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技术研究
SAN的远程连接技术纵览 - 将容灾系统扩展到“WAN”的范围
IBM 存储事业部 赵晓鹏

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二.光纤通道数据包经由同步的光纤网(SONET)

SONET (Synchronous Optical NETwork)允许多个来源、不同格式的信号在一条光纤线上传输,是一个成熟的中部翼展解决方案。SONET规定了一套标准的信号格式STS(Synchronous Transport Signal),传输速度是51.84 Mbps,他将所有输入的信号转换为一个STS标准信号,在光纤上传出去。以下是SONET的工作示意图:

图四:SONET工作示意图

在两个SAN “孤岛” 间实施SONET 时,每个SAN都通过SONET网关(Gateway)连接到电信局的SONET网络上。如图五所示。

使用SONET传输Fiber Channel信号的好处是:SONET的技术服务已经很成熟了,很多通讯供应商有现成的方案;可以充分利用电信局提供的SONET线路;传输距离可以到“广域网”的范围(大于3000公里);速度可达2.488 Gbps,可以满足同步传输数据的应用需;它的价钱比使用裸光纤要便宜得多。

SONET方案与裸光纤解决方案相比,缺点是数据帧需要转换,增加了一些延迟。

关于SONET的更详细信息,可以从通讯业务的提供商处获得,本文不再做进一步的探讨。

图五:Fiber Channel over SONET

三.光纤通道数据包经由ATM

用ATM的报头将光纤通道的帧打包,选择ATM合适级别的数据流控制服务(CoS--Class of Service)和带宽,在ATM网络上传递,可以使SAN的距离扩展到“广域网”的范围(3000公里以上)。光纤通道数据包经由ATM的解决方案可以使用OC-3(155 Mbps) 到 OC-12(622 Mbps)的速度,用户可以选择不同的速度来分别满足:要求数据同步传输的应用和允许数据异步传输的应用。通过通讯公司提供的网关,光纤数据包被转换成ATM数据包,传送到3000公里以外的地方。如下图所示。

图六:Fiber Channel over ATM

通过ATM传输Fiber Channel信号的好处是:ATM的服务技术成熟,可以充分利用电信局提供的现有线路,传输距离可以到“广域网”的范围,速度可达622 Mbps,可以作同步数据和异步数据两种方式的传输。它的价钱比使用裸光纤要便宜。

它的缺点是速度比裸光纤和SONET都慢。多用在异步的数据传输方面,例如远程的磁带备份。

这里我们简单介绍一下远程磁带备份方案:基于SAN的数据备份使SAN中的高速的磁带机可以被很多服务器共享,但是本地的磁带备份系统并不能在地震,火灾等灾难事件发生时有效的保护数据,而物理地搬移磁盘,磁带或系统到异地的投入也比较大。由于ATM可以连接异地的SAN,突破地域的限制,把待备份的数据异步地备份到临近的SAN中的磁带机上,可以很好的解决异地灾备的问题。

关于ATM的更详细信息,可以从通讯业务的提供商处获得,本文不再做进一步的探讨。

四.光纤通道数据包经由IP网络(FCIP

IP网络进入我们的生活已经很多年了,虽然说目前存储速度最快的物理载体还是光纤,但是IP技术的进步也是有目共睹的,特别是现有的IP网络的无处不再,是一个值得利用的宝贵财富。如果能用IP网络连接起SAN的“孤岛” ,那将充分利用用户现有的IP网络(即使租用千兆以太网 -- 宽带,费用也较低),提供高投入产出率,降低总体拥有成本。

于是FCIP技术应运而生,其实现原理是通过网关设备,将光纤通道数据帧加上IP的报头,再在IP网络上传输。到达目的地后,通过网关设备去掉IP的报头,送到SAN中。这些动作对原有的应用是透明的,原有的应用可以无缝地使用在这个系统中。实现的拓扑图如下:

拓扑图

FCIP方案的优点是:实现FCIP的成本较以上讨论的三种方案都低,传输距离可以到广域网的范围(大于3000公里),速度可达1 Gbps,可以作同步数据和异步数据的传输。

FCIP的缺点是:像以太网一样,WAN的速度跟路由器 ,到达终点的跳数以及网络的拥塞程度有关,延迟较大。所以通常用FCIP技术作异步的数据传输,例如远程磁带备份的应用。作同步数据传输应用,例如远程数据镜像(Remote Mirror)前,一定要充分论证网络带宽的可用性。

总结:

随着世界经济一体化的发展,跨国、跨地区的企业越来越多。这些企业在许多地方都建立起了分支机构,构成了一个庞大的企业网络。如何把各个分支机构的数据经济、有效、安全地管理起来已成为企业非常关心的问题。本文所讨论的四种解决方案为这些企业带来了曙光。相信不久的将来,会有越来越多的企业受益于SAN的远程连接技术。

参考文献:

白皮书:

Brocade Data Management and Recovery

Brocade Distributed Fabrics

SNIA白皮书:The Emerging FCIP Standard for Storage Area Network Connectivity Across TCP/IP Networks

网站:

FCIP:贯通SAN的存储高速路
http://media.ccidnet.com/media/ccu/530/04901.htm

SONET provides high-performance SAN extension
http://www.nwfusion.com/news/tech/2002/0107tech.html