高速的传输者－光纤交换机(一）

　    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），就是把整个存储当儿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。

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　网络结构图（点击看大图）

    　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。

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　网络结构图（点击看大图）

    　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。