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1、http://www.paper.edu.cnIP存储技术的研究与仿真分析杨艳北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室，北京(100876)E-mail：youngyare@gmail.com摘要：SAN(存储局域网)是目前的主流存储技术,所采用的互连技术主要有光纤通道(FC)及基于IP的网络存储技术两大类,本文介绍了网络存储的主流技术,并从多个方面对FCIP的关键参数进行了仿真，这对于实际网络的构建和维护都有很好的指导意义。关键词：存储区域网光纤通道FCIP中图分类号：TP3931．引言传统的计算机网络系统
2、，基本都是以服务器为中心的处理模式，存储设备（包括磁盘阵列、磁带库、光盘库等）作为服务器的外设使用，当服务器之间交换数据或向磁带库备份时，都是通过局域网（LAN）进行，这将占用大量的网络开销，严重影响网络的性能。[1]传统的存储设备一般都是SCSI接口，其带宽在40MB/S左右，传输较慢。这样，针对目前的网络环境，下列需求越来越迫切：（1）能够共享的大容量、高速度存储设备，（2）不占用LAN资源的大量数据传输和备份，这就需要网络存储，存储区域网的概念应运而生。这种网络不同于传统的局域网和广域网，它指的是通过一个单
3、独的网络（通常是高速光纤网络）把存储设备和挂在TCP/IP局域网上的服务器群相连。当有海量数据的存取需求时，数据可以通过存储区域网在相关服务器和后台存储设备之间高速传输。2．存储区域网的关键技术2.1存储区域网的网络结构从物理的角度看，存储区域网包括以下四大类的组件：终端用户平台、服务器、存储设备与存储子系统、网络连接设备。存储区域网（SAN）的典型结构如图1所示：图1存储区域网（SAN）的典型结构由图1可以直观地看出，SAN实现了存储设备的共享，突破了现有的距离限制和容量限-1-http://www.paper
4、.edu.cn制，服务器通过存储网络直接同存储设备交换数据，释放了宝贵的LAN资源。2.2FiberChannel与IP-based技术在存储技术领域，目前主要有两种技术标准：光纤通道（FiberChannel）技术和IP存储技术。FiberChannel技术是ANSI(美国国家标准协会)为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成,支持HPPI(高效并行接口)、IPI(智能外围接口)、SCSI(小型计算机系统接口)、IP(因特网协议)、ATM(异步传输模式)等多种高级协议,它的最大特性是将网络和设备的通信协议与传输
5、物理介质隔离开,多种协议可在同一个物理连接上同时传送,高性能存储体和宽带网[2]络使用单一I/O接口,可使系统的成本和复杂程度大大降低。它采用仲裁环式拓扑结构,出于实时传输视频数据的需要,以最高画质的数据流来计算,一个用户级仲裁环可容纳4～12个用户稳定运行。如通过Switch(交换机)扩充至交换仲裁复用结构,则可将用户数扩大很多,它使用全双工串行通信原理传输数据。FC的最大数据传输速度为100Mb/s,双环可达[3]200Mb/s,使用同轴线的传输距离为30m,使用单模光纤的传输距离可达10km。IP-base
6、d技术是一种新兴的存储网络技术，它封装串行SCSI(SmallComputerSystemInterface)以实现在IP网络中传输。利用IP存储网络技术，企业能够构建本地数据中心，能够实现数据备份和远程容灾。由于FCSAN的无中继的最大传输距离只有10km，必须使用价格昂贵的单模光纤，而且FCSAN的网络系统组件价格昂贵，这些因素阻碍了小型存储系统采用该技术。IP存储网络技术具有低成本、被广泛采用、良好的标准化情况、高扩展性、易管理、良好的广域网连接以及灵活的安全性和QoS保证等诸多优点，特别是吉比特以太网技术
7、的使用和万兆以太网技术的出现也消除了IP存储网络技术在性能上的瓶颈，因而引起了人们越来越多的关注，IP网[4]络存储技术必将成为未来构筑存储区域网络的主流技术。2.3FCIP技术原理IP存储网络技术细分为三种技术：FCIP(FibreChanneloverIP)技术、iFCP(InternetFibreChannelProtocol)技术和iSCSI(InternetSCSI)技术，其中FCIP使用TCP/IP封装FC帧，主要用于连接广域的FC存储区域网络，是一种隧道(Tunnel)协议，能够为两个FC存储区域网
8、络“孤岛”之间提供IP连接。如今好多企业已经应用了光纤通道技术并且想克服距离限制，FCIP无[5]疑是最佳选择。FCIP使用TCP/IP封装FC帧，主要用于连接广域的FC存储区域网络。FCIP协议是一种隧道(Tunnel)协议，IP地址和TCP连接只用在位于IP网络终点的FCIP隧道设备中。FCIP能够为两个FC存储区域网络“孤岛”之间提供IP连接，如图2所示。-2-ht
