第一篇：FC-SAN存储技术
摘要:
SAN（Storage Area Network，存储区域网络）的诞生，使存储空间得到更加充分的利用以及安装和管理更加有效。SAN是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术。SAN本身就是一个存储网络，承担了数据存储任务，SAN网络与LAN业务网络相隔离，存储数据流不会占用业务网络带宽
一、FC-SAN介绍
SAN采用的是光纤通道（FC，Fibre Channel）技术，以前的SAN多指采用光纤通道的存储局域网络，到了iSCSI协议出现以后，业界SAN分为FC-SAN和IP-SAN。
FC开发于1988年，最早是用来提高硬盘协议的传输带宽，侧重于数据的快速、高效、可靠传输，在SAN网络中，所有的数据传输都在高速、高带宽的网络中进行，SAN存储实现的是直接对物理硬件的块级存储访问，提高了存储的性能和升级能力。
1、FC-SAN的组成
在FC-SAN中，有一些专用的硬件和软件。硬件包括FC卡、FC HUB、FC交换机、存储系统等，软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。
l FC卡：主要用于主机与FC设备之间的连接。
l FC HUB：内部运行仲裁环拓扑，连接到HUB的节点共享100MB/S带宽（或更高）。
l FC交换机：内部运行Fabric拓扑，每端口独占100MB/S带宽（或更高）。
l FC存储设备：采用FC连接方式，光纤接口可以有一到多个。FC存储设备通常采用光纤的硬盘，也有Fibre to SCSI（Fibre to ATA）的解决方案，使用SCSI（或ATA）的硬盘，在整个配置上较便宜。
l 存储网络管理软件：存储管理软件主要的功能是自动发现网络拓扑及映射，当在存储网络中增加或减少时自动发现及组态。
l 高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议是FC-SAN的关键。把以光纤通道交换机为骨干的网络拓扑结构称为“SAN Fabric”。而光纤通道协议是FC-SAN的另一个本质特征。FC-SAN正是利用光纤通道协议上加载SCSI协议来达到可靠的块级数据传输
2、 FC-SAN的应用场合
由于FC-SAN是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的，因此对于以下应用来说是理想的选择：
关键任务数据库应用，其中可预计的响应时间、可用性和可扩展性是基本要素。
集中的存储备份，其中性能、数据一致性和可靠性可以确保企业关键数据的安全。
高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平。
可扩展的存储虚拟化，可使存储与直接主机连接相分离，并确保动态存储分区。
改进的灾难容错特性，在主机服务器及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离
3、 FC-SAN的主要好处
面对迅速增长的数据存储需求，企业和服务提供商渐渐开始选择FC-SAN作为网络基础设施，因为SAN具有出色的可扩展性。事实上，SAN比传统的存储架构具有更多显著的优势。例如，传统的服务器连接存储通常难于更新或集中管理。每台服务器必须关闭才能增加和配置新的存储。相比较而言，FC-SAN不必宕机和中断与服务器的连接即可增加存储。FC-SAN还可以集中管理数据，从而降低了总体拥有成本。
利用光纤通道技术，FC-SAN可以有效地传输数据块。通过支持在存储和服务器之间传输海量数据块，SAN提供了数据备份的有效方式。因此，传统上用于数据备份的网络带宽可以节约下来用于其他应用。
开放的、业界标准的光纤通道技术还使得FC-SAN非常灵活。FC-SAN克服了传统上与SCSI相连的线缆限制，极大地拓展了服务器和存储之间的距离，从而增加了更多连接的可能性。改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级，保护了原有硬件设备的投资。
此外，FC-SAN可以更好地控制存储网络环境，适合那些基于交易的系统在性能和可用性方面的需求。SAN利用高可靠和高性能的光纤通道协议来满足这种需要。
FC-SAN的另一个长处是传送数据块到企业级数据密集型应用的能力。在数据传送过程中，FC-SAN在通信结点（尤其是服务器）上的处理费用开销更少，因为数据在传送时被分成更小的数据块。因此，光纤通道FC-SAN在传送大数据块时非常有效，这使得光纤通道协议非常适用于存储密集型环境
二、FC协议层介绍
FC-0：连接物理介质的界面、电缆等；定义编码和解码的标准。
FC-1：传输协议层或数据链接层，编码或解码信号。
FC-2：网络层，光纤通道的核心, 定义了帧、流控制、和服务质量等。
FC-3：定义了常用服务，如数据加密和压缩。
FC-4：协议映射层，定义了光纤通道和上层应用之间的接口。
上层应用比如：串行SCSI 协 议，HBA 的驱动提供了FC-4 的接口函数。
FC-4 支持多协议，如：FCP-SCSI，FC-IP，FC-VI。
光纤通道主要传输在FC-2层，其中从FC-0到FC-2被称为FC-PH，也就是“物理层”。