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光纤的故事,网络存储十年发展简史(上)

    【IT168 专稿】在过去的十年中,光纤通道(Fibre Channel)作为一项传输协议技术在网络存储领域取得了极大成功,为厂商和用户提供了全新的存储解决方案:包括更好的块传送性能,高可用存储存取,先进的数据中心备份及数据保护,虚拟化的高层存储服务以及高级管理工具。可以说,近十年来网络存储产品的演变发展,有很大一部分是围绕着光纤协议在存储领域的应用与发展变迁。

    今年是IT168网站成立十周年,我们为大家总结梳理了近十年来光纤网络存储领域的发展简史,列举各个阶段的一些代表性网络存储产品,希望通过我们的梳理,能够让大家把握整个网络存储领域的演变路线,并了解整个网络存储演变历程中,有如暗夜中的明星一般熠熠闪光的技术、厂商和产品。

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1988-1995,光纤前传

    光纤协议的诞生要追溯到1988年,发展至今,已经在存储领域内占据了绝对的主导地位。尽管今天,FCoE、iSCSI等新的协议层出不穷,在传输协议技术上我们有了更多的争议与质疑,但毋庸置疑的是,光纤协议仍然是今天网络存储领域的最主流技术,在可预见的未来,光纤也将持续占据牢固的统治地位。

    但是如果我们将时间的指针回指向20世纪80-90年代的时候,情况却完全不是这样:上世纪80年代末期,RAID理论趋于成熟,工业开放性组件开始逐步冲击大型机计算环境,存储正处于刚从大型机环境中独立出来的萌芽初期。

    一些厂商开始在这个领域进行探索和尝试,但那时候的厂商在构建磁盘阵列的时候基本没有别的选择,那个年代是SCSI协议纵横存储领域的年代,基本所有的厂商都采用SCSI协议来构建存储系统。

SCSI协议ultra160版本Logo,之前有SCSI-1、2、3等版本,最后一代SCSI协议是ultra 320版本

    SCSI年代的代表产品有很多,但我们很难找到特别详细的资料,HDS于1995年推出的Freedom Storage 7700,已经是较为成熟的RAID磁盘阵列,也是业界第一款具有冗余部件设计的高可用存储系统,内部连接则主要采用了SCSI协议。

那个时代正是开放式系统逐步取代大型机的时代,几乎所有的存储系统产品都强调了对封闭的大型机环境以及标准开放处理平台的兼容(必须同时支持Unix、Windows NT以及大型机环境),HDS Freedom Storage 7700的创新之处,在于各个部件完全冗余,首次在磁盘阵列内部消除单点故障,获得更高的可用性,这一点在今天的磁盘阵列产品中也是极为重要的。

    HDS于1998年推出的7700E,是7700的升级版,最大支持1.6TB容量,号称是当时最快的存储系统,但7700E是通过采用12,030RPM高速磁盘获得性能提升,而不是从内部连接协议和体系架构上来改进产品。

    作为一种共享总线技术,并行SCSI存在着致命的缺陷:一个通道理论上可以连接15个设备,而由于带宽有限和不完善的争用仲裁机制,实际上只能容纳4至6个磁盘驱动器,给磁盘阵列的设计和扩展带来了很大的困难。加上并行技术的种种局限,单一系统内部的磁盘驱动器数量很难超过100个,普遍的中低端的磁盘阵列则仅支持几个至十几个磁盘驱动器。

    而在前端主机接口领域的应用方面,SCSI传输协议最大只能支持25m的传输距离,在机房布置上缺乏一定的灵活性,且完全无法支持主机和盘阵相隔距离较远的应用环境,例如容灾、远程备份等等。同样受限于并行总线技术的局限,SCSI接口所能连接的最大主机数量也受到严重限制。

    基于并行SCSI总线协议在磁盘阵列前端和后端扩展均存在着巨大障碍,从1995年-1997年间,一些存储厂商已经开始尝试在磁盘阵列内部引入光纤协议技术。

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