為擴(kuò)展存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，通常允許連接到其它光纖通道交換機(jī)

FC交換設(shè)備有兩種基本分類，即“導(dǎo)向器”和“交換機(jī)”。雖然他們都執(zhí)行相同的基本功能，但這兩類交換機(jī)間還是有著明顯的差異。

基本的FC交換機(jī)通常擁有固定數(shù)量的接口，可以提供基本的交換功能，交換機(jī)內(nèi)部具有有限的擴(kuò)展性和冗余性。博科通訊系統(tǒng)公司、思科系統(tǒng)公司以及QLogic公司現(xiàn)在都可以提供這種類型的FC交換機(jī)。

交換機(jī)的高端系列是導(dǎo)向器，通常指的是用做導(dǎo)向器級(jí)別的交換機(jī)。導(dǎo)向器是為了實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展性和高可用性而設(shè)計(jì)建造的。術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)向器”來(lái)源于上世紀(jì)90年代初IBM ESCON導(dǎo)向器的概念，那是用于大型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)交換設(shè)備的最初版本。早期，有許多廠商可以提供FC導(dǎo)向器，隨著兼并和收購(gòu)，F(xiàn)C導(dǎo)向器市場(chǎng)已經(jīng)減少到兩個(gè)主要的供應(yīng)商，即博科和思科。

導(dǎo)向器的定義

FC交換機(jī)和FC導(dǎo)向器架構(gòu)的根本區(qū)別是，F(xiàn)C導(dǎo)向器是為了擴(kuò)展而設(shè)計(jì)建造，可以提供高帶寬和高可用性。當(dāng)今的FC導(dǎo)向器采用刀片式設(shè)計(jì)，以便通過(guò)插入刀片而按需增加端口。目前的導(dǎo)向器公司可以在一個(gè)單元中，通過(guò)增加包含不同數(shù)量端口的刀片，擴(kuò)展到幾百個(gè)光纖通道端口。

博科公司的DCX Backbone系列導(dǎo)向器，可以以單個(gè)或者雙機(jī)箱配置進(jìn)行部署，在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)部最大支持384個(gè)FC端口，或者在雙機(jī)箱配置中達(dá)到最大768個(gè)FC端口。DCX-4S是博科DCX產(chǎn)品線中較小的一個(gè)版本，可以擴(kuò)展到192個(gè)端口。博科DCX Backbone導(dǎo)向器可以通過(guò)插入支持8Gbps光纖通道的16、32、48口刀片來(lái)增加端口數(shù)量。博科48000導(dǎo)向器是只能夠支持單一機(jī)箱配置的上一代產(chǎn)品，不具備DCX Backbone的本地交換能力。

Cisco MDS 9500 系列多層導(dǎo)向器有三個(gè)型號(hào)：9506，9509和9513，分別可以擴(kuò)展到192，336和528個(gè)端口。根據(jù)選擇4Gbps還是8Gbps的光纖通道，可以為Cisco MDS 9500系列以不同的增量增加端口。對(duì)于4Gbps FC，以12、24或48端口為增量。對(duì)于8Gbps FC，以24和48端口為增量，或者一個(gè)混合了四個(gè)8Gbps端口和44個(gè)4Gbps端口的4/44的型號(hào)。

相比之下，普通光纖通道交換機(jī)通常有一個(gè)固定的物理端口數(shù)，但可以通過(guò)許可密鑰減少激活端口的數(shù)量，以保持最初較低的購(gòu)置成本。這些交換機(jī)的端口數(shù)量范圍從8個(gè)到64個(gè)不等，博科交換機(jī)可到80個(gè)端口，QLogic 9000可以在單個(gè)交換機(jī)機(jī)箱內(nèi)支持128個(gè)端口。

導(dǎo)向器的另一個(gè)好處是在單個(gè)系統(tǒng)內(nèi)提供大量的端口數(shù)，這樣就可以設(shè)計(jì)具有最少或者沒(méi)有交換機(jī)間鏈路（ISLs）的SAN網(wǎng)絡(luò)。ISLs，有時(shí)也被稱為“跳數(shù)”，會(huì)導(dǎo)致延遲，并且如果不是最佳的配置，有可能會(huì)降低性能。在剛開(kāi)始部署SAN的時(shí)候，常常選擇較小的固定端口交換機(jī)。隨著存儲(chǔ)的增長(zhǎng)，單臺(tái)交換機(jī)不夠了，加入了第二臺(tái)交換機(jī)，兩個(gè)交換機(jī)之間使用ISLs擴(kuò)展SAN網(wǎng)絡(luò)。隨著持續(xù)的增長(zhǎng)，會(huì)增加第三臺(tái)交換機(jī)等等。這種由許多小交換機(jī)組成，每個(gè)交換機(jī)有幾個(gè)專門(mén)用于ISLs接口的方式，許多接口不會(huì)被用作設(shè)備接口（連接主機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)），而從SAN一端的主機(jī)服務(wù)器連接到另一端的存儲(chǔ)設(shè)備，必須經(jīng)過(guò)許多跳。導(dǎo)向器可以通過(guò)消除許多或者全部的ISL緩解這種狀況，，大部分交換機(jī)端口可以用于連接設(shè)備而不是成為交換架構(gòu)的專用端口。

導(dǎo)向器提供更多的帶寬

對(duì)于需要高I/O帶寬的環(huán)境來(lái)說(shuō)，帶寬是導(dǎo)向器級(jí)別交換機(jī)的另一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。博科的DCX導(dǎo)向器為每個(gè)16、32或48端口槽位（刀片）提供最大256Gbps的總帶寬。DCX也具備本地交換能力，在48口刀片的同一端口組中可提供速度達(dá)384Gbps的帶寬。Cisco 9500系列中，對(duì)于每個(gè)24或者48端口的插槽（或交換模塊）可提供96Gbps或192Gbps的帶寬。每個(gè)廠商針對(duì)其產(chǎn)品所提供的性能數(shù)據(jù)，顯示了其產(chǎn)品在重負(fù)荷情況下良好的工作能力，但最重要的一點(diǎn)是，這些產(chǎn)品可以處理負(fù)載很重的存儲(chǔ)I / O流量。另外，導(dǎo)向器還具有多個(gè)10Gbps光纖通道接口的能力，可以用于交換機(jī)或?qū)蚱髦g的ISL主干鏈路。這種ISL功能允許構(gòu)建核心到邊緣類型的大型SAN網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)向器位于SAN的核心，較小的、固定端口數(shù)量的交換機(jī)位于SAN的邊緣。隨著服務(wù)器虛擬化的普及，物理服務(wù)器的負(fù)荷會(huì)更大，對(duì)于FC基礎(chǔ)架構(gòu)高帶寬的需求也會(huì)隨之增加，導(dǎo)向器成了比普通交換機(jī)更具吸引力的選擇。

導(dǎo)向器高可用性優(yōu)勢(shì)

高可用性是導(dǎo)向器的另一設(shè)計(jì)特點(diǎn)。通常情況下，導(dǎo)向器被部署在關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)境中，這種環(huán)境把具有很高的正常運(yùn)行時(shí)間作為服務(wù)水平協(xié)議（SLA）的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)之一。通常導(dǎo)向器為了避免單點(diǎn)故障裝有冗余部件。這包括最基本的像冗余的熱插拔電源和風(fēng)扇，冗余的核心處理和交換組件，還有冗余的World Wide Name（WWN）卡。這些高可用性功能，允許無(wú)中斷的軟件/固件升級(jí)。

一些冗余組件以主/備模式運(yùn)行，一個(gè)組件處于活動(dòng)模式，而另一個(gè)處于后備模式，準(zhǔn)備在活動(dòng)組件發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行接管。如果導(dǎo)向器的一個(gè)接口或接口卡發(fā)生硬件故障，可以去掉并且替換接口卡，而不用損失整個(gè)導(dǎo)向器。而對(duì)于固定端口數(shù)交換機(jī)來(lái)說(shuō)，相同的故障通常不得不導(dǎo)致整個(gè)交換機(jī)的下線修理和更換。導(dǎo)向器的目的是保持和運(yùn)行，使主機(jī)服務(wù)器不會(huì)訪問(wèn)不到其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，所有的高可用性功能都會(huì)增加系統(tǒng)的成本。

導(dǎo)向器的高端功能

導(dǎo)向器還提供了許多在一些在較小的固定端口數(shù)量交換機(jī)上是不可用的高級(jí)的功能。博科和思科的導(dǎo)向器都支持虛擬SAN，用于大型機(jī)的FICON，以及使用FCIP、iSCSI、密集波分復(fù)用（DWDM）、SONET和其它協(xié)議的遠(yuǎn)距離連接功能。在比較兩個(gè)廠商的產(chǎn)品的時(shí)候，具體的實(shí)現(xiàn)方式略有不同，而且這些被用于復(fù)雜SAN核心的導(dǎo)向器，不但可以處理本地的FC流量，而且能夠把FC流量跨地發(fā)送到遠(yuǎn)端站點(diǎn)。

由于它們采用的是模塊化設(shè)計(jì)，所以導(dǎo)向器可以適應(yīng)新的要求。例如，特種刀片可以支持連接暗光纖、硬件加密、10Gb 以太網(wǎng)（10GbE），以太網(wǎng)光纖通道（FCoE）以及其他現(xiàn)在可用的功能，而且在相同的基礎(chǔ)架構(gòu)之下，導(dǎo)向器的設(shè)計(jì)也支持未來(lái)的需求，而不必替換整個(gè)單元。

導(dǎo)向器和SAN網(wǎng)絡(luò)的管理是至關(guān)重要的，這些導(dǎo)向器都提供了堅(jiān)實(shí)的管理軟件，可以實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)控、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、瓶頸檢測(cè)，高級(jí)分區(qū)以及形形色色的其它功能。導(dǎo)向器也可以使用SNMP協(xié)議把管理數(shù)據(jù)發(fā)送到更高一級(jí)的管理軟件平臺(tái)。

光纖通道交換機(jī)和導(dǎo)向器一般不會(huì)直接從制造廠商購(gòu)買(mǎi)，而通常是通過(guò)服務(wù)器廠商、存儲(chǔ)廠商，系統(tǒng)集成商或VAR購(gòu)買(mǎi)。價(jià)格取決于許多因素，包括你與你的供應(yīng)商之間的關(guān)系。導(dǎo)向器的價(jià)格很高，不僅僅是因?yàn)橛布?，還包括一些許可密鑰。滿載導(dǎo)向器每個(gè)端口的成本高于相同接口數(shù)的滿載固定接口數(shù)交換機(jī)，價(jià)格比例大約是2：1或者更高，但使用導(dǎo)向器擴(kuò)展性更好;導(dǎo)向器也具備更多內(nèi)嵌的高可用性等特點(diǎn)。

對(duì)于某些數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，可用的電能是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗麄兊碾娏颈硎?，他們不能使用任何額外的電能去處理高峰期的工作量。在這種情況下，數(shù)據(jù)中心聲明需要更多的節(jié)能設(shè)備。像大部分IT設(shè)備廠商一樣，交換機(jī)和導(dǎo)向器廠商正在關(guān)注如何節(jié)能。使導(dǎo)向器具備整合幾個(gè)或很多的普通交換機(jī)工作量的能力，遷移到導(dǎo)向器將會(huì)帶來(lái)節(jié)電效益，所以你可以期待導(dǎo)向器廠商強(qiáng)調(diào)他們的“綠色”功能。

你需要一臺(tái)導(dǎo)向器嗎？

在使用導(dǎo)向器替換你現(xiàn)有交換基礎(chǔ)架構(gòu)之前，你必須明確你的需求。如果你需要下面這些，那么就應(yīng)該考慮購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)導(dǎo)向器級(jí)別的交換機(jī)了：

光纖通道基礎(chǔ)設(shè)施的每個(gè)組件都是高可用的

高端口數(shù)量

高總帶寬

較低比例專門(mén)用于ISL的端口

為確定你的具體需要，你必須做一些技術(shù)分析，但如果你的需求指向上述中的一條或多條，那么導(dǎo)向器可能就是一個(gè)好的解決方案。

權(quán)衡使用導(dǎo)向器還是較小的固定端口數(shù)交換機(jī)，會(huì)影響你的設(shè)備預(yù)算和運(yùn)營(yíng)預(yù)算。正如本文說(shuō)介紹的，導(dǎo)向器更加昂貴，但能提供更多的功能。但是你還需要考慮你的光纖通道基礎(chǔ)設(shè)施的日常管理。你是不是在花大量時(shí)間管理過(guò)多的“東西”？你是不是覺(jué)得管理一個(gè)大的東西比管理幾個(gè)小的更容易？

你還應(yīng)該考慮你的存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)是否處于增長(zhǎng)模式，如果你現(xiàn)在以及不久的將來(lái)需要增加相當(dāng)多的端口——而且全部在同一個(gè)SAN中。這種情況的話，非常方便增添端口的導(dǎo)向器將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。如果你要利用較小的、固定端口數(shù)量交換機(jī)增加端口，你還需要統(tǒng)計(jì)專門(mén)用于ISL的端口，而不是存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器的數(shù)量。

如上所述，如果你選擇了一臺(tái)或多臺(tái)導(dǎo)向器，你仍舊能夠使用被導(dǎo)向器取代的小型固定端口數(shù)交換機(jī)。你可以把這些小交換機(jī)當(dāng)作邊緣交換機(jī)，在簡(jiǎn)單的核心、邊緣拓?fù)渲?，放置在靠近服?wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)的位置，也可以利用這些小交換機(jī)建立一個(gè)獨(dú)立的測(cè)試環(huán)境。

一般來(lái)說(shuō)，部署來(lái)自同一廠商的交換機(jī)和導(dǎo)向器有兩個(gè)好處。首先，制造商更能保證與自己設(shè)備的完全兼容性。其次，你可能為適應(yīng)一個(gè)品牌的交換機(jī)，在培訓(xùn)上已經(jīng)投入了時(shí)間，經(jīng)驗(yàn)和金錢(qián)，會(huì)很容易適應(yīng)有類似外觀和感覺(jué)的導(dǎo)向器，而不是花費(fèi)時(shí)間和代價(jià)去學(xué)習(xí)新設(shè)備。

針對(duì)你的SAN環(huán)境來(lái)說(shuō)，導(dǎo)向器是非常高效的增補(bǔ)產(chǎn)品，尤其是在你為將來(lái)打算的時(shí)候。但也必須仔細(xì)考慮功能和價(jià)格，保證購(gòu)買(mǎi)到最佳的解決方案。

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