數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)合并的痛點(diǎn)

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作者:harbor

2015-11-12 10:25:55

來(lái)源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

將數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)流量和存儲(chǔ)流量放在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,就相當(dāng)于將公路與鐵路的交通放在一起,這樣做是可行的,但是需要特別地小心準(zhǔn)備和監(jiān)控,要注意到FCOE技術(shù)面臨的諸多痛點(diǎn)。

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)歷來(lái)都是二分天下,數(shù)據(jù)網(wǎng)和存儲(chǔ)網(wǎng)各占一半,平分秋色。數(shù)據(jù)網(wǎng)采用的是以太網(wǎng)IP技術(shù),而存儲(chǔ)網(wǎng)采用的是FC光纖通道技術(shù)。關(guān)于為何會(huì)出現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò),兩種技術(shù),這有歷史的原因,可以找度娘問(wèn)問(wèn),這里自不必細(xì)說(shuō),不過(guò)從數(shù)據(jù)中心誕生的那天起,就討論如何才能將兩張網(wǎng)合二為一,兩張網(wǎng)若能合成一張網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的:節(jié)約成本,不用建造兩張網(wǎng)絡(luò),減少服務(wù)器所需的網(wǎng)絡(luò)接口卡數(shù)量,減少服務(wù)器電費(fèi)預(yù)算并降低冷卻要求;大幅度減少需要管理的線(xiàn)纜數(shù)量,方便維護(hù),不用掌握以太和光纖通道兩種技術(shù),只要掌握一種就可以。然而,現(xiàn)實(shí)是殘酷的,畢竟兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)差別太大,各自有各自的特點(diǎn),幾乎無(wú)法互相替代,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的原理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的原理是完全不同的,這就像服務(wù)器也有硬盤(pán),也可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù),但是畢竟部署存儲(chǔ)設(shè)備,沒(méi)有存儲(chǔ)設(shè)備的容量和數(shù)據(jù)容錯(cuò)機(jī)制,所以?xún)烧邿o(wú)法互相代替。既然網(wǎng)絡(luò)兩端的設(shè)備無(wú)法代替,那么是否可以將網(wǎng)絡(luò)中間這部分互相替代呢?答案是肯定的。不管是傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)還是傳輸存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò),都是對(duì)報(bào)文協(xié)議格式進(jìn)行了定義,IP協(xié)議格式和FC協(xié)議格式自然不同,所以無(wú)法互相使用,不過(guò)可以進(jìn)行封裝,將FC協(xié)議外層再用IP協(xié)議封裝,或者將IP協(xié)議外層再用FC協(xié)議封裝,這樣就可以在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中傳輸存儲(chǔ)數(shù)據(jù),或者可以在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中傳輸以太數(shù)據(jù)。我們知道以太網(wǎng)IP技術(shù)發(fā)展得很快,這促使以太網(wǎng)IP技術(shù)越來(lái)越成熟,相比之下FC技術(shù)卻發(fā)展較慢,在這樣的情況之下,希望利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的呼聲越來(lái)越高,這樣就可以實(shí)現(xiàn)兩張網(wǎng)的合并,因此誕生了一項(xiàng)新型技術(shù)----FCOE技術(shù)。

FCOE是兩張網(wǎng)合一的技術(shù)基礎(chǔ),實(shí)質(zhì)上就是在FC報(bào)文外再增加一個(gè)FCOE報(bào)文頭,從而實(shí)現(xiàn)在以太網(wǎng)中傳輸存儲(chǔ)報(bào)文的目的。通過(guò)在數(shù)據(jù)中心部署FCOE網(wǎng)絡(luò),可以用一張以太網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)兩大功能。這種技術(shù)對(duì)于FC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商來(lái)說(shuō)是晴天霹靂,一旦這種技術(shù)成熟起來(lái),并且得到廣泛應(yīng)用,F(xiàn)C網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商就得關(guān)門(mén)大吉了。顯然,這個(gè)過(guò)程并不會(huì)是一帆風(fēng)順的,數(shù)據(jù)中心要想將兩網(wǎng)合并必須經(jīng)歷諸多痛點(diǎn)。首先存儲(chǔ)流量對(duì)丟包、延時(shí)非常敏感,而在以太網(wǎng)絡(luò)里這都不是事兒,但是在以太網(wǎng)絡(luò)里傳輸存儲(chǔ)流量就需要零丟包,延時(shí)低,這對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)提出了很高的要求。隨著10G/40G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,高帶寬解決了延時(shí)問(wèn)題,新的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也都具有大緩存技術(shù),并可以做到在遇到突發(fā)流量而導(dǎo)致的擁塞時(shí),數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延遲依然較低。對(duì)于丟包FCOE又設(shè)計(jì)了單獨(dú)的流控技術(shù),避免網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生丟包,當(dāng)服務(wù)器或者存儲(chǔ)向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)出流控幀時(shí),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以將流控幀傳遞給發(fā)送方,要求降速,如果擁塞情況不嚴(yán)重,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還可以將流量緩存在自己的設(shè)備中。FCOE中的流控技術(shù)與以太網(wǎng)的流控技術(shù)不同,流控效果更佳,雖然有了這些技術(shù)做保障,但是在實(shí)施中還是遇到了困難,會(huì)發(fā)現(xiàn)在FCOE網(wǎng)絡(luò)中流控幀都比較多,這造成FCOE網(wǎng)絡(luò)的流量并不是平穩(wěn)的,而總是有流量尖峰,這就是頻繁的流控所導(dǎo)致的,如果在存儲(chǔ)數(shù)量大的情況下對(duì)FCOE網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)考驗(yàn)。其次傳統(tǒng)二層以太網(wǎng)絡(luò)采用生成樹(shù)協(xié)議來(lái)保持消除環(huán)路,這意味著擁有冗余級(jí)聯(lián)的交換機(jī)只能使用其中一條級(jí)聯(lián)的帶寬,帶寬被大大浪費(fèi)。同時(shí),生成樹(shù)協(xié)議有可能會(huì)導(dǎo)致路徑過(guò)長(zhǎng),切換效率低,切換時(shí)間長(zhǎng),在這種場(chǎng)景下,無(wú)法滿(mǎn)足存儲(chǔ)流量轉(zhuǎn)發(fā)的要求。也就是部署FCOE網(wǎng)絡(luò)的話(huà),傳統(tǒng)的STP/MSTP/RRPP等環(huán)網(wǎng)協(xié)議通通不能用了,必須使用全新的環(huán)網(wǎng)協(xié)議,比如TRILL、Fabric Path、SPB等,這些新的環(huán)網(wǎng)協(xié)議理論上可以很好地解決冗余鏈路和鏈路切換效率低的問(wèn)題,但實(shí)際效果還未知。據(jù)了解真正在實(shí)際數(shù)據(jù)中心里部署TRILL等環(huán)網(wǎng)技術(shù)的依然很少,技術(shù)過(guò)新還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的接受過(guò)程。第三就是人員和流程的變更難題,存儲(chǔ)技術(shù)人員不想為以太網(wǎng)技術(shù)人員工作,他們知道這中間肯定有贏家有輸家,誰(shuí)都不想成為輸?shù)囊环?。在?shù)據(jù)中心不同部門(mén)之間的“劍拔弩張”也在以太網(wǎng)和存儲(chǔ)網(wǎng)傳輸方面扮演重要的角色。最后就是FCOE技術(shù)不便于維護(hù),雖然FCOE是一個(gè)基于以太網(wǎng)封裝的技術(shù),但是內(nèi)部實(shí)際上是FC報(bào)文,當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),定位分析問(wèn)題就很麻煩,需要結(jié)合服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)三者同時(shí)進(jìn)行分析,往往不好分析問(wèn)題出現(xiàn)在了哪一端。尤其是FCOE在服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)三大領(lǐng)域廠(chǎng)商實(shí)現(xiàn)上的差異,不同廠(chǎng)商設(shè)備之間配合就可能存在這樣那樣的問(wèn)題,所以一旦出現(xiàn)問(wèn)題,往往互相推諉,導(dǎo)致問(wèn)題遲遲無(wú)法解決。一旦出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,對(duì)于數(shù)據(jù)中心客戶(hù)的傷害是嚴(yán)重的,往往使得很多數(shù)據(jù)中心客戶(hù)轉(zhuǎn)而采用FC網(wǎng)絡(luò),或者干脆再將數(shù)據(jù)網(wǎng)和存儲(chǔ)網(wǎng)隔開(kāi),F(xiàn)COE技術(shù)往往都是剛上馬就會(huì)被撤下來(lái)。造成這樣的局面還是因?yàn)镕COE技術(shù)本身成熟度就不高,還需要懂得IP和FC兩種技術(shù)的人員,又需要不同廠(chǎng)商設(shè)備之間的默契配合,種種原因?qū)е翭COE技術(shù)被炒得很火,但是實(shí)際上用上的數(shù)據(jù)中心并不多。

將數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)流量和存儲(chǔ)流量放在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,就相當(dāng)于將公路與鐵路的交通放在一起,這樣做是可行的,但是需要特別地小心準(zhǔn)備和監(jiān)控,要注意到FCOE技術(shù)面臨的諸多痛點(diǎn),這些痛點(diǎn)問(wèn)題到目前為止,并沒(méi)有得到很好的解決,這也導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心二網(wǎng)合一成為空談,融合數(shù)據(jù)中心方案寸步難行。

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