存储市场中目前的推动力包括:不同的存储和组网技术,存储和基础设备带宽的发展和信息的增长。然而,两类存储网络――存储区域网络(SAN)和网络连接存储(NAS)――的融合,是存储基础设备厂商面临的一个挑战性工作。此外,用户需要一个虚拟的存储空间,无论什么技术实现(NAS或SAN),物理位置和不同的厂商品牌,都可以查看和管理所有的存储资源。这些需求推动了存储交换设计者建立更灵活和高度集成的系统。Stratix™ GX器件具有多达20个收发器通道,让设计者使用线路侧和背板上带交通管理的灵活的集成方案。
系统简介
存储系统是存储设备总和,包括硬盘驱动、独立磁盘冗余阵列(RAID)、控制器和存储柜(见图1)。磁带自动系统(有备份库构成)用磁带复制存储系统中数据。这些库有2至64个磁带驱动,能容纳数百张磁带卷。Director Core switch是多端口(64至512口)交换机,控制流入和流出数据中心的数据。Director core switch具有高可用性的特性,如冗余电源备份、处理器板和多通道连接,避免单一功能失效。
图1. 存储网络系统简介
Director switch包括多张插入背板的卡。这些卡是端口(线路)卡、交换网卡或控制卡。背板将信号送至插入系统中的其它卡。一些机框有插入前部和后部的板卡。在这种情况下,使用中间层将信号送至机框内的板卡上。板卡的数量各个厂商不同。
在存储交换中使用Stratix GX
交换网中的端口模块(线路卡)支持多个端口。这些通常是用于光纤通道交换的光纤通道口和用于NAS或互联网协议(IP)存储交换的以太网口。图2和3说明了在一般的端口模块上如何实现Stratix GX器件用于光纤通道和多协议交换卡。
光纤通道端口卡
光纤通道是映射多种常用传输协议的数据传送接口技术,这些协议包括IP和SCSI。它允许将高速I/O和网络功能融合在单一的连接技术中。
光纤通道端口卡上的基本数据流见图2中的功能块。线路接口上的千兆位接口转换器(GBIC)将光纤信号转换为电信号。然后数据经过处理FC-0至FC-2层的功能如编解码,成帧,流量控制,服务分类,交通管理和队列/缓冲管理。目前的系统使用混有ASIC、ASSP和FPGA来处理这些数据通道功能。光纤通道是一个发展中的协议,FPGA具有灵活性,在协议提出之前能提供差别服务。
Stratix GX器件能用于背板接口和光纤通道存储线路卡的交通管理功能,见图2。虽然当前的系统使用专用的背板接口,一些协议正朝着标准化接口发展,如XAUI和InfiniBand。Stratix GX器件也为单个或多端口光纤通道线路卡提供了对光纤通道物理接口PMA(FC-0)和传送协议PCS(FC-1)的支持。
图2. 光纤通道存储线路卡
FPGA目前正用于数据通道上,处理光纤通道帧。这涉及成帧、流量控制及队列和缓冲管理。Stratix器件可用于成帧和信令协议(FC-2)。
iSCSI线路/端口卡
iSCSI端口卡上的功能类似于网络/接入应用中的线路卡。因此,主要功能可以分为物理层和介质接入控制(MAC)的1至2层功能,和TCP/IP协议栈处理、IPSec、IP包处理、交通管理及队列/缓冲管理的3至4层功能。
Stratix GX器件也可用于背板接口和多协议交换板的流量管理功能,见图3。Stratix GX器件能够支持连接通信介质、编解码、时钟恢复和数据传送和接收的物理层(1层)电气要求。Stratix器件能支持3层(网络层)和4层(传输层)功能。
图3. iSCSI交换卡
图3注释:
- Layers ¾: Ipv4/Ipv6/TCP IPSec 包转发。
- TCP/IP Offload:链路建立/拆除,数据传送/接收,差错处理,允许访问时间。
