04-常用存儲協議介紹
😄 Written by Zak Zhu
目錄
參考
- 鴻鵠論壇
- HCNA-Storage培訓教材V4.0
SCSI/ISCSI
SCSI邏輯拓撲
SCSI協議和存儲系統
SCSI協議尋址
iSCSI啟動器-目標器模型
SAS
存儲中的SAS
- SAS采用點對點的設計使得通信的兩個設備間建立了專用鏈路進行通信, 而在並行SCSI中采用的多點總線設計則是多個設備共享同一條總線. 使用點對點連接, 通信速度也快得多, 因為通信的兩個設備之間不需要在通信前檢測是否被允許使用連接鏈路. 每個設備連接到指定的數據通路上提高了帶寬
- 串行接口結構簡單, 支持熱插拔, 傳輸速度快, 執行效率高. 一般情況下, 較大的並行電纜會帶來電子干擾, SAS的電纜結構可以解決這個問題. SAS的電纜結構節省了空間, 從而提高了使用SAS硬盤服務器的散熱, 通風能力
什么是SAS
- 更低的成本
- SAS的背板可以兼容SAS和SATA兩類硬盤, 使用不同類型的硬盤時部需要再重新進行投資
- 不需要為SCSI和SATA標准分別設計不同的產品, 同時也減少了設計時布線的復雜度和PCB的層數, 因此降低了成本
- 系統集成商也不需要為給客戶配置不同硬盤而采購不同的背板和線纜
- 可連接更多的設備
- SAS技術引入了SAS擴展器, 使SAS系統可以連接更多的設備, 其中每個擴展器允許連接多個端口, 每個端口可以連接SAS設備、主機或其他SAS擴展器
- 高可靠性
- 器件可靠性同SCSI硬盤、FC盤, 比SATA好
- 保留了經過驗證的SCSI命令集
- 高性能
- 端口單向速率高
- 與SATA兼容
- SATA硬盤可以直接裝入SAS環境里
- 可以在同一個系統里使用SATA或SAS盤, 符合現在日益流行的分級存儲戰略
SAS協議層次結構
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物理層
對於線纜, 接頭, 收發器等硬件進行了定義
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PHY層
包括了最低級的協議, 比如編碼方案和供電/復位序列等等
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鏈路層
描述的是如何控制phy層連接管理, 以及原語, CRC檢驗和加解擾, 速率匹配處理
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端口層
描述的是鏈路層和傳輸層的接口, 包括請求, 中斷, 如何選擇建立連接
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傳輸層
定義了如何將傳輸的命令, 狀態, 數據封裝在SAS幀中, 以及如何分解SAS幀
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應用層
描述了如何在不同類型的應用下使用SAS的細節
SAS特點
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SAS相對SCSI而言, 最重要的提升在於:
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因為采用串行通信方式, 可以提供更高的吞吐量, 並為將來更高的性能成為可能
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4個窄端口可以綁定成一個寬端口, 提供更高的吞吐量
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SAS采用全雙工通信模式
SAS連線的原則
- SAS線纜一般有4個通道, 每個通道現在常用的是12Gb/s
- 線纜的帶寬為4 * 12Gb/s
- SAS設備以環路的形式連接在一起
- 一個環路中最大硬盤數的最佳實踐是168塊盤
SAS與其他傳輸技術的比較
| 技術類型 | 優勢 | 劣勢 | 應用領域 |
|---|---|---|---|
| ATA | 價格低廉 | 性能較低 | PC |
| SCSI | 性能較高 | 並行技術的弊端 | 企業級存儲 |
| SATA | 價格低, 容量高 | 性能, 可靠性較低 | 中低端存儲 |
| SAS | 高性能, 高可靠性 | 價格較高 | 中高端存儲 |
| FC | 高性能, 高可靠性 | 價格較高 | 高端存儲 |
FC/FCOE
FC與FCoE的區別
PCIe
什么是PCIe
PCIe協議結構
PCIe協議特性
- 點對點連接
- 高可靠
- 樹形組網
- 全雙工
- 基於幀結構的傳輸
IB
存儲中的IB
- IPoIB, 作為linux內核與IB驅動的適配層, 負責構建, 銷毀IP報頭, 發送和接受IP報文
- IB前端網絡用於客戶交流進行數據交互的網絡, 基於IPoIB協議傳輸數據
- IB后端網絡用於存儲設備內部節點間數據交互的網絡, RPC模塊利用RDMA完成節點間數據同步
什么是IB
IB架構
IB性能
CIFS/NFS
存儲中的CIFS/NFS
- NAS最常用的兩個網絡共享協議: CIFS和NFS
- CIFS: SMB(Server Message Block)的統稱, 在windows主機之間進行網絡文件共享是通過使用微軟公司自己的CIFS服務實現的
- NFS: 是網絡文件系統, 雲計算和數據庫大量使用NFS. 在類UNIX的操作系統提供網絡文件系統存儲服務
NFS工作原理
NFS應用案例
