網(wǎng)絡(luò)融合有幾種方式,選取適合企業(yè)的方式要考慮企業(yè)規(guī)模、IT基礎(chǔ)設(shè)施復(fù)雜度和IT企業(yè)的成熟度??赡茏钪匾目紤]因素是是否部署了FC SAN,如果部署了,那么這種硬件投資的時(shí)間和規(guī)模如何?
較小型企業(yè)沒(méi)有SAN存儲(chǔ)系統(tǒng),因此也不需要花費(fèi)人力和物力在SAN維護(hù)和管理上。這種小型企業(yè)會(huì)發(fā)現(xiàn)NAS系統(tǒng)更加合適,可以作為虛擬系統(tǒng)和應(yīng)用程序的共享信息庫(kù),現(xiàn)在大多數(shù)主流管理程序支持從基于NAS的映像啟動(dòng)(Hyper-V仍然不支持)。NAS作為最便宜的共享存儲(chǔ)系統(tǒng)還有很多優(yōu)點(diǎn),它能夠支持幾乎所有應(yīng)用程序,包括較舊版本的基于文件的服務(wù),如網(wǎng)絡(luò)文件共享、電子郵件和web2.0組件(協(xié)作平臺(tái)SharePoint、Domino或 GroupWise等)。當(dāng)然,NAS中的“N”是指以太網(wǎng),所以這種設(shè)計(jì)雖然簡(jiǎn)單,但是能夠滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)協(xié)作的基本要求。
NAS系統(tǒng)的缺點(diǎn)是功能和性能方面的不足,尤其是那些針對(duì)中小企業(yè)的NAS系統(tǒng)。在關(guān)于中小企業(yè)挑選NAS系統(tǒng)的文章中指出,“大多數(shù)中小企業(yè)NAS系統(tǒng)都缺乏10 Gbps以太網(wǎng)接口(有一些可能有),而且更令人驚訝的是,缺乏整合多個(gè)1 Gbps以太網(wǎng)連接的能力。”也就是說(shuō),如果你的用戶(hù)和應(yīng)用程序某天超過(guò)1千兆鏈接時(shí),你將需要從相關(guān)供應(yīng)商(如Gridstore、Pranah或Scale Computing公司)購(gòu)買(mǎi)擴(kuò)展產(chǎn)品。擴(kuò)展系統(tǒng)作為NAS的補(bǔ)充組件,單個(gè)存儲(chǔ)單元可以合并到橫跨多個(gè)千兆通道的虛擬RAID陣列。如果Scale公司最近推出的10 Gb支持成為趨勢(shì),我們可能還將看到10 Gb通道。另外,有一些較低端NAS系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始支持10Gb以太網(wǎng),例如Enhance、QNAP和Thecus公司的幾個(gè)產(chǎn)品。
這些產(chǎn)品通常具有額外的功能,例如iSCSI支持功能,主要針對(duì)塊級(jí)存儲(chǔ)應(yīng)用程序。那些占據(jù)中小企業(yè)存儲(chǔ)硬件較高端市場(chǎng)的設(shè)備為那些不僅僅需要網(wǎng)絡(luò)文件共享的企業(yè)提供了很好的選擇。
那些不能單靠文件存儲(chǔ)存活而又還不足以需要SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)的企業(yè),可能會(huì)發(fā)現(xiàn)iSCSI就是他們需要的SAN功能。
作為一項(xiàng)技術(shù),iSCSI開(kāi)始的時(shí)候并不被看好,飽受批評(píng),性能不好(主要是由于其在第三層網(wǎng)絡(luò)傳輸TCP/IP使用存儲(chǔ)協(xié)議SCSI的架構(gòu))、糟糕的操作系統(tǒng)支持和硬件兼容性。
不過(guò),這些批評(píng)聲已經(jīng)不復(fù)存在了。正如Broadcom公司的Interop演示,現(xiàn)在的iSCSI系統(tǒng)(CAN、操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器和存儲(chǔ)陣列)具有不錯(cuò)的性能,能夠適用于大部分工作負(fù)載。因此中小企業(yè)和較大型企業(yè)在建立存儲(chǔ)環(huán)境時(shí),在考慮更復(fù)雜和昂貴的光纖通道之前,應(yīng)該考慮iSCSI作為基礎(chǔ)支持。
現(xiàn)在iSCSI支持幾乎成為每個(gè)企業(yè)存儲(chǔ)產(chǎn)品系列的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。對(duì)于大型企業(yè)而言,iSCSI的另一個(gè)內(nèi)在優(yōu)勢(shì)在于它是基于IP的,與FCoE不同,是通過(guò)WAN路由,并可以利用VLAN進(jìn)行流量隔離。
FCoE架構(gòu)
具有SAN硬件而尋求融合存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)將需要依賴(lài)于FCoE以及以太網(wǎng)擴(kuò)展,統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)中心橋接(DCB)。
我們的上一份網(wǎng)絡(luò)融合報(bào)告概述了不同的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),本文我們將列出三種可以橋接傳統(tǒng)光纖通道磁盤(pán)陣列和SAN到以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,順序按照?duì)現(xiàn)有以太網(wǎng)的依賴(lài)程度和光纖通道的依賴(lài)程度。將現(xiàn)有光纖通道SAN與以太網(wǎng)服務(wù)器融合的第一步需要引入支持FCoE和FC端口的融合ToR交換機(jī)。服務(wù)器使用10Gb CAN連接到交換機(jī),合并了一個(gè)本地以太網(wǎng)NIC作為數(shù)據(jù)和FCoE托管母板適配器(HBA)用于存儲(chǔ)。交換機(jī)被連接到兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng)LAN和FC SAN,負(fù)責(zé)FCoE到FC協(xié)議轉(zhuǎn)譯。
這種設(shè)計(jì)屬于入門(mén)級(jí)網(wǎng)絡(luò)融合,因?yàn)樗](méi)有對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者陣列進(jìn)行改變。 然而,盡管FCoE比偶準(zhǔn)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)很成熟,但服務(wù)器CAN和融合交換機(jī)之間的兼容性并不能保證。 在訪(fǎng)問(wèn)層進(jìn)行融合的另一個(gè)缺點(diǎn)是每一個(gè)機(jī)架都需要一個(gè)融合交換機(jī),雖然現(xiàn)在這十分普遍,而且很多主流交換機(jī)供應(yīng)商都提供這種模型。
網(wǎng)絡(luò)融合的下一階段涉及將以太網(wǎng)和光纖通道之間的橋接轉(zhuǎn)移到融合層。與前面一樣,服務(wù)器使用CAN來(lái)托管以太網(wǎng)NIC和FCoE HBA,但是這里ToR交換機(jī)不需要光纖通道接口,而是連接到EoR融合層融合分布交換機(jī),這個(gè)交換機(jī)既有以太網(wǎng)連接到網(wǎng)絡(luò)核心,也有光纖通道接口到SAN。這種拓?fù)渖婕暗膬?yōu)勢(shì)在于它允許透明地混用FC和FCoE存儲(chǔ)陣列,這樣更加便于每臺(tái)服務(wù)器的訪(fǎng)問(wèn)。缺點(diǎn)在于由于融合交換機(jī)同時(shí)是數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的集線(xiàn)器,這創(chuàng)建了一個(gè)共享管理域,造成LAN和SAN管理員之間的關(guān)系緊張。
在網(wǎng)絡(luò)融合的最后一個(gè)階段,本地光纖通道存儲(chǔ)陣列逐漸讓位給直接支持本地光纖通道、FCoE和iSCSI的多協(xié)議系統(tǒng)。這些新型存儲(chǔ)陣列可以使用本地光纖通道連接來(lái)鏈接到傳統(tǒng)的SAN存儲(chǔ)系統(tǒng),因?yàn)檫@些系統(tǒng)不可能或者無(wú)法運(yùn)行CAN,雖然也是使用FCoE和iSCSI來(lái)連接以太網(wǎng)核心。
在第二種情況中,網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)層是本地以太網(wǎng)和融合層(支持以太網(wǎng)和光纖通道)。然而,光纖通道隨著時(shí)間的推移逐漸縮小,存儲(chǔ)陣列逐漸從本地光纖通道SAN遷移到本地以太網(wǎng)。由于這種架構(gòu)同時(shí)支持光纖通道和iSCSI,這也方便了到本地新型交換機(jī)的最終遷移,將這種網(wǎng)絡(luò)虛擬化移動(dòng)到硬件。
雖然這些基于以太網(wǎng)的虛擬化計(jì)劃仍然處于起步階段,不太成熟,并且基本上沒(méi)有互操作性,來(lái)自Xsigo的替代產(chǎn)品最終取代了它,采用一種更快的40Gb InfiniBand結(jié)構(gòu)傳輸本地以太網(wǎng)和光纖通道流量。
你可以將Xsigo的交換機(jī)看作是橋接三種協(xié)議的新型ToR設(shè)備,這三種協(xié)議包括:InfiniBand到服務(wù)器、以太網(wǎng)到網(wǎng)絡(luò)核心以及本地光纖通道到SAN。在服務(wù)器端,InfiniBand CAN很像是10 Gb以太網(wǎng)的“堂兄弟”,然而,Xsigo的交換機(jī)軟件可以將這些鏈接分到多個(gè)虛擬以太網(wǎng)和FC“通道”,這個(gè)通道能夠通過(guò)CAN設(shè)備驅(qū)動(dòng)器像本地NIC和HBA一樣連接到物理服務(wù)器。同樣的,在上流交換機(jī)出口,流量是本地的,不需要對(duì)外部基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改變。除了這種無(wú)縫插入到現(xiàn)有LAN和SAN的能力外,Xsigo的方法還得益于在交換機(jī)的硬件中執(zhí)行端口虛擬化和協(xié)議轉(zhuǎn)譯,這意味著外部LAN和SAN鏈接可以升級(jí)到40Gb以太網(wǎng)或16Gbps光纖通道,而不需要觸碰服務(wù)器,并且傳統(tǒng)帶寬可以完全被分配到軟件中的虛擬端口。
Xsigo將以太網(wǎng)作為服務(wù)器和數(shù)據(jù)或存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)間的物理融合鏈接,而Coraid則采取了相反的做法,他們引入了一個(gè)新的本地Layer 2以太網(wǎng)存儲(chǔ)協(xié)議。與FCoE一樣,與iSCSI對(duì)比中,其ATA over Ethernet(AoE)并不使用IP,而是一個(gè)非連接協(xié)議,直接發(fā)送基于IP的存儲(chǔ),這適合那些不再需要光纖通道功能的企業(yè)或者那些希望在單個(gè)位置融合塊級(jí)存儲(chǔ)而應(yīng)用程序服務(wù)器位于多個(gè)站點(diǎn)(iSCSI很容易路由)的企業(yè)。
大多數(shù)高端陣列已經(jīng)能夠支持多個(gè)存儲(chǔ)協(xié)議,并且去年的信息周刊存儲(chǔ)狀況報(bào)告發(fā)現(xiàn),37%的受訪(fǎng)者已經(jīng)在使用高端陣列(詳見(jiàn)相關(guān)報(bào)告,第35頁(yè))。
除了融合網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(可能還有管理)外,這些方法的根本優(yōu)勢(shì)在于它們將存儲(chǔ)通信轉(zhuǎn)換到以太網(wǎng)快速通道,無(wú)論是使用iSCSI還是FCoE,它們都可以升級(jí)到40Gb以太網(wǎng)。而且更加容易建立混合內(nèi)部云存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),當(dāng)內(nèi)部存儲(chǔ)環(huán)境已經(jīng)連接到LAN時(shí),可以使用云備份和存檔服務(wù)。
替換融合訪(fǎng)問(wèn)
雖然以太網(wǎng)和iSCSI或FCoE是融合數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的最常見(jiàn)技術(shù),還有一些具有創(chuàng)新性的替代方法,無(wú)論是對(duì)于物理網(wǎng)絡(luò)(InfiniBand)還是存儲(chǔ)互連接(ATA over Ethernet或者說(shuō)AoE)。服務(wù)器虛擬時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵問(wèn)題在于將接入服務(wù)器進(jìn)入虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)連接的大型通道進(jìn)行切分。傳統(tǒng)方法通常是使用虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和嵌入管理程序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(雖然結(jié)合了新的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)),以及服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列間每個(gè)有效網(wǎng)絡(luò)路徑的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包。
當(dāng)然,由于AoE是在第二層(Layer 2),這意味著數(shù)據(jù)包不可路由,因此服務(wù)器和存儲(chǔ)必須位于相同的廣播域。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、有效以及速度,這些優(yōu)點(diǎn)你可以從Coraid的高端SRX存儲(chǔ)陣列的產(chǎn)品規(guī)格中看到。該產(chǎn)品支持2U、3U或4U配置,支持36SAS、SSD或SATA磁盤(pán)盒四個(gè)10Gb以太網(wǎng)接口,最高可達(dá)每秒1800+MB的吞吐量。
由于每個(gè)陣列作為自己的控制器,當(dāng)配合AoE的輕量Layer 2協(xié)議時(shí),就完全消除了網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題,因?yàn)镽AID卷可以跨域多個(gè)硬件陣列,可以集成10Gb網(wǎng)絡(luò)接口。
雖然從表面來(lái)看,Coraid的方法看起來(lái)像是網(wǎng)絡(luò)版的JBOD,所有卷配置和管理在主機(jī)進(jìn)行處理,采用SAN虛擬化控制器(同樣可以并行部署)來(lái)增強(qiáng)架構(gòu),控制器包含所有企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的功能,包括:虛擬磁盤(pán)池、同步鏡像、異步復(fù)制、快照和所謂的可寫(xiě)快照或克隆。對(duì)于沒(méi)有龐大的存儲(chǔ)系統(tǒng)的企業(yè),Coraid的技術(shù)是一個(gè)擴(kuò)展融合方法。
我們?cè)摵稳ズ螐?
網(wǎng)絡(luò)融合屬于十分直觀且常識(shí)性的概念,但是一旦你深入網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)部署細(xì)節(jié)和基礎(chǔ)設(shè)施,就會(huì)發(fā)現(xiàn)一切變得非常復(fù)雜。雖然很久以前,以太網(wǎng)就贏得了網(wǎng)絡(luò)霸主地位,但問(wèn)題仍然存在于融合塊級(jí)存儲(chǔ)中—不同的NAS協(xié)議都適用于網(wǎng)絡(luò)文件訪(fǎng)問(wèn)。FCoE就像是一個(gè)創(chuàng)可貼,對(duì)于那些具有FC網(wǎng)絡(luò)和陣列的企業(yè)而言很有用,而對(duì)于那些沒(méi)有FC網(wǎng)絡(luò)和陣列的企業(yè)而言,iSCSI是一個(gè)不錯(cuò)的替代品。
愿意部署網(wǎng)絡(luò)融合的企業(yè)會(huì)發(fā)現(xiàn)本地以太網(wǎng)解決方案(例如Coraid的產(chǎn)品)是更好的選擇,但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,塊和文件存儲(chǔ)的整個(gè)概念需要被分布式云感應(yīng)應(yīng)用程序和存儲(chǔ)協(xié)議(如Amazon S3、Eucalyptus Storage Controller或OpenStack Object Storage)取代。
但是在那之前, 有多種方法可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)融合,其中最好的方法取決于企業(yè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用程序和風(fēng)險(xiǎn)承受能力。