开发者学堂课程【高校精品课-长安大学 -基于混合式教学的云计算课程建设：2.2.2 物理资源层 存储系统】学习笔记，与课程紧密联系，让用户快速学习知识。
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2.2.2 物理资源层 存储系统
内容介绍：
一、网络简介
二、网络通信的类型
三、计算系统间通信
四、计算系统的存储系统的通信
五、云间通信
以上学习了物理资源层的计算和存储部分，接下来学习网络。
网络部分主要讲述网络通信的类型、计算系统间通信、计算系统的存储系统的通信以及云间通信。
一、网络简介
网络可在 IT 基础架构中的设备之间建立通信路径，通过网络链接一起的设备，通常我们把它称作节点，借助网络可以在分布于不同地区相距较远的大量节点之间，进行信息交换和资源共享，一个网络也可以与其他网络相连，以便可以在节点之间传输数据，云提供商通常会采用支持不同网络协议并传输不同类别网络流量的不同网络类型，讨论云计算的基本特征时已经明确，云使用者需要可靠且安全的网络链接来访问云服务，提供商会将云基础架构与网络连接起来，从而使得客户或者使用者能够通过网络连接到云并使用云的服务，例如在本地私有云中，客户通常会通过诸如 LAN 等内部网络连接到云基础架构，对于公有云，那么云的基础架构会连接到外部网络通常是 Internet ，那么使用者将通过该网络访问云服务，云服务提供商也可使用位移一个或多个数据中心的 IT 资源来提供云的服务，如果部署多个数据中心，则可以通过广域网连接来自这些数据中心的 IT 资源，从而在逻辑上将它们聚合起来，这样既可以在数据中心之间迁移云服务，还可以使用来自多个数据中心的资源，对云服务进行资源调配，此外多个云之间也可以通过 LAN 相互连接起来,这样就可以在云之间移动或分配工作负载。
例如混合云环境中的云猝发，在 NAST 的 SP80-145中， NAST 规定了下面列出的4种主要的云部署模型：公有云，私有云，社区云和混合云，每一种云的部署模型都可以用于 IaaS PaaS SaaS 云服务模式，不同的部署模型在资源可控性、规模、成本和可用性方面各自都作出了一些取舍，混合云由两个或更多的私有云社区或公有云组成，混合云的一种常见的情形就是云猝发，在这种情形中组织使用私有云来满足正常工作负载的需要，但也会选择访问公有云来满足暂时性的较高工作负责需求，云触发使得使用者能够以方便且经济高效的方式，暂时性地获得公有云资源，并享受到他们自己的基础架构所达不到的更大的弹性，例如应用程序可能会在某些时段遇到工作负载激增的情况，从而需要更多的资源来高效的处理工作负载，那在这种情况下，应用程序可以在一段有效的时间内，从公有云获得更多的资源来处理更高的工作负载。
二、网络通信的类型
语音环境中的网络可以根据通信协议 TCP ，传输媒介等属性划分为多种类型，通常，网络通信可以划分为以下类别：计算系统间通信、计算系统到存储系统的通信以及云间通信。
三、计算系统间通信
计算系统间通信，通常采用基于 internet 协议，每个物理计算系统，通过一个或多个物理网卡连接到网络，物理交换机和路由器，就是常用的互联设备，借助交换机网络中的不同计算系统可以相互通信，借助路由器，不同的网络可以相互通信，常用的网线有铜制线缆和光纤线缆。
上图显示了一个在各物理计算系统之间实现互联的网络，云提供商必须确保部署了具有充足带宽和端口的，适当的交换机和路由器，以确保达到所需的网络性能。
四、计算系统到存储系统的通信
由计算系统和存储系统组成的网络称作存储区域网络也称作 SAN ，借助 SAN 计算系统可以访问和共享存储系统，通过共享可以提高存储系统的利用率，采用 SAN 有助于集中进行存储管理，继而可以简化管理工作，还有可能会实现管理工作的标准化， SAN 是根据所支持的协议进行分类。
常用的 SAN 的部署类型有光纤通道 SAN ，也称作 FC SAN ， Internet协议 SAN 也称作 IP SAN 和以太网光纤通道 SAN ，也称作 FCoE SAN 。
1.FC SAN
是一种由计算系统和共享存储系统组成的高速专用网络，它采用光纤通道协议在计算系统和存储系统之间传输数据命令和状态信息， FC 协议主要执行基于 FC 的小型计算机系统接口 SCSI 命令集，它也支持其他一些协议，例如异步传输模式、光纤连接和 IP ，基于 FC 的 SCSI ，克服了与传统的直接连接 SCSI 协议系统相关的距离和可访问性限制。
借助 FC 协议可以对存储系统进行数据块级访问，它还提供了一个串形的数据传输接口，该接口通过铜质线缆和光纤线缆进行操作，FC的体系结构高度可扩展，一个 FC SAN理论上可以满足约1500万个节点的需求。
2.IP SAN
采用 Internet 协议，也是 IP 来传输存储流量，它通过基于 IP 的网络协议来传输数据块的 IO ，IP是一种成熟的技术，使用 IP SAN 作为存储网络选项有诸多的优势，云提供商可能已有其余 IP 的网络技术架构，可以将这种基础架构用于存储网络，因此相比投资构建新的 FC SAN 技术架构，利用基于 IP 的现有网络会是一种更为经济核算的选项，此外有很多强健成熟的安全选项可用于 IP 网络，很多远距离灾难恢复解决方案，已经利用基于 IP 的网络，因此利用 IP SAN 提供商可以拓展其存储基础架构的地理覆盖面，使用 IP 作为传输机制来进行数据块级的数据传输的两种主要协议是：Internet SCSI 也称作 ISCSI 和IP光纤通道 FC IP ， ISCSI 将 SCSI 命令和数据封装成 IP 数据包,这些数据包通过基于 IP 的网络进行传输， FC IP 是一种封装，他将 FC 帧封装成 IP 的数据包，借助 FC IP这种隧道协议可通过基于 IP 的现有网络将分布式的 FC SAN隧道相互连接起来。
3.FCoE SAN
是一种聚合增强型的以太网网络，它能够通过高速的以太网网络，来传输FC数据以及常规的以太网流量，它采用可将 FC 帧分装成以太网网帧的 FCoE 协议， FCoE 基于支持数据中心桥接功能的增强型以太网标准，可确保通过以太网无损传输 FC 流量， FCoE SAN 提供了部署相同网络组件来传输计算系统间流量和FC存储流量的灵活性，这有助于降低管理多个分散网络基础架构的复杂性，FCoE SAN 采用多功能网络适配器和交换机，因此 FCoE 可以减少数据中心内需要的适配器、缆线和交换机数量以及功耗和空间占用量。
云的快速弹性、资源池化和广阔的网络等设计理念会催生出这样一种感觉：在云基础架构中有无限的资源可用，而且这些资源可以从任意位置通过网络进行访问，不过单个云并没有无限量的资源，如果一个云没有足够的资源来满足客户发来的服务请求，但它能够访问其他云中的服务，那么它就可以能够满足这些请求。
例如对于混合云的情况，在高峰工作负载时段私有云，可能会访问公有云中的资源。
正如上图的所描绘的，可能有多种云间连接组合
五、云间通信
云可以访问和使用其他云基础架构中的计算资源和存储资源从而可以平衡工作负载，云提供商必须确保云基础架构可通过 WAN 与其它云建立网络连接，以便访问资源和分配工作负载，整个物理资源层的学习就到此结束，接下会开始学习虚拟资源层的相关知识。
