SAN多协议路由器在SAN发展中的重要意义

　1988年印度裔加拿大人Kumar Malavalli开始了他长达六年的光纤通道(Fibre Channel)标准的创造工作。经过他和其他有志于此的工程师们的不懈努力，光纤通道终于在1994年被美国国家标准局批准为美国国家标准。

　　Kumar Malavalli的这项伟业起源于他对当时世界上已经开始流行的以以太网为代表的网络技术以及以SCSI技术为代表的通道技术的比较和考察。他创造光纤通道协议的基本出发点是力图创造一种集网络技术的诸优点和通道技术诸优点于一身的先进的网络架构。由于光纤通道吸取了当时的网络技术，通道技术的优点并摒除了其缺点，具有各种网络技术背景的工程师们都争相把自己所了解的网络，通道协议改写到了光纤通道的第四层(通称FC-4)上。当时先后被标准化到FC-4上的协议有SCSI， IP， ATM， FICON(ESCON的光纤通道版)等等。在这中间光纤通道SCSI一枝独秀经过10年的发展现在已演化成为存储局域网络SAN的主流协议。FICON也成为了大型机(Mainframe)存储协议的主流。而基于光纤通道的IP技术则在光纤通道交换机的管理上得到了应用。

　　以光纤通道为基础的存储域网络（Storage Area Network）可以以200MB/sec的速率进行高速的数据传送。光纤通道与其它网络协议的一个重要的不同点在于他的数据传送带宽的利用率上，在光纤通道架构下带宽的利用率可以轻松地达到99%以上。这是现有的其它网络协议所不可比拟的。光纤通道可以把SAN的连接距离扩展到100公里以上。如果辅之以协议转换技术(例如从光纤通道到SONET的转换以及从光纤通道到IP的转换等等)则SAN的连接距离更可以达到全球范围。一个由互相连接起来的光纤通道交换机所构成的Fabric可以级连239台光纤通道交换机，具有多达24位的装置地址空间。与以太网相比较光纤通道在同一个Fabric中的数据传送是装置对装置的，而在同一个以太网的Subnet中数据的传送则是广播型的。这是光纤通道的带宽利用率比以太网高数倍的主要理由。也正是由于光纤通道在同一个Fabric中的数据传送是装置对装置的，光纤通道规定了一套严整的系统构成管理体系。在这套系统构成管理体系中包括光纤通道交换机在内的装置的接入及迁出是用广播的形式向与该接入迁出装置有通讯关系的装置广播的。

　　SAN在其历史发展进程中给人类带来了诸多的好处，这主要表现在以下几个方面:

　　SAN实现了服务器存储器的整合。极大地提高了存储器的使用效率、降低了系统成本。

　　SAN实现了存储网络的集中管理。降低了存储网络的管理成本。提高了管理效率。

　　SAN把LAN网络从备份存取的重压下解放了出来。使LAN可以专注于商务应用的工作。大大地缩短了备份存取的时间。

　　SAN的高度的冗余性给存储系统的可用性带来了极大的改进

　　SAN给容灾提供了一个具有高冗余性、长传送距离的理想基础架构。SAN是实现容灾系统高速恢复性的关键要素之一。

　　虽然光纤通道彻底改变了存储世界，但是网络存储以及容灾的迅猛发展也使人们渐渐感到了传统的光纤通道的局限性。这种局限性主要表现在以下方面:

　　利用光纤通道交换机的级连来构成SAN网络时互相连接起来的交换机形成一个Fabric。而不同的Fabric之间不能实现数据的互通和资源的共享。

　　在一个Fabric中光纤通道交换机越多则形成的SAN网络越大。装置的接入以及迁出的机会也就越多。从而造成更多相应的接入迁出的广播信息。虽然这种广播信息照比以太网中的数据广播风暴而言是微不足道的，但是对于存储网络所要求的高可用性水平以及网络管理来说却是不可忽视的。

　　在各种容灾系统中本地和异地的SAN一旦连接起来就形成了一个大的Fabric。而连接本地和异地的SAN的长距离裸光纤或者IP连接往往是这个大Fabric中最薄弱的环节。在本地和异地的SAN同属一个Fabric的前提下，它们之间的长距离连接如果发生连接不稳定的话就会发生波及SAN全体的Fabric重组(Fabric reconfiguration)。这是造成容灾系统不稳定的一个重要原因。

　　容灾系统正处在一个从传统的两点间的容灾向多数据中心相互容灾以及把容灾作为一种服务向多客户提供的历史发展阶段上。光纤通道的传统的孤立的Fabric构造已经不能适应多点容灾以及把容灾作为一项服务向社会推出这样的要求。

　今天的世界上已经有数以十万计的SAN孤岛。用户往往需要把这些SAN孤岛给整合起来。如果这种整合是整合成一个Fabric的话，客户就要面临调整光纤通道交换机参数，改写某些服务器上的系统构成文件等等的繁杂操作。在许多情况下客户甚至没办法安排足够的计划性宕机时间来完成这样的系统整合。

　　公司中不同的职能部门客观上需要有自己部门存储网发展的空间和自由度。不应因为某部门SAN的扩充而影响其它部门的存储网络。而在全公司的所有服务器存储器都在同一个Fabric的情况下，这一点是很难实现的。

　　光纤通道SAN Fabric缺乏将低端服务器接入SAN的手段。

　　在使用FCIP做远距离容灾系统时需要使用单独的SAN到FCIP的转换装置，而且通过IP网络连接起来的本地和异地的SAN形成一SAN Fabric使得SAN的可用性受到IP长距离连接的可用性水平的极大牵制。

　　光纤通道SAN多协议路由器就是在这样一种历史条件下应运而生的。光纤通道SAN多协议路由器的基本特性是既可以把迄今为止互无联系的光纤通道Fabric连接起来又使得各个Fabric能够保持其Fabric的独立性。为了扩展SAN的连接性，SAN多协议路由器还提供FCIP以及iSCS的连接功能。

　　光纤通道SAN多协议路由器给网络存储和容灾系统带来了下列好处：

　　光纤通道到光纤通道的路由实现了SAN Fabric间的无缝连接。在连接不同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对正在执行的IO造成任何影响。

　　SAN多协议路由器实现了Fabric间的资源共有，特别是实现了Fabric间的磁带库的共有。

　　突破了SAN的239台光纤通道交换机/Fabric的限度。使得大规模SAN网络成为可能。

　　为多点容灾系统的实现提供了一个完美的存储网络架构。

　　在容灾系统中使用SAN多协议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系统的可靠性。

　　多Fabric通过SAN多协议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，提高了个部门SAN发展的自由度。

　　极大地简化了对不同厂商提供的SAN Fabric的服务支持的难度。

　　SAN多协议路由器提供iSCSI连接功能，这给低端服务器连接到高端的SAN Fabric提供了一条行之有效的途径

　　SAN多协议路由器提供FCIP功能。路由功能与FCIP的功能的结合使得使用FCIP长距离连接的容灾系统的本地，异地的SAN成为不同的两个Fabric。从而使得通过FCIP连接起来的容灾系统的可用性得到了极大的改善。

　　SAN多协议路由器的诞生在网络存储业界是一个革命性的事件。它的出现使得过去难以实现的多点对多点的容灾成为现实。它的应用可以极大地改进容灾系统的可用性和可靠性。SAN多协议路由器也使Fabric间的无缝互连成为了现实，这就极大地简化了SAN的设计以及SAN系统中数据迁移的复杂程度。SAN多协议路由器将光纤通道网络和IP网络有机地结合起来扩展了SAN的连接性。我们可以预料在不久的将来可以看到由SAN多协议路由器连接多个SAN Fabric所构成的大规模SAN。我们也可以预料SAN多协议路由器将会被标准地使用于各种类型的容灾系统中。SAN多协议路由器还将成为在异构环境下做数据迁移所不可缺少的工具。