关于SAN交换机现状分析及未来发展

网络 路由交换
SAN交换机已经成为市场上主流的交换机之一,SAN路由器突破了一个Fabric内最多239台光纤通道SAN交换机的限制,使得大规模SAN网络成为可能。

SAN交换机还是比较常用的,于是我研究了一下SAN交换机现状分析及未来发展,在这里拿出来和大家分享一下,希望对大家有用。存储区域网(SAN)被称作“第二网”,经过多年发展,第二网络已经从一个“二层”网络发展成为“三层”网络。 
 
一个孤立的二层网络 
 
存储区域网是专门为进行大规模数据传输而设计的专有网络,它使用光纤通道协议,通过光纤通道集线器、SAN交换机将磁盘阵列、带库以及相关的服务器连接起来,从而形成了一个高速的专用网络。因此,SAN最大的特点就是独立性,甚至在初期,它在物理上与其他网络相分离。尽管SAN为用户的大规模数据存储提供了一个高性能、高可靠性的“第二网”,但是,长期以来,用户形成了多个SAN孤岛。可能每个孤岛用来满足用户的某项应用。但是,就像采用直连存储所造成的信息共享困难一样,各SAN孤岛之间的数据也同样无法进行交流。
 
当初,为了消除信息孤岛,为了能够使数据在服务器之间共享,才发明了SAN,而随着SAN的构建形成了新的孤岛。在新的孤岛之间进行数据共享的难度加大,而随着用户对数据共享的需求越来越高,因此希望将SAN孤岛连接起来。目前有四种方式可以实现,包括裸光纤直连、WDM(波分复用)、使用SONET(SDH)数据传输技术以及FCIP技术,这样几个SAN孤岛可集成为一个大的SAN网络。 
 
SAN孤岛互联问题多 
 
从现有的SAN网络技术来说,四种连接方式均将多点构成一个Fabric网络,这样在一个Fabric网络中就有统一的网络服务(如统一的名称服务器、分区配置、地址空间、Fabric管理等),在远程连接的环境中就会带来很多问题,主要有以下几个方面。
 
主SAN交换机(Principal Switch)的问题:在光纤通道技术中,一个Fabric网络只有惟一的主SAN交换机,由它来统一分配域ID,保证整个Fabric有一致的地址空间,当主SAN交换机出现故障时,就会造成整个Fabric发生重新配置(Reconfigure),从而中断应用系统运行。因此无论主SAN交换机处于哪一端,出现故障时都对其他端带来致命影响。
 
主ISL(Inter-Switch Link,SAN交换机间链路)的问题:远程连接两端的链路一般均是SAN交换机之间的连线,而且也承担SAN交换机管理信息的传递(主ISL链路),而这个链路很有可能发生时断时续的故障,当这个主ISL链路发生故障时,就会使无主SAN交换机的SAN孤岛发生Reconfigure,并选举新的主SAN交换机,这样也造成应用系统的中断; 同时也会对主SAN交换机的SAN孤岛造成Fabric Build过程,如果这个过程不成功,同样也会造成应用系统的中断。 

远程点之间安全性的问题:在远程连接的SAN网络中,安全性是一个突出的问题,因为任何人可以从网络的任何点连接到整个Fabric网络中,如果能够模拟其他应用系统HBA的WWN(全球名称),将会窃取到数据,如果有人为的破坏,也会使整个Fabric网络发生瘫痪,从而使整个应用系统无法正常运行。
 
多点容灾环境下的问题:如果在多点的环境中,将各个SAN孤岛连接起来,形成一个大的Fabric网络,远程ISL链路比较多,出现远程连接的问题就比较多,而且任何SAN岛出现上述的任何问题,都会造成Fabric网络的不稳定或应用系统的中断,因此在多点远程连接的情况下,网络安全和稳定将会是一个突出的问题。 
 
SAN路由器应运而生 
 
为了解决上述SAN孤岛互联时产生的各类问题,SAN路由技术应运而生。人们可以使用SAN路由技术把迄今为止互无联系的光纤通道Fabric连接起来而又使各个Fabric能够保持其相互的独立性。SAN路由技术给网络存储以及容灾系统带来了诸多好处。
 
SAN路由技术实现了SAN Fabric间的无缝连接,在连接不同的Fabric时不要求对现有Fabric的参数做任何修改,同时路由器的接入不会对正在执行的I/O造成任何影响。SAN路由器实现了Fabric间的资源共享,特别是实现了Fabric间的磁带库共享。SAN路由器突破了一个Fabric内最多239台光纤通道SAN交换机的限制,使得大规模SAN网络成为可能。在容灾系统中使用SAN路由器可以隔离本地和异地的SAN Fabric,极大地提高了容灾系统的数据可用性和整体的可靠性和稳定性。多Fabric通过SAN路由器的互相连接保证了同一个公司中不同部门的SAN网络的管理的自主性,提高了各部门SAN发展的自由度。从实现技术上讲,目前主要有两种主流技术:一种是FCIP(FC over IP),另一种是iFCP(Internet光纤通道协议)。 
 
FCIP 
 
博科通讯中国区技术总监司马聪博士介绍: “由于在当今的数据中心里,SAN发挥着更加重要的作用,所以许多机构都在寻找创新解决方案,将其SAN的优点延伸到整个企业。为了对这种努力提供支持,独特的博科SilkWorm多协议路由器可以增加当今SAN的功能、连接和通用性。”该多协议路由器用于支持多种路由服务,包括实现SAN连接的博科 FC-FC路由服务、用于延伸SAN距离的博科FCIP隧道服务以及用于同iSCSI服务器共享光纤通道存储资源的Brocade iSCSI网关服务。
 
FC-FC路由服务是多协议路由器上的服务之一,它可以让不同SAN Fabric中的设备建立通信,而无需将这些Fabric合并成一个大型的SAN。博科FCIP隧道服务使得各机构可以将其光纤通道SAN延伸更远的距离。将FCIP隧道服务与FC-FC路由功能配合使用,可以让两个Fabric保持独立,而无需将其合并为一个,而且还允许在所有设备间建立任意设备到任意设备连接的Fabric。 
 
iFCP 
 
根据McDATA公司中国区技术经理雷涛介绍,该公司主要根据一项名为“SecureConnect”的技术设计SAN路由器。SecureConnect SAN路由技术是由Nishan System公司首创,该公司在2003年被McDATA收购。SecureConnect SAN路由技术能够为每个本地SAN光纤网络提供具备互操作性能力的E_Port连接,在每个站点终止E_Port连接。因此,光纤网络的搭建被限制在每个地点,而且SAN交换机到SAN交换机间的协议也无需贯穿整个IP网络。如果两个甚至更多的地点由McDATA的SAN路由器连接,每个地点将仍然拥有一个独立的SAN。在存储设备及服务器间,只有被授权(被分区)的连接允许通过IP网络。
 
与第三层网络路由相同,SecureConnect SAN路由不但保证了各SAN分区间数据的可靠传输,也避免了整个存储网络暴露于应用全面中断的潜在风险。用户可以利用具备成本效益的IP网络服务,来部署复杂的、多重SAN存储解决方案。除错误隔离外,SecureConnect SAN路由解决方案能够减少地址重复问题,从而简化SAN的连接。McDATA的SecureConnect SAN路由技术允许在不同的SAN交换机上使用相同的域地址分配,而不会出现任何路由问题。

发展趋势----多厂商互联 
 
目前而言,SAN路由器还只能够将来自一家厂商的产品进行连接,SAN路由器还不能支持多厂商产品,也就是说,如果两个Fabric分别由来自不同厂商的光纤通道SAN交换机组成,那么目前还没有产品能够将它们连接在一起。尽管各厂商都声称将来支持,但是,分析人士认为,目前多厂商SAN交换机之间的互联互通仍存在各种问题,而路由器之间的问题要远比SAN交换机的复杂得多。
 
在以太网中的路由器技术已经非常成熟了,同时标准化的产品之间互联互通不会存在任何问题。这是大家非常熟悉的现状,那么,以太网的路由器在初期也无法互联互通吗?其实,在以太网实现“路由”的道路大致一样,当初,用户认为他们有足够多的SAN交换机,根本没有必要使用路由器,当需要连入更多资源时,用户购买更多SAN交换机而非路由器。笔者一位朋友在回忆大概十年前的情景时说,当时抱着一个巨大的路由器向用户上门推销,但是用户却问:“我们有SAN交换机,为何需要路由器呢?”如今,以太网路由器几乎到处都是。最为关键的是,在用户目前的以太网环境中使用的路由器来自多个厂家,它们之间、它们与SAN交换机之间可以任意互联互通。 
 
这也应该是SAN路由器的发展方向
 
“标准化”三个字极大地推动了以太网的发展,一方面标准化可以吸引众多厂商参与,并且朝着同一个方向前进,结果使得各厂商产品都符合“标准”,因此在互联互通方面不会存在任何问题;另一方面,标准化加速了产品与技术的成熟,使得成本和产品价格迅速降低,更多的用户可以用得起,应用的普及反过来对技术起到积极的推动作用。

责任编辑:王晓东 来源: NET130
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