Vol.26 No.4 郝卫东等：远程SAN存储网络的设计与实现 ·451· 标准中7种PMD端口类型的5种 1.5dB的预算给连接和熔接损失，对单模光纤而 采用P组建SAN也有自身的缺点，SCSI数 言，分配了2dB. 据读写请求首先要在提出请求的发起者经过整 对不同波长的光纤，EC60793-2规定了不同 个TCPP协议栈，然后经过P网络到达目的地， 的最大衰减量如表1所示， 并同样经过整个TCP/P协议栈将封装的SCSI读 写请求命令解封装后进行处理，因此采用SCSI 表1标准单模光纤的衰减 时网络协议开销相对大，存储数据读写的效率比 Table 1 Attenuation of standard single-mode fibre FC SAN低. IEC60793-2规定的最典型的线缆衰 波长/加m 根据上述分析，FC SAN方式在企业级存储 大衰减量(dB-km) 减量(dB-km) 1310 0.4 0.35 网络中是较成熟的应用，而当需要把企业级SAN 1550 0.3 0.25 孤岛远程互联起来时则需要基于P的SAN技术， 设计的10 GBase--E链路工程在表2中提供了 3存储网络在扩展距离时的链路 l0 GBase-E以太网的操作距离，该距离受限于信 功率计算 道插入损失、线缆带宽（对多模光纤），以及光收 发特征（即PMD类型）. 在设计存储网络时，除了考虑网络拓扑，协 议选型（选择PSAN还是FC SAN)等之外，需要 表210 GBase-E链路功率预算 考虑的关键因素之一是光缆的链路功率预算.它 Table 2 Link power budget of 10 GBase-E link 是与光缆的操作距离以及光纤熔接损失和连接 操作距 信道插入 功率补 链路功率 器的数量等有关的关键参数，它描述与光纤接口 离，Lkm 损失，odB 偿，PdB 预算，P/dB 相关的指定波长的传输性能.该链路功率预算等 30 11 3.6 15.0 于发送到光纤中的最小发送功率与接收器的最 40 11 4.0 15.0 小接收灵敏度之间的差.所谓接收器灵敏度是在 指定的操作条件下维持所需的信噪比所必须的 10 GBase-E情况下距离大于30am时被考虑 最小功率.以P表示链路功率预算，P表示发送功 为“工程化链路”，因为为了达到该距离，线缆所 率，P表示接收灵敏度，单位都为dB,则有： 需的衰减要小于标准单模光纤的最小规范（如 P=minP-minP (1) 表1).当设计的10 GBase-E链路大于30km时， 链路功率预算确定了在发送器和接收器之 需要进行光缆链路损失计算，以确保在该链路中 间由于衰减和其他因素引入的总损失的数量.因 的各个组件的总损失不超过表2所示的11dB的 此，链路功率预算还可以用信道插入损失和功率 信道插入损失规范. 补偿表示.信道插入损失定义为线缆和连接的损 根据天津港的具体情况，选取30,35,40km 失.功率补偿主要考虑由于散射而导致的符号间 三种情况计算，结果如表3 干扰等因素引起的光信号质量下降.以表示信 表3长距离光纤链路设计的实例 道插入损失，以P,表示功率补偿，以P表示功率 Table 3 Examples of long distance fibre link design 预算余量，则链路功率预算可以表示成： 实信道插入单位距离连接器和熔 最大链路 P。=o+P十P (2) 例损失，cdB衰减，o/dB接损失，o/dB 距离，Lkm 信道插入损失包含指定线缆在每段操作距 1 11 0.225 2 40 离上的损失，熔接损失以及两个连接的损失.一 2 11 0.257 2 35 个连接包含一组匹配的成对光纤连接器.信道插 3 11 0.300 2 30 入损失可以表示成： 0=0L十G1 (3) 如表3所示（实例1）给定光缆衰减是0.225 其中，表示指定光纤在单位距离上的线缆损 dB·km',40km链路的光缆衰减是9dB.若对单模 失，dB/km:L表示链路距离，km;历表示熔接损失 光纤而言连接器和熔接损失是2B,则可以保证 以及两个连接的损失，对多模光纤而言，分配了 10 GBase-E所允许的1】dB的信道插入损失并确郝 卫 东等 远 程 存储 网 络 的设 计 与实现 标 准 中 种 端 口 类 型 的 种 采用 组 建 也 有 自身 的 缺 点 数 据 读 写请 求 首先 要 在 提 出请 求 的发起 者 经 过整 个 八 协 议 栈 ， 然 后 经 过 网络 到达 目的地 ， 并 同样 经 过 整 个 仰 协 议 栈将 封装 的 读 写 请 求命 令解 封 装 后 进 行 处 理 ， 因 此 采 用 时 网络 协 议 开销相对 大 ， 存 储数据 读 写 的效 率 比 低 根 据上 述 分 析 ， 方 式在 企业 级 存储 网络 中是较 成 熟 的应用 ， 而 当需 要 把 企 业 级 孤 岛远程互 联起 来 时则 需要 基 于 的 技术 的预 算 给 连 接 和 熔 接 损 失 ， 言 ， 分 配 了 对 单 模 光 纤 而 对 不 同波 长 的光 纤 ， 毛 规 定 了不 同 的最 大 衰 减 量 氏 如 表 所 示 表 标 准 单模 光 纤 的 衰减 一 波 长角 佗 规定 的最 大衰 减 量 一 今 典型 的 线缆衰 减量 一 存储 网络 在 扩 展 距 离 时 的链 路 功 率计 算 在 设 计存 储 网络 时 ， 除 了考 虑 网络 拓 扑 ， 协 议 选 型 选 择 还 是 等之 外 ， 需要 考 虑 的关键 因素之 一 是光 缆 的链 路 功率预 算 它 是 与 光 缆 的操 作 距 离 以及 光 纤熔 接 损 失 和 连 接 器 的数量 等有 关 的关键 参 数 ， 它 描述 与光 纤接 口 相 关 的指定 波 长 的传输性 能 该链 路 功 率预 算等 于 发送 到 光 纤 中 的最 小 发 送 功 率 与接 收器 的最 小接 收灵 敏度 之 间 的差 所谓接 收器 灵敏度 是在 指 定 的操 作 条件 下 维 持 所 需 的信 噪 比 所 必 须 的 最 小功率 以几表 示链 路 功率 预 算 ， 表 示 发送 功 率 ， 表 示 接 收灵 敏度 ， 单 位 都 为 ， 则 有 二 一 只 链 路 功 率 预 算 确 定 了在 发 送 器 和 接 收 器 之 间 由于 衰减和 其 他 因素 引入 的总损 失 的数 量 因 此 ， 链路 功 率预 算还可 以用信道插 入损 失和 功 率 补偿 表 示 信道插 入损 失定义 为线 缆和 连 接 的损 失 功 率补偿 主 要 考 虑 由于 散射而 导致 的符 号 间 干 扰 等 因素 引起 的光 信 号质量 下 降 ， 以。 表 示 信 道插 入 损 失 ， 以凡表 示 功 率补偿 ， 以 表 示 功率 预算 余 量 ， 则链 路 功 率 预 算 可 以表 示 成 八 二 叶尸 氏 信 道 插 入 损 失 包 含 指 定 线 缆 在 每 段 操 作 距 离上 的损 失 ， 熔 接损 失 以及 两 个 连 接 的损 失 一 个连接包 含 一 组 匹配 的成 对 光 纤连 接器 信道插 入 损 失可 以表 示成 口泌 其 中 ， 丙 表 示 指 定 光 纤 在 单 位 距 离 上 的 线 缆 损 失 ， 瓜 表 示 链 路距 离 ， 氏 表 示熔 接 损 失 以及 两 个 连 接 的损 失 ， 对 多模光 纤而 言 ， 分配 了 设 计 的 韶 ， 链 路 工程在 表 中提 供 了 以太 网 的操作 距 离 ， 该 距 离 受 限于信 道插 入 损 失 、 线 缆 带 宽 对 多模 光 纤 ， 以及 光 收 发特 征 即 类 型 表 卜 链 路功 率预 算 卜 操 作距 离声瓜 信道插入 损 失 户妞 功 率 补 偿 ，尸洲 链路 功率 预算 ，尸创 ， 祀 情 况 下 距 离 大 于 幻 时被 考 虑 为 “ 工 程 化 链 路 ” ， 因 为 为 了达 到 该距 离 ， 线 缆所 需 的衰 减 要 小 于 标 准 单 模 光 纤 的最 小 规 范 如 表 当设 计 的 毛 链 路 大 于 时 ， 需 要进行 光 缆链路 损 失 计 算 ， 以确 保 在 该链路 中 的各个 组 件 的 总损 失 不 超 过表 所 示 的 的 信道 插入 损失 规 范 ， 根据 天津 港 的具 体 情 况 ， 选 取 ， ， 三 种 情 况 计 算 ， 结 果 如 表 表 长距 离光 纤 链路设 计 的 实例 实 信道插入 单 位距 离 连 接器和 熔 例 损 失洲 衰减 ， 接 损失两 最 大 链路 距 离声瓜 八﹄、、 曰工﹃ 如 表 所 示 实例 给 定光 缆 衰 减 是 一 ，， 链 路 的光 缆 衰减是 若对单模 光 纤而 言连接 器 和 熔 接损 失是 ， 则可 以保 证 所 允许 的 的信道 插 入 损 失 并确