一、光纤通道根本架构
FC-4 Upper Layer Protocol:SCSI,HIPPI,SBCCS,802.2,ATM,VI,IP
FC-3 common service
FC-2 Framing Protocol /Flow Control
FC-1 Encode/Decode
FC-0 Media:Optical or copper,100MB/sec to 1.062GB/sec
描绘:
FC-0:物理层,定制了不同介质,传输间隔,信号机制标准,也界说了光纤和铜线接口以及电
缆方针
FC-1:界说编码和解码的标准
FC-2:界说了帧、流操控、和服务质量等
FC-3:界说了常用服务,如数据加密和紧缩
FC-4:协议映射层,界说了光纤通道和上层运用之间的接口,上层运用比方:串行SCSI 协议,HBA 的驱动供给了FC-4 的接口函数,FC-4 支撑多协议,如:FCP-SCSI,FC-IP,FC-VI。
二、FCP-SCSI
FCP-SCSI:是将光纤通道设备映射为一个操作体系可拜访的逻辑驱动器的一个串行协议,这个协议使得曾经根据SCSI 的运用不做任何修正即可运用光纤通道。FC-SCSI 是存储体系和服务器之间最主要的通讯手法。SCSI 扩展了COPY 指令,一个新的ANSI T10 标准,也支撑SAN 上存储体系之间经过数据搬迁运用来直接移动数据。
FCP-SCSI 和总线联合办法比较的长处在存储局域网上现已得到证明,FCP-SCSI 供给更高的功能(100M/sec),更远的衔接间隔(每衔接最远达10 公里),更大的寻址空间(最大16000000 个节点)。FCP-SCSI 运用帧传输替代块传输。帧传输以大数据流传输办法传输短的小的业务数据,这样可进步服务质量。FCP-SCSI 支撑为了简化办理和资源存储的存储“池”技能的网络装备。FCP-SCSI 支撑进步可靠性和可用性的编码技能。
三、FC-IP
FC-IP 将光纤通道地址映射到IP 地址,FC-IP 的寻址办法:播送一个IP 地址,然后从存储节点回来一个MAC 地址。假如SCSI 设备不能区别FCP-SCSI 帧和FC-IP 帧,IP 播送或许导致过错。HDS 体系可经过检测帧头来区别FCP-SCSI 帧和FC-IP 帧,没有这个才能的存储体系有必要经过其他办法(如switch zoning)来阻挠FC-IP 帧被播送到fibre 端口。
FC-IP 和以太网比有几个长处:能够和相似FCP-SCSI 存储的内部衔接架构集成,以节约运用本钱;传输速度更快,功率更高。
以太网传输数据包最高到1500 字节。包是以太网中根本校对单元,在每一帧后都会导致耗费CPU 周期的一个中止。在GB 以太网里负载一般也是一个约束要素,防止占用悉数带宽。而FC-IP 数据帧到达2000 字节,FC-IP 校对根本单元是一个多帧行列。MTU能够到达64 个帧,比较以太网而言答应光纤通道在主机中止之间传输更多的数据。这种MTU可削减需求的CPU 周期和进步传输功率。
FC-IP 还有运用光纤通道网络的长处,光纤通道网络是根据流操控的关闭网络。以太网设初是考虑到要经过无流操控的公网,它在堵塞产生时,在一向时间段之后回来偏重发包,耗费额定的CPU 周期。IP 运用无须修正即可运转于FC-IP,享用光纤通道带来的高速和大大削减处理中止。
Emulex 和JNI 是供给FC-IP 驱动的光纤通道HBA 厂商。他们计划传递一个“Combo”以支撑FCP-SCSI 和FC-IP。Troika 供给支撑FCP-SCSI、FC-IP、FC-IP(QOS)的操控器,QOS 答应网络办理员分配协议优先权。
四、FC-VI
FC-VI 是在光纤通道上完成VI 架构,它答应数据在光纤通道接点的内存地址之间快速搬迁。FC-VI 是VI 架构的光纤通道运用,一个intel,Compaq,100 多家厂商和安排为了削减服务器通讯等候的协议标准。VI 规划的初衷是为了到达集群计算机之间通讯等候削减和高带宽的作用。在光纤通道网络里,经过和另一节点接口的HBA 的缓冲区和运用内存之间直接拜访(DMA)的办法,这个方针完成了VI 架构建立了内存注册机制,实质上便是约束用户内存的内存地址并支撑数据从用户内存直接传输到HBA 的缓存,然后这个数据能够经过外部介质传输到另一个服务器运用内存的指定方位(注册)。假如要运用VI,运用、数据库或操作体系有必要从www.viarch.org 取得相应的API。DB2 6.1 和Oracle8.1 都在他们的数据库集群运用中运用了VI 架构。
IP over Ethernet 的推迟包含TCP 栈(CPU 负荷)和以太传输推迟。100BaseT 的最大传输速率为100Mbit/sec,FC-IP 削减了以太相关的推迟并以光纤通道的速度传输,供给比IP over Ethernet 更好的吞吐才能,但仍然防止不了TCP/IP 的软件推迟。FC-VI 去掉了TCP栈并供给了运用内存和HBA 之间的DMA。FC-VI 饶过了体系内核,防止了操作体系上下文转化和缓冲改动,完成了更高的传输速率。
FC-VI 需求一个支撑VI 架构的光纤通道HBA,FC-VI HBA 和支撑SCSI I/O 的光纤通道HBA 有本质上的不同。Troika 和Finisar 都供给支撑VI 架构的光纤通道HBA。Finisar 出售一种根据PCI 的支撑VI 架构的光纤通道HBA,支撑点对点衔接或交流方式。Troika 出售一种根据PCI 的智能操控器?D?DSAN 2000 系列操控器,这种操控器支撑FC-SCSI,FC-IP,点对点FC-VI,FC-AL 和交流拓扑。Troika 操控器供给多种办理选项和特征,比方协议优先权装备和在负载均衡的path 改换。
五、多协议结构
一切的这三种协议(FC-SCSI,FC-IP,FC-VI)能够备组合成一个光纤通道结构。虽然这些协议也能在FC-AL 里作业,但相应的带宽同享和裁定耗费疏忽掉了FC-IP 和FC-IP 的功能长处。主张运用Fabric交流,这是由于Fabric交流供给服务器之间和服务器与存储设备之间的多个无堵塞的100M/sec 的通路。
HDS 公司开发了一个模仿运用FC-SCSI,FC-IP,FC-VI 交流结构的多协议商业智能解决计划。运用Ancor、Brocade 或一同运用这两家的Fabric交流机,这个计划于1999 年11 月的计算机分销商博览会和2000 年6 月的Gartner 集团存储2000 年会议上得到验证。在这个计划里的Fabric交流集成了悉数数据网络的会集办理并供给了无限的可扩展性(随服务器和存储体系节点的添加)。Fabric交流的运用献身了一些完全能够疏忽的功能损耗,在大都情况下,FCP-SCSI 经过交流所耗费不超越2%。
当越来越多的运用为VI 架构而修正或开发时,咱们会看到越来越大都据网络集成到光纤通道上。呈现的商场机会如EAI(企业运用交流)需求供给异渠道和异种数据库之间的数据实时传输和交流,FC-VI 使得服务器之间高速数据交流成为或许。现存的运用如NAS 经过运用VI sockets 能够光纤通道的速度运转他们的网络文件体系。
人们正在尽力提出拜访存储的IP 标准,Cisco 为SCSI over IP 向IETF 提交了一个标准,现在这个标准仍在开发中,它需求将操控和指令信号与数据信号的传输电缆分隔,主要是考虑流操控和传输操控的开支。