storage-network-protocal-opt-150chn

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1、1 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c12 2 2 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c13 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1存儲網絡相關協議和技術介紹存儲網絡相關協議和技術介紹分會場分會場 OPT-1504 4 4 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-15

2、05179_05_2002_c1議程議程 SCSI 光纖通道光纖通道 iSCSI FCIP5 5 5 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1存儲網絡的體系結構存儲網絡的體系結構SCSISCSI的應用的應用 (文件系統、數據庫文件系統、數據庫)SCSI SCSI 指令、數據和狀態指令、數據和狀態6 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1小型計算機系統接口小型計算機系統接口(SCSI)7 7 7 2002,Cisco

3、 Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1SCSI 概述概述/開展歷史開展歷史/標準標準 體系結構體系結構 指令描述塊指令描述塊(CDB)8 8 8 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1I/O I/O 通道通道I/O I/O 控制器控制器外部外部I/OI/O內部內部 I/OI/OI/O 通道通道 在計算機和用于存儲數據的設備之間使用的傳輸技術在計算機和用于存儲數據的設備之間使用的傳輸技術 在計算機內部，或擴展至外部的存儲設備在計算機內

4、部，或擴展至外部的存儲設備 存儲設備可由連接的主機或其它存儲設備訪問存儲設備可由連接的主機或其它存儲設備訪問 例如：例如：SCSI、光纖通道光纖通道、ESCON9 9 9 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1SCSI I/O 通道通道 SCSI I/O 通道為通道為 SCSI 數據提數據提供半雙工通道供半雙工通道 并行連接參數并行連接參數 總線帶寬：8、16比特比特 總線速度：總線速度：5-80 Mhz 吞吐量：吞吐量：5 320 MBps 設備每總線：設備每總線：2 16臺設備臺設備 線纜長度：線纜

5、長度：1.5米米 25米米 Luns(邏輯單元數量邏輯單元數量)每設備：每設備：64半雙工半雙工I/OI/O通道通道SCSI 始發設備始發設備(Initiator)SCSISCSI目標設備目標設備TargetTarget應用應用塊設備塊設備通用通用SCSISCSI文件系統文件系統TCP/IP TCP/IP 棧棧NIC NIC 驅動器驅動器適配器驅動器適配器驅動器NIC NIC 適配器適配器SCSI SCSI 適配器適配器SCSISCSISCSISCSISCSISCSI101010 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05

6、_2002_c1開展歷史開展歷史 從從Shugart Associates公司公司(seagate 前身前身)于于1979年推出年推出SCSI以來，以來，SCSI一直在不斷演進，一直在不斷演進，ANSI于于1986年批準其成為標準，現稱為年批準其成為標準，現稱為SCSI-1 SCSI-2 在在1990年獲得年獲得X3T9委員會批準，在委員會批準，在1994年獲年獲得得ANSI批準批準(ANSI X3.131)SCSI-3 是多個標準的集合是多個標準的集合,每個標準定義每個標準定義SCSI一個非一個非常特殊的局部常特殊的局部:物理接口、傳輸接口、指令接口、體系物理接口、傳輸接口、指令接口、體系結

7、構模式、程序接口等結構模式、程序接口等111111 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1指令接入方法指令接入方法(CAM)設備類特殊指令集設備類特殊指令集(SBC)SCSI 體系結構模式體系結構模式(SAM)共享指令集共享指令集-所有設備所有設備(SPC)傳輸協議傳輸協議物理連接物理連接FC-xx1394SPI-xFCPSBPATAPISPC-2/SPC-3CAMASPI通用通用SBCSSCSES更多更多標準標準121212 2002,Cisco Systems,Inc.All rights rese

8、rved.OPT-1505179_05_2002_c1SCSI 終結器終結器內部內部 SCSI 終結器終結器SCSI 總線總線使用使用SCSI卡的系統卡的系統SCSI 菊花鏈菊花鏈線纜線纜鏈路端口上的鏈路端口上的SCSI終結器終結器主機主機始發設備始發設備控制總線控制總線數據總線數據總線磁盤設備磁盤設備 目標目標目標目標始發設備始發設備磁盤設備磁盤設備 目標目標磁盤設備磁盤設備 目標目標磁盤驅動器磁盤驅動器磁盤驅動器磁盤驅動器磁盤驅動器磁盤驅動器131313 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1SCS

9、I 體系結構模式體系結構模式邏輯邏輯 單元單元SCSI 請求請求SCSI 應答應答傳輸子系統傳輸子系統客戶機客戶機/始發設備始發設備效勞器效勞器/目標設備目標設備應用應用客戶機客戶機141414 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1SCSI 指令模式指令模式 SAM定義兩類協議效勞定義兩類協議效勞:執行指令執行指令/確認效勞確認效勞 數據傳送效勞數據傳送效勞 這反映了每次數據傳送的三個主要階段這反映了每次數據傳送的三個主要階段:執行執行:通過命令描述塊通過命令描述塊(CDB)發送請求的指令發送請求的指

10、令和參數和參數 數據數據:根據指令來傳送數據根據指令來傳送數據 確認確認:接收執行指令確實認接收執行指令確實認151515 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1SCSI 運行運行始發設備始發設備目標設備目標設備SCSI 總線總線/互連互連SCSI 寫指令寫指令數據傳送請求數據傳送請求數據輸出數據輸出數據傳送請求數據傳送請求數據輸出數據輸出狀態狀態161616 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1SCSI 編址

11、編址始發設備始發設備-A“7LUN-A“0LUN-B“1LUN-C“2LUN-A“0LUN-B“1LUN-A“0LUN-A“0始發設備始發設備-B“6目標設備目標設備-A“4目標設備目標設備-B“3目標設備目標設備-C“2目標設備目標設備-D“0171717 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1SCSI CDB 格式格式操作代碼操作代碼控制字節控制字節傳送字節長度傳送字節長度第第0位位第第1位位第第2位位第第3位位第第4位位第第5位位第第6位位第第7位位預留預留邏輯塊地址邏輯塊地址01234518 2

12、002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道光纖通道(Fibre Channel)191919 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道光纖通道(FC)概述概述/歷史歷史/標準標準 體系結構體系結構 實施拓撲結構實施拓撲結構 運行運行 FC 幀結構幀結構(Framing)命名命名/尋址規劃尋址規劃 效勞類別效勞類別(Classes of Service)對話管理對話管理(Session Management

13、)分區分區(Zoning)202020 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1I/O通道的網絡連接通道的網絡連接目標設備目標設備 在網絡傳輸上承載與并行方式在網絡傳輸上承載與并行方式連接相同的連接相同的SCSI協議協議 傳輸必須不影響傳輸必須不影響SCSI的有效負的有效負載載(平安性、完整性、延遲平安性、完整性、延遲)光纖通道是一種傳輸通道光纖通道是一種傳輸通道通道控制器通道控制器主機系統主機系統I/O通道的通道的網絡連接網絡連接始發設備始發設備(HBA)SCSI 網絡網絡212121 2002,Cis

14、co Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道提供的優勢光纖通道提供的優勢通道通道 連接業務連接業務 物理電路物理電路 可靠的硬件傳輸可靠的硬件傳輸 高速高速 低延遲低延遲 短距離短距離 基于硬件基于硬件網絡網絡 無連接無連接 邏輯電路邏輯電路 不可靠的傳輸不可靠的傳輸 高連接高連接 更高的延遲更高的延遲 更遠的距離更遠的距離 基于軟件基于軟件光纖通道光纖通道 電路和分組交換電路和分組交換 可靠性傳輸可靠性傳輸 誤碼率誤碼率(BER)10-12 高數據完整性高數據完整性 錯誤檢測錯誤檢測 高數據傳輸速率高數據傳輸速率

15、100和和200MB/s 高帶寬，低延遲高帶寬，低延遲 1Gbps/2Gbps 高連接數高連接數 24位地址位地址 長距離長距離 10公里到公里到100公里公里222222 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道光纖通道(FC)標準標準 FC-PH 定義定義FC-0、FC-1和和 FC-2 的級別的級別(物理上物理上)FC-FS 說明說明FC幀格式和光纖通道的根本控制特性幀格式和光纖通道的根本控制特性 FC-GS 定義多種與效勞器類似的功能定義多種與效勞器類似的功能 SCSI-FCP 定義使用光

16、纖通道接口的定義使用光纖通道接口的SCSI-3 指令協議的指令協議的操作操作 FC-FG 定義光纖通道交換架構的常見特性定義光纖通道交換架構的常見特性 FC-SW 描述光纖通道交換架構的交換組件描述光纖通道交換架構的交換組件 FC-AL 是仲裁環路拓撲結構標準是仲裁環路拓撲結構標準232323 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道體系結構模式光纖通道體系結構模式FC-0(物理接口物理接口、光纖和電路線纜、連接器等光纖和電路線纜、連接器等)FC-1(8b/10b 編碼，鏈路控制編碼，鏈路控制)F

17、C-2(幀結構、流量控制、效勞類別幀結構、流量控制、效勞類別)FC-3(通用效勞通用效勞)FC-4ULPSCSI-3ESCONSNMP802.2 LLCSCSI-FCPFC-SNMPFC-LEFC 單字節指令集單字節指令集242424 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1端口類型端口類型E_PortE_Port節點節點節點節點節點節點光纖通道交換機光纖通道交換機光纖通道交換機光纖通道交換機節點節點節點節點NL_PortNL_PortNL_PortFL_PortF_PortF_PortN_PortN_P

18、ort252525 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道網絡光纖通道網絡 光纖通道的拓撲結構分為三種標準光纖通道的拓撲結構分為三種標準點對點點對點仲裁環路仲裁環路交換架構交換架構集線器集線器262626 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1使用交換架構的公共環路使用交換架構的公共環路集線器集線器集線器集線器272727 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserve

19、d.OPT-1505179_05_2002_c1點到點點到點 N端口光纖通道設備之間端口光纖通道設備之間的專用連接的專用連接 所有鏈路帶寬都分派給兩個所有鏈路帶寬都分派給兩個節點之間的通信節點之間的通信 適用于小規模存儲設備的方適用于小規模存儲設備的方案，不具備共享功能案，不具備共享功能節點節點 A節點節點 BN_PortN_Port發送器發送器接收器接收器接收器接收器發送器發送器282828 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1仲裁環路仲裁環路(FC-AL)每個節點的每個節點的TX端口連接到鄰近端口

20、連接到鄰近節點的節點的 RX端口，直到形成閉環端口，直到形成閉環為止為止 最大帶寬最大帶寬:100 MB/秒秒(環路上所環路上所有節點中共享有節點中共享)環路上最多環路上最多126個節點個節點 不是令牌傳輸方案不是令牌傳輸方案-不限制設不限制設備保存控制的時間備保存控制的時間 操作順序操作順序:環路控制仲裁環路控制仲裁 翻開到目標設備的通道翻開到目標設備的通道 傳送數據傳送數據 關閉關閉 環路上的節點數直接影響性能環路上的節點數直接影響性能NL_Port節點節點 ANL_Port節點節點 BNL_Port節點節點D發送器發送器接收器接收器接收器接收器發送器發送器接收器接收器發送器發送器NL_P

21、ort節點節點C發送器發送器接收器接收器292929 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1仲裁環路集線器的特性仲裁環路集線器的特性 閉環體系結構閉環體系結構 未向專用設備分配光纖通道未向專用設備分配光纖通道地址地址 無源無源;協議層以下由端口控制協議層以下由端口控制，不涉及集線器的環路，不涉及集線器的環路 大多數環路為小規模的大多數環路為小規模的530臺設備臺設備 不會發生物理層中斷的熱插不會發生物理層中斷的熱插拔設備拔設備(將導致將導致LIP環路插入環路插入)端口端口 1端口端口2端口端口3端口端口

22、#RxTxRxTxRxTxRxTx303030 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1 每個端口每個端口100/200 MBps帶寬帶寬 每個端口的本錢是每個端口的本錢是10002000美元美元 添加新設備可以增加總添加新設備可以增加總的帶寬的帶寬 高達高達1600多萬可能的地多萬可能的地址址 支持分區功能支持分區功能交換架構的拓撲結構交換架構的拓撲結構F_PortF_PortF_PortF_PortN_Port節點節點B接收器接收器發送器發送器N_Port節點節點D接收器接收器發送器發送器N_Port

23、節點節點C接收器接收器N_Port節點節點 A發送器發送器接收器接收器發送器發送器313131 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1交換機間連接交換機間連接(ISL)交換架構交換架構節點節點 1節點節點2節點節點5節點節點7節點節點8節點節點3節點節點4節點節點6323232 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道的操作光纖通道的操作序列序列幀幀SEQ_IDSEQ_CNT幀幀應用應用12n信息單元信息單

24、元信息單元信息單元交換交換OX_ID 和和 RX_ID交換交換序列序列333333 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1 所有所有FC-2幀都遵循通用幀格式，如下所示幀都遵循通用幀格式，如下所示通用通用 FC-2幀格式幀格式空閑空閑SOF幀報頭幀報頭數據字段數據字段CRCEOF空閑空閑幀內容幀內容0528個傳輸字個傳輸字(4)(4)(02112)(24)(4)FC-2 幀格式幀格式343434 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179

25、_05_2002_c10R_CTL 路由路由D_ID 24位目的地址位目的地址0781516232431字符字符S_ID 24 位源地址位源地址CS_CTL 8 位位 類說明類說明類型類型 8 位位 數據結構數據結構SEQ_ID 8 位位DF_CTL 8位位數據字段數據字段 F_CTL 24 位位 幀控制幀控制SEQ_CNT 8 位位 序列計數序列計數OX_ID 16 位位 原始交換原始交換 IDRX_ID 8 位位 反響交換反響交換 ID專用于幀類型的參數專用于幀類型的參數12345幀報頭幀報頭353535 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved

26、.OPT-1505179_05_2002_c1 路由控制路由控制(R_CTL)是一個字節字段，它包括兩個四位的子是一個字節字段，它包括兩個四位的子字段字段路由路由信息信息幀報頭幀報頭-R_CTL 312427280000=Device_Data 幀幀0010=Extended Link_Data 幀幀0011=FC-4 Link_Data 幀幀0100=Video_Data 幀幀 1000=Basic Link_Data 幀幀1100=Link_Control 幀幀其它其它=預留預留0000=未分類的信息未分類的信息0001=請求的數據請求的數據0010=未請求的控制未請求的控制0011=請求

27、的控制請求的控制0100=未請求的數據未請求的數據0101=數據描述符數據描述符0111=指令狀態指令狀態其它其它=未規定未規定信息類信息類路由路由363636 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1可選報頭可選報頭有效負載有效負載FILL數據字段數據字段 (02112)字節字節(064)字節字節(02048)字節字節(13)字節字節通常通常 MTU 02048最小最小 128 字節字節數據字段數據字段373737 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.O

28、PT-1505179_05_2002_c1可選報頭可選報頭 DF_CTL是幀報頭中是幀報頭中1字節的字段，它規定可選報頭的內容字節的字段，它規定可選報頭的內容 數據字段中定義的可選報頭是數據字段中定義的可選報頭是網絡報頭網絡報頭(Network Header)關聯報頭關聯報頭(Association Header)設備報頭設備報頭(Device Header)幀報頭幀報頭數據字段數據字段CRC幀內容幀內容(0-2112)0-528 傳輸字傳輸字(4)(24)(16)(32)(16-64)設備設備報頭報頭關聯關聯報頭報頭網絡網絡報頭報頭383838 2002,Cisco Systems,Inc.

29、All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1地址標識地址標識8 位位8 位位8 位位光通道交換機光通道交換機域域(Domain)區域區域(Area)端口端口(Port)公共環路公共環路域域(Domain)AL_PA區域區域(Area)專用環路專用環路0000AL_PA點到點點到點00000 x(x=0 或或 1)393939 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1預留地址預留地址 FC-PH 為特殊功能定義了多個地址：為特殊功能定義了多個地址：24位地址空間的高位

30、位地址空間的高位16個地址個地址 常用的公認地址常用的公認地址地址值地址值說明說明FFFFF0-FFFFF9FFFFF0-FFFFF9FFFFFAFFFFFAFFFFFBFFFFFBFFFFFCFFFFFCFFFFFDFFFFFDFFFFFEFFFFFEFFFFFFFFFFFF預留預留管理效勞器管理效勞器時間效勞器時間效勞器目錄效勞器目錄效勞器交換機控制器交換機控制器登錄交換機使用登錄交換機使用播送播送404040 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1光纖通道名稱光纖通道名稱 地址標識是可變的，它可以

31、隨著時間動態更改地址標識是可變的，它可以隨著時間動態更改 需要使用一種長期機制來跟蹤獨立于地址的需要使用一種長期機制來跟蹤獨立于地址的FC實體實體 解決方案解決方案:FC名稱名稱(及相關的名稱效勞器及相關的名稱效勞器)414141 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1IEEE MAC 地址地址預留預留NAA ID全球名稱全球名稱 有多種名稱格式有多種名稱格式IEEE 名稱、名稱、IP名稱名稱、IEEE注冊名稱、注冊名稱、IEEE注冊擴展名稱注冊擴展名稱 所有這些都稱為所有這些都稱為World Wide

32、 Name(WWN)，因為它們是唯一因為它們是唯一的的 例如例如:1 0:0 0:0 0:6 0:6 9:0 0:6 0:0 2424242 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FFFFLFNNNLFF FF FE交換機交換機(Domain_ID=0 xDD)FF FF FEFF FF FEDD 14 00FF FF FEN_Port ID=0 xDDA100NLN_Port ID=0 xDDA200公共公共 NL_Port ID=DD1425 和和 ALPA 0 x25 專用專用 NL_Port A

33、LPA=0 x03交換端口和交換端口和FC ID 434343 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1流量控制協議使用信用值流量控制協議使用信用值(Credit)-信用值是接收端口向發送端口授信用值是接收端口向發送端口授予的發送規定數量幀的許可予的發送規定數量幀的許可-當提供的信用值當提供的信用值=0時暫停傳輸時暫停傳輸當接收到當接收到R_RDY時，可以發送一個幀時，可以發送一個幀流量控制流量控制接收緩沖區接收緩沖區R_RDY發送端口發送端口接收端口接收端口Credit=5Credit=4Credit=

34、3Credit=2Credit=1Credit=0Credit=1Credit=2444444 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1流量控制流量控制:緩沖區到緩沖區的信用值緩沖區到緩沖區的信用值BB_Credit交換架構交換架構NL_Node“A NL_Node“BBB_CreditBB_CreditBB_Credit454545 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1流量控制流量控制:端到端的信用值端到端的信

35、用值NL_Node“ANL_Node“BEE_CreditEE_CreditEE_Credit交換架構交換架構464646 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1流量控制和信用值流量控制和信用值始發設備始發設備接收設備接收設備交換架構交換架構ACKR_RDYR_RDYR_RDYR_RDYACKEE_CreditBB_CBB_CTX BufTX BufTX BufTX BufRX BufRX BufRX BufRX Buf474747 2002,Cisco Systems,Inc.All rights r

36、eserved.OPT-1505179_05_2002_c1效勞類別效勞類別(Class of Service)Class 1兩個兩個N_port之間的專用連接，要求之間的專用連接，要求ACK當數據對時間當數據對時間/延遲敏感，如話音或延遲敏感，如話音或視頻時使用視頻時使用端到端控制端到端控制Class 2無連接要求，要求無連接要求，要求ACK(最正確效最正確效果果)端到端或緩沖區到緩沖區控制端到端或緩沖區到緩沖區控制Class 3只使用緩沖區到緩沖區控制只使用緩沖區到緩沖區控制最正確效果效勞，無需最正確效果效勞，無需ACK使用高層協議對幀喪失作出反響使用高層協議對幀喪失作出反響Class 4

37、使用虛電路來創立專用連接使用虛電路來創立專用連接Class 5本質上要求同步，實際上較少應用本質上要求同步，實際上較少應用Class 6與第與第1類非常類似，除了通過交換架類非常類似，除了通過交換架構來支持多點播送效勞以外構來支持多點播送效勞以外多點播送效勞器和多點播送效勞器和N_ports之間的之間的端到端流量控制端到端流量控制Class F用于交換機到交換機通信用于交換機到交換機通信要求要求ACK 484848 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1名稱效勞器名稱效勞器 名稱效勞器的公認地址為名稱效

38、勞器的公認地址為0 xFFFFFC N _port 把信息注冊到名稱效勞器的數據庫中把信息注冊到名稱效勞器的數據庫中 N_port 查詢數據庫獲得其它端口的信息查詢數據庫獲得其它端口的信息 N_port 可以從名稱數據庫撤銷注冊可以從名稱數據庫撤銷注冊494949 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1對話管理對話管理 登錄登錄FLOGI 交換機登錄交換機登錄(Fabric Login)PLOGI 端口登錄端口登錄(Port Login)PRLI 進程登錄進程登錄(Process Login)退出退出5

39、05050 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FLOGI 交換機登錄交換機登錄(Fabric Login)確定交換機是否存在確定交換機是否存在 協商操作參數，如最大幀長度協商操作參數，如最大幀長度、BB_Credit 與與F_port建立一條對話建立一條對話515151 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1PLOGI 端口登錄端口登錄(Port Login)建立與建立與N_port的對話的對話 協商效勞參數

40、，如協商效勞參數，如EE_Credits 在兩個在兩個 N_ports之間創立一個對話之間創立一個對話 在在PLOGL成功之前，無上層操作成功之前，無上層操作525252 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1PRLI 進程登錄進程登錄(Process Login)可選可選 通信進程級別的效勞參數通信進程級別的效勞參數535353 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1對話管理登錄對話管理登錄/退出退出節點節點-

41、A節點節點-B流程流程-A1流程流程-A2流程流程-B1流程流程-B2FLOGI FLOGI接收接收接收接收t接收接收PLOGIPRLI接收接收交換架構交換架構交換機交換機-A交換機交換機-B545454 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1分區分區(Zoning)節點節點 A節點節點B節點節點C節點節點D節點節點ENNNNNA區區B區區FC555555 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1軟分區和硬分區軟分

42、區和硬分區 軟分區軟分區 分區由名稱效勞器來執行分區由名稱效勞器來執行 使用使用World Wide Name 來標識區域來標識區域 提供靈活性提供靈活性 硬分區硬分區 分區由硬件通過分區由硬件通過ACL來執行來執行 增強平安性增強平安性565656 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FC MIB FC管理用管理用 MIB FcPortTypeFcAddressIdFcClassesFcBbCreditFcDataFieldSize draft-ietf-ips-fcmgmt-mib-01.txt5

43、7 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1Internet SCSI(iSCSI)585858 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 概述概述/歷史歷史/標準標準 體系結構體系結構 報頭格式報頭格式595959 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1IP 可選用的可選用的 I/O 傳輸方式傳輸方式 I/O 流量

44、可行的傳輸方式流量可行的傳輸方式 不僅僅針對于長距離的不僅僅針對于長距離的 I/O 傳輸傳輸 與光纖通道相同的特性與光纖通道相同的特性:接近于接近于40億節點的尋址億節點的尋址(IPv4)基于交換式傳輸基于交換式傳輸(通過路由選擇通過路由選擇)10/100/1000 MBps的傳輸速度的傳輸速度(已經到達已經到達10 Gbps)傳輸距離受限于應用時限傳輸距離受限于應用時限 支持多種高級別的協議支持多種高級別的協議 IP具備本錢和可管理性的優勢具備本錢和可管理性的優勢 行業中普遍了解行業中普遍了解IP目標設備目標設備IP網絡網絡GE NICiSCSI主機系統主機系統始發設備始發設備606060

45、2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 概述概述 在在TCP上運行的上運行的SCSI傳輸協議傳輸協議把把SCSI CDB和數據封裝到和數據封裝到 TCP/IP字節流中字節流中允許允許IP主機訪問以主機訪問以IP或光纖通道連接的或光纖通道連接的SCSI目標設備目標設備允許光纖通道主機訪問允許光纖通道主機訪問IP SCSI目標設備目標設備允許允許IP SCSI主機和目標設備的互相訪問主機和目標設備的互相訪問 標準化現狀標準化現狀IETF草案草案RFC有望在有望在2002年作為一項標準被批準年作為一

46、項標準被批準多數行業支持多數行業支持616161 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 協議棧協議棧SCSI 應用應用(文件系統，數據庫文件系統，數據庫)SCSI 指令、數據和狀態指令、數據和狀態以太網等以太網等626262 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 體系結構模式體系結構模式網絡接口網絡接口iSCSI 節點節點(iscsi 始發設備始發設備)網絡接口網絡接口IP 地址地址+端口

47、號端口號網絡接口網絡接口IP 地址地址+端口號端口號iSCSI 節點節點(iscsi 目標設備目標設備iSCSI 節點節點(iscsi目標設備目標設備網絡設備網絡設備(iSCSI客戶機客戶機)網絡設備網絡設備(iSCSI 效勞器效勞器)IP 地址地址IP 網絡網絡網絡接口網絡接口IP 地址地址636363 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 對話對話 始發設備和目標設備之間的對話始發設備和目標設備之間的對話 ISID、TSID、SSID 多個連接多個連接 CID 按序傳遞按序傳遞SCSI指

48、令指令 CmdSN、StatSN、DataSN 恢復喪失的連接恢復喪失的連接iSCSI 設備設備iSCSI 主機主機iSCSI 對話對話iSCSI 對話對話TCP連接連接TCP 連接連接iSCSI 目標設備目標設備TCP連接連接iSCSI 目標設備目標設備iSCSI 始發設備始發設備646464 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 名稱結構名稱結構 iSCSi 標準名稱標準名稱(iqn)Iqn.2001-04 .acme.storage.diskarrays-sn-a8675309 IEE

49、E EUI-64格式格式(eui)Eui.02004567A425678D656565 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 對話各個階段對話各個階段 登錄階段登錄階段 初始化登錄階段初始化登錄階段 平安認證階段平安認證階段 操作協商操作協商 完整功能階段完整功能階段 退出退出666666 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1登錄成功、進入完整功能階段登錄成功、進入完整功能階段目標設備目標設備始發設

50、備始發設備0X23 登錄應答登錄應答顯示顯示iSCSI目標設備名稱。認證協商和操作協商目標設備名稱。認證協商和操作協商0X03 指令指令 登錄登錄帶有可選認證協商和操作協商的初始化帶有可選認證協商和操作協商的初始化 iSCSI登錄登錄TCP端口端口 3260單一單一TCP對話對話建立正常的建立正常的TCP對話對話TCPiSCSI 驅動程序驅動程序0X03 指令指令 登錄登錄其它屢次登錄其它屢次登錄0X23 登錄應答登錄應答0X04 可選文本指令可選文本指令0X24 文本應答文本應答iSCSI 登錄順序登錄順序676767 2002,Cisco Systems,Inc.All rights re

51、served.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 數據包格式數據包格式TCP 報頭報頭目的地址目的地址源地址源地址類型類型IPTCP數據數據461500 字節字節8662FCS4 Octet包頭包頭iSCSI PDU根本報頭分段根本報頭分段(BHS)其它報頭分段其它報頭分段(AHS)報頭摘要報頭摘要數據分段數據分段數據摘要數據摘要目的端口目的端口始發端口始發端口序列號序列號確認編號確認編號Window緊急指針緊急指針選項和填充選項和填充校驗和校驗和位移位移預留預留U A P R S F3260 iSCSI 大家知道的端口:21 FTP 23 Telnet 25 SMTP 8

52、0 686868 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI PDU類型類型 iSCSI 指令和應答指令和應答 任務管理功能請求和應答任務管理功能請求和應答 SCSI 數據輸出和數據輸出和SCSI數據輸入數據輸入 準備傳輸準備傳輸(R2T)iSCSI 事件數據事件數據 文本請求和應答文本請求和應答 登錄請求和應答登錄請求和應答 退出請求和應答退出請求和應答696969 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1

53、iSCSI 指令指令PDU格式格式0481620480 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 7OpcodeOpcode-Specific FieldsTotalAHSLengthDataSegmentLength邏輯單元號邏輯單元號(LUN)始發設備任務標記始發設備任務標記希望的數據傳輸長度希望的數據傳輸長度242832CmdSNExpStatSNSCSI 指令描述塊指令描述塊(CDB)AHS(如有如有),報頭摘要如有報頭摘要如有)數據分段數據分段-指令數據指令數據+數據摘要數據摘要(如有如有)707070 200

54、2,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1TCP 卸載引擎卸載引擎 必須撤除報頭必須撤除報頭 把數據拷貝到內存緩沖區中把數據拷貝到內存緩沖區中 CRC 硬件實現撤除硬件實現撤除TCP封裝，以提高性能封裝，以提高性能717171 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 平安性平安性/完整性完整性 內部認證內部認證 末端節點認證末端節點認證 CHAP、SRP、Kerberos IP 級別的平安通道級別的平安通道 加密

55、的完整性，認證和機密性加密的完整性，認證和機密性 iSCSI 32位校驗和位校驗和727272 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI MIB iSCSI MIB iscsiTargetPortaliscsiInitiatorPortaliscsiInstNameServiceTypeiscsiTgtLoginFailureiscsiIntrLoginFailure draft-ietf-ips-iscsi-mib-04.txt737373 2002,Cisco Systems,Inc.All

56、 rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1iSCSI 解決方案體系結構解決方案體系結構iSCSI 路由器路由器/網關網關主機主機光纖通道光纖通道存儲陣列存儲陣列TCP/IPNetworkiSCSI 主機驅動程序主機驅動程序光纖通道光纖通道應用應用文件系統文件系統塊設備塊設備SCSI 通用層通用層適配器驅動程序適配器驅動程序SCSI 適配器適配器TCP/IP 棧棧NIC 驅動程序驅動程序iSCSINIC 適配器適配器SCSI/TCP 效勞器效勞器TCP/IP 驅動程序驅動程序GigE NICSCSI 驅動程序驅動程序FC HBATCP/IP網絡網絡74 200

57、2,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1Fibre Channel over IP(FCIP)757575 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 概述概述/歷史歷史/標準標準 體系結構體系結構 封裝格式封裝格式767676 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 概述概述 FCIP 提供一種在提供一種在TCP/I

58、P中封裝中封裝FC幀的標準方式幀的標準方式，允許通過基于，允許通過基于IP的網絡，包括的網絡，包括LAN、MAN和和WAN互連互連FC SAN的孤島的孤島 FCIP通過隧道進行的連接不會更改通過隧道進行的連接不會更改FC的內容的內容 TCP/IP用于作為根本傳輸，提供擁塞控制和無誤用于作為根本傳輸，提供擁塞控制和無誤的按序傳送數據的按序傳送數據 透明傳輸，透明傳輸，FC不會知道不會知道IP網絡的存在網絡的存在777777 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 協議棧協議棧SCSI 應用應用(文

59、件系統文件系統、數據庫數據庫)SCSI 指令、數據和狀態指令、數據和狀態以太網等以太網等787878 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 體系結構模式體系結構模式FCIP FCIP FC-2FC-2FC-1FC-0FC-1FC-0TCPTCPIPIPLINKLINKFCIP 鏈路鏈路光纖通道光纖通道SANFCIP 隧道隧道IP網絡網絡PHYPHY光纖通道光纖通道SAN797979 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_0

60、5_2002_c1FCIP 實體和實體和FC實體實體FCIP FCIP 鏈路鏈路FCIP 實體實體FCIP 鏈路端點鏈路端點FC 實體實體FCIP 控制和效勞模塊控制和效勞模塊TCP/IP網絡網絡光纖通道光纖通道SANTCPIP鏈路鏈路PHYFC-2FC-1FC-0FCIP 數據引擎數據引擎808080 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 數據引擎數據引擎 FC 發送器出入口發送器出入口 FC 接收器出入口接收器出入口 已封裝的幀發送器出入口已封裝的幀發送器出入口 已封裝的幀接收器出入口已封

61、裝的幀接收器出入口封裝引擎封裝引擎解包引擎解包引擎封裝引擎封裝引擎解包引擎解包引擎TCP/IP網絡網絡FCIP LEPFCIP LEP數據引擎數據引擎數據引擎數據引擎818181 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 封裝封裝 光纖通道網絡體系結構提供的終端尋址、地址解析、信息路由和其它光纖通道網絡體系結構提供的終端尋址、地址解析、信息路由和其它均保存不變均保存不變 IP只作為一種傳輸協議只作為一種傳輸協議 IP不需要知道光纖通道的有效負載，光纖通道交換不需要知道不需要知道光纖通道的有效負載，

62、光纖通道交換不需要知道 IP以太網報頭以太網報頭/CRCIP校驗和校驗和TCPFCIP FC 數據數據 828282 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 報頭格式報頭格式協議協議#版本版本-協議協議#-版本版本復制封裝字復制封裝字 0PFlags-PFlags預留預留-預留預留標記標記幀長度幀長度-標記標記-幀長度幀長度時間標記時間標記秒秒時間標記時間標記 秒分數秒分數CRC0123456字字838383 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.

63、OPT-1505179_05_2002_c1創立創立FCIP 新新TCP連接連接 方法方法 靜態方法靜態方法 動態點方法動態點方法SLPv2 信息交換信息交換 FC實體和實體和FCIP實體對的實體對的WWN TCP 連接參數連接參數 效勞質量信息效勞質量信息848484 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP MIB FCIP MIBfcFcipEntityIPAddrfcFcipEntityTcpConnPortfcFcipTcpConnTablefcFcipTcpConnTimeOut dr

64、aft-ietf-ips-fcip-mib-01.txt858585 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1FCIP 解決方案體系結構解決方案體系結構FCIP 網關網關FCIP 網關網關光纖通道光纖通道存儲陣列存儲陣列光纖通道光纖通道光纖通道光纖通道光纖通道光纖通道存儲陣列存儲陣列TCP/IP網絡網絡FCIPFCIP實體實體FC實體實體FC HBAGigE NICFCIP 實體實體GigE NICFC實體實體FC HBAFCIP86 2002,Cisco Systems,Inc.All rights r

65、eserved.OPT-1505179_05_2002_c1總結總結878787 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1網絡存儲技術矩陣網絡存儲技術矩陣IPFibre ChannelFileBlockNetwork Attached StorageStorageAreaNetworkMulti-path File ServingBlock Storage over IPOptical Technology網絡類型網絡類型訪問方式訪問方式888888 2002,Cisco Systems,Inc.All

66、rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1參考信息參考信息89 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1非常感謝非常感謝!90 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1存儲網絡相關協議和技術介紹存儲網絡相關協議和技術介紹分會場分會場 OPT-15091 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1請填寫您的評估表請填寫您的評估表分會場分會場 OPT-150929292 2002,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.OPT-1505179_05_2002_c1