单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,MSPE,培训教材,存储协议,目 录,了解各种存储协议,了解各种存储协议的主要区分,SCSI,的定义,主机,适配器,SCSI ID 7,SCSI,总线,SCSI,阵列,ID 0,SCSI,阵列,ID 5,LUN 0,LUN 1,LUN 2,LUN 0,LUN 1,数据,/,地址总线,控制信号,常见,SCSI,接口有,50,、,68,、,80,针,SCSISmall Computer System Interface，小型计算机系统接口是一种为小型计算机研制的接口技术，用于主机与外部设备之间的连接。,SCSI,历史,SCSI-3是全部存储协议的根底，其它存储协议都用到SCSI的指令集,SCSI-1,1986年ANSI标准，承受了SASI接口1979；,定义了硬盘、磁带和其它存储设备的物理接口、传输协议和标准指令集；,SCSI-2,1994年ANSI标准，SCSI-1的后续接口；,提高了速度和总线带宽，支持多线程指令，增加了更多存储设备类型指令集；,SCSI-3,更高的速度类型：Ultra-2/Ultra-160/Ultra-320；,物理接口、传输协议和SCSI指令集分层。,SCSI,架构模型,特定设备指令集：包括磁盘设备的“SCSI块指令(SCSI Block Commands)”等,根底指令集：全部SCSI设备都必需实现的“根底指令(SCSI Primary Commands)”,SCSI传输协议：譬如iSCSI，FCP，SCSI协议等,物理连接：譬如光纤，以太网电口，SCSI线缆，SAS线缆等,架构模型：定义了SCSI系统模型和各单元的功能分工,特定设备指令集,根底指令集,SCSI,传输协议,物理连接,架构模型,SCSI,标准框架,Block Commands(e.g.,disk drive)(SBC,SBC-2),Reduced Block Commands(e.g.,disk drive)(RBC),Stream Commands(e.g.,tape drive)(SSC,SSC-2,SSC-3),Media Changer Commands(e.g.,jukebox)(SMC,SMC-2),Multi-Media Commands(e.g.,DVD)(MMC,MMC-2,MMC-3,MMC-4),Controller Commands(e.g.,RAID)(SCC-2),Object-Based Storage Device(OSD),ManagementServer Commands(MSC),Primary Commands(for all devices)(SPC,SPC-2,SPC-3),Architecture Model(SAM,SAM-2,SAM-3),SCSI Parallel Interface(SPI-2,SPI-3,SPI-4,SPI-5,Related standards and technical reports(SDV,PIP,SSM,SSM-2,EPI),Serial Bus Protocol(SBP-2,SBP-3),IEEE 1394,Fibre Channel Protocol(FCP,FCP-2,FCP-3),Fibre Channel(FC),SSA SCSI-3 Protocol(SSA-S3P),SSA-TL2,SSA-PH1 or SSA-PH2,SCSI RDMA Protocol(SRP,SRP-2),InfiniBand(tm),iSCSI,RJ45/SFP,Serial Attached SCSI(SAS,SAS-1.1),Enclosure Services(SES,SES-2),特定设备指令集,共享指令集,架构模型,传输协议,物理接口,SCSI-3,物理接口,SCSI-3Class Driver(Tape Device Driver),SCSI-3Class Driver(Disk Device Driver),Interface-Independent Software Programming Interface(Miniport Interface,CAM,ASPI,IO),SCSI-3 FCPPort Driver,SCSI-3 ParallelPort Driver,iSCSI IPPort Driver,SASPort Driver,SCSI Serial Bus Protocol(SBP-2)Port Driver,Fibre ChannelPort,SCSI ParallelPort,EthernetPort,SAS SerialPort,IEEE-1394(Firewire),Port,Fibre ChannelPhysical I/F,SCSI BUSFast/Wide/Ultra/etc.,Ethernet,Serial Attached SCSIPhysical I/F,FireWirePhysical I/F,Initiator I/O System,物理接口,SCSI,应用,SCSI,传输协议,SCSI,物理连接,SCSI,应用,SCSI,传输协议,SCSI,物理连接,Initiator,设备,Target,设备,互连协议,应用协议,传输协议,传输效劳接口,互连效劳接口,应用层,传输协议层,互连层,SCSI,发起端,-,目标器模型,Initiator,设备,Target,设备,主机,磁盘阵列,磁带库,特 点,描 述,优,点,与主机无关,工作在逻辑层而不是在设备层：,支持数据块类型的逻辑地址；,数据以字节为单位进行传送；,采用通用指令集取代了专用的控制线,多设备并行,具有总线仲裁、设备选择功能，设备与设备、设备与主机之间是一种双向对等关系，不是主从关系；,对多任务操作系统如,Unix,、,Linux,、,Windows NT,，可以获得更高性能,高带宽,目前最快可以提供,320MB/s,的带宽,低系统开销,具有独立处理芯片，占用,CPU,资源的比例相当小,缺,点,单,I/O,控制器,两个和多个,I/O,控制器无法共享一条,SCSI,总线，不能实现多链路聚合，存在单一故障点,地址短缺,SCSI,总线地址只有,8,或,16,个，无法接入更多的设备,传输距离短,单端,SCSI,传输距离,6,米，差分,SCSI,传输距离,25,米。所有连接设备只能放在统一地点,SCSI,的特点,SCSI允许连接设备数量较少,SCSI连接设备距离特殊有限,？,基于网络的,SCSI,FC SAN,IP SAN,FCP,iSCSI,如何解决,基于网络的,SCSI,公共服务,传输协议（编,/,解码）,信号协议和连接服务,介质和接口,FC-1,代码层,FC-0,物理层,FC-2,协议层,FC-3,服务层,FC-4,映射层,IPI3,SCSI,HIPPI,IP,SBCCS,802.2,ATM,通道,网络,光纤通道是构建FC SAN的根底，是FC SAN系统的硬件接口和通信接口。,FC可以通过构建帧来传输SCSI的指令、数据和状态信息单元。,FC光纤通道,点对点,只能连接 2个设备,(,直接连接,),交换式,Fabric,最多支持1千6百万个设备,(,光纤通道交换机,),Arbitrated Loop,(,仲裁环),最多支持,126,个设备,(,光纤集线器,),FC的三种拓扑构造,Fabric,节点,N_Port,F_Port,F_Port,E_Port,E_Port,FL_Port,节点,N_Port,交换机,2,交换机,1,节点,NL_Port,节点,NL_Port,G_Port,效劳器或存储设备：,N端口,NL端口,FC交换机：,F端口,FL端口,E端口,G端口,FC,端口类型,不足,优势,连接设备比,SCSI,多,高带宽，低时延,连接距离远远超出并行,SCSI,存储设备,FC,特点,构建维护本钱高，时间长,互操作性不强，FC协议具,体实现上各个厂商有所不同,FC SAN缺少统一治理标准,单模光纤理论上最长传输距离10公里左右，长距离传输时需借助于其他手段协议转换/DWDM等,FC SAN,孤岛如何连接，,并跨越,WAN,？,通过,IP,网络,隧道方案,路由方案,FCIP,iFCP,FC SAN,的连接,应用场合,两个FC SAN孤岛,通过IP连接成一个大的FC SAN,特点,基于IP的FC隧道协议，将FC帧封装在TCP/IP上,FCIP连接对IP网络是透亮的，整个传输中只有FCIP网关需要知道FCIP的封装,FCIP,报文,IP,头,TCP,头,TCP,数据,FCS,SOF,FC,帧头,SCSI,数据,CRC,EOF,FCIP,头,封装,FCIP FC over IP,SCSI应用文件系统、数据库,SCSI,块指令,SCSI,流指令,其他,SCSI,指令,SCSI,指令、数据和状态,iSCSI,TCP,IP,以太网等,iSCSI,协议栈,iSCSI Internet SCSI把SCSI命令和块状数据封装在TCP中在IP网络中传输,iSCSI作为SCSI的传输层协议，根本动身点是利用成熟的IP网络技术来实现和延长SAN,iSCSI,iSCSI,发起端,-,目标器模型,发起端Initiator,SCSI层负责生成CDB命令描述符块，将CDB传给iSCSI,iSCSI层负责生成iSCSI PDU协议数据单元，并通过IP网络将PDU发给target,目标器Target,iSCSI层收到PDU，将CDB传给SCSI层,SCSI层负责解释CDB的意义。必要时发送响应,iSCSI,TCP,SCSI,IP,Link,iSCSI,TCP,SCSI,IP,Link,Initiator,Target,iSCSI,的报文格式,以太网头,(14),IP,头,(20),TCP,头,(20),iSCSITCP数据,FCS,源端口,目的端口,序列号,确认号,首部,长度,保存,A,P,R,S,F,窗口大小,校验和,紧急指针,根本报头段(BHS，48字节),附加报头段假设有,头部校验假设有,数据段假设有,数据校验假设有,U,OSI,模型,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,以太网和,TCP/IP,应用层,(i.e.POP3,SMTP,DNS,DHCP,FTP,WWW,协议,),TCP/IP,动态,IP,地址,10.77.77.77,固定,MAC,地址,00-00-0e-21-17-68,物理接口,光纤通道,FC-4:,高层协议,(ULP),(,空白,),FC-3:,通用服务,(,未定义,),FC-2:,帧协议,/,流控制,World-Wide Name(64-bits),FC-1:8b/10b,编码,FC-0,物理接口,光纤通道只是二层协议，不具备广域路由力气,用于数据安全的第三层没有定义，,协议本身不具备安全性,FC VS TCP/IP,协议,iSCSI,优点,良好的标准化,易治理，IP技术成熟，具备IP学问的专业技术人员多,很低的安装本钱和维护费用：建立在TCP/IP上,削减了异构网络和电缆：不需要特殊的FC交换机,无距离限制，远程存储：异地数据交换、备份及容灾,灵敏的安全性和QoS保证,跨广域网传输效率不高,几种存储协议报文构造比较,FCIP,SCSI-FCP,iFCP,iSCSI,Ethernet,头,IP,头,TCP,FCIP,头,S,O,F,FC,帧头,C,R,C,E,O,F,F,C,S,S,O,F,FC,帧头,Payload:SCSI,Command,in IU,C,R,C,E,O,F,Ethernet,头,IP,头,TCP,iFCP,头,S,O,F,FC,帧头,C,R,C,E,O,F,F,C,S,Ethernet,头,IP,头,TCP,iSCSI,头,FC,帧头,F,C,S,Payload:SCSI,Command,in IU,Payload:SCSI,C