FC-SAN與IP-SAN詳細技術比較

一般來說IP-SAN儲存設備的磁盤控制器不是采用FC-SAN儲存設備中的硬體RAID晶片+中央處理器的結構，而是采用每個磁盤櫃中分為多個磁盤組，而每個磁盤組由一個微處理晶片控制所有的磁盤RAID操作(采用軟體計算，效率較低)和RAID組的管理操作。這樣一來，每一次磁盤I/O操作都将經過IP-SAN存儲内置的一個類似交換機的裝置從前端衆多的主機端口中讀取或者寫入資料，而這些操作都是基于IP交換協定，其協定本身就要求每一個微處理晶片工作時需要大容量的緩存來支援資料包隊列的排隊操作，是以一般我們看到的IP-SAN存儲都具有幾十個GB的緩存。利用這個大的緩存區，IP-SAN存儲在測試Cache的最大讀帶寬時可以獲得600,000IOPS甚至以上這樣高的值，但是這個值并不能真正說明在實際應用中就能夠獲得好的性能。因為在具有海量存儲的時候，不可能所有的資料均載入到系統緩存中，這個時候就需要大量的磁盤I/O操作來查找資料，而IP-SAN存儲所采用的SATA磁盤在這一塊切切性能非常弱，而且還涉及到一個在IP網絡上流動的iSCSI資料向ATA格式資料轉化的效率損失問題。也就是說IP-SAN存儲存在一個緩存Cache到磁盤的資料I/O和資料處理瓶頸。

而采用FC磁盤的FC-SAN儲存設備就不存在這樣的問題。通過2條甚至4條備援的後端光纖磁盤通道，可以獲得一個非常高的磁盤讀寫帶寬，而且FC的磁盤讀寫協定不存在一個資料格式轉換的問題，因為他們内部采用的都是SCSI協定傳輸，避免了效率的損失。而且FC-SAN儲存設備由于光纖交換和資料傳輸的高效性，并不需要很大的緩存就能夠獲得一個好的資料命中率和讀寫性能，一般2Gb或者4Gb即可滿足要求。另外由于具備專門的硬體RAID校驗控制晶片，是以磁盤RAID性能将比軟體RAID性能好很多，并且可靠性更好。

從連接配接拓撲結構來看

在FC-SAN 中存在着其靈活的連接配接方式，可根據不通的應用需求而選擇不同的連接配接拓撲，其主要連接配接方式有如下三種：

點對點：首先各個組成裝置通過登陸建立初始連接配接，然後即采用全帶寬進行工作，其實際的鍊路使用率為每個終端的光纖通道控制器以及發送與接收資料可獲得緩沖區大小來決定。但其隻适用于小規模儲存設備的方案，不具備共享功能。

仲裁環：允許兩台以上的裝置通過一個共享帶寬進行通信與交流，在此拓撲結構中，任意一個程序的建立者在發送一段封包之前，都将首先與傳輸媒體就如何存取資訊達成協定，是以所有裝置均能通過仲裁協定實作對通信媒體的有序通路。

全交換：通過鍊路層交換提供及時、多路的點對點的連接配接。通過專用、高性能的光纖通道交換機進行連接配接，同時可進行多對裝置之間點對點的通信，進而使整個系統的總帶寬随裝置的增多而相應增大，在增多的同時絲毫不影響這個系統的性能。

在IP-SAN 中基于以太網的資料傳輸與存取中，雖然在實體上可展現為總線或者星型連接配接，但其實質為帶沖突檢測多路載波偵聽（CSMA/CD）方式進行廣播式資料傳輸的總線拓撲，是以随着負載以及網絡中通信用戶端的增加，其實際效率會随着相應的降低。

從網絡裝置及傳輸媒體來看

FC-SAN：使用專用光纖通道裝置

在鍊路中使用光纖媒體，不僅完全可以避免因傳輸過程中各種電磁幹擾，而且可以有效達到遠距離的I/O通道連接配接

在FC-SAN 中所使用的核心交換裝置-光纖交換機均帶具有高可靠性及高性能的ASIC晶片設計，使整個處理過程完全基于硬體級别的高效處理。

同樣在連接配接至主機的HBA設計中，絕大多數操作獨立處理，完全不耗費主機處理資源。

IP-SAN：使用通用的IP網絡及裝置

  在傳輸媒體中使用銅纜、雙絞線、光纖等媒體進行信号的傳輸，但在普通的廉價媒體存在信号衰減嚴重等缺點，而使用光纖也同樣需要特有的光電轉換裝置等。在IP網絡中，可借助IP路由器進行傳輸,但根據其距離遠近，會産生相應的傳輸延遲。

  核心使用各種性能的網絡交換機，受傳輸協定本身的限制，其實際處理效率不高。

  在主機端通常使用廉價的各種速率的網卡，大量耗費主機的應用處理資源。

可得出如下光纖通道（FC）與網絡（IP）的對比表，該對比表可清晰表明使用光纖通道進行大資料量的資訊存儲傳輸與進行中在其性能有着網絡在現階段無法比拟的優勢。

  面向連接配接的模式 資料傳輸通道 信号傳輸校驗方式 特點 傳輸延遲 傳輸距離 RAID方式

光纖通道（FC） 連接配接業務 實體電路 可靠的硬體傳輸 高速 低延遲 較短距離 基于硬體

網絡（IP） 無連接配接 邏輯電路 不可靠的傳輸 高連接配接 更高的延遲 更遠的距離 基于軟體

從存儲能夠響應的并發操作能力來看

從應用上來說，相對于IP-SAN，FC-SAN可以承接更多的并發通路使用者數。當并發通路Storage的使用者數不多的情況時，FC-SAN對比IP-SAN二者性能相差無幾。但一旦當外接使用者數呈大規模增長趨勢時，FC-SAN就顯示出其在穩定、安全、以及高性能傳輸率等方面的優勢，不會像IP-SAN由于自身傳輸帶寬的瓶頸而導緻整個系統的被拖垮。面對大規模并發通路，無論是從外接使用者數規模來說還是從傳輸性能和穩定性來說，FC-SAN都有着IP-SAN不可比拟的優勢。

二. 存儲區域網中裝置穩定性比較

FC-SAN 由于使用高效的光纖通道協定，是以大部分功能都基于硬體來實作的，如後端存儲子系統的存儲虛拟通過帶有高性能處理器的專用RAID 控制器來實作，中間的資料交換層通過專用的高性能ASIC來進行基于硬體級的交換處理，在主機端通過帶有ASIC 晶片的專用HBA 來進行資料資訊的處理。是以在大量減少主機處理開銷的同時，也大大提高了整個FC-SAN的穩定性。

IP-SAN 使用通用的IP 協定，而所有的協定轉換及處理時，絕大部分依賴于軟體來實作，而軟體的不穩定性因素也随軟體的複雜度的增加而呈指數級增加，進而在大型的網絡中，整個系統的穩定性也會随之降低。

三. 存儲區域網的可擴充性比較

在全交換（FC-SW Fibre Channel switch fabric）的FC-SAN 中，各通信終端通過FC端口登陸後來進行資料的傳輸與處理，而每個端口會提供專用的24位的FC端口位址（WWN）來進行資料通信，根據其位址配置設定政策，在FC-SW中實FC-SAN與IP-SAN比較際可用的位址值達到1550 萬，是以在實際的企業級應用中，完全可以滿足任何規模的存儲網絡的建立。

同時在FC 網絡中，由于所有的媒體均選用光媒質來進行傳輸，是以其裝置均具有熱插拔的能力，是以不管在已有的或者建立立的FC-SAN 網絡裡可線上完全非中斷應用的情況下對現有的FC-SAN 網絡進行擴充，如增加新的伺服器、增加新的存儲空間等等，并且完全不影響已有系統的性能。

在IP-SAN中由于借助原有的IP網絡，是以在其網絡連接配接拓撲也同樣具有好的可擴充性。但在使用IP 存儲時，由于通常使用了專有的存儲虛拟軟體，所有的存儲配置設定與虛拟均通過軟體來實作，是以在進行存儲的擴充時，很大程度取決于存儲虛拟軟體的設計性能以及架構等等。

四. 存儲區域網的可靠性比較

FC-SAN的設計初衷是基于企業級的核心資料以及應用而設計的，是以在其興起、發展直至成熟，對整個系統的可靠性均有着很高的要求。在整個系統中，除了本身系統即基于高靠的環境中外，所有裝置均采用高可靠性的硬體及晶片來設計，并且系統的核心部件以及相關的所有鍊路等均可采用熱插拔雙備援的設計，如存儲子系統的備援控制器、備援電源等；鍊路可采用多路徑備援或者負載均衡等等。另大部分設計是基于硬體的，是以友善使用高可靠、高性能的嵌入式系統來進行資料的處理。

IP-SAN 本身即基于不可靠的IP 網絡，是以其可靠性必須在已有的軟體中增加其可靠性的設計，如增加備援的功能、提供HA 模式等等。因為是基于軟體設計的，是以在功能上會有所豐富的表現，但其可靠性也同樣是基于軟體的複雜度的增加而降低，同時也可能會引起性能下降的副作用。

五. 存儲區域網的可管理性比較

FC-SAN本身即一個開放式的獨立系統，并存儲和處理企業核心的資料資訊，是以對其有和良好的管理與監控也至關重要。在FC-SAN 的發展與成熟過程中，無論就其系統的某個單獨的子系統還是整個FC-SAN 系統都與産生産生了相應豐富的管理與監控軟體。它們可以提供各種方式的連接配接，如WEB、RS-232等；各種管理界面，如字元界面、指令行界面、GUI圖形界面等；各種集中或獨立的靈活管理方式，如C/S方式的集中管理、直接本地LED或者遠端WEB單獨監控、整個存儲子系統裝置的集中管理與配置或單個子產品的特定監控等等。

IP-SAN 基于IP 網絡的設計，其本身很大一部分也是基于軟體實作的，是以就其管理性而言，由于可在已有的平台或軟體中嵌套、重新設計新的管理子產品，是以也提供了豐富的管理功能及方式，是以也同樣有着好的可管理性。