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1、SANEd Pro SilkWorm 产品培训, Copyright 2002 Brocade Communications Systems, Incorporated,互相认识一下,你好！请自我介绍： 姓名 公司名称 头衔 SAN经验 此次课程你最希望学到什么 你自己的兴趣爱好,Brocade通讯系统有限公司: 存储网络领域的领导者,全球SAN信息架构的领导者 与全球所有存储系统供应商保持良好的合作关系 全球销售了1,800,000 SAN交换机端口 占有全球90%的光纤通道Fabric交换机市场* 全球雇员约1300人 SAN技术和标准的制定者 拥有全线SAN交换机产品 拥有26个OEM合
2、作伙伴,* Source: IDC,Brocade智能Fabric服务体系结构,智能交换平台,2 Gbit/sec,ASIC核心技术,Virtual Channel,Trunking,Frame Filtering,高级网络服务,开放网络管理,企业级安全,Fabric OS 网络操作系统,Brocade SilkWorm 产品系列,API,端到端的互操作性,Brocade 互操作实验室负责验证Brocade产品与领先解决方案的互操作性: 存储、磁带、HBA、服务器、网桥 SAN网络互连： DWDM, SONET, IP, ATM, SONET 存储和SAN应用 网络认识计划 60家合作伙伴负责
3、验证与Brocade产品的兼容性 解决方案说明库 83 份参考指南：经过验证的配置可以加速 SAN的实施 可从免费得到,Brocade培训计划,Brocade Certified Fabric Professional (BCFP) 获得BCFP认证，你就掌握了Brocade交换机的操作和维护知识，并掌握了Fibre Channel的理论 Brocade Certified SAN Designer (BCSD) 获得BCSD认证，表明你掌握了从基本部件到建立一个SAN网络的知识，并了解了行业应用，尤其是SAN的应用,Brocade认证计划,Brocade提供了一个完整的阶梯式认证体系,通过B
4、rocade认证，成为一个行业领先的SAN产品专家,当前位置,Brocade SANEd Pro SilkWorm产品培训,课程目标 课程内容： Fibre Channel (光纤通道)基本概念 介绍SilkWorm 2Gbit 光纤交换机的功能和Brocade Fabric OS 3.x , 4.x 介绍使用Fabric OS的命令来管理交换机 安装和配置Brocade交换机 介绍ISL Trunking和交换机如何选择路径和路由 长距离SAN网络的连接和配置 Secure FOS实现的策略 介绍Zoning和SAN中为何和如何做Zoning 如何使用WEB TOOLS、 FabricWat
5、ch和Fabric Manager等图形管理工具 这是一个快速教程，为通过考试，有些内容要自我学习,培训议程,第一天: 第一章：第二网交换技术基础 第二章：SAN自动化网络的特性“Auto-Networking” 第二天: 第三章：Brocade Fabric OS详解和管理方式 第四章：第二网的保护和利旧 第三天(半天): 第五章: 故障诊断妙方及第二网设计 复习,第一章： 第二网交换技术详解,第一章内容简介,第二网的概念 了解光纤通道基本原理 第二网核心硬件概览 Brocade交换机 初始化安装及调试步骤,网络技术的演进,网络建成了信息传输、共享和处理的平台 网络技术继续发展，致力于提供更
6、好的服务，更高的带宽、和利用率；我们始终期待有更好的解决方案能够提供同时有高度的扩展能力和更安全性的环境 光纤技术证明了自身是更高效、更安全的网络基础,现有的网络技术状况,当信息转换成关键数据时， 网络必须进一步扩展来满足 这一新的需要: 爆炸性的数据增长 动态高速的数据迁移 安全的数据存放和读取,基于TCP/IP技术的网络能实现这一切，然而: 数据迁移一只能以异步方式进行 必须消耗大量的主机 CPU 资源 导致应用软件信息传输的中断和阻塞,久而久之，企业用户期待更好的解决方案,数据 传输,SAN (存储区域网络) 的定义,SAN = Storage Area Network (存储区域网络)
7、 是一种基于光网的特殊的后台数据存取网络 提供了一个性能稳定的数据高速存取平台 关键概念: 支持前台企业信息处理网络 (例如：Ethernet及TCP/IP） 有助于减轻关键工作量和增加应用性能及高可用性 成为一种有灵活同时有扩展性的数据平台来解决现有的数据迁移和数据共享瓶颈问题 基于NCITS T11:光纤通道(Fibre Channel)标准I/O接口 (X3.230-1994) http:/www.t11.org 我们也可以称呼这个新的后台数据网络为“第二网”,第二网的脉搏:光纤通道的特性,光纤通道的优点 为一个新的多用途网络信息基础结构, 用于连接开放系统存储, 网络, 视频应用和服务
8、器集群应用. 为上层协议(SCSI,IP，ATM，IEEE 802.2等)提供一个通用硬件传输平台 高速: 现在可以提供2Gbit(200MB)/秒的数据传输速率, 全双工专有连接,未来可升级至10Gbit/秒 串行的,无阻塞(non-blocking)数据传输 最大10公里连接距离(通过扩展器可连接上千公里,适于灾难恢复应用) 多平台系统支持 (包括 AIX, NT, Solaris, HP/UX, UNIX, LINUX, Novell,等) 支持传统环境和应用,光纤通道的技术能力 不存在无线电信号散射 (RFI), 从而消除了电磁信号 串行数据传输, 每传输一位需要0.94纳秒(极小的时
9、间延迟) 使用8b/10b编码方式将8位转换为10b格式进行串行传输 (内置时钟信号) 先进的流控制系统保证数据按顺序传输. 最多可以连接1千6百万个节点(交换Fabric模式) 帧大小可调整, 支持128MB的批量数据传输 强大的错误更正能力(位错误率 = 1x10-12), 比原有铜连接网络强大1,000倍,光纤通道 = 是SAN Fabric的基础 为存储系统提供一个网络连接模式,客户机,LAN(局域网),广域网,存储区域网 （第二网）,Fabric = 第二网 “Fabric”是一个由智能光纤通道交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络, 这一数据网络可以提供企业级的性能, 扩展能力,
10、 可管理能力, 可靠性和可用能力,服务器,存储子系统,第一网,了解光纤通道基本原理,光纤通道协议映射,IPI - 3 命令集映射 (IPI-3 STD),光纤通道的拓扑结构,Fibre Channel有三种拓扑结构: 点对点(Point-to-Point) 两个设备之间互连 仲裁环(Arbitrated Loop) 最多支持126个设备互连，形成一个仲裁环 交换式Fabric(Switch Fabric) 最多1千6百万个设备互连,点对点,交换式 Fabric,Arbitrated Loop (仲裁环),光纤通道基础概念,节点(Nodes) 通过一个或几个端口传送和接受信号，有自己的节点名称
11、端口(Ports) 分为传送 (tx) 和接受 (rx)两部分 有一个唯一的节点名称 Tx 编码并串行传送数据 Rx 收到信号后，解码恢复 端口 (Device 设备) 种类： 节点：N_Port, NL_Port 交换机: F_Port, FL_Port, G_Port, E_Port 连接(Link) 端口通过连线连接到FC网络 它使用一根电缆来传送二进制的1和0 使用连接协议来控制数据传输,连接 (1001100010101),光纤通道地址,光纤通道在FC-2可以没有任何高层协议支持的条件下生成所有网络地址(固定与动态),World Wide Name (WWN) 定义,Fabric是指
12、一个或几个可以使用目的标示来传输数据帧的交换机。Fabric通常可以被认作是一个“云团”，也可以当作是一个虚拟连接。每一个设备的唯一标示就是World Wide Name (就像一个人的身份证，终身使用并不会修改),10:00:00:60:69:00:60:02,生产厂商选择的16进制字符 (Brocade选择1),FC标准预留,IEEE定义,生产厂商定义,使用的设备: 交换机, 磁, 磁带机/库, HBA卡,Node WWN:,20:00:00:60:69:00:60:02,Port WWN:,生产厂商选择的16进制字符,使用的设备有一个或多个端口: 交换机, 磁, 磁带机/库, HBA卡,
13、节点,N_Port,Fabric端口类型及动态地址,Fabric,F_Port,F_Port,E_Port,E_Port,FL_Port,节点,N_Port,交换机 2,交换机 1,节点,NL_Port,节点,NL_Port,U_Port,光纤通道的帧格式,帧,2148 字节,一个帧是在光纤通道连接中数据包的最小单位 (对上层协议是透明的),光纤通道逻辑结构,传输规则: Fibre Channel使用Exchange来传送Sequences和Frames Exchange来管理transaction 包含一系列的相关的Sequence Sequences存在于Exchange，包含一系列的Fr
14、ame。 Frame包含header和payload，最大2148字节 每一个帧(Frame)必须是一个序列(Sequence)或交换(Exchange)的一部分 序列是传输的单位,最多可以包含64000个帧 (批量传输128 MB) = 映射高层协议信息单位 交换是一组非并发相关序列,同时只能有一个序列处于工作状态,Fabric网络服务,作为智能网络，Fabric可以提供多种服务其中包括，他们各自占有固定的Fabric地址： xFF FFF5 多路发送服务器 xFF FFF6 时钟同步服务器 xFF FFF7 安全密匙分发服务器 xFF FFF8 别名服务器 xFF FFF9 服务质量推动者
15、 xFF FFFA 管理服务器 xFF FFFB 时间服务器 xFF FFFC 名称服务器 xFF FFFD Fabric控制器 xFF FFFE Fabric登录服务器 xFF FFFF 广播地址,Fabric服务,Fabric网络设备注册过程,如果设备为Fabric模式，将会由设备首先向注册服务器(FFFFFE)发送注册申请(FLOGI)，由注册服务器应答(如通则发送端口地址) 获得许可和Fabric地址后向名称服务器发送端口注册请求，由名称服务器决定，获得许可的同时将同时收到可访问设备列表(主动设备),Fabric,名称服务器 (xFF FFFC),注册服务器 (xFF FFFE),发起
16、者,应答者,请自学Fibre Channel,请参照“Detailed Fibre Channel Theory” 文档： 端口初始化过程 Port Initialization Process 服务类别 Class of Services (Class 1 to Class 6, Class F) 注册状态变更通知服务 RSCN,第二网核心硬件概览,第二网核心硬件概览,2 Gbit 光纤通道交换机,SilkWorm 3200 (8-ports),SilkWorm 3800 (16-ports),Brocade SilkWorm 12000 (32/64/128-ports),SilkWorm
17、 3900 (32-ports),SilkWorm 3250 (8-ports),SilkWorm 3850 (16-ports),Brocade SilkWorm光纤交换机,每个交换机内都有ASIC (Application Specific Integrated Circuit)，负责数据的智能交换 2 Gbit交换机都使用第三代的 Brocade ASIC Bloom ASIC 或Bloom II ASIC Bloom ASIC的功能： 向下兼容 2.125 Gbps或1.0625 Gbps的操作速度 端到端的性能监控 支持8个端口 (2 quads) * 每四口=1 quad * 分优
18、先级的数据传输 拥塞控制,电 源,风扇,SPF端口,串口 (RS232),以太网口 (RJ45),CPU (如Intel i960),价格低，适用于中小企业或首次使用SAN产品的企业 没有可更换的部件 （single FPU = Field Replacement Unit) Intel 80960VH, 100MHz CPU 33MHz 32MB带校验的内存 512KBytes高速缓存 1个Bloom ASIC支持8个无阻赛接口 双8M用于存储Firmware的存储器 8个自适应无阻赛端口 8个可插拔SFP 10/100M自适应的以太网口 (RJ45) 一个RS232串口(DB9),Silk
19、Worm 3200硬件特性,Intel 80960VH, 100MHz CPU 33MHz 32MB带校验的内存 512KBytes高速缓存 512KBytes高速缓存 双8M用于存储Firmware的存储器 2个Bloom ASIC支持16个无阻赛接口 1/2G自适应 16个可插拔的SFP 两个可热插拔电源 10/100M自适应的以太网口 (RJ45) 一个RS232串口(DB9),SilkWorm 3800硬件特性,SW3250和SW3850,SW3250 Fabric Switch 8 ports (1 or 2 Gbit/sec) 1 U机架 SW3850 Fabric Switch
20、16 口 (1 or 2 Gbit/sec) 1 U机架 新特性 无拥塞的结构 采用和SW3900/SW12000相同的微码 在线的软件升级，不中断I/O数据传输 支持Trunking, Advanced Performance Monitoring, Fabric Watch和 Extended Fabrics 与其它博科SAN Switch完全兼容 Value Line的升级方式,SW3250,SW3850,与3200/3800的比较,SW3900 特性,32 自适应端口 (1 or 2 Gb/sec SFP Media) 1.5U高，可上标准机架 电源，风扇，主板，SFP可现场更换 Fa
21、bric OS 4.0.2 高级Fabric服务 Trunking Global Performance Monitoring HW-Enforced WWN and Port Zoning 冗余电源和风扇设计,SilKWorm 12000核心交换机,灵活的模块化结构设计 从32口到2x64口的设计 Channel Central Memory结构 2G端口(1G/2G自适应) 高密度: 128端口/14U 每个Control Processor可控制多有的端口 2个CP板(Motorola PowerPC 405 GP) 8个端口板 4个电源，两路供电 3个风扇 高可用设计 冗余可热插拔模块
22、 智能Fabric服务(基于Bloom ASIC) ISL Trunking 帧过滤 高级性能监控,如何连接到交换机?,以太网口 (RJ45: 10/100M自适应) 标准以太网线 串口 (RS232) 标准Modem线 SFP (Small Form Factor Plug-able)端口 需要标准的SFP，有两种：铜口或光口 2G铜口SFP (推荐SW3200使用) Molex SFP HSSDC2铜口模块 Tyco AMP SFP主动型铜模块 铜缆: DB-9或HSSDC (High Speed Serial Data Connection),2 Gbit光缆连接方式,光纤SFP 短波光
23、SFP(MMF) 最大300米 长波激光SFP(SMF) 最大10公里 增强长波激光SFP - 最大80公里 短波SFP IBM, Finisar, Agilent 长波SFP: Finisar, IBM 增强长波SFP: Finisar,LC光纤 短波SFP(780 nm - 850 nm波长) 多模, 50/125 m, 500MHz*Km BW 多模, 62.5/125 m, 200MHz*Km BW 长波SFP (1310 nm波长) 单模, 9/125 m 增强长波SFP (1550 nm) 单模, 9/125 m,LC,SC,Brocade 交换机 初始化安装及调试步骤,交换机速安
24、装步骤,连接所有的电源线到交换机 然后存储和主机到交换机 打开交换机电源开关(首先启动网络) 连接串口电缆，使用超级终端或Unix终端访问交换机 登录并检查IP和其它配置参数 现在可通过IP地址来管理和进一步配置 设置好交换机和Fabric参数后，可以将存储设备和服务器分别启动让它们进入网络,如何与交换机通讯？,串口管理: 一条串口连接电缆 DB9 (female-to-female) 使用超级终端或UNIX终端 Windows: Hyper Terminal UNIX: tip,Login to switch,Login to switch,以太网口管理: 可以telnet 利用Brocad
25、e Secure Telnet (Security Enable) 使用Web Tools，管理机要有浏览器和JRE软件 使用Fabric Manager 基于SSH V2(Port 22) Brocade FOSv4.1 基于SNMP,设备通讯: 交换机必须可以同服务器和存储设备进行通讯 交换机运行Fabric服务 每个设备支持光纤连接 设备可以登录到Fabric,连接配置,Microsoft Windows 环境之中 传输速率: 9600bit/sec 数据位: 8 校验位: None 停止位: 1 流控制: None UNIX 环境下, 输入以下命令 # tip /dev/ttyb 96
26、00 安装步骤 1. 通过串口线将两者进行连接 2. 确保交换机已经加电 3. 通过ipAddrSet命令设置IP地址 (注意: 命令是大小写敏感，但是全大写或全小写也可。),登录方式：,用户 admin: 可以执行所有的命令并查看交换机状态和修改交换机的配置 user: 执行Show命令来查看交换机的状态 改变密码 以admin身份执行passwd命令 会显示每个用户，可以依次修改他们的密码,Tip: 可使用下面的命令来检查Fabric OS的版本 sw2:admin version Kernel: 5.3.1 Fabric OS: v3.0.2c Made on: Thu Apr 19 1
27、2:02:15 PDT 2002 Flash: Thu Apr 19 12:04:03 PDT 2002 BootProm: Tue Apr 26 18:33:23 PST 2002,交换机通常的配置（一）,Domain ID configure Switch Name switch name Switch Data and Time date Telnet Timeout timeout Quiet Mode quietmode(VxWorks only) Port Settings Port Naming portname Configuration portcfglport,portcf
28、geport,portcfggport Disable across reboots portcfgpersistentdisable Long Distance portcfglongdistance Port Speed portcfgspeed Disable/Enable portdisable,portenable Port Error Summary porterrshow Cycle LED ports portledtest,switchbeacon Port Settings portcfgshow,portshow,交换机通常的配置(二),Fabric Parameters
29、 Core PID Switch Status Policies Firmware Updates Software Features Zoning Fabric Watch SNMP License Keys syslogdipadd Up to 6 centralized logging locations trackchangesset Preserving Switch Configuration,ipAddrShow 显示交换机的IP设置 sw2:admin ipAddrShow Ethernet IP Address: 10.77.77.77 Ethernet Subnetmask
30、: 255.255.255.0 Fibre Channel IP Address: none Fibre Channel Subnetmask: none Gateway Address: 0.0.0.0,ipAddrShow和ipAddrSet命令,ipAddrSet 为交换机设置IP地址 sw2:admin ipAddrSet Ethernet IP Address 10.77.77.77: 192.168.66.107 Ethernet Subnetmask 0.0.0.0: 255.255.255.0 Fibre Channel IP Address none: Fibre Chann
31、el Subnetmask none: Gateway Address 172.17.1.1: Set IP address now? y = set now, n = next reboot: y,sw2:admin switchShow switchName: sw2 switchType: 9.1 switchState: Online switchMode: Native switchRole: Subordinate switchDomain: 97 switchId: fffc61 switchWwn: 10:00:00:60:69:04:23:03 switchBeacon: O
32、FF port 0: id 2G No_Light port 1: id 2G No_Light port 2: id 2G No_Light port 3: id 2G No_Light port 4: id 2G Online F-Port 10:00:00:00:c9:20:d0:99 port 5: id 2G No_Light port 6: id N2 Online E-Port 10:00:00:60:69:50:3e:1b “sw2” (downstream) port 7: id 1G Online L-Port 8 Private, 2 phantom port 8: id
33、 1G No_Light port 9: id N2 No_Light port 10: id 2G No_Light port 11: id N1 Online port 12: id 2G No_Light port 13: id 2G Online E-Port 10:00:00:60:69:50:02:73 “sw8“ (upstream) (Trunk master) port 14: id N2 No_Light port 15: id N2 No_Light,查看交换机的状态: switchShow,Tip: 不记得命令时，可使用“help”命令查找，交换机会把所有的命令都列出来
34、 sw2:admin help,观察第二网状态: fabricShow,使用此命令可以查询到Fabric网络内部所连接的全部交换机系统. sw2:admin fabricShow Switch ID Worldwide Name Enet IP Addr FC IP Addr Name - 1: fffc01 10:00:00:60:69:50:16:d5 198.190.1.223 0.0.0.0 “Switch1“ 2: fffc02 10:00:00:60:69:50:16:0b 198.190.1.224 0.0.0.0 “Switch2“ The Fabric has 2 switc
35、hes,主交换机 (Principal Switch) 的自动选举功能,Principle ISL,ISL,主交换机,我是新的主管, 谁要确认或获取一个新的 Domain ID?,如果主交换机因为任何原因发生故障, Fabric将产生一个新的选举进程推选出一个新的主交换机. 在Fabric中WWN最小的交换机将成为主交换机. Principal Switch也可以由管理员指定,RCF-Reconfigure Fabric,Principal Switch 建立Principal Switch到网络中其它交换机之间的通路 Fabric Reconfiguration 当Principal ISL
36、 断开时发生 当前的Principal Switch断开时也会发生 I/O的路径也可能变化 新加一台交换机并成为Principal时也会发生 产生Registered State Change Notification Build Fabric Principle Switch没有改变，原有交换机的Domain ID也不变 所有正在运行的交换机的数据交换正常进行,时间服务(Time Service),设置交换机时间 date “MMDDHHMmYY” 也可以通过Fabric Manager来设置 时钟同步 V2.6.1/3.1/4.1支持交换机时钟和NTP服务器同步 指定NTP服务器的方法 t
37、sClockServer “137.92.140.80”,交换机状态(Switch Status),交换机状态 Marginal：还可以继续工作，需要维护 Down：交换机显示是Faulty，亮红灯 管理员可以订制交换机状态策略 switchStatusPolicySet 管理员也可以查看交换机的状态策略 switch:admin switchstatuspolicyshow The current overall switch status policy parameters: Down Marginal - FaultyPorts 2 1 MissingSFPs 0 0 PowerSupp
38、lies 2 1 Temperatures 2 1 Fans 2 1 PortStatus 0 0 ISLStatus 0 0,观察第二网内连接的设备: nsShow,检查本地交换机的名称服务器 nsShow sw2:admin nsShow Type Pid COS PortName NodeName TTL(sec) N 011000; 3;50:06:01:60:08:08:60:6e;50:06:01:60:04:08:60:6e; na FC4s: FCP DGC 0843 Fabric Port Name: 20:00:00:60:69:50:16:d5 N 011300; 3;1
39、0:00:00:00:c9:2a:df:9e;20:00:00:00:c9:2a:df:9e; na FC4s: FCP Fabric Port Name: 20:03:00:60:69:50:16:d5 The Local Name Server has 2 entries 检查Fabric内部所有名称服务器的信息 nsAllShow sw2:admin nsAllShow 011000 011200 011300 011400 021000 021200 021300 021400 021900 9 Nx_Ports in the Fabric ,命令小帮手,在命令行: 按Esc+K, 召
40、回以前使用过的命令 按H 向左 按J 向下 按K 向上 按L 向右 输入Help 来得到使用提示(例子: help uptime) 使用configDefault命令来恢复交换机的初始的参数。 (注意：必须先执行SwitchDisable命令) 下列参数将保持不变 (不受ConfigDeault所干涉） Switch Name World Wide Name Ethernet MAC address, IP address, Subnet, Gateway 配置 SNMP配置 Zoning配置 Licenses配置,启动第二网,我们建议遵循一定的顺序启动网络设备 首先要启动的就是网络系统，包括
41、所有的交换机并确定所有的设备连接正常 第二网启动进程:,第二网络案例,小 结,理解第二网的概念 学习Fibre Channel的基本理论 阐述Brocade 2 Gbit产品线 SilkWorm 3200, 3800, 3250/3850 SilkWorm 12000, 3900 SilkWorm 3200/3250: 低成本，入门级无可更换部件交换机 SilkWorm 3800/3850: 冗余设计的交换机(双风扇、双电源) SilkWorm 12000/3900: 用于建造大型Fabric (99.999%可用性) 第二网的启动顺序 相关的交换机命: ipaddrShow - ipAddrSet ifmodeShow - ifmodeSet switchShow - help version - passwd fabricShow - nsShow nsAllShow - sfpShow psShow - fanShow,复习题,Fibre Channel有几种拓补结构，分别是什么 ? 一个Fibre Channel帧的数据数据载荷(Payload)最大是多少? Name Server的具名地址是多少? 交换机互连时使用何种端口? Fabric地址有多少位? 一片Bloom ASIC可提供多少端口? nsAllShow 8命令的输出是什么?,