开放传输交换机简介

san交换机有很多值得学习的地方，这里我们主要分析了san交换机为何能够进行高速传输及其原理。随着企业网络数据的不断增加和网络应用的频繁，许多企业开始意识到需要专门构建自己的存储系统网络来满足日益提升的数据存储性能要求。 当前，最为热门的数据存储网络就是san(storage area network，存储区域网络)，就是把整个存储当成一个单独的网络与服务器所在企业局域网连接。它的特点就是采用传输速率较高的光纤通道与服务器网络，或者san网络内部组件的连接，这样，整个存储网络就具有非常宽的带宽，为高性能的数据存储提供了保障。而在这种san存储网络中，起着关键作用的就是我们常常听到的光纤交换机(fc switch，也有称"光纤通道交换机"和"san交换机"的)了。 因为这属于一种新型的设备，而且与我们平常所见的、用到的以太网交换机有太多的区别(主要体现在协议的支持上)，所以许多读者，甚至是已经用上san存储网络的企业用户都对san交换机一知半解。为此，本文就专门就san交换机选购时需要注意的事项向各位进行一番介绍，其实就是介绍一下san交换机的主要特点。先来简单了解san交换机的由来，这样可以使我们加深对san交换机的了解，不再充满"神秘"色彩。 一、san交换机的由来 在以前我们见到的数据存储基本上都是在服务器上直接连接几个scsi、ide之类的磁盘进行的，这也就是我们常常听说的das(直接连接存储)方式。这种点对点的磁盘系统很显示存在着很难扩展和存储性能很难提高的不足。不仅如此，受ide和scsi接口物理性能的限制，与它连接的磁盘通常最多只能有20米以内的连接距离，大大限制了磁盘存储系统的扩展。 为了解决以上das存储方式的这些诸多不足，网络设备商和标准制定专家开始考虑开发一种新型的存储技术，从根本上解决das存储方式的传输速率和连接距离问题。最开始人们想到是一种把存储系统独立起来，作为一个网络设备放在网络节点上，这样既可以大大减少服务器的数据存储负荷，又可以极大地扩展磁盘存储系统，这就是后来的nas(网络附加存储)方式。网络结构如下图所示。 这种存储方式的确在相当大程度上解决了以前das存储方式的不足，可以满足绝大多数中小型企业进行本地存储的需求。而且它最大的特点就是简单易行，采用了与以太网相同的ip协议，网络管理员可轻易地掌握nas存储系统的部署，受到许多企业的广泛欢迎。但nas还是没有从根本上解决磁盘存储性能和连接距离问题，总的来说磁盘存储性能并没有得到根本提高，只是提高了网络出口带宽。 正是因为nas仍存着上述不足，所以人们继续开发了一种全新的网络存储方式，那就是本文前面介绍的san存储方式了。网络结构如下图所示。这种存储方式中最大的特点就是专为存储设备提供了千兆串行网络访问能力的光纤通道(fibre channel)协议，然后在光纤通道协议的第四层上建立了以光纤通道为基础的，用于存储的scsi协议、用于网络的ip协议以及映射到网络架构上的用于集群的虚拟接口(vi)协议，这样就可多方面支持各种总线类型的网络设备和通道。光纤通道协议综合了许多优点，如网络范围的最远距离可达到10公里，可以使用多种介质的简单串行线缆、千兆网络速率以及可以在同一线缆上同时使用多种协议。

san是一个由存储设备和系统部件构成的网络，所有的通信都在一个光纤通道的网络上完成，可以被用来集中和共享存储资源，而不再是nas存储方式那样仅是作为一个网络节点的网络设备。san不但提供了对数据设备的高性能连接，提高了数据备份速度，还增加了对存储系统的冗余连接，提供了对高可用群集系统的支持。简单地说，san是连接存储设备和服务器的专用光纤通道网络(与以太网不同)，但它和以太网有类似的架构，也是由支持光纤通道的服务器、光纤通道卡(网卡)、光纤通道集线器/交换机和光纤通道存储装置所组成。从技术上来讲，san网络最重要的三个组成部分就是:设备接口(如scsi、光纤通道、escon等)、连接设备(交换机、网关、路由器、hub等)和通信控制协议(如ip和scsi等)。这三个组件再加上附加的存储设备和服务器，构成一个san系统。 二、光纤通道交换机选购注意事项 由于交换机是构造存储区域网络san的核心构件，所以选择最合适的交换机是至关重要的。只有正确选择对存储区域网络最合适的光纤交换机才能提高企业信息管理的效率，满足最具挑战性的需求。从前面的介绍可以清楚地看出，san网络与传统的以太网有着本质的区别，但因各网络设备厂商对于san的理解各不一样，所以就出现了采用多种设备接口和通道协议的san系统。这就是前面介绍的scsi、光纤通道、escon、ficon等，通道协议也有光纤通道(fc)协议、scsi和fcip协议等几种。这些不同的接口和通道类型决定了整个san网络系统的部署在设备的选择上还是比较复杂的。下面我们介绍几个主要注意事项。

1. 品牌的选择 虽然我们在媒体上可以看到许多厂商声称有san交换机可以选择，其实这是一种假象，绝大多数厂商的san交换机都是oem几个主要品牌的。目前在san交换机方面真正有实力主要有:ibm、brocade(博科)、cisco、mcdata等，像emc这样的软件厂商基本上都是oem其它厂商的san交换机产品。因为市场上oem的san交换机产品较多，所以现在有许多用户买了san交换机都不知道它到底是哪家公司开发、生产的。这时你就得问清楚供应商了，千万别买了杂牌的。 2. 通道协议的支持 san交换机所用的通道协议根据具体的应用也有好几种不同的类型，如前面介绍的fc、scsi和fcip协议等，不同的支持对应支持不同类型的设备接口。fc协议一般是所有san交换机都支持的，scsi协议在中低档的光纤交换机中可能支持，基于以太网ip协议的fcip协议现在也有许多厂商的san交换机开始提供支持，因为它实现的成本比较简单，很受企业用户欢迎。如下图所示的是cisco公司的一款全面支持以上通道协议的多层光纤通道交换机cisco mds 9216。 3. 接口类型的支持 不同的san交换机可能支持的接口类型并不完全一样，而各种接口类型的性能也不一样，选购时一定要看清楚。如scsi接口我们知道最新的ultra 320可达到320mb/s，传输距离最长只有20米，通常是磁盘设备连接的专用接口;光纤通道(fc)目前可以提供1~4gb/s的传输速率(最高可达10gb/s)，至少比scsi快3倍，通常用于服务器主机与san交换机的连接，也有一些磁盘支持fc接口;由ibm设计的escon接口，在光纤上全双工模式下它可支持200 mb/s的数据速率，这一般是服务器主机或san交换机间连接的接口。根据不同的配置，escon接口所支持的传输距离也可达到3~10公里，取决于光纤的质量和产品特点。同样由ibm开发的ficon接口是目前最新的一种接口类型，也是服务器或san交换机间的连接接口。它传输速度是escon的6倍。传输距离也在19公里以上。不过现在许多san交换机都同时提供对这以上接口支持。如下图所示的是brocade(博科)公司的一款支持最新ficon通道的silkworm 12000 director多层光纤交换机。