计算机网络管理技术课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,计算机网络管理技术,第,1,章 网络管理技术概述,第,2,章,SNMP,网络管理架构,第,3,章 网络流量监控技术与方法,第,4,章 磁盘管理,第,5,章 用户管理,第,6,章 组策略管理,第,7,章 补丁管理,第,8,章,IP,地址管理,第,9,章,VLAN,管理,第,10,章 网络存储管理,计算机网络管理技术,第,10,章 网络存储管理,越来越多的用户对网络存储的需求也从单一的存储产品开始提升到整体的解决方案，同时网络存储产品开始走向大众化。,本章将介绍网络存储的相关技术，使读者对网络存储有概念、标准和应用上有一个较为全面的认识。,计算机网络管理技术,第,10,章 网络存储管理,10.1,存储技术的发展,10.2,存储设备,10.3,存储设备接口技术,-SCSI,10.4,存储设备接口技术,-,iSCSI,10.5,存储设备接口技术,-FC,计算机网络管理技术,10.1,存储技术的发展,从技术角度来看，存储技术经过了,内嵌式存储系统、直接连接存储、网络连接存储、存储区域网络,几个阶段。本节依据存储技术的发展，对这些概念进行必要的介绍，有关详细内容将在本章随后内容中进行详述。,计算机网络管理技术,10.1,存储技术的发展,10.1.1,内嵌式存储系统,10.1.2,直接连接存储,10.1.3,网络存储系统,10.1.4,存储区域网络,计算机网络管理技术,10.1.1,内嵌式存储系统,在,20,世纪,80,年代，各种大型主机厂商有不同的整套系统解决方案，但都是完全不兼容的封闭系统。,这时的存储系统都是内嵌式存储系统（,embedded storage,，,ES,）。是一个封闭的系统。,这些系统后来面临许多挑战：,如何降低整体信息管理的成本？,如何连接不同系统并交换彼此的资料？,如何能有更多弹性的选择？,计算机网络管理技术,10.1,存储技术的发展,10.1.1,内嵌式存储系统,10.1.2,直接连接存储,10.1.3,网络存储系统,10.1.4,存储区域网络,计算机网络管理技术,10.1.2,直接连接存储,一个计算机系统也由各有专长的厂商所领导，可大体分为：处理器、操作系统、网络、资源共享、数据库等等不同的水平领域。,从封闭走向开放的代表是直接连接存储系统的出现和应用,。,计算机网络管理技术,直接连接存储（,Direct Attached Storage,，,DAS,）是指将外部存储设备通过连接电缆直接连接到服务器上。,外部数据存储设备采用,SCSI,、,SATA,、,FC,（,Fibre,Channel,）等技术，通过数据连接电缆直接挂接在服务器的内部控制器上。,计算机网络管理技术,特点：,DAS,的这种直连方式，能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求，,单台个,DAS,存储介质可以被多台服务器所共享。,DAS,产品目前还在广泛应用，尤其是一些中小型企业常使用,DAS,来存储数据。,问题：,DAS,拥有较长的使用历史，但是随着数据量及访问人数的不断增多，,DAS,在,备份、恢复、扩展、灾备等方面存在的问题,变得日益突出。,DAS,依赖服务器主机,操作系统进行数据的,I/O,读取和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机的,CPU,、,I/O,等资源。,DAS,的数据量越大，备份和恢复的时间就越长，对服务器硬件的依赖性和影响就越大。,计算机网络管理技术,10.1,存储技术的发展,10.1.1,内嵌式存储系统,10.1.2,直接连接存储,10.1.3,网络存储系统,10.1.4,存储区域网络,计算机网络管理技术,10.1.3,网络存储系统（,Network Attached Storage,，,NAS,）,与,DAS,相比，,NAS,设备的,可靠性和稳定性,都要高，特别是,NAS,的文件管理系统得到了优化，其,价格也比,DAS,低廉,。,与,DAS,相比，,NAS,的最大不同是,外部存储介质直接连接到网络上,。,计算机网络管理技术,特点：,NAS,作为一个网络附加存储设备，采用了目前较为流行的,嵌入式技术,。使得,NAS,具有无人值守、高度智能、性能稳定等特点。,NAS,设备内置优化的,独立存储操作系统,，可以更加有效地利用系统总线资源，更好地支持,I/O,存储。,同时，,NAS,设备一般集成本地的备份软件，可以不经过服务器便将,NAS,设备中的重要数据进行,本地备份,。,而且,NAS,设备提供,硬盘,RAID,、冗余的电源和风扇以及冗余的控制器,，可以保证,NAS,的稳定性。,主要应用于,中小型网络,。,计算机网络管理技术,安装、调试,、使用和管理非常简单。,RJ-45,或光纤接口。,数据从服务器分离,，减少了数据管理上的许多问题。,有自己,专用的管理软件,，通过管理软件可以方便地实现设备的配置。,支持,UNIX,、,Windows,、,NetWare,、,Macintosh,等,多种操作系统,。,计算机网络管理技术,与,DAS,相比，,NAS,主有存在以下的优点：,由于大量的数据访问由,NAS,设备完成，服务器减少了数据的,I/O,操作，,提高了服务器的性能,。,NAS,设备,独立于服务器,。如果一个服务器出现故障，其他服务器也可以访问存储设备中的数据。,由于,NAS,设备直接连接在网络上，而且可以通过管理软件进行配置和管理，所以,便于,NAS,设备的扩展和管理,。,可支持,UNIX,、,Windows,、,NetWare,、,Macintosh,等,多种应用平台,。,从趋势上看，,TOE,（,TCP/IP Offload Engine,）技术已经逐步成熟，,Intel,、,Adaptec,、,EMC,等公司都已经有了成熟的产品，并将逐步应用在网络适配器上。同时，,iSCSI,技术的产品方案也逐步成熟，这些技术将大大推进,NAS,的应用。,计算机网络管理技术,10.1,存储技术的发展,10.1.1,内嵌式存储系统,10.1.2,直接连接存储,10.1.3,网络存储系统,10.1.4,存储区域网络,计算机网络管理技术,10.1.4,存储区域网络,存储区域网络（,Storage Area Network,，,SAN,）是存储系统的最新的模式。,SAN,专注于企业级存储的特有问题。,目前，企业存储方案所遇到的两个问题是：,数据与应用系统紧密结合所产生的结构性限制。,目前广泛使用的小型计算机系统接口（,SCSI,）标准的限制。,在,SAN,系统中，存储设备通过,专用交换机,与多台服务器相连。,提供了多主机连接，允许任何服务器连接到任何存储设备,不管数据置放在那里，服务器都可直接访问所需的数据。,同时，随着存储容量的增长，,SAN,也允许企业独立地增加它们的存储设备。,计算机网络管理技术,计算机网络管理技术,不同于普通的网络交换机，,SAN,是基于,光纤通道,（,Fiber Channel,，,FC,）技术的高速传输网络。,FC,是,ANSI,为网络和通道,I/O,接口建立的一个标准，支持,SCSI,、,IP,、,ATM,等多种高级协议。,FC,的最大特性是将网络和设备的,通讯协议与传输物理介质隔离,开，这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送,使高性能存储设备与宽带网络使用单一的,I/O,接口，使得系统的成本和复杂程度大大降低。,光纤通道支持,多种拓扑结构,，主要有点到点（,Links,）、仲裁环（,FC-AL,）、交换式网络结构（,FC-XS,）等。,点对点方式,:DAS,应用。,FC-AL:,磁盘阵列。,FC-XS,交换式,:SAN,。,计算机网络管理技术,因为采用了,FC,技术，,SAN,具有,更高的带宽,。,SAN,结构具有,NAS,的所有优点,，在提高了服务器性能的同时，便于对数据的管理，也便于系统的扩充，同时支持多种应用平台。,但与,NAS,不同的是，在,SAN,中服务器与存储设备之间的数据交换是通过,SAN,网络进行，,不会消耗应用网络的带宽资源,，所以,SAN,主要应用于大型网络。,随着,FC-SW,标准的确立，,2Gbit/s,光纤通道标准下的各种,SAN,设备已解决了互操作性问题，这已从成本和技术上解决了,SAN,的应用瓶颈。,计算机网络管理技术,第,10,章 网络存储管理,10.1,存储技术的发展,10.2,存储设备,10.3,存储设备接口技术,-SCSI,10.4,存储设备接口技术,-,iSCSI,10.5,存储设备接口技术,-FC,计算机网络管理技术,10.2,存储设备,不管是那一类型的网络技术，都要考虑,存储设备及其接口类型,。,对于,SAN,来说，还需要考虑存储设备之间相互连接的,SAN,交换机或,SAN,路由器,等设备。,对于存储设备来说，目前使用的主要有,磁带库、光盘存储设备和磁盘存储设备,。,计算机网络管理技术,10.2,存储设备,10.2.1,磁带库,10.2.2,光盘存储设备,10.2.3,磁盘存储设备,计算机网络管理技术,10.2.1,磁带库,磁带库包括,自动加载磁带机,和,磁带库,两部分。,磁带库能够提供,自动备份和数据恢复功能,。,磁带库的存储,容量,可达到数百,PB,。,可以实现,自动,搜索磁带，实时监控和统计，完全摆脱了人工干涉。,计算机网络管理技术,如图是磁带库的一个应用方案：,AMASS,（,Archival Management and Storage System,）是存储解决方案的一个管理工具，能把连接在该服务器上的磁带库转化为网络,“,磁盘,”,设备、构成可由网络上各种主机共享的文件系统。,网络上各种主机用户和应用程序可以像在普通磁盘文件系统上一样来存取数据。,计算机网络管理技术,10.2,存储设备,10.2.1,磁带库,10.2.2,光盘存储设备,10.2.3,磁盘存储设备,计算机网络管理技术,10.2.2,光盘存储设备,目前使用的光盘存储设备主要有,CD-ROM,驱动器、,CD-RW,刻录机、,DVD-ROM,驱动器、,DVD-ROM,记录机、光盘拷贝机和,CD-R,光盘等。,这些光盘存储设备的特点是价格低廉、可靠性好、体积小、便于携带、批量复制工艺简单。,计算机网络管理技术,1, 光盘拷贝机,像复印机一样，光盘拷贝机是一种可对光盘进行小批量复制的光盘复制设备。,2, 光盘塔,光盘塔（,CD-ROM Tower,）由几台或十几台,CD-ROM,驱动器并联构成。,3, 光盘库,光盘库也称为自动换盘机，它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器中进行读写。,计算机网络管理技术,4, 网络光盘库,网络光盘库（,Network CD Tower,）为,第二代光盘库,，它内置了微处理器和软件，直接连接以太网或令牌网，无须服务器支持即可独立运行。但是，它的体积相对较大，并且不支持并发用户同时访问，传输速度慢且光驱易损坏。,网络光盘库已逐渐被淘汰。,5, 光盘柜,光盘框（,Optical Jukebox,）是一种非常特殊的光盘集中存放设备，它的体积庞大，价格较高。光盘框一般配置,136,个光驱，可以存放数千张光盘。由于光盘的装载和换片采用精密机械臂完成，所以数据传输速率较慢且不支持多用户并发访问。,光盘柜以前多为国内图书馆和档案馆采用，目前已很少使用,。,计算机网络管理技术,6, 光盘网络镜像服务器,光盘网络镜像服务器是继第一代的光盘库和第二代的光盘塔之后出现的一种可在网络上实现光盘信息共享的网络存储设备。,光盘网络镜像服务器不仅具有大型光盘库的超大存储容量，而且还,具有与硬盘相同的访问速度,，其单位存储成本大大低于光盘库和光盘塔。,光盘网络镜像服务器已开始,取代光盘库和光盘塔,，逐渐成为光盘网络共享设备中的主流产品。,计算机网络管理技术,10.2,存储设备,10.2.1,磁盘库,10.2.2,光盘存储设备,10.2.3,磁盘存储设备,计算机网络管理技术,10.2.3,磁盘存储设备,与磁带和光盘存储设备相比，磁盘存储设备具有,高性能、高容量、高可靠性,等特点，磁盘存储设备是目前存储系统中所使用的主要设备。,近年来，磁盘存储技术得到了飞速发展，单个磁盘的容量也在快速增长，目前几百,GB,的磁盘都已在,PC,中广泛使用。与此同时，磁盘的价格也在不断下降。,为了提高存储设备的容量，每个磁盘存储设备可以包含多个磁盘，从而组成,磁盘阵列,。在磁盘存储设备中，根据是否存在专用的管理软件，,可以分为,RAID,（,redundant array of independent/inexpensive disks,）和,JBOD,（,just a bunch of disks,，简单磁盘捆绑，或磁盘簇）两种,。,计算机网络管理技术,JBOD,通常又称为,Span,。,Span,是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个,串联,到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘。,Span,上的数据简单的从第一个磁盘开始存储，当第一个磁盘的存储空间用完后， 再依次从后面的磁盘开始存储数据。,Span,也,不提供数据安全保障,。它只是简单的提供一种利用磁盘空间的方法。,计算机网络管理技术,由于磁带库、光盘存储设备和磁盘存储设备各有其特点，所以在不同的环境中都在应用。,磁盘存储设备的应用最为广泛，可用于各种数据的存储和备份；,磁带库多用于大容量数据的备份；,而光盘存储设备则主要于网络系统中大容量数据的访问。,计算机网络管理技术,第,10,章 网络存储管理,10.1,存储技术的发展,10.2,存储设备,10.3,存储设备接口技术,-SCSI,10.4,存储设备接口技术,-,iSCSI,10.5,存储设备接口技术,-FC,计算机网络管理技术,10.3,存储设备接口技术,SCSI,（,Small computer systems interface,）,存储设备通过,标准化的,I/O,接口技术,与服务器或,SAN,路由器,/,交换机进行通信，从而实现开放式的设备互联。,在存储系统中，目前最主要使用的存储设备接口技术有,SCSI,、,iSCSI,、,FC,和,SATA,。,计算机网络管理技术,10.3,存储设备接口技术,SCSI,10.3.1 SCSI,技术概述,10.3.2 SCSI,的工作方式,10.3.3 Ultra320 SCSI,10.3.4 SCSI ID,和总线终结器,10.3.5 SCSI,与,IDE,的比较,计算机网络管理技术,10.3.1 SCSI,技术概述,SCSI,（,Small computer systems interface,，小型计算机系统接口）是一种,I/O,技术，目前,SCSI,在存储领域占有,主导地位,。,SCSI,可以为,不同类型的外围设备,提供统一的数据交换平台，可以使用硬盘、扫描仪、打印机等设备接入计算机。,对系统的,CPU,资源占用率较少，可以实现,高速数据传输,。经过多年来的发展，,SCSI,出现了多种标准。,计算机网络管理技术,SCSI,作为一种,I/O,技术，具有以下的显著特点：,高速总线技术提供可靠的数据传输,方便的存储设备添加和连接,SCSI,设备间的高兼容性,有效的扩展性,相当的总线长度,计算机网络管理技术,10.3,存储设备接口技术,SCSI,10.3.1 SCSI,技术概述,10.3.2 SCSI,的工作方式,10.3.3 Ultra320 SCSI,10.3.4 SCSI ID,和总线终结器,10.3.5 SCSI,与,IDE,的比较,计算机网络管理技术,10.3.2 SCSI,的工作方式,与局域网或计算机中的,I/O,操作方式不同，,SCSI,的总线经过,仲裁后,被确定在固定的两个,SCSI,端口间使用。,当某两个,SCSI,设备获得了总线使用权后，其中一个称为,SCSI,发起端,，另一个称为,SCSI,目标端,，这时数据仅在,SCSI,发起端和目标端两个设备之间传输。,同一时间内在,SCSI,总线上只允许两个设备之间进行数据交换。所以，,SCSI,是典型的,时分复用,工作方式。,计算机网络管理技术,每个,SCSI,设备都需要设置一个,唯一的编号,，这个编号称为,SCSI ID,。,由于,SCSI ID,在设计上对应于,SCSI,总线，总线宽度决定了,SCSI ID,的个数。根据,SCSI,总线上可设置的,地址数量,，并行,SCSI,又分为,8,个地址的窄,SCSI,和,16,个地址的宽,SCSI,。,另外，在,SCSI,总线上，,SCSI,控制器必须拥有一个,SCSI ID,。,计算机网络管理技术,10.3,存储设备接口技术,SCSI,10.3.1 SCSI,技术概述,10.3.2 SCSI,的工作方式,10.3.3 Ultra320 SCSI,10.3.4 SCSI ID,和总线终结器,10.3.5 SCSI,与,IDE,的比较,计算机网络管理技术,10.3.3 Ultra320 SCSI,Ultra320 SCSI,诞生于,2001,年，在,Ultra160,的基础之上，将总线频率提升一倍，由此获得翻倍的性能提升。,Ultra320,还增加了诸如,SCSI,封包、快速仲裁与选择,(QAS),等一系列新特性。,Ultra320,最多允许连接,15,个设备，此时它的总线长度最大达到,12m,。,计算机网络管理技术,10.3,存储设备接口技术,SCSI,10.3.1 SCSI,技术概述,10.3.2 SCSI,的工作方式,10.3.3 Ultra320 SCSI,10.3.4 SCSI ID,和总线终结器,10.3.5 SCSI,与,IDE,的比较,计算机网络管理技术,10.3.4 SCSI ID,和总线终结器,每一个,SCSI,设备都,必须拥有一个,ID,，同时还需要一个总线终结器,ID,（,identify,）作为,SCSI,设备在,SCSI,总线的,唯一识别符,，绝对不允许重复，,目前广泛使用的,SCSI,设备的可选范围为,015,，其中,SCSI,主控制器通常占用,ID 7,，也就是说我们可以用在设备上的,ID,号共有,15,个。,SCSI,设备在进行总线仲裁时并非是等同的或随机的，而是依据规定的,优先级决定总线仲载的顺序,。,计算机网络管理技术,计算机网络管理技术,通过检查,SCSI ID,和总线终结器，我们可以找出大多数冲突现象的解决方法，这是,SCSI,设备用户必须注意的一点。,计算机网络管理技术,10.3,存储设备接口技术,SCSI,10.3.1 SCSI,技术概述,10.3.2 SCSI,的工作方式,10.3.3 Ultra320 SCSI,10.3.4 SCSI ID,和总线终结器,10.3.5 SCSI,与,IDE,的比较,计算机网络管理技术,10.3.5 SCSI,与,IDE(,Integrated,Drive Electronics,),的比较,在计算机外部设备，尤其是存储设备的接口方面,SCSI,接口和,IDE,接口一直是飞速发展的两大阵营。,IDE,接口,价格低廉，兼容性好,，主板的,BIOS,一般可以直接支持，使用方便。,SCSI,接口从,技术和性能,上说，其始终在胜,IDE,接口一筹。,IDE,接口在,PC,上拥有绝大多数的市场份额，而,SCSI,接口却以其优异的性能成为,服务器和存储系统,的主要选择。,计算机网络管理技术,IDE,的工作方式,需要,CPU,的全程参与，,SCSI,接口则完全通过独立的高速的,SCSI,卡,来控制数据的读写操作。,一般每个,IDE,系统可有,2,个,IDE,通道,。,SCSI,接口可以同时连接,7,或,15,或更多的外部设备。,SCSI,能较有效的利用硬件特性来,提高其速度,。其控制器还能对主机发给,SCSI,磁盘的命令进行缓冲、排队，并进行,优化处理,（命令队列）。,计算机网络管理技术,第,10,章 网络存储管理,10.1,存储技术的发展,10.2,存储设备,10.3,存储设备接口技术,-SCSI,10.4,存储设备接口技术,-,iSCSI,10.5,存储设备接口技术,-FC,计算机网络管理技术,10.4,存储设备接口技术,-,iSCSI,iSCSI,（,internet SCSI,）是,结合了,TCP/IP,和,SCSI,的一种标准接口技术或一组协议。,它将,SCSI,命令和,数据块封装到,TCP/IP,包,中进行传输。,iSCSI,产品的价格要,比,FC,的低廉,，目前在网络存储系统中开始广泛应用。,计算机网络管理技术,10.4,存储设备接口技术,iSCSI,10.4.1,iSCSI,技术概述,10.4.2,iSCSI,技术的特点,10.4.3 IP,存储网络的构成,计算机网络管理技术,10.4.1,iSCSI,技术概述,iSCSI,技术是由,IBM,下属的两大研发机构：加利福尼亚,Almaden,和以色列,Haifa,研究中心共同开发。,2003,年,2,月，,IETF,（,Internet Engineering Task Force,，,Internet,工程任务组）通过了,iSCSI,标准。,iSCSI,的工作过程为：,在发送端将,SCSI,命令和数据封装在,IP,包中，再通过,IP,网络转发出去。,接收端在收到该,IP,包后将其还原为,SCSI,命令和数据，然后进行相应的操作（如读数数据等）。,完成操作后，将要返回的,SCSI,命令和数据再次封装到,IP,名中，并通过网络转发到发送端。,在用户看来，使用远端存储设备的整个过程就像访问本地的,SCSI,设备一样。,计算机网络管理技术,对于局域网，只需要不多的投资，就可以方便、快捷地对信息和数据进行交互式传输和管理。在广泛使用的,IP,网络（主要是以太网）来建立,SAN,系统。,在,iSCSI,出现之前，,SAN,主要建立在,FC,技术上。但是，在,IP,网络占了绝对领导位置的今天，由,iSCSI,组建,SAN,已是一种经济、方便的选择。,iSCSI,的最终目的并不是代替,FC,，而是,使,IP,的用户终端能够连接到基于,FC,的,SAN,上,。,计算机网络管理技术,10.4,存储设备接口技术,iSCSI,10.4.1,iSCSI,技术概述,10.4.2,iSCSI,技术的特点,10.4.3 IP,存储网络的构成,计算机网络管理技术,10.4.2,iSCSI,技术的特点,具体来说，,iSCSI,技术具有以下的特点：,1,系统组建灵活,可部署为,DAS,或,SAN,存储系统。,可利用,IPSec,安全技术或防火墙产品来提高存储系统中信息的安全性。,2,iSCSI,扩展了存储系统的距离,通过,IP,网络可以方便地将其连接范围从局域网扩展到城域网甚至到广域网。,计算机网络管理技术,3, 方便备份,IP,存储网络的数据备份可以存放到任何支持,SCSI,的设备上。,4.,便于管理,只要熟悉,IP,网络管理技术的人员就可以方便地管理,iSCSI,设备。,计算机网络管理技术,10.4,存储设备接口技术,iSCSI,10.4.1,iSCSI,技术概述,10.4.2,iSCSI,技术的特点,10.4.3 IP,存储网络的构成,计算机网络管理技术,10.4.3 IP,存储网络的构成,一、设备,I/O,。,指具有本地,IP,接口的计算机系统和存储资源，包括带,iSCSI,适配器或,iSCSI,控制器的服务器、磁盘阵列或磁带库。,二、交换机结构。,存储交换机和路由器提供了其它常规,IP,和以太交换机所不具备的多协议接入能力。他们还为存储提供诸如点对点拷贝命令这样的特殊功能。,三、,SAN,间的互联。,因为,iSCSI,是一个基于本地,IP,的协议，实现,SAN,互联不需要与存储相关的特殊功能，可使用一个共享或专用的,IP,以太网络来完成。,计算机网络管理技术,计算机网络管理技术,第,10,章 网络存储管理,10.1,存储技术的发展,10.2,存储设备,10.3,存储设备接口技术,-SCSI,10.4,存储设备接口技术,-,iSCSI,10.5,存储设备接口技术,-FC,计算机网络管理技术,10.5,存储设备接口技术,-FC,光纤通道（,fiber channel,，,FC,）是利用,专用设备,进行数据高速传输的一种网络标准，主要用于,连接服务器,以及把,服务器连接到存储设备,上。,计算机网络管理技术,10.5,存储设备接口技术,FC,10.5.1 FC,技术概述,10.5.2,光纤通道的组成,10.5.3,光纤通道的连接方式,-,点对点连接,10.5.4,光纤通道的连接方式,-,环型连接,10.5.5,光纤通道的连接方式,-,交换结构,计算机网络管理技术,10.5.1 FC,技术概述,光纤通道技术是,SAN,（存储局域网络）、计算机集群以及其他数据密集型计算环境的理想解决方案。,它支持,Internet,协议、小型计算机系统接口（,SCSI,）协议、高性能并行接口协议以及其它高级协议，使用光纤通道技术时，这些协议可以同时运行。,计算机网络管理技术,通道的概念,：,通道（,channel,）一般是指端到端的通路。,通道一般由硬件来实现，可以实现高速数据传输。例如，通道可以用于计算机内部不同部件之间的数据交换。,通道的一端负责发送数据，另一端负责接收数据，很少有中间设备。常见的计算机通道有,SCSI,和,HIPPI,（,high performance parallel interface,，高速并行接口）等。,通道式通信对连接距离和同时连接的设备数量都有严格的限制。例如，,SCSI,通道最大只允许连接,15,个,SCSI,设备，同时,SCSI,电缆的最长距离也仅有,15m,。,计算机网络管理技术,光纤通道结合了,通道,和,网络,两种通信方式中的优点，可提供通信设备之间的高速、长距离的数据交换通道，以适应大型存储系统中大容量数据交换的要求。因此，光纤通道技术中存储系统中得到了广泛的应用。,计算机网络管理技术,10.5,存储设备接口技术,FC,10.5.1 FC,技术概述,10.5.2,光纤通道的组成,10.5.3,光纤通道的连接方式,-,点对点连接,10.5.4,光纤通道的连接方式,-,环型连接,10.5.5,光纤通道的连接方式,-,交换结构,计算机网络管理技术,10.5.2,光纤通道的组成,从技术的实现方式来讲，光纤通道实际上是一组协议。我们将采用光纤通道进行通信的网络分成,通信节点,、,节点与连接接口,和,交换结构,几部分，如图,10-8,所示,节点,节点与连接接口,节点与连接接口,交换结构,节点,连接,连接,计算机网络管理技术,节点：,指需要发送或接收数据的服务器或存储数据的设备。,交换结构：,指光纤通道交换机或路由器。,连接：,用于连接节点和交换结构的光纤或铜缆，我们将其统称为电缆。,节点与连接接口：,服务器上一般没有提供与光纤通道电缆直接连接的端口。需要在服务器上安装一块适配卡。这种光纤通道适配卡称为主机总线适配卡（,HBA,）。,计算机网络管理技术,如图,10-9,所示的就是一款常用的安装在服务器上的,HBA,，如图,10-10,所示的是,HBA,连接存储设备时组成的一个,DAS,系统的结构示意图。,光纤通道标准定义了服务器或存储设备与光纤通道电缆之间以及交换结构与光纤通道电缆之间连接的接口特性。光纤通道标准也包括了各种设备之间的通信协议。,计算机网络管理技术,10.5,存储设备接口技术,FC,10.5.1 FC,技术概述,10.5.2,光纤通道的组成,10.5.3,光纤通道的连接方式,-,点对点连接,10.5.4,光纤通道的连接方式,-,环型连接,10.5.5,光纤通道的连接方式,-,交换结构,计算机网络管理技术,10.5.3,光纤通道的连接方式,-,点对点连接,点对点连接是最简单的一种连接方式。如果使用光纤介质连接，最大距离可以达到,100km,，如果使用铜缆介质，取大距离可以达到,30m,。,计算机网络管理技术,10.5,存储设备接口技术,FC,10.5.1 FC,技术概述,10.5.2,光纤通道的组成,10.5.3,光纤通道的连接方式,-,点对点连接,10.5.4,光纤通道的连接方式,-,环型连接,10.5.5,光纤通道的连接方式,-,交换结构,计算机网络管理技术,10.5.4,光纤通道的连接方式,-,环型连接,计算机网络管理技术,1, 环型结构的特点,环在初始化时，会给每一个端口分配一个仲裁地址（,Arbitrated Loop Physical Address,，,AL_PA,），,仲裁地址由,8,位二进制数组成，范围是,0255,，但其中有效地址只有,127,个，所以站环上最多可以连接,127,个端口。,环型结构适用于中型存储系统。,计算机网络管理技术,2, 环型结构的工作过程,环型结构的物理拓扑结构为典型的,星型,，但其工作过程为一个逻辑环。,在环型结构中，所有的节点直接连接在一个中央集线器（,hub,）上，各节点通过光纤通道电缆连接到集线器的端口上。,计算机网络管理技术,3, 私有环,环型结构最多只能连接,127,个服务器或存储设备，环上的节点只能与环上的其他节点进行通信，而,无法与环外的节点进行通信,。将这种使用集线器的环型结构称为私有环，如图,10-13,所示。,注意：不管级联多少台集线器，私有环中节点的数量最多也不会超过,127,个。,计算机网络管理技术,4, 公共环,环状结构也可以连接到交换机上,这样环上的节点可以通过交换机与环以外的节点进行通信。这种与交换机连接的环称为公共环。,计算机网络管理技术,10.5,存储设备接口技术,FC,10.5.1 FC,技术概述,10.5.2,光纤通道的组成,10.5.3,光纤通道的连接方式,-,点对点连接,10.5.4,光纤通道的连接方式,-,环型连接,10.5.5,光纤通道的连接方式,-,交换结构,计算机网络管理技术,10.5.5,光纤通道的连接方式,-,交换结构,交换结构的核心设备是光纤通道交换机,交换机会建立这两个节点的点对点连接通道。,交换结构的性能要高于环型结构。,交换结构扩展了环型结构的数量限制，可用于大型的存储系统。,The end,