linux 搭建fc san

一、基础概念

1. FC SAN（Fiber Channel Storage Area Network）
   • FC（Fiber Channel）是一种高速网络技术，专为存储设备之间的连接而设计。它使用光纤通道协议，在存储区域网络（SAN）中实现高速、可靠的数据传输。
   • SAN是一种将存储设备（如磁盘阵列、磁带库等）从传统的网络中分离出来，构建一个专门的存储网络的技术。FC SAN利用FC技术构建这种存储网络，使得服务器和存储设备之间能够进行高效的数据交互。

• 在Linux下搭建FC SAN的意义
  • 对于企业级应用，FC SAN可以提供高性能、高可靠性的存储解决方案。在Linux系统中搭建FC SAN可以让Linux服务器充分利用FC SAN的优势，例如支持大规模数据存储、快速的I/O操作等。

二、相关优势

1. 高性能
   • FC协议具有很高的带宽，例如常见的FC - 64（64 Gbps）标准，能够满足对I/O性能要求极高的应用，如数据库服务器、虚拟化环境等。
   • 低延迟特性使得数据传输几乎没有明显的等待时间，提高了整体系统的响应速度。

• 高可靠性
  • FC SAN支持冗余设计，包括冗余的网络路径、存储设备等。如果某个链路或者设备出现故障，数据可以通过其他可用路径继续传输。
  • 数据完整性校验机制确保在传输过程中数据的准确性，减少数据损坏的风险。
• 可扩展性
  • 容易添加新的服务器和存储设备到FC SAN网络中。可以根据业务需求的增长灵活地扩展存储容量和计算资源。

三、类型

1. 基于硬件的FC SAN解决方案
   • 需要专门的FC交换机、HBA（Host Bus Adapter，主机总线适配器）等硬件设备。这种方案通常具有较高的性能和稳定性，适用于对存储要求苛刻的大型企业环境。

• 软件定义的FC SAN（类似概念，通过软件模拟部分FC SAN功能）
  • 利用软件技术在一定程度上模拟FC SAN的功能，可能在成本上更有优势，但性能和可靠性可能略低于基于硬件的方案。

四、应用场景

1. 企业数据中心
   • 存储大量的业务数据，如企业的财务数据、客户信息等。FC SAN可以确保数据的高效存储和管理，并且满足多服务器对存储的并发访问需求。

• 高性能计算环境
  • 在科学研究、工程设计等领域，需要处理海量的数据并且进行复杂的计算。FC SAN能够提供快速的数据读写能力，支持计算节点与存储之间的高效交互。

五、在Linux下搭建FC SAN的步骤示例（简化的概念性步骤）

1. 硬件准备
   • 确保有支持FC的服务器、FC交换机和存储设备。服务器需要安装带有FC HBA的网卡。

• 安装必要的驱动和软件包（以CentOS为例）
  • 首先要确保内核支持FC相关功能。对于较新的CentOS版本，通常默认支持部分功能。
  • 安装sg3_utils等工具来管理SCSI设备（FC存储设备在Linux下通常被视为SCSI设备）。
  • 可以使用yum install sg3_utils命令安装。
• 配置FC HBA
  • 编辑/etc/modprobe.d/fc_hba.conf文件（如果存在）或者创建新的配置文件来设置FC HBA的相关参数，例如设备的WWN（World Wide Name）等。
  • 示例（假设使用lpfc驱动）：
  • 示例（假设使用lpfc驱动）：
  • 然后加载驱动模块，如modprobe lpfc。
• 发现存储设备
  • 使用lsscsi命令查看是否能够发现FC连接的存储设备。如果未发现，可能需要检查FC交换机的配置，确保服务器和存储设备在同一个FC网络中并且能够相互通信。
• 格式化和挂载存储设备（如果需要）
  • 如果发现的存储设备是未格式化的磁盘，可以使用mkfs.ext4 /dev/sdX（假设设备名为/dev/sdX）进行格式化。
  • 然后创建挂载点，如mkdir /mnt/fc_storage，并使用mount /dev/sdX /mnt/fc_storage挂载设备。

六、可能遇到的问题及解决方法

1. 设备无法发现
   • 原因
     • FC交换机配置错误，例如端口未启用或者VLAN（如果使用）配置不正确。
     • 服务器的FC HBA驱动问题或者配置错误，如WWN设置错误。
     • 存储设备本身的问题，如处于维护模式或者网络连接故障。
   • 解决方法
     • 检查FC交换机的端口状态和配置，确保服务器和存储设备的端口连接正确并且配置匹配。
     • 查看服务器的FC HBA日志（如果有相关工具），重新检查并修正WWN等配置参数。
     • 对存储设备进行检查，查看设备状态指示灯，联系存储设备管理员进行排查。

• 性能低下
  • 原因
    • FC网络存在拥塞，可能是由于过多的并发I/O操作或者网络带宽不足。
    • 存储设备本身的性能瓶颈，如磁盘I/O速度慢或者RAID（Redundant Array of Independent Disks）配置不合理。
    • 服务器端的I/O调度算法不适合当前的存储场景。
  • 解决方法
    • 分析FC网络的流量，调整服务器的I/O操作模式，例如采用异步I/O等方式减少网络拥塞。
    • 对存储设备进行性能评估，优化RAID配置或者升级存储设备硬件。
    • 在服务器端调整I/O调度算法，如在Linux下可以尝试noop或者deadline调度算法（对于FC存储设备可能更合适），通过编辑/sys/block/sdX/queue/scheduler文件来切换调度算法。