存儲的一些基本概念(HBA,LUN)


有些新手總是在各式各樣的概念里繞來繞去,弄的不亦樂乎。所以我就把我的一些理解寫了下來,供您參考.我說的不局限於任何一種具體產品和廠家,也可能有些說法和某些廠家的說法不一樣,但是我覺得應該算的上是本原的東西,有以不變應萬變之功效,呵呵,見笑 
1、關於HBA 
HBA的全稱為Host Bus Adapter,即主機總線適配器。 
a、總線適配器是個什么東西呢? 
我們首先要了解一下主機的結構,一台計算機內部多半由兩條總線串在起來(當然實際情況會有不同,這里只討論常見的,簡單的情況),一條總線叫系統總線,一條叫I/O總線。系統總線上接了CPU,MEmory,cache什么的,I/O總線上接的就是外圍設備,現如今最常見的就是PCI總線了。這兩條總線之間用橋接的芯片或者說電路連接起來。舉個形象的例子,就好比一個城市里,有兩條主干道,一條屬於行政區,一條屬於商業區,中間有個環島,將兩條主干道連接到了一起,系統總線就好比行政區里的主干道,而I/O總線就好比商業區的主干道。系統總線和I/O總線的帶寬的單位都是以Gbyte來記,但是顯而易見的是,行政區的主干道和商業區的主干道相比的話,前者肯定更“核心”,更寬,更順暢,設計的要求也高。 
我們知道,在向公仆部門要求服務的時候,是要有一些接口的部門和程序的,而橋接芯片的作用就是連接和協調兩條總線的工作的。 
雖然I/O總線的速度和系統總線的帶寬相比要低很多,但是好歹也是以G來計量的,而我們知道外圍設備的速度,往往只有幾百兆,甚至幾十k而已,怎么協調工作呢?好比賣煎餅果子攤子不能直接戳到城市主干道上,怎么辦?好辦,在主干道邊上開個2000平米的小吃城,把攤子都收進去好了。那么主機總線適配器的作用也就是這個,我們就是要把外設組織起來,連接到I/O總線上去!HBA就是指Host和I/O BUS直接的一個適配器,也好比一個水管工常說的“雙通”。 


b、常見的HBA有哪些呢? 
比如顯卡,網卡,scsi卡,1394卡等等。我要拿出來說的就是FCHBA和ATA&IDE。我們通常說的什么Emulex的LP9002,什么Qlogic的QLA2340都是FCHBA卡,就是將Fibre Channel的設備和IO總線連接起來的適配器ATA也是一種適配器技術,我們PC主板上的ATA接口,就是一個磁盤適配器的對外接口,要強調的就是,ATA說的是適配器技術,IDE是說得存儲外設技術,比如我們可以說IDE硬盤,IDE光驅,說ATA接口,但是說IDE接口,ATA硬盤就不時那么合適了,雖然很多情況下,大家都習慣把他們混在一起說。 
描述HBA的時候,有幾個主要的規范要說一下 
  > 一個承上,就是說,HBA和IOBUS怎么連,我們經常說的PCI接口卡,就是指這個HBA卡是要插在PCI BUS上的PCI slot上的,但是現在的計算機上,不僅僅只有PCI總線而已,大家碰到的時候留意。 
  >一個啟下,就是說HBA要和外設怎么連,這樣的規范就很多了。 
  >再說HBA本身,比如帶寬,比如運行機制(protocol等),獨立處理能力等等 
Tips:有時候我們看到的一塊卡,看到的實際是一個物理的卡,有的時候實際上是多個Adapter,好比一家機構,掛多個牌子,有的時候,一塊卡有兩條通道,好比一家公司,有兩套人馬。

 

 

2、關於lun

a、lun的概念 
   lun的全稱是logical unit number,也就是邏輯單元號我們知道scsi總線上可掛接的設備數量是有限的,一般為6個或者15個,我們可以用target ID(也有稱為scsi id的)來描述這些設備,設備只要一加入系統,就有一個代號,我們在區別設備的時候,只要說幾號幾號就ok了。 
   而實際上我們需要用來描述的對象,是遠遠超過該數字的,於是我們引進了lun的概念,也就是說lun id的作用就是擴充了target id。每個target下都可以有多個lun device,我們通常簡稱lun device為lun,這樣就可以說每個設備的描述就有原來的target x變成target x lun y了,那么顯而易見的,我們描述設備的能力增強了.就好比,以前你給別人郵寄東西,寫地址的時候,可以寫: 
   xx市人民大街54號 xxx(收) 
   但是自從高樓大廈越來越多,你不得不這么寫: 
   xx市人民大街54號xx大廈518室 xxx (收) 
   所以我們可以總結一下,lun就是我們為了使用和描述更多設備及對象而引進的一個方法而已,一點也沒什么特別的地方. 


b、lun是什么東西? 
   lun id不等於某個設備,只是個號碼而已,不代表任何實體屬性,在我們的實際環境里,我們碰到的lun可能是磁盤空間,可能是磁帶機,或者是media changer等等. 
   lun的神秘之處(相對於一些新手來說)在於,它很多時候不是什么可見的實體,而是一些虛擬的對象。比如一個陣列櫃,主機那邊看作是一個target device,那為了某些特殊需要,我們要將磁盤陣列櫃的磁盤空間划分成若干個小的單元給主機來用,於是就產生了一些什么邏輯驅動器的說法,也就是比target device級別更低的邏輯對象,我們習慣於把這些更小的磁盤資源稱之為lun0,lun1,lun2....什么的。而操作系統的機制使然,操作系統識別的最小存儲對象級別就是lun device,這是一個邏輯對象,所以很多時候被稱之為logical device。 
   有人說,我的windows里,就認到一個磁盤呀,沒看到什么lun的說法,是不是lun=physical disk呢?回答是否定的,只要你注意,磁盤的屬性里就可以看到有一個lun的值,只是因為你的disk沒有被划分為多個存儲資源對象,而將整個磁盤當作一個lun來用,lun id默認為零,如此而已。 
   我們曾經碰到過這樣的問題,比如有人問,我們有一個磁盤陣列,連到了兩個主機上,我們划分了一個lun給兩個主機認到,然后我們想,先在操作系統將磁盤分為兩個區,讓兩個主機分別使用兩個分區,然后再出現某一台主機宕機之后,使用集群軟件將該分區切換到另外一個主機上去,這樣可行嗎?答案也是否定的,集群軟件操作的磁盤單元是lun,而不是分區,所以該操作是不可行的。當然,在一些環境,一般也是一些要求比較低的環境,可以在多個主機上掛載不同的磁盤分區,但是這種情況下,實際上是沒有涉及到磁盤的切換的,所以在一些高要求的環境里,這種情況根本就不允許存在。 
   還要說明的地方是,在有些廠商和有些產品的概念里,lun id被綁定到了具體的device上,比如ibm的一些帶庫,整個帶庫只有一個target id,然后changer,tape drive被分別分配為lun0,lun1,lun2.....,但是我們要注意到,這只是產品做了特別設計,也是少數情況。 

 

c、存儲和主機的電氣獨立時代的lun的概念 
還有很多新手總是把陣列里面的磁盤和主機的內部磁盤的一些概念搞混淆了。 
在磁盤陣列和磁帶庫大行其道的時代,存儲越來越智能化,越來越像一個獨立的機器,實際上存儲和主機的電氣獨立本來就是一個必然趨勢,俗話說得好,兒大要分家嘛。在存儲越來越重要的時代,存儲要自立門戶是必然的事。 
如果我們把存儲當作一個獨立的主機來看,理解起來就很簡單了。我們說到lun的概念的時候,我們就要將分為兩個層面。一個層面就是在陣列這個機器的os識別到的范圍,一個層面就是服務器的os識別到的范圍。這兩個層面是相對獨立的,因為如果我們把存儲當作一個主機來看,那么它自然有自己的device,target,lun之說,而服務器也有自己的device,target,lun之說;另外一方面,這兩個層面又是相互關聯的,一個陣列的控制系統,大多都有虛擬化的功能,陣列想讓主機看到什么樣的東西,主機才能看到相應的東西。當然,服務器識別到的最小的存儲資源,就是lun級別的。那么主機的HBA卡看到的存儲上的存儲資源就靠主要兩個東西來定位,一個就是存儲系統的控制器(target),一個就是lun id,這個lun是由存儲的控制系統給定的,是存儲系統的某部分存儲資源。 


d、lun masking,lun mapping 
我們有了獨立的磁盤陣列用了之后,服務器只要看到存儲的控制系統,就有可能使用磁盤陣列的磁盤資源,但是磁盤陣列不可能只為某一個服務器來使用,所以他必須管制主機使用某部分磁盤資源。這個管制分為兩個部分:一部分就是lun mapping,類似於綠色通道,就是保證服務器能看到某部分存儲資源,一部分就是lun masking,類似於警戒線,就是保證服務器只可訪問給它分配的存儲資源,而沒分配給服務器的資源,就不要染指了。 
實現lun masking和lun mapping有三種方法:一個是基於存儲控制系統來設置,一個是基於存儲交換系統來設置,一個是基於服務器os來設置。 
基於存儲控制系統得設置,是比較常見的設置,比如很多磁盤陣列的控制系統,本身就能設置lun被某服務器看到。比如FastT的partition功能。 
基於存儲交換系統的設置,也是一種常用的方法,比如常說的zoning。 
基於服務器os的設置,比較少采用,一般采用安裝某些操作系統上安裝某些軟件來實現,因為這個方法全靠服務器自覺,所以比較少用,呵呵。

 
e、lun的multi-path 
現在,存儲網絡越來越發達了,一個lun有多條通路可以訪問也不是新鮮事了。 
服務器使用多個HBA連接到存儲網絡,存儲網絡又可能是由多個交換設備組成,而存儲系統又可能有多個控制器和鏈路,lun到服務器的存儲網絡鏈路又可能存在着多條不同的邏輯鏈路。那么,必然的,同一個physical lun在服務器上必然被識別為多個設備。因為os區別設備無非用的是總線,target id,lun id來,只要號碼不同,就認為是不同的設備。 
由於上面的情況,多路徑管理軟件應運而生了,比如emc的powerpath,這個軟件的作用就是讓操作系統知道那些操作系統識別到lun實際上是一個真正的physical lun,具體的做法,就是生成一個特別的設備文件,操作系統操作這個特殊的設備文件。而我們知道,設備文件+driver+firmware的一個作用,就是告訴操作系統該怎么使用這個設備。那么就是說,多路徑管理軟件從driver和設備文件着手,告訴了操作系統怎么來處理這些身份復雜的lun。 
 
 
3、關於備份(Backup)和高可用性(High availability) 
備份,從字面的意思來理解,其實就是現時存在和應用的一個實體的后備實體; 
高可用性,即是指我們硬件的環境、設施、數據、應用系統等,在復雜環境下可用的能力和可能性達到一個較高的值; 
在現實世界里,我們都講究有一個穩定,可靠,所以我們經常在計算機環境設計里,涉及到高可用性和備份等等元素。 
我首先把這兩個詞拿出來說,就是不想讓新手們在什么雙機熱備,數據備份亞,集群等等概念里暈的不也樂乎。

對於備份我主要說說以下幾個方面: 
    a、設備的備份 
    設備的備份,也就是我們在現時使用的設備之外,采取相同或者類似的設備做后備。 
    比如我們在服務器上采用冗余電源,也叫后備電源,我們使用單獨的硬盤來做RAID的備用盤,也叫熱備盤。 
    如果我們采取單獨的一台服務器來做后備,這就成了主機的備份,主機的備份有很多種方式,比較著名的就是所謂的cluster,所謂的雙機熱備和雙機容錯,我很不喜歡鼓搗這些概念,我一概稱他們為主機熱備,因為他們有一個共同的特點,就是都是為了實現主機的備份,即某一個主機失效了,有另外一個主機頂替它來運行。實現主機熱備的軟件有很多,比如IBM的HACMP,HP的MCSG,SUN的sun cluster,Compaq的Ture Cluster,Veritas的VCS,EMC的autostart,ROSE HA等等 
     
    b、數據的備份 
    數據的備份,就是我們在現時使用的數據之外,實現或設置另外一份不同物理體現的、內容相同的的有效數據拷貝 
    比如我們將生產數據拷貝到磁帶上,就是一種數據備份方式。 
    比如我們將生產數據復制到磁盤的另一個分區,另一個文件系統,或者拷貝到別的主機的磁盤上,等等,都是一種數據備份的方式。 
    實現數據備份的軟件有很多,比如一些磁帶操作的小工具,tar,cpio等,大的工具軟件有什么EMC Networker, Symantec Netbackup,CommVault,tapeware等等,數據復制的工具就更多了,操作系統的復制命令呀,emc replicator呀,srdf等等 
        
    c、應用系統的備份 
    應該說應用系統的備份,包含了以上兩種備份,因為一個完善的應用系統,其設備和數據都是要求有備份的,那么初次之外,做為一個應用系統,除了設備和數據,他還包含了業務程序,人員,業務邏輯,外部環境等等一系列讓應用跑起來的東西。 
    在這個層面,就有一個比較熱火的東西,那就是常說的遠程容災。遠程容災,就是在生產系統環境之外,在相隔較遠的物理空間,構建相同或類似的一個應用系統,以達到在必要的時候頂替原生產系統工作的目標。 
    要實現遠程容災的目的,除了我們說的外部環境,比如機房,電力,后勤保障,人員配備,業務程序之外,我們比較着重的一個環節,就是數據的問題,也就是我們在兩個系統之間要保證數據的相對一致,實現這個目標的方法有很多,比如磁盤陣列之間的卷復制,比如兩個主機之間文件系統上的復制,等等。當然,在一個系統里,把數據用磁帶導出來,快遞到另外一個系統地點,在用磁帶把數據導進取,也不能說不是一個辦法,但是這樣操作,經常會和業務的邏輯相違背(呵呵,這么麻煩又耽誤時間,估計一般很難接受)。

 

對於高可用性,我要說的是: 
    可用性,即是指在各種復雜環境下,我們的數據,應用等計算資源都可以保持使用的能力和可能性。比如服務器配備冗余電源,就提高了服務器的可用性,好理解,一個電源工作不正常或者能力不夠的是候,服務器不受影響嘛。再比如,我們的磁盤陣列采用雙控制器,當某個控制器和鏈路工作不正常的時候,數據的訪問能平滑的過渡到另外一個控制器上和鏈路上,這也是提高了數據和存儲設備的可用性。 
    那么什么是高可用性呢,我們就是一切為了提高系統可用性的實現方法和結果。 
    要拿出來說的就是cluster,或者雙機什么的。我們為了實現生產的應用系統的高可用性,其中一個環節就是實現服務器的高可用性,就是某服務器失效或者能力不足時,應用能平滑的過渡到另外的主機上,也就是說對於應用系統來說,服務器保證了相對的可用 
    
那備份和高可用性有什么區別呢? 
    那我要說,這根本沒有可比性!因為這是兩個不同的概念,他們的着眼點是不同的。備份只是保證了有后備,而高可用性則是為了保證應用的盡快恢復。 
    打個比方,我們說備份就好比買保險,買保險不能保證你平安無事,但是肯定能減輕損失。我們說搞可用性,就是安全氣囊,ABS,能讓你快速的重新開始或者說將危險消弭於萌芽時刻。 
    所以說我們做備份和提高可用性,兩手都不可放松,也不互相矛盾。就好比買了好車,你就不買保險,或者你買了保險,就可以飆車,都是愚蠢的。

 

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LUN詳解(原創)

 

LUN概述

LUN的全稱是Logical Unit Number,也就是邏輯單元號,是SCSI中的概念。 我們用Target ID(也有稱為SCSI ID的)來描述這些設備,設備只要一加入系統,就有一個代號,我們在區別設備的時候,只要說幾號幾號就ok了。 早期的SCSI系統采用3個ID,一個SCSI總線上只能接駁8個設備,除了SCSI控制卡占用了一個ID外,只剩7個設備號可用。盡管SCSI以后采用了4位ID,擴展到了16個設備,但對於現代的存儲設備,這種個位數的ID識別號顯然不夠用。目前生產環境上多產用RAID技術來規划存儲,通過RAID組合后的磁盤不再能看到單獨的磁盤信息,而是變成了一個巨大的存儲空間古老的RAID技術只能將此存儲空間整體分配,被指定了一個LUN后,成為了一個“邏輯”磁盤,供接駁的計算機使用
鑒於上述種種原因,於是我們引進了LUN的概念,也就是說LUN ID的作用就是擴充了Target ID。每個Target下都可以有多個LUN Device,我們通常簡稱LUN Device為LUN,這樣就可以說每個設備的描述就有原來的Target x變成Target x LUN y了,那么顯而易見的,我們描述設備的能力增強了,同時也能對存儲空間內的磁盤進行單獨的管理。就好比,以前你給別人郵寄東西,寫地址的時候,可以寫:
xx市人民大街54號 xxx(收)
但是自從高樓大廈越來越多,你不得不這么寫:
xx市人民大街54號xx大廈518室 xxx (收)
所以我們可以總結一下,LUN ID不等於某個設備,只是個號碼而已,不代表任何實體屬性,在我們的實際環境里,我們碰到的LUN可能是磁盤空間,可能是磁帶機,或者是media changer等等。 LUN就是我們為了使用和描述更多設備及對象而引進的一個方法而已,一點也沒什么特別的地方。

還要說明的地方是,在有些廠商和有些產品的概念里,LUN ID被綁定到了具體的Device上,比如IBM的一些帶庫,整個帶庫只有一個Target ID,然后changer,tape drive被分別分配為LUN0、LUN1、LUN2…,但是我們要注意到,這只是產品做了特別設計,也是少數情況。

 

存儲和主機的LUN概念區別 
在磁盤陣列和磁帶庫大行其道的時代,存儲越來越智能化,越來越像一個獨立的機器,實際上存儲和主機的電氣獨立本來就是一個必然趨勢,俗話說得好,兒大要分家嘛。在存儲越來越重要的時代,存儲要自立門戶是必然的事。
如果我們把存儲當作一個獨立的主機來看,理解起來就很簡單了。我們說到LUN的概念的時候,我們就要將分為兩個層面。一個層面就是在陣列這個機器的OS識別到的范圍,另一個層面就是服務器的OS識別到的范圍。這兩個層面是相對獨立的,因為如果我們把存儲當作一個主機來看,那么它自然有自己的Device、Target、LUN之說,而服務器也有自己的Device、Target、LUN之說;另外一方面,這兩個層面又是相互關聯的,一個陣列的控制系統,大多都有虛擬化的功能,陣列想讓主機看到什么樣的東西,主機才能看到相應的東西。當然,服務器識別到的最小的存儲資源,就是LUN級別的。那么主機的HBA卡看到的存儲上的存儲資源就主要 靠 兩個東西來定位,一個就是存儲系統的控制器(Target),一個就是LUN ID,這個LUN是由存儲的控制系統給定的,是存儲系統的某部分存儲資源。

 

LUN masking,LUN mapping和Zone

我們有了獨立的磁盤陣列用了之后,服務器只要看到存儲的控制系統,就有可能使用磁盤陣列的磁盤資源,但是磁盤陣列不可能只為某一個服務器來使用,所以它必須管制主機使用某部分磁盤資源。實現這種管制的主要技術有:LUN mapping,LUN masking和Zone。

LUN masking

LUN masking是指LUN與主機HBA卡的WWN地址綁定,與主機HBA卡建立一對一或多對一的連接和訪問關系。無論主機跳線到同一個FABRIC(無 zone設置)的哪一個端口上,主機都能識別到相同的LUN。存儲設備一般默認在卷和主機間建立多對一的對應關系,即一台主機可訪問存儲設備上的多個卷。 
每塊磁盤都在一個隊列里,磁盤分區也能被分配成LUN。當多台計算機在同一時間訪問同一磁盤時將會導致磁盤數據的混亂。如果你應用LUN masking,那么一個單獨的RAID將被分到多個邏輯磁盤上,這些磁盤都分配給了指定的計算機。通過LUN masking,只有特定的LUN才能被特定的SCSI卡訪問。不僅是SCSI接口的磁盤陣列,由於FC實際使用的也是SCSI協議,因此較新的FC磁盤陣列也可有提供LUN masking功能。被划分完的LUN設備會屬於一個Host Group中。同一Group中的FC卡,能訪問這個Group中的LUN,而不能跨越Group訪問指派給別的Group的LUN 
邏輯單元數掩碼(LUN masking)是以獨立磁盤冗余陣列(RAID)為中心的,在一個端口掩碼多個LUN的加強型方法。LUN masking在存儲控制器級別上進行 主機HBA的WWN綁定,因此存儲控制器能夠將不同LUN划分給一個或多個主機,可以提供LUN級別的訪問控制。

LUN masking也允許磁盤存儲資源在多個獨立服務器之間共享。單個的大容量RAID設備可以划分子模塊,之后通過帶LUN masking功能的SAN光纖通道連到RAID上的不同主機上,提供服務。所以,只有一個或者有限的服務器可以看到LUN (例如,磁盤薄片,部分,單元), 可對RAID設備中的每個LUN進行限制。

但並不是所有的RAID設備具有LUN masking能力,這樣,為了設置LUN masking, 一些HBA廠商允許在驅動器級進行持久綁定(persistent binding)。

LUN Mapping
LUN Mapping是LUN與存儲設備的主機端口進行綁定,工作站連接不同的主機端口時所能訪問的LUN不同。
當一個存儲系統同時為多個應用系統提供數據存儲服務,且不同應用系統的主機分別處於不同的地理地址時,有可能用到第二種LUN Mapping方式。即將不同的LUN與不同的存儲主機端口綁定,不同的主機端口與不同的FC交換機或者不同的ZONE連接,從而實現不同的工作站只能訪問不同的端口。
一個LUN Mapping中所對應的LUN和存儲主機端口(WWPN)成為一個分區。由於存儲設備的主機端口數量是一定的,如果划分的LUN Mapping分區越多,分區中存儲主機端口就會越少。存儲設備的冗余鏈路連接功能就越小,當一個分區里只能設置一個主機端口時,存儲就失去了冗余鏈路連接功能,整個系統極易因存儲主機端口和交換機端口的故障而發生單點故障。 當系統無FC交換機,主機與存儲設備的主機端口直連時,通過LUN Mapping實現起來LUN分區非常方便。當所有主機端口都連接到同一個FABRIC時,就需要與 FCswitch的ZONE結合起來一起使用,來實現數據通信的隔離。
不同廠商對LUN Masking和LUN Mapping的定義和解釋不完全相同。有的甚至就定義成一個名稱,如SAN SHARE,而有的存儲干脆就沒有LUN Masking和LUN Mapping功能。

 

ZONE

在早期的SAN方案中,服務器大多是同種操作系統,SAN環境下的安全性問題並不突出。但是現在的方案中,異種操作系統並存的需求比比皆是,多套磁盤陣列 子系統或具有多個主機接口的磁盤陣列子系統也很常見。為了保證SAN正常工作,不互相破壞數據。基於FC存儲交換機層面的Zoning 分區划分,可以有效提供一種解決方案。這樣服務器只能訪問同一分區內的設備,提高設備訪問的安全性.
很多用戶將Zoning 分區和LIP 隔離混淆,認為Zoning 就是LIP 隔離,實際情況為兩者是不同的概念。
當FC 存儲交換機遵循FC-AL協議工作時,一般所有的設備之間協商AL_PA地址(或常說的Loop_ID),這個過程我們稱為環路初始化(LIP)。SAN上有任何新的設備啟動都會引起LIP,這時所有的機器停止工作進行地址協商,因此LIP會使系統中斷工作.
當 FC存儲交換機遵循FC-SW協議工作時,需要特殊的服務來確保SAN正常工作,與上面所說LIP相類似的一個服務就是RSCN。設備做完Fabric Login后會向交換機登記許多信息,當該設備關閉或重新啟動時就會引起登記狀態的改變,RSCN服務就是負責將登記狀態改變信息通知SAN上的所有設 備。
可見,LIP和RSCN都對SAN的正常工作造成破壞,對於一些特殊關鍵應用甚至是致命的,如視頻流應用和磁帶庫備份應用。根據FC-AL協議標准,LIP一般需要15毫秒,而遵循FC-SW 協議的RSCN根據實際的SAN環境的復雜程度,甚至影響正常通訊達數秒。
對於不具備LIP隔離功能的交換機,在解決RSCN 影響問題時,只能靠Zoning 分區的方法使一個分區的設備對其他分區的設備減輕沖擊。但是,在視頻流應用的實際測試效果來看,仍然對正常通訊的設備性能造成了較大的影響.
進行zone划分有兩種方式:

1.基於端口的Hardware Zoning(硬件分區)划分,可以產生直觀、清晰的邏輯划分,在實踐中被大量使用。

2. Software Zoning(軟件分區)方法,即基於WWN (World Wide Name) 進行分區。不過,軟件分區在實際使用中較少使用.

 

FC SWITCH上的ZONE功能類似於以太網交換機上的VLAN功能,它是將連接在SAN網絡中的設備(主機和存儲),邏輯上划到為不同的區域內,使得不同區域中的設備相互間不能FC網絡直接訪問,從而實現網絡中的設備之間的相互隔離。

Zoning分區可具有以下特點:
a. 分區可以重疊、同一設備可屬於不同分區
b. 分區可以在設備運行時動態划分
c. 使不同的操作系統可以在一個SAN里共存

假設兩台FC交換機通過級連線連接成一個fabric。紅色區域的交換機端口屬於ZONE 1,綠色區域屬於zone 2,藍色區域屬於zone 3,橙色區域既屬於zone 1又屬於zone 3,白色為擴張端口區域,不需要定義zone。
在這兩台FC交換機組成的fabric中,凡是紅色區域zone 1中的設備之間都可以相互訪問,但是不能訪問綠色區域和藍色區域中的設備,但可以訪問橙色區域中的設備,因為橙色也屬於zone 1。
藍色區域與紅色區域相似。
綠色區域zone 2中的設備之間只能可以相互訪問,別的任何區域的設備。
橙色區域中的設備既可以訪問紅色區域中的設備,又可以訪問藍色區域中的設備,但不能訪問綠色區域中的設備。
按照中方法,無論存儲系統的結構有多么復雜,都可以通過畫圖的方式把LUN、存儲設備主機端口,交換機端口和工作站之間的關系分析清楚。

LUN masking和Zone比較 

由上文可以知道,LUN masking和zone的功能都是將特定的LUN划分給特定的主機來實現數據隔離,這兩項技術的具體區別如下:

1、交換機里面那個隔離的功能叫Zoning,該功能能做一些隔離和訪問限制,但是是基於端口層次的。如果要把一個端口連接的多個LUN區別對待,Zoning就不行了,就得靠陣列控制器里面的Lun Masking功能了。例如,通過同一個端口連接的LUN需要分配給多個主機,那么就需要Lun Masking。

2、LUN masking是在存儲控制器或者HBA卡上進行的,可以控制主機訪問特定的LUN。Zone

發生在SAN中的交換機上,他將不同的存儲正列和主機划歸到不同的zone中。

3、 zone是通過交換機端口的強制物理的隔離masking是邏輯隔離,物理沒有隔離。在多台服務器連一台或者多台存儲用。存儲設備有很多,主機不同應用有很多,OS有很多 時,zone能很好的隔離數據。 根據前文所述,LUN masking和只能 主機HBA卡建立一對一或多對一的連接和訪問關系, 如果在一個LUN對應多台主機的共享存儲架構中,則只能通過zone來實現。 LUN Masking的層面是邏輯的陣列內部,ZONE的層面除了一個設備以外,還有多個設備,而多個設備的情況下,顯然這個存儲的LUN Masking不能給另外一個存儲用。 如果交換機未划分zone那么連接到該換機的主機將可任意訪問連接到該交換機的LUN。同時在交換機上划分多個zone也可以有效防止當單個zone失效的時候,影響到其他zone! 因此當主機或者存儲特別多的時候,zone就變得很有意義。

 

4、划分zone還一方面是 FC協議本身的問題,在出現意外的情況時,會產生RSCN公告,大量的RSCN時會影響到正常使用,影響NameServer的正常工作,和響應 Fabric Login,通過HardwareZone隔離設備是ZONE的功能之一。也正是因為這樣,我們划分ZONE的原則是Single HBA ZONE。現在交換機都采用FC-SW協議了,以前老的loop協議的時候產生LIP,產生LIP會讓數據中斷。

 


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