PowerVM 存储特性NPIV的原理和特性介绍

N_Port ID Virtualization (NPIV) 是业界通行的一个工业标准，主要目的是通过虚拟化光纤通道接口来简化 SAN 网络的架构 , 让虚拟环境下的服务器与 SAN 环境连接更加弹性和安全。NPIV 即为光纤信道中的一个协议，目的在于让一个实体的 N 端口可以虚拟出数个 N_Port ID。并且将光纤交换机上的任一 F_Port 关联到多个 N_Port ID, 从而使基于 Power 虚拟化平台的多个不同的分区系统可以共享一个光纤适配卡 (HBA)。其功能是由光纤信道 HBA 卡提供，但前端的虚拟平台以及后端的光纤信道交换机也要能支持。当前 IBM 推出了基于 Power6 的 P 系列服务器和刀片机都支持 NPIV 协议，相应的更多的相关光纤信道 HBA 卡产品也将在今后陆续到位。

• VSCSI 与 NPIV 的异同

图1. VSCSI 与 NPIV

对于共享存储资源的 vSCSI 模式来说，异构存储是由 VIOS 统一汇集成一个单一块存储池，然后再以通用 SCSI LUN 的形式分配给客户端的 LPAR 中。SCSI 模拟和 SCSI target 的扮演的工作都是由 VIOS 来执行的。与 VSCSI 不同的是，在 NPIV 的过程中，VIOS 所起的作用是根本不同的。VIOS 只提供功能便于适配器的共享，没有设备级抽象或模拟。而且不像 VSCSI 那样提供存储虚拟的功能 ,VIOS 只提供 NPIV 的一个捷径，以便客户端的 LPAR 通过 FCP 口连接到 SAN 网络。

• Live Partition Mobility 与 NPIV

图2. Live Partition Mobility 与 NPIV

Live Partition Mobility 是基于 POWER6™ 的 PowerVM 的另一个特性，它可以把一个处在运行状态（或停止状态）的 LPAR 从一个物理机器系统上转移到另一个物理机器系统上。整个过程对用户来说几乎是透明的，不需要中断 LPAR 上驻留的应用程序或操作系统。当 Live Partition Mobility 环境中使用到 NPIV 的相关功能时，需要考虑以下几点：

• 每个客户端逻辑分区上的每个虚拟光纤通道适配器分别接收到一个唯一的 WWPN 对。客户端逻辑分区可以在任何时候使用一个 WWPN 来登录 SAN。当您将客户端逻辑分区移到其他受管系统时，将使用另一个 WWPN。
• 拥有一个以上的虚拟光纤适配器的客户分区应该有相应的服务器端光纤适配器来映射到不同的光纤通道适配器端口。
• 目的地 VIOS 分区应该拥有与源 VIOS 分区相同配置的光纤通道适配器。使用第二 WWPN 完成分区第一次移动工作，使用原来的 WWPN 如果需要将分区移动回来。

• 冗余配置虚拟光纤通道适配器

使用冗余配置的虚拟光纤通道适配器可以避免发生物理适配器故障及虚拟 I/O 服务器故障。与虚拟 SCSI 冗余一样，可使用客户分区上的多路径 I/O（MPIO）和镜像来实现虚拟光纤通道冗余, 如下图所示，在使用多个虚拟 I/O 服务器逻辑分区的同时，使用客户端分区上的多路径 I/O（MPIO）和镜像来实现虚拟光纤通道冗余。

图3. 冗余配置

NPIV 的系统要求

• 硬件
  • 8Gb 2-port 光纤卡 例如（feature code 5735--- PCIe 8Gb Fibre Channel Adapter）
  • 支持 NPIV 特性光纤交换机（switch）
  • POWER6 硬件设备 520,550,570 … .
  • 易捷版，标准版，企业版 PowerVM
• 软件
  • 固件级别 340_036 以上
  • 针对 HMC 管理系统的 HMC 版本 7.3.4 以上 或 IVM
  • FC host adapter driver
  • 针对 HMC 和 IVM 管理系统的虚拟 I/O 服务器版本 (VIOS) 2.1.0.1-FP21
  • AIX 5.3 TL9 SP2 以上
  • AIX 6.1 TL2 SP2 以上
  • IBM i V6.1.1 或更高版本
  • SUSE Linux® Enterprise Server 11 或更高版本