趣云笔记
IP光纤通道（FCIP）是一种链接基于光纤通道的存储区域网络并将其远距离扩展的技术。FCIP包含针对存储数据移动而优化的多种传输技术，并使用互联网协议（IP）在广域网上移动数据。
IP光纤通道技术对于数据分布在多个地理分布位置（例如办公楼、数据中心和灾难恢复数据中心以及云）的企业至关重要，因为它可以快速、高效、低延迟地传输数据。
IP光纤通道如何工作？
FCIP基本上是一种隧道协议，它使用广泛可用的IP网络来连接地理上分布的光纤通道（FC）存储区域网络（SAN）。FCIP将光纤通道的功能与TCP/IP相结合，有效地将整个FC堆栈定位在TCP堆栈内。
TCP/IP代表一组管理计算机系统之间Internet连接的规则。它决定如何交换数据、如何将数据划分为数据包以及如何寻址、传输、路由和接收各种数据包，具体如下：
- 传输控制协议（TCP）—创建跨网络的通信通道，并处理传输数据包的分解，然后在接收点重新组装。
- 互联网协议（IP）—确保数据包被正确寻址，以便它们到达正确的目的地（IP地址）。
这套通信协议在互联网应用程序和其底层的路由和交换结构之间形成了一个抽象层，决定了哪些流量流向何处。
传输控制协议
TCP机制通过将FCIP链路绑定到TCP连接，将存储网络和远距离网络结合起来，为FCIP提供拥塞控制、错误检测和错误恢复等功能。
互联网协议
FCIP使用IP通过互联网进行传输，同时保留使用SAN管理工具的远程SAN的重要管理功能。由于千兆位以太网、10吉位和新兴的400吉位技术的出现，IP的性能得到了巨大提升，可用带宽量极大地增加了FCIP 的价值和成本效益。
FCIP隧道
FCIP隧道通过划分FC数据帧，将它们放入隧道内的IP数据包中，并在它们离开时重建它们，从而在IP网络上传输光纤通道流量。这种点对点隧道方法通过位于两个或多个SAN结构之间的IP网络透明地连接它们。
IP光纤通道的重要性
使用光缆跨远距离建立直接光纤通道连接是一项昂贵的提议，而搭载现有的、几乎无处不在的IP网络则更具成本效益。由于IP技术在吞吐量方面的进步，FC在长距离上使用IP是有意义的。
这也为更便宜的企业灾难恢复打开了大门。它允许组织将灾难恢复站点定位在相反的海岸或地理和天气模式不同的不同省份地区，以实现冗余。如果一个区域的电网出现故障，另一区域应该不受影响并立即准备好。
在某些情况下，跨IP网络从一台FC交换机到另一台FC交换机的透明隧道可将SAN管理功能扩展到整个区域。
IP光纤通道用例
由于多种原因，光纤通道得到了广泛的应用和有益。以下是一些最常见的企业应用程序：
- 互连SAN；存储区域网络可以分布在很远的距离，从数百公里到整个区域。
- 灾难恢复数据中心；FCIP能够经济高效、可靠且可重复地将大量数据从一个SAN移动到另一个SAN，从而扩展灾难恢复位置。
- QoS改进；FCIP可以提供SAN和许多应用程序所需的更高服务质量级别。
- 远程备份；该协议允许以更低的成本和更远的距离进行备份和复制。
- 远程计算；FCIP的低延迟和成本效益使得在不同地理位置之间共享资源和移动数据成为可能。
- 简化SAN；使用该协议可以简化大型分布式SAN网络的管理，并通过利用现有IP网络降低成本。
FCIP还可用于结合光纤通道和互联网小型计算机系统接口（iSCSI）的功能。作为补充存储解决方案，FCIP可以通过IP网络连接FC岛，而iSCSI可以帮助基于IP的主机访问iSCSI或FC连接的存储。
然而，它们通常用于不同的目的，SCSI命令支持通过IP网络进行输入/输出磁盘访问，而FCIP使用IP在IP网络上传输SCSI和非SCSI帧。
IP光纤通道的好处
IP光纤通道为企业带来的好处众多，主要好处包括：
- 更低的延迟；远距离高效运行，包括窗口缩放和选择性确认等功能，以加速传统TCP流量。
- 数据包合并；通过将多个较小的数据包重新打包成一个较大的数据包，进一步减少延迟。
- 动态路径控制；查找并使用到达远程位置的最快路径。
- 减少拥塞；找到跨网络实现最高性能的最佳路径。
- 丢失数据包的实时重建；消除发生多次往返重传时常见的延迟。
- 对乱序数据包重新排序；自动识别乱序数据包并对其进行重新排序。
- 增加灵活性；允许组织使用FC连接来实现低延迟和关键任务存储，并使用IP来实现非实时或低成本存储和应用程序。
IP光纤通道的挑战
尽管IP光纤通道的好处很多，但它也有一些广为人知的局限性。
纯光纤通道的折衷方案
FC和IP的组合增加了各种附加服务，并且能够经济高效地达到更远的距离，以实现灾难恢复和数据传输目的，但缺点是它在性能、可靠性、数据完整性或可管理性方面无法与纯FC相媲美。FC SAN的正常运行时间高于FCIP，因为它使用IP网络。
与完全FC SAN相比，IP网络中更容易出现网络延迟、数据包丢失和延迟。应明确定义使用FCIP的流量、应用程序和数据，并且关键流量应保留在FC SAN内。
缺乏安全性
FCIP不具有内置安全性。这是许多首先为功能而设计的协议和应用程序的常见故障，然后才出现安全问题。幸运的是，IPSEC协议套件提供了数据机密性、身份验证服务和密钥管理服务。
复杂性
FCIP的故障排除和性能分析可能很棘手。在FC SAN中，需要知识渊博、经验丰富的SAN管理员来解决问题，但使用FCIP，SAN和IP网络专业知识本质上都是评估跨FC结构、IP LAN和IP WAN的整个数据路径。
总结
FCIP和FC SAN在企业界都占有一席之地。FCIP能够使用路由器远距离链接SAN，在SAN结构之间传输数据，而无需在站点之间使用昂贵的FC布线。现有的LAN和WAN提供互连性。此外，FCIP也是降低灾难恢复成本的好方法，因为使用FC进行远距离镜像数据中心并不便宜。将IP添加到组合中可以降低费用，并能够可靠且相对快速地移动大量数据。
如今许多企业组织已经在FC和IP方面进行了大量投资，并且正在使用基于IP的WAN来实现许多功能。利用FCIP搭载现有IP网络可以为扩展SAN提供简单、经济高效的解决方案。
