SAN系统拓扑结构.ppt

SAN系统拓扑结构 第二讲 一、导论 SAN系统的三种拓扑结构 继承光纤通道（Fibre Channel）网络的架构，SAN 亦具备三种拓扑结构: 专属点对点连接 （Dedicated Point-to-Point Connection）。可提供固定带宽； 仲裁回路 （Arbitrated Loop）。 可提供连接两台以上装置共享带宽； 光纤交换存储区域网 （SAN Switched Fabric）。可提供多重连接的性能。SAN中，一般是在仲裁回路的基础上扩充为多重连接结构。这种结构支持多对连接并行传输，故可提供扩充带宽。 二、专属点对点连接 Dedicated Point-to-Point Connection 1、专属点对点连接结构 专属点对点连接是最基本、最简单的SAN架构。 两个设备的N_Ports直接对接：一个设备的传送端（Tx）接到另一个设备的接收端（Rx），反之，他方之传送端连接到其接收端。 这种架构，只能建立只有两个装置的系统。 这两个装置拥有全部的带宽：100MB/s， 或双向传输200MB/s。 2、 什么是 N_Port ？ N_Port：我们把光纤通道上的每一个装置都称为Node。 每一个Node都具备一个（或以上）的连接埠叫Port(s)，Node中的每个连接埠就称为N_Port。 N_Port就是Node Port的意思，我们叫光纤网络插口。 3、运行性能 就实际的应用说，系统做全双工（Full Duplex）传输的机会不是很多。 就标准的33MHz、32-bit PCI架构的服务器而言，其PCI Bus的带宽也不过132MB/s，要消化200MB/s的全双工数据传输率，也是几乎做不到的。 4、结论 点对点连接，虽然也算是SAN的一种结构，但这种构造形式上与直接连接储存系统（Direct-Attached Storage）差不多。只不过把SCSI或IDE总线换成Fibre Channel Cable而已。 由于用Arbitrated Loop 以及 Switch Fabric技术构造的存储局域网日益成熟，其产品价位也越来越低，故目前SAN系统基本上是由Arbitrated Loop 架构，由仲裁环升级扩充至Switched Fabric架构的。 5、点对点连接架构的应用 点对点连接的架构，适合在储存网络建设初期，容量需求还不是很大时，用点对点连接的架构搭建一个初始的环路。 只要注意保留系统的能力，就可以方便的扩充成Arbitrated Loop以及Switched Fabric。 但在选择主机适配卡(HBA：Host Bus Adapter)以及周边时，必须注意，确定其所提供之驱动程序以及固件（Firmware）能够支持未来扩充至Arbitrated Loop以及Switched Fabric 。避免储存系统整个重建。 三、仲裁回路（仲裁环） Arbitrated Loop 1、仲裁回路—— 应用最广泛的SAN结构 仲裁回路(Arbitrated Loop)架构，比点对点连接架构具备更多弹性： 一个回路可以直接连接的装置数达127个； 其单位成本较Switched Fabric 来得低。 因此Arbitrated Loop 结构是目前应用最广泛的SAN架构。 2、仲裁回路SAN结构 　Arbitrated Loop 实际结构与FDDI(光纤分布式数据接口)及Token Ring（令牌环网）的环形结构类似： 第一个设备的传送端，连接到第二个设备的接收端；第二个设备的传送端再连接到第三个设备的接收端；以此类推，一直到最后一个NL_Port的传送端连接到第一个NL_Port 的接收端。形成一个封闭的回路。 NL_Port：一个N_Port如果是连接到Arbitrated Loop，就被称为NL_Port，也就是Node Loop Port（环网结点接口）的意思。 3、仲裁环结构的工作的特点 在一个Arbitrated Loop 中的所有装置，都共同分享整体带宽（如100MB/s）。因此回路架构越大，即装置总数越多，每个装置分享到的可用带宽也就越小。 当然，在同一时间点上，并不是回路上的每一个装置都需要传输数据，因此，同一时刻，环上真正活跃节点（Active Nodes）数目，决定了整个回路的平均带宽。 一个主机的最大活跃节点（Active Nodes）数，等于它HBA上支持的并行线程数。 例：两部服务器共同连接40部JBOD磁盘驱动器（Just a Bunch of Disks独立磁盘驱动器，未建构成RAID的系统）。 如果每个服务器的HBA可以支持8个并发线程（Concurrent Threa