(完整版)数据容灾备份的等级及关键技术.
数据容灾方案
容灾方案大纲一、容灾究竟是什么？容灾系统是指在相隔较远的异地，建立两套或多套功能相同的IT系统，互相之间可以进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外（如火灾、地震等）停止工作时，整个应用系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作。
容灾技术是系统的高可用性技术的一个组成部分，容灾系统更加强调处理外界环境对系统的影响，特别是灾难性事件对整个IT节点的影响，提供节点级别的系统恢复功能。
容灾是在灾难发生时，能够保证数据尽量少的丢失，系统能够不间断地运行，或者尽量快的恢复正常运行。
容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
1、容灾的分类根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据级容灾、应用级容灾和业务级容灾：数据级容灾是指通过建立异地容灾中心，做数据的远程备份，在灾难发生之后要确保原有的数据不会丢失或者遭到破坏，但在数据级容灾这个级别，发生灾难时应用是会中断的。
在数据级容灾方式下，所建立的异地容灾中心可以简单地把它理解成一个远程的数据备份中心。
数据级容灾的恢复时间比较长，但是相比其他容灾级别来讲它的费用比较低，而且构建实施也相对简单。
应用级容灾是在数据级容灾的基础之上，在备份站点同样构建一套相同的应用系统，通过同步或异步复制技术，这样可以保证关键应用在允许的时间范围内恢复运行，尽可能减少灾难带来的损失，让用户基本感受不到灾难的发生，这样就使系统所提供的服务是完整的、可靠的和安全的。
应用级容灾生产中心和异地灾备中心之间的数据传输是采用异类的广域网传输方式；同时应用级容灾系统需要通过更多的软件来实现，可以使多种应用在灾难发生时可以进行快速切换，确保业务的连续性。
业务级容灾是全业务的灾备，除了必要的IT相关技术，还要求具备全部的基础设施。
其大部分内容是非IT系统（如电话、办公地点等），当大灾难发生后，原有的办公场所都会受到破坏，除了数据和应用的恢复，更需要一个备份的工作场所能够正常的开展业务。
容灾备份的等级和技术
容灾备份的等级和技术容灾备份:容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据容灾和应用容灾。
数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。
当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。
应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统（可以同本地应用系统互为备份，也可与本地应用系统共同工作）。
在灾难出现后，远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。
容灾备份的等级:设计一个容灾备份系统，需要考虑多方面的因素，如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。
根据这些因素和不同的应用场合，通常可将容灾备份分为四个等级。
第0级：没有备援中心这一级容灾备份，实际上没有灾难恢复能力，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据只在本地保存，没有送往异地。
第1级：本地磁带备份，异地保存在本地将关键数据备份，然后送到异地保存。
灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。
这种方案成本低、易于配置。
但当数据量增大时，存在存储介质难管理的问题，并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。
为了解决此问题，灾难发生时，先恢复关键数据，后恢复非关键数据。
第2级：热备份站点备份在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。
也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点，备份站点一般只备份数据，不承担业务。
当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。
第3级：活动备援中心在相隔较远的地方分别建立两个数据中心，它们都处于工作状态，并进行相互数据备份。
当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。
这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少，又可分为两种：①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份；②两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。
信息容灾备份技术浅谈
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２ 容 灾备份 的几 种典 型技术
２１ 容灾系统的衡量指标 ． ２１１ Ｒ Ｏ（ ｅｏｅｙＰ ｉｔ ｂｅｔ ｅ ： ．． Ｐ Ｒ ｃｖｒ ｏ ｊｃｉ ） 即数据 恢 复点 目标 ， ｎＯ ｖ
主 要 指 的 是业 务 系统 所 能 容 忍 的 数据 丢失 量 。
１ 容灾系统 的等级标准 ． ２ 容灾 系统分 为四个等级。
置可分 为本地镜像 和远程镜像 。远程镜像 又叫远程复制 ， 是
容灾备 份的核心技 术 ，同时也是 保持远 程数据 同步和 实现
作者简介 ： 王碧翠（９ ２ ， ， １８ ～） 女 黑龙江五大连池人， 中国人民解放 军西安通信学院一 系， 师， 究方向为 图像与信息处理。 讲 研
１ ２ 科技视界 Ｓ Ｅ Ｅ＆Ｔ Ｃ ｌ ３ ＣＩＮＣ Ｅ ＨＮＯＬ Ｙ Ｖ ＳＯＮ ＯＧ ＩＩ
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Ｊ Ｉ
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｖｉｏ ｃｅ ｃ ｃｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
Ｉ 坛 Ｔ论
科 技 视 界
２１ 年 ０ 月第 １期 ０２ ４ １
灾难 恢复 的基础 。远程镜 像按请求 镜像 的主机是 否需要 远 程镜 像站 点的确认 信息 ，又可分为 同步远 程镜像 和异 步远
复 系统 和 数 据 。
目前 ， 电力 企业都致力 于业务 系统 的备 用建设 ， 强 各 加 对各类 数据 和系统的本地和 异地容灾 ，以期实 现对业 务应
用 的快 速恢复甚 至是在线恢 复 ，保证企 业业务 运营 的连 续
性。
１ 信息 容灾 和备份 概念
１１ 容灾备份 的概念 ．
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｎ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｖｉ ｏ ｉ
数据中心容灾备份解决方案
数据中心容灾备份解决方案正文：一、背景介绍数据中心容灾备份解决方案是为了保障企业数据的安全性和可靠性，在灾难情况下快速恢复业务运行而设计的解决方案。
本文将详细介绍数据中心容灾备份解决方案的组成部分、实施步骤、关键技术、注意事项等内容。
二、数据中心容灾备份解决方案的组成部分1.主数据中心：主数据中心是企业的核心数据存储和业务运行的主要场所。
主数据中心应具备高可用、高稳定、高安全的特点，同时需要配备相应的网络设备、服务器、存储设备等。
2.备份数据中心：备份数据中心是主数据中心的镜像备份，通常位于较远的位置，以防止地域性灾难的影响。
备份数据中心应具备与主数据中心相同的硬件设备和软件系统，并保持与主数据中心的数据同步。
3.数据复制和同步：为了保证数据实时同步和备份，需要使用相应的数据复制和同步技术。
常用的技术包括异步复制、同步复制、增量复制等。
4.网络设备：网络设备是数据中心容灾备份解决方案的重要组成部分。
需要保证网络设备的高可用性、高带宽和低延迟，以确保数据的及时传输和同步。
5.服务器设备：服务器设备是数据中心的核心设备，需要满足高性能、高可用、高扩展性的要求。
常用的服务器设备包括主数据库服务器、应用服务器、存储服务器等。
6.存储设备：存储设备是数据中心容灾备份解决方案中重要的组成部分，需要提供高可用、高性能、高容量的存储空间。
可以使用磁盘阵列、光纤通道存储等存储技术。
7.虚拟化技术：虚拟化技术可以实现资源的有效利用和灵活管理，降低数据中心的运维成本。
常用的虚拟化技术包括服务器虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。
三、数据中心容灾备份解决方案的实施步骤1.需求分析：在实施数据中心容灾备份解决方案之前，需要先进行需求分析，明确企业的业务需求、数据存储需求和容灾备份需求。
2.设计规划：根据需求分析的结果，设计容灾备份解决方案的整体架构、硬件设备和软件系统，并进行规划布局。
3.硬件采购和设备安装：根据设计规划，采购所需的硬件设备，并进行设备安装和调试。
容灾系统方案及数据备份技术
随着社会信息化步伐的不断加速，人们对信息系统的容灾备份能JJ提出更高的要求。
容灾技术冈此也日新月异。
研究容灾技术，成立容灾系统的体系架构，提高容灾系统性能，都是重要的研究方向。
近几年，大量数据灾难如911事件，黑客服务器解决等，使得数据安全问题加倍迫切。
容灾已经成为信息数据中心建设的热点课题，很多容灾技术也快速地发展起来。
在容灾行业，有一个常识是，灾难一旦发生，如何尽可能降低灾难给企业带来的负面影响是需要高度重视的一个问题。
一样，企业在蒙受来自互联网的“灾难”时，首先需要做的就是迅速成立起事故响应机制，及早恢复日常的信息服务。
不过，这需要企业在进行信息化的进程中做好未雨绸缪的容灾备份工作，做好了准备，才能有事情发生时的从容应对。
在容灾技术中通过容灾备份可以很好地解决系统的安全稳定运行要求。
容灾备份是通过特定的容灾机制，在各类灾难损害发生后，仍然能够最大限度地保障提供正常应用服务的信息系统。
容灾备份可以分为数据备份和应用备份。
数据备份需要保证用户数据的完整性、靠得住性和一致性。
对于提供实时服务的信息系统，在用户的服务请求在灾难中中断时，应用备份可以提供不问断的应用服务，让客户的服务请求能够继续运行，保证信息系统提供的服务完整、靠得住、一致。
数据备份是容灾系统的基础，也足容灾系统能够正常工作的保障；应用备份则是容灾系统的建设目标，它必需成立在靠得住的数据备份的基础之上，通过应用系统、网络系统等各类资源之间的良好协调来实现。
按照IBM公司SHARE78标准，容灾技术可以分为7个层次，从无任何容灾备份办法，到将备份的磁带存储在异地，再刮成立应用系统实时切换的异地容灾备份中心，数据和应用的恢复时间从数天到几个小时乃至几秒。
一个完整的容灾备份系统包括本地数据备份、远程数据复制和异地备份中心。
固然，并非是所有的企业都需要这样一个系统，只有对不可中断的关键业务才有必要成立容灾备份中心。
而小型企业通过成立NAS或SAN的离线数据备份和人为的数据转移就可以够达到很好的容灾备份效果。
容灾备份技术
容灾备份技术从广义上讲，任何提高系统可用性的方法，都可称之为容灾。
由于容灾主要是保护数据安全，或者说对数据进行维护。
因此，以前常规采用的数据备份容易造成“备份的数据”与“数据库中的数据”不一致，使数据库很难恢复；而且，通过磁带备份恢复数据需要很长时间，恢复阶段中业务将处在停滞状态。
同时，由于备份介质与生产系统之间的在线交易在物理上不好分开，所以当机房发生危险，如火灾、水灾以及其他的灾难性事件发生时，企业对数据的依赖性变强。
数据丢失将导致企业的业务瘫痪，以至破产。
因而对业界来说，迫切需要解决的问题是：对那些关键应用来说，如何能保证书数据的安全性，以便能抵御灾难性的能力。
1.基于存储级的数据复制容灾软件：这种容灾技术是实现基于智能存储系统的远程数据复制，大多都有开放性差的特点（不同厂家的存储设备系统一般不能配合使用）、对于主备中心之间的网络条件（稳定性、带宽、链路空间距离）要求较苛刻等缺点。
A．IBM PPRCIBM的PPRC（Point to Point Remote Copy，点对点远程复制）复制技术是基于ESS企业级数据存储服务器，通过ESCON（Enterprise Systems Connection，企业管理系统连接，是一种光纤通道）通道建立配对的逻辑卷容灾技术。
这是IBM的最高级别容灾方案，主要适用于大、中型和电信、金融企业选用。
B．HP Continuous Access XP一般而言，关键任务系统可以根据应用种类、恢复时间、丢失数据大小、连接方式以及距离的远近来选择容灾的方式。
其中，应用种类包括数据库-裸盘系统、数据库-文件系统、文件（数据、媒体等）。
在此基础之上，企业可以实施容灾的层次包括主机、SAN-SAN以及磁盘阵列到磁盘阵列三种方式。
为此，HP提供了OpenView存储镜像软件（主机层次容灾）、CASA（SAN层次容灾）、XP CA以及EV A CA（磁盘阵列层次容灾）等方案来帮助用户实现不同的容灾方式，保证业务连续性。
常见的容灾备份等级
第0级：本地备份、本地保存的冷备份这一级容灾备份，实际上就是上面所指的数据备份。
它的容灾恢复能力最弱，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据磁带只在本地保存，没有送往异地。
在这种容灾方案中，最常用的设备就是磁带机，当然根据实际需要可以是手工加载磁带机，也可以是自动加载磁带机。
前者主要适用于存储数据容量较小的中小型企业，主要产品有IBM的TotalStorage Ultrium 外置式磁带机3580，单盒磁盘窝囊可达200GB，压缩后可存储400GB数据，可满足绝大多数中小企业，乃至大型企业数据备份需求。
HP的磁带机产品线更是非常全面，手工加载的磁带机目前主要有HP Surestore DAT 24、HP Surestore DAT 40、HP StorageWorks DAT 72，它们单盘磁带所能存储的容量分别是24GB、40GB和72GB，不同用户可灵活选择，另外HP还有一个LTO-Ultrium磁带机系列磁带机和DLT/SDLT系列磁带机。
自动加载磁带机中IBM主要有TotalStorage企业磁带机3592，HP有StorageWorks DAT 40x6T等。
注：以上只是拿IBM和HP这两个著名品牌的产品作代表进行说明，其实还有许多其它品牌的磁带机产品可选择，如日立、索尼、富士通等。
除了选择磁带机外，还可选择磁带库、光盘塔、光盘库等存储设备进行本地备份存储。
第1级：本地备份、异地保存的冷备份在本地将关键数据备份，然后送到异地保存，如交由银行保管。
灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。
这种容灾方案也是采用磁带机等存储设备进行本地备份，这些磁带设备的选择可参见前面介绍。
同样还可以选择磁带库、光盘库等存储设备。
我们常常见到一些公司为了避免备份磁带因机房安全问题而出现磁带被除数盗、被毁，通常是把备份磁带，特别是月以上的备份磁带放入专门的保险柜，甚至租用银行的专门保险箱来存放这些备份磁带。
(完整版)数据容灾备份的等级及关键技术.
数据容灾备份的等级及关键技术数据容灾备份的等级容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据容灾和应用容灾。
数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。
当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。
应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统数据容灾备份的等级容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据容灾和应用容灾。
数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。
当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。
应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统(可以同本地应用系统互为备份，也可与本地应用系统共同工作)。
在灾难出现后，远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。
设计一个容灾备份系统，需要考虑多方面的因素，如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。
根据这些因素和不同的应用场合，通常可将容灾备份分为四个等级。
第0级：没有备援中心这一级容灾备份，实际上没有灾难恢复能力，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据只在本地保存，没有送往异地。
第1级：本地磁带备份，异地保存在本地将关键数据备份，然后送到异地保存。
灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。
这种方案成本低、易于配置。
但当数据量增大时，存在存储介质难管理的问题，并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。
为了解决此问题，灾难发生时，先恢复关键数据，后恢复非关键数据。
第2级：热备份站点备份在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。
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数据容灾备份的等级及关键技术
数据容灾备份的等级容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据容灾和应用容灾。
数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。
当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。
应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统
数据容灾备份的等级
容灾备份是通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。
根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为数据容灾和应用容灾。
数据容灾是指建立一个异地的数据系统，该系统是对本地系统关键应用数据实时复制。
当出现灾难时，可由异地系统迅速接替本地系统而保证业务的连续性。
应用容灾比数据容灾层次更高，即在异地建立一套完整的、与本地数据系统相当的备份应用系统(可以同本地应用系统互为备份，也可与本地应用系统共同工作)。
在灾难出现后，远程应用系统迅速接管或承担本地应用系统的业务运行。
设计一个容灾备份系统，需要考虑多方面的因素，如备份/恢复数据量大小、应用数据中心和备援数据中心之间的距离和数据传输方式、灾难发生时所要求的恢复速度、备援中心的管理及投入资金等。
根据这些因素和不同的应用场合，通常可将容灾备份分为四个等级。
第0级：没有备援中心
这一级容灾备份，实际上没有灾难恢复能力，它只在本地进行数据备份，并且被备份的数据只在本地保存，没有送往异地。
第1级：本地磁带备份，异地保存
在本地将关键数据备份，然后送到异地保存。
灾难发生后，按预定数据恢复程序恢复系统和数据。
这种方案成本低、易于配置。
但当数据量增大时，存在存储介质难管理的问题，并且当灾难发生时存在大量数据难以及时恢复的问题。
为了解决此问题，灾难发生时，先恢复关键数据，后恢复非关键数据。
第2级：热备份站点备份
在异地建立一个热备份点，通过网络进行数据备份。
也就是通过网络以同步或异步方式，把主站点的数据备份到备份站点，备份站点一般只备份数据，不承
担业务。
当出现灾难时，备份站点接替主站点的业务，从而维护业务运行的连续性。
第3级：活动备援中心
在相隔较远的地方分别建立两个数据中心，它们都处于工作状态，并进行相互数据备份。
当某个数据中心发生灾难时，另一个数据中心接替其工作任务。
这种级别的备份根据实际要求和投入资金的多少，又可分为两种：①两个数据中心之间只限于关键数据的相互备份;②两个数据中心之间互为镜像，即零数据丢失等。
零数据丢失是目前要求最高的一种容灾备份方式，它要求不管什么灾难发生，系统都能保证数据的安全。
所以，它需要配置复杂的管理软件和专用的硬件设备，需要投资相对而言是最大的，但恢复速度也是最快的。
容灾备份的关键技术
在建立容灾备份系统时会涉及到多种技术，如：SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。
这里重点介绍远程镜像、快照和互连技术。
1. 远程镜像技术
远程镜像技术是在主数据中心和备援中心之间的数据备份时用到。
镜像是在两个或多个磁盘或磁盘子系统上产生同一个数据的镜像视图的信息存储过程，一个叫主镜像系统，另一个叫从镜像系统。
按主从镜像存储系统所处的位置可分为本地镜像和远程镜像。
远程镜像又叫远程复制，是容灾备份的核心技术，同时也是保持远程数据同步和实现灾难恢复的基础。
远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认信息，又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。
同步远程镜像(同步复制技术)是指通过远程镜像软件，将本地数据以完全同步的方式复制到异地，每一本地的I/O事务均需等待远程复制的完成确认信息，方予以释放。
同步镜像使拷贝总能与本地机要求复制的内容相匹配。
当主站点出现故障时，用户的应用程序切换到备份的替代站点后，被镜像的远程副本可以保证业务继续执行而没有数据的丢失。
但它存在往返传播造成延时较长的缺点，只限于在相对较近的距离上应用。
异步远程镜像(异步复制技术)保证在更新远程存储视图前完成向本地存储系统的基本操作，而由本地存储系统提供给请求镜像主机的I/O操作完成确认信息。
远程的数据复制是以后台同步的方式进行的，这使本地系统性能受到的影响很小，传输距离长(可达1000公里以上)，对网络带宽要求小。
但是，许多远程的从属存储子系统的写没有得到确认，当某种因素造成数据传输失败，可能出现数据一致性问题。
为了解决这个问题，目前大多采用延迟复制的技术(本地数据复制均在后台日志区进行)，即在确保本地数据完好无损后进行远程数据更新。
2.快照技术
远程镜像技术往往同快照技术结合起来实现远程备份，即通过镜像把数据备份到远程存储系统中，再用快照技术把远程存储系统中的信息备份到远程的磁带库、光盘库中。
快照是通过软件对要备份的磁盘子系统的数据快速扫描，建立一个要备份数据的快照逻辑单元号LUN和快照cache。
在快速扫描时，把备份过程中即将要修改的数据块同时快速拷贝到快照cache中。
快照LUN是一组指针，它指向快照cache和磁盘子系统中不变的数据块(在备份过程中)。
在正常业务进行的同时，利用快照LUN实现对原数据的一个完全的备份。
它可使用户在正常业务不受影响的情况下(主要指容灾备份系统)，实时提取当前在线业务数据。
其“备份窗口”接近于零，可大大增加系统业务的连续性，为实现系统真正的7×24运转提供了保证。
快照是通过内存作为缓冲区(快照cache)，由快照软件提供系统磁盘存储的即时数据映像，它存在缓冲区调度的问题。
3.互连技术
早期的主数据中心和备援数据中心之间的数据备份，主要是基于SAN的远程复制(镜像)，即通过光纤通道FC，把两个SAN连接起来，进行远程镜像(复制)。
当灾难发生时，由备援数据中心替代主数据中心保证系统工作的连续性。
这种远程容灾备份方式存在一些缺陷，如：实现成本高、设备的互操作性差、跨越的地理距离短(10公里)等，这些因素阻碍了它的进一步推广和应用。
目前，出现了多种基于IP的SAN的远程数据容灾备份技术。
它们是利用基于IP的SAN的互连协议，将主数据中心SAN中的信息通过现有的TCP/IP网络，远程复制到备援中心SAN中。
当备援中心存储的数据量过大时，可利用快照技术将其备份到磁带库或光盘库中。
这种基于IP的SAN的远程容灾备份，可以跨越LAN、MAN和WAN，成本低、可扩展性好，具有广阔的发展前景。
基于IP的互连协议包括：FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等。