剖析光纤通道交换机实际应用问题

在日常使用过程中，光纤通道交换机的核心级设备可以在SAN存储过程中起着非常重要的作用，它不但影响着网络的性能，光纤通道交换机为广大高带宽和低延迟数据通信提供光纤通道切换功能。目前，光纤通道交换机提供无连接服务(Class2和3)。光纤交换机是使用光纤网络路由直接连接的方式，使用路由软件直接连接发起者和目标，这样就可以独享光纤的所有带宽。这就意味着光纤中每一个连接都可以单独存在，与其他连接互不干扰。光纤交换机端口的数量从8口到64口，甚至更多，其中包含智能交换硬件，使交换机所有端口中的任意两点可以建立连接。光纤交换机通过E_Ports(扩展端口)可以进行堆叠，这种方法可以使光纤网络扩展到数千个节点，交换机堆叠最多可以达到239个。较大型的SAN通过在一个网状网络中连接多个交换机来实现。其中每个交换机有一个到网络中其他交换机的单向连接。在的例子中，使用的交换机有16端口。随着网络中的交换机数量增加。用于交换机间连接的端口百分比增加。这也是FC交换机端口昂贵的原因之一。总共有96个端口的由6个交换机组成的网状SAN核心网络中，有30个交换机间的连接和66个用户端口。交换机大大提高了光纤网络的性能，例如：名称服务、管理服务以及更加完善的设备连接协议。交换机在绝大多数的环境中被用来作为提供主机到阵列连接的完善机制，尤其是在多重设备、多重引导的环境中交换机是不可或缺的。光纤通道交换机在SAN存储架构中处于连接核心地位。光纤通道交换机在逻辑上是SAN的核心，它连接着主机和存储设备。Fabric的基础结构可以被看作是SAN建立的基础。当从一个设备发送一帧数据到交换机时，交换机收到后，将该帧路由到适当目标设备中去。实际上，一个帧可以在它被完全接收之前就开始进行转发。光纤通道交换机也很智能，它可以提供各种Fabric服务，包括在网络上定位其他节点的服务(简单名字服务)，可以自动和Fabric中的其他交换机之间建立路由，将设备分区(zoning)，还可以监视和处理错误。入门级光纤通道交换机的应用主要集中于8到16个端口的小型工作组，它适合低价格、很少需要扩展和管理的场合。它们往往被用来代替集线器，可以提供比集线器更高的带宽和提供更可靠的连接。人们一般不会单独购买入门级交换机，而是经常和其他级别交换机一起购买，以组成一个完整的存储解决方案。入门级交换机提供有限级别的端口级联能力。如果用户单独使用这类低端设备时，可能会遇到一些可管理性问题。光纤交换机提供将许多交换机级联成一个大规模的Fabric的能力。通过连接两台交换机的一个或多个端口，连接到交换机上的所有端口都可以看到网络的唯一的映像，在这个Fabric上的任何节点都可以和其他节点进行通信。从本质上讲，通过级联交换机，能够建立一个大型的、虚拟的、具有分布式优点的交换机，并且它可以跨越的距离非常大。由多个交换机建立起来的Fabric，看起来就像是一个由单独的交换机组成的Fabric。所有交换机上的端口可以像访问本地交换机一样查看和访问Fabric上的所有其他端口。统一的名字服务器和管理服务允许通过单独的接口查看和修改全部Fabric的信息，创建分布式Fabric的一个重要因素，是获得交换机之间连接的带宽。任何两个端口之间的有效速率受到交换机之间连接的有效带宽的影响，可能需要使用多条交换机之间的连接来维护必要的带宽。工作组光纤通道交换机数量众多并且更加通用。用户可以将工作组交换机用于多种途径，但应用的最多的领域是小型SAN。这类交换机可以通过交换机间的互联线路连接在一起提供更多的端口数量。交换机间的互联线路可以在光纤通道交换机上的任意端口上创建。不过，如果计划使用多家厂商的产品的话，一定要确保设备可互操作。作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器。而且你还未对网络结构做出任何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个10/100Mbps的交换机，它不仅可以处理10Mbps的常规以太网数据流，而且还可以支持100Mbps的快速以太网连接。如果网络的利用率超过了40％，并且碰撞率大于10％，交换机可以帮你解决一点问题。带有100Mbps快速以太网和10Mbps以太网端口的交换机可以全双工方式运行，可以建立起专用的20Mbps到200Mbps连接。不仅不同网络环境下交换机的作用各不相同，在同一网络环境下添加新的交换机和增加现有交换机的交换端口对网络的影响也不尽相同。充分了解和掌握网络的流量模式是能否发挥光纤通道交换机作用的一个非常重要的因素。因为使用交换机的目的就是尽可能的减少和过滤网络中的数据流量，所以如果网络中的某台交换机由于安装位置设置不当，几乎需要转发接收到的所有数据包的话，交换机就无法发挥其优化网络性能的作用，反而降低了数据的传输速度，增加了网络延迟。除安装位置之外，如果在那些负载较小，信息量较低的网络中也盲目添加交换机的话，同样也可能起到负面影响。受数据包的处理时间、交换机的缓冲区大小以及需要重新生成新数据包等因素的影响。在这种情况下使用简单的HUB要比交换机更为理想。因此，我们不能一概认为交换机就比HUB有优势，尤其当用户的网络并不拥挤，尚有很大的可利用空间时，使用HUB更能够充分利用网络的现有资源。