（一）IP SAN 概述
传统的存储专用网络(SAN-Storage Area Network)一般采用FC SAN(Fiber Channel Storage Area Network),FC SAN价格昂贵，性能优越。但由于光纤的距离限制，意味着在远距离存储时FC SAN 不是一个很好的选择。例如一个公司有两个分部，相距500km，那么则难以采用FC SAN 布局。同时一般中小型企业对于FC SAN 昂贵的基础设施依然望尘莫及。
IP SAN(Internet Protocol Storage Area Network)由此应运而生。IP SAN 可以充分利用已有的网络基础设施，在IP 网络的两端采用光纤连接的SAN，通过IP 网络进行数据的传输。使用IP 网络进行传输有很多优点。首先IP 的管理更加简单，IP 网络技术相当成熟，IP SAN 减少了配置、维护、管理的复杂度。企业现有的网络管理人员就可以完成日常的管理与维护工作。其次IP 的兼容性更好，不同厂商之间的产品具有互操作性。而且IP 网络已经由很多健壮，成熟的机制。传统的IP 网络传输时基于文件级别(file-level)的，而IPSAN 提供通过已有的IP 网络基于块级别(block-level)的传输。基于IP 的块级存储(Block storage over IP)有多种不同的方法，目前最常用的三种协议是：iSCSI(Internet SmallComputer System Interface),FCIP(Fiber Channel over IP)，iFCP(Internet Fiber Channel Protocol)。
（二）IP SAN 的拓扑结构
IP SAN 的基本拓扑结构是两个或者更多FC SAN 岛(FC SANisland)之间用IP 网络相连(如图1)。FC SAN 岛之间依然采用传统FC SAN 的架构，有光纤连接存储(storage)和服务器(servers)。
图1
图1 是外展(Extension)拓扑结构，这是一种最具代表性的拓扑结构，也是在实际中运用最多的拓扑结构。当一个岛(island)发出传递数据请求时，FC 数据必须通过iFCP 或者FCIP 协议封装，到达另一端岛(island)时再解除封装。这种拓扑结构妥善解决了FC SAN 不能克服的远距离传输问题。实际应用中IP SAN 有多种灵活多变的拓扑结构，还有较常用的本地(Native)拓扑，桥(Bridging)拓扑。
本地(Native)拓扑结构类似图1，只是存储和服务器之间全部采用以太网连接， 没有光纤设备。传输采用iSCSI(Internet SCSI)协议，iSCSI 协议以太网进行数据的传输，发起者(Initiators)可能直接连接到iSCSI 目标(iSCSITargets)，也可能通过标准以太网的路由器(routers)和交换器(switchs)连接。
桥(Briding)拓扑的服务器群和存储部分分开，服务器端个服务器之间以以太网连接，没有FC 设备，而存储部分则用光纤连接，数据传输较快。两端用网桥连接起来，服务器端的请求通过网桥设备到达存储端，存储端的数据通过某种协议封装后通过IP 网络传输。这种拓扑结构使用于已存在一个IP 网络环境的部门去访问该部门用FC 连接大型存储设备。如图2。
图2
（三）基于块级别的存储
不同于传统IP 网络传输，IP SAN 和FC SAN，直连存储(DAS-Directly Attached Storage) 一样， 是基于块级别(Block-level)的网络存储。下面的小节将简单介绍最常用的三种协议：iSCSI，FCIP 和iFCP。每一种协议都对IP 进行了扩充，并使得服务器与外部存储之间的连接更加便捷。
1.iSCSI(SCSI over IP)
iSCSI 提供了一种在TCP/IP 上传输SCSI 数据和指令的方法，通过将SCSI 命令封装在IP 网络上传输。封装工作在主机的总线适配器(HBA-Host Bus Adapter)完成。这就要求主机必须配置一块iSCSI HBA 卡。基于主机封装的iSCSI I/O一般用一块以太网卡进行封装。因为iSCSI 数据和指令基于IP 传输，因此可以通过路由技术或交换技术传送到标准的以太网设备。
2.FCIP(FC over IP)
通过IP 网络的隧道（Tunneling）技术，将FC 数据帧封装在IP 包进行传输。由一对桥（Bridge）设备负责数据的封装与解封。这种协议对于扩展FC SAN 之间的距离非常有效。不同于下面即将介绍的iFCP 协议，如果主机与存储的距离较远，FCIP 协议只支持端到端的连接，主机与存储设备之间没有路由和交换。由此，FCIP 最常运用于两个孤立的岛(island)之间的数据传输，每个岛之间只有一个第二网(Frabic)。
3.iFCP(IP as the inter-switch fabric)
同样也是利用现有的IP 基础设备，iFCP 使用IP 作为光纤通道交换机之间的交换协议，这点与FCIP 相类似，但iFCP支持的并不是端到端（point-to-point）的连接，该协议支持主机通过现有的IP 网络获取存储能力。例如，如果存储和主机之间距离较远，存储和主机之间可以用路由器或者交换机相连，最经典的模式是才有Core/Edge 的扩展方式来提供最多的可用端口。
（四）结论
IP SAN 基于FC SAN 的基础做了以下改进，克服了传统FC SAN 的许多瓶颈。首先，IP SAN 的存储设备运行在IP 网络上，这使得其具有了网络传输(NAS-Network AttachedStorage)的部分优点，即用户可以“随时随地”的取用数据。其次，IP SAN 可以使用与远距离高性能传输，其距离远远大于FC SAN 的建议距离(200km 以内)。再次，IP SAN 可以利用现有的IP 基础网络设施，不需花费巨大的代价淘汰原有的设备换取高性能的数据存储。最后，IP SAN 的管理简单，FC SAN通常需要一个经过专门培训的SAN 管理员，而IP SAN 则显得“平易近人”，一般的IP 网络管理员均可以操作。
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本文标题：浅析基于IP SAN 的存储网络架构
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