深入解析FCoE:成功之道還是災(zāi)禍之源?

責(zé)任編輯:FLORA

2011-10-11 09:17:18

摘自:存儲在線

FCoE確實還沒有成氣候,但是已經(jīng)有不少文章認(rèn)為這項技術(shù)還沒發(fā)展就會胎死腹中。讓我們再看看將通用網(wǎng)絡(luò)流量和存儲網(wǎng)絡(luò)流量混在一起的想法是否合適? 這項技術(shù)是否就是成功之道呢?

Fibre Channel over Ethernet(FCoE)能夠解決運營獨立存儲和通用網(wǎng)絡(luò)過程中遇到的所有問題?

FCoE確實還沒有成氣候,但是已經(jīng)有不少文章認(rèn)為這項技術(shù)還沒發(fā)展就會胎死腹中。讓我們再看看將通用網(wǎng)絡(luò)流量和存儲網(wǎng)絡(luò)流量混在一起的想法是否合適? 這項技術(shù)是否就是成功之道呢?

將通用網(wǎng)絡(luò)流量和存儲網(wǎng)絡(luò)流量放在同一個網(wǎng)絡(luò)上,能否就相當(dāng)于將公路與鐵路的交通放在一起?

Freeform Dynamics的托尼洛克(Tony Lock)認(rèn)為,這樣做是可行的,但是需要小心準(zhǔn)備和監(jiān)控。

在過去的十多年里,將用戶和他們的應(yīng)用軟件及服務(wù)連接在一起的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常成為人們想當(dāng)然的對象。但是如果通用網(wǎng)絡(luò)一直不能得到普遍重視,那么除了管理網(wǎng)絡(luò)的管理員之外,其他人就會對將服務(wù)器與存儲設(shè)備聯(lián)系在一起的網(wǎng)絡(luò)視而不見了。 許多組織都對他們的IT基礎(chǔ)設(shè)施進行了重大調(diào)整,IT廠商推出了大量的存儲新技術(shù)。這就引發(fā)出一個問題,即將專業(yè)存儲網(wǎng)絡(luò)與通用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)捆綁在一起是否可行?

通用網(wǎng)絡(luò)是牢牢地建立在TCP/IP協(xié)議和以太網(wǎng)的基礎(chǔ)之上,而存儲網(wǎng)絡(luò)使用了許多不同的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在這些技術(shù)之中,使用率最高的可能就是光纖通道技術(shù),這是一種無損的重要協(xié)議,可以保證發(fā)送到存儲磁盤上的所有數(shù)據(jù)都能在最短的時間里送達,而且?guī)缀醪淮嬖跀?shù)據(jù)損壞的情況。 這些特征原本并不在通用網(wǎng)絡(luò)使用的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議之中。雖然標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議的推廣速度越來越快,但是相應(yīng)的支持卻還得不到普及,而且需要購買新的技術(shù)、設(shè)備和工具,從而導(dǎo)致客戶設(shè)備支出的增加。

那么,通過經(jīng)濟有效的方式讓存儲流量與通用網(wǎng)絡(luò)流量共享一個公共的線路系統(tǒng)(即以太網(wǎng))是可行的嗎?從技術(shù)角度來說,這是可行的,因為許多協(xié)議如FCoE和iSCSI現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟,能夠被應(yīng)用于主流市場了。許多組織顯然已經(jīng)開始考慮將不同的網(wǎng)絡(luò)流量以及相應(yīng)的管理工作聚合在一起,共用一個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

讓存儲和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共用一個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可以節(jié)省大量的成本,動態(tài)重新配置有很大的靈活性。但是這種改變也面臨著很大的難題。 比如,網(wǎng)絡(luò)線路基礎(chǔ)設(shè)施有很長的使用壽命,更換它們絕非一件容易的事。

盡管如此,正如附表所示,許多組織都開始意識到聚合網(wǎng)絡(luò)可能具備的影響力。也就是說,現(xiàn)在仍然存在著在同一個物理網(wǎng)絡(luò)上運行存儲和應(yīng)用數(shù)據(jù)流量,而且用戶和應(yīng)用都不會因為服務(wù)質(zhì)量下降而受到影響的可行性有關(guān)的問題。你能做到嗎?

答案是肯定的,但是也不能期望過高。管理聚合網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性需要先進的流量監(jiān)控和管理工具,以保障服務(wù)質(zhì)量滿足用戶需求。了解目前的使用情況和服務(wù)質(zhì)量的基本要求以及通過網(wǎng)絡(luò)提供的每項服務(wù)未來的增長預(yù)期是很重要的,但是現(xiàn)在很少有組織會這么做。

要想利用一個網(wǎng)絡(luò)來支持各種類型的流量,就要求使用新技術(shù)和新工具。目前,還沒有一種最佳的解決方案,而且那些解決方案的成本很高,操作也非常復(fù)雜,因此推廣使用聚合網(wǎng)絡(luò)很可能還要幾年而不是幾個月的時間才能實現(xiàn)。

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格列格費羅(Greg Ferro)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師和高級工程師/設(shè)計師

決定使用一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的其中一個關(guān)鍵要素是認(rèn)識到存儲結(jié)構(gòu)就象是一根SCSI線纜或通道那樣運作,它可以根據(jù)變化的以太網(wǎng)被模仿和修改。這個道理適用于FCoE和iSCSI. FCoE利用將光纖通道密封到以太網(wǎng)框架中的方式作為一個單純的包裝。除了保證光纖通道MTU是1440字節(jié)之外,沒有對光纖通道框架進行修改。 光纖通道和iSCSI都是將SCSI命令從主機發(fā)送到磁盤驅(qū)動器的簡單機制,磁盤驅(qū)動器被模仿成了一個LUN。

在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中,模仿一個通道是非常困難的。以太網(wǎng)在設(shè)計時就被定位為一種有損協(xié)議,因此,使用以太網(wǎng)的應(yīng)用軟件都是容許延遲甚至數(shù)據(jù)損失的。 例如,TCP/IP協(xié)議要重新獲取丟失的數(shù)據(jù)包,然后重新為數(shù)據(jù)包排序,解決網(wǎng)絡(luò)損失的問題。以太網(wǎng)交換機可以在某種程度上提供數(shù)據(jù)緩沖,因為以太網(wǎng)是一種有損協(xié)議,必須在出現(xiàn)臨時過載時決定將哪些數(shù)據(jù)傳送過去。 因此,網(wǎng)絡(luò)流量100毫秒的短脈沖可以在被發(fā)送出去之前利用緩沖轉(zhuǎn)變成50毫秒的脈沖。

數(shù)據(jù)中心交換機是以太網(wǎng)交換機中的一類新產(chǎn)品,它可以提供更大的帶寬、更高的性能、更低的延遲和更強的彈性。

當(dāng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀被交換機接受到的時候,它就會被儲存在一個存儲單元里,等待被發(fā)送出去。對于存儲流量來說,這是不允許的,因為端到端延遲應(yīng)該被控制在盡可能低的水平上,以確保存儲速度。 以太網(wǎng)交換機可以通過設(shè)置來保證立即對存儲著存儲數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)做出反應(yīng),將數(shù)據(jù)發(fā)送到下一站。

當(dāng)出現(xiàn)緩沖區(qū)溢出的事件時,光纖通道協(xié)議就會要求通道上的交換機或主機向數(shù)據(jù)源發(fā)出信號,將緩沖區(qū)溢出的情況告知數(shù)據(jù)源,這樣數(shù)據(jù)源就可以停止發(fā)送數(shù)據(jù),直到接受到可以恢復(fù)數(shù)據(jù)發(fā)送的信號再開始發(fā)送數(shù)據(jù)。

Enhanced Transmission Selection(ETS IEEE 802.1Qaz)提供了一種識別和聚合流量的方法,基于優(yōu)先等級的流量控制(PFC IEEE 802.1Qbb)可以為每一次跳躍提供連接信號,以便在網(wǎng)絡(luò)發(fā)送阻塞時停止發(fā)送。ETS同時也是交換機動態(tài)準(zhǔn)備功能的基礎(chǔ),它可以在交換機之間發(fā)送配置數(shù)據(jù)信號,以保障設(shè)備之間的正確配置。

將PFC與ETS配套使用就意味著存儲數(shù)據(jù)可以用與SAN一樣的方式被選擇和處理。數(shù)據(jù)流量可以使用未被存儲設(shè)備使用的可用帶寬,因為存儲數(shù)據(jù)是間歇性的,而且流量要相對小一些。 DCB(數(shù)據(jù)中心橋接)網(wǎng)絡(luò)同樣適用于iSCSI、NFS和FCoE,這就給存儲管理員提供了更多的選擇。

格列格費羅稱自己是思科和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的人力基礎(chǔ)設(shè)施。他是一位自由職業(yè)者,致力于研究金融機構(gòu)和服務(wù)供應(yīng)商,主要為轉(zhuǎn)售商和網(wǎng)站工作。

歸納

將兩種不同類型的流量混合在一起,從技術(shù)上是可行的。但是這只適用于數(shù)據(jù)量巨大,而且用戶使用了合適的以太網(wǎng)設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)的情況下。 只要用戶慎重規(guī)劃、做好升級以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的準(zhǔn)備工作并密切關(guān)注它,這是可行的。 現(xiàn)在還沒有所謂的最佳方案,洛克建議用戶擴展現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)管理工具,并進行相應(yīng)的修改。

FCoE顯然不是普通以太網(wǎng)的插件、替代品或升級。到目前為止,還沒有跡象表明將存儲網(wǎng)絡(luò)和通用網(wǎng)絡(luò)聚合在一起的解決方案即將迎來大的發(fā)展。

當(dāng)然,這樣做的最大理由是考慮到升級以太網(wǎng)的成本以及管理聚合網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性問題。FCoE不是包治百病的靈藥。 不管這是不是會導(dǎo)致以后想聚合網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展,我們完全不能確定。

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