FC SAN與IP SAN比較分析研究

摘要：近年來，隨著系統對于轉發、存儲的要求不斷提高，存儲產業的發展日新月異。而有關FC SAN 與IP SAN究竟孰優孰劣的爭論，一直是業界熱議的焦點，本文從多個角度來分析IP SAN與FC SAN各自的優點及不足，為在企事業單位選擇適合本單位的區域網絡存儲提供技術參考和依據。

關鍵詞：區域網絡存儲 IP SAN FC SAN

0 引言

伴隨著“云”技術應用的來臨和信息技術和網絡技術的飛速發展，政府和企事業單位信息系統的數據呈爆炸式增長，大量的數據資源要進行集中，集成，共享和分析，實現“云”共享，而隨著“云”技術的對于轉發、存儲的要求不斷提高，存儲產業的發展葉日新月異。從最早的DAS直連存儲，再到20世紀末出現的FC SAN（光纖存儲），以及今天已經被廣泛使用的IP SAN（以太網存儲），大型復雜的IT系統不斷推動著存儲架構的發展，如何選購適合企業發展需要的區域網絡存儲設備成為已經成為企業管理人員關注的焦點。

存儲區域網絡(SAN，Storage Area Network)是一種高速網絡或子網絡，提供在計算機與存儲系統之間的數據傳輸。存儲設備是指一臺或多臺用以存儲計算機數據的磁盤設備，通常指磁盤陣列。一個 SAN 網絡由負責網絡連接的通信結構、負責組織連接的管理層、存儲部件以及計算機系統構成，從而保證數據傳輸的安全性和力度。

目前常見的可使用SAN技術主要有兩種，一種是早期的SAN采用的是光纖通道（FC，Fiber Channel）技術，即業界所謂的FC SAN；另外一種技術是利用基于高速以太網協議(TCP/IP協議)的ISCSI（互聯網小型計算機系統接口）技術，即業界所謂的IP SAN。FC SAN一直以來是構建存儲網絡的首選，以性能穩定可靠，技術成熟著稱，在關鍵應用領域的高可靠性毋庸置疑。與此同時，IP SAN在近年來也有了較大的發展，很多廠商的IP SAN產品都有較好的銷路，IP SAN市場份額有了較大的增長，不過總體來說，目前仍然還是FC SAN占據上風。

1 IP SAN的優勢與不足

就遠距離，從發展趨勢看，萬兆以太網已蓄勢待發，隨著10Gb以太網的成熟，我們可以預期，iSCSI技術還會有進一步的發展，利用現有的廣域IP網絡實現連接。利用遍布全球的網絡連接能力，可以方便的實現大量服務器遠程訪問存儲的能力；IP SAN的擴展性更加出色。我們可以在IP SAN中使用SCSI、FC、SATA、SAS等多種磁盤陣列來擴展IP SAN的容量。IP SAN效率較高，價格也相對低廉，管理及維護成本更低，IP SAN的低價是最吸引用戶眼球的地方，其次IP SAN的性能也能滿足用戶的需求，大范圍和搭建方便及成本方面來說，尤其是虛擬化進程推動的情況下，選擇IP SAN更具優勢.但是由于iSCSI協議將SCSI數據傳輸基于IP之上，IP SAN的協議是完全封裝在IP協議中，而IP本身不是為了數據實時傳輸設計的，IP協議的傳輸時延較高，當網絡擁塞嚴重時，數據包重傳現象非常嚴重，因此在運行類似數據庫等實時性要求很高的業務時，會導致應用系統性能顯著下降。其他原因還包括：①IP SAN是一種小數據塊傳輸（最大1KBytes）；②UTP、STP等線纜存在串擾問題，包括近端串擾、遠端串擾等；③RJ45的接頭經常有制作問題導致的傳輸質量下降、不穩定；IP技術帶來的固有不安全性，只能通過TCP/IP的安全技術，例如IP SEC/CHAP等提供安全保護，但是由于IP SEC等安全協議的開銷過大，因此在實際使用中，IP-SAN的安全性能相對較差，如果比較大數據塊傳輸的性能，基于千兆以太網的IP技術與基于2Gb/s光纖的FC SAN還有一定差距。

2FC SAN的優勢與不足

現階段FC SAN是主流，一方面普及廣泛，性能良好，管理人員、企業相關技術人員對其都很熟悉，大家本著用熟不用生的原則也會選擇它。另一方面，FC SAN的安全性是有口皆碑的，光纖通道結構本身是一個獨立的子網，具有先天的安全性。FC協議是專為數據傳輸開發的，特別適合于數據庫等關鍵應用的數據存儲。FC SAN在誕生之初就定位于高性能數據存儲服務，帶寬利用率高、傳輸時延很小，傳輸效率高。其他原因還包括：①FC SAN是一種大數據塊傳輸（最大2KBytes包）；②光纖線纜不存在串擾問題；③光纖線纜不存在RJ45的水晶頭制作問題；由于采用了相對封閉的獨立網絡系統，避免大量終端用戶對存儲網絡的直接訪問所帶來的惡意攻擊。同時利用光纖通道協議采用的Initiator和Target方式以及FC-SAN網絡的Zoning網絡隔離技術，有效防止網絡中非授權主機對存儲設備和資源的訪問，安全性很高。但是由于FC-SAN對性能的要求，采用光纖直連的距離一般不超過100公里，某種程度上還是專有網絡，和整個互聯網有接口問題，而且FC SAN的可擴展能力比較差，成本比較高，管理成本一直居高不下，沒有通用的管理平臺，所以一定程度上阻礙了FC SAN的發展和市場前景。

隨著10Gb以太網的出現確實給IP-SAN的發展帶來了新的希望，解決了IP-SAN的host端帶寬及性能瓶頸的問題。隨著以太網技術的發展IP-SAN的性能相信會得到同步提升，并且性價比會越來越高。FCoE技術是未來和ISCSI及FC直接競爭的一項新技術，即具有以太網的無距離傳輸特性和高開放性，也具有FC的高性能和可靠性特性。同時各大廠商已經推出整合FC和以太網的接口的存儲設備，將FC SAN和IP-SAN整合在一個SAN內，即解決了性能問題又解決了遠距離數據傳輸問題，同時提供更高的性能和可靠性，不過此類產品都還不是特別成熟，假以時日，整合了FC SAN和IP SAN接口的網絡存儲設備必然成為市場的主流。

3 總結

沒有永恒的哪個比哪個好的定律，只有選擇最適合的相對而言是最好的。IP SAN應該更適用于視頻流一類的應用，在視頻監控，比如平安城市的項目，IP SAN也可以作為考慮的對象，特別是1Gb→10Gb以太網的發展，大大提高傳輸速度，畢竟IP SAN的費用比較低，后期擴展和維護費用也會比較合理，技術難度低，IP SAN的優勢在未來可能會在無線領域里占據無法取代的地位。而在關鍵的應用、對數據各方面的要求相對較高的環境下，IOPS壓力較大的應用，對于資金比較充裕的情況下，則選擇使用FC SAN，FC的價格缺陷隨著時間的推移可能會有改善。但隨著目前各大區域網絡存儲廠商在網絡存儲設備上同時集成FC接口和GE接口產品的推出，產品的兼容性和可擴展性得到了進一步的提升，安全性和通用性，同時兼具了IP SAN和FC SAN的優點，不久的將來，此類產品必將成為區域網絡存儲設備的主流產品。

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