存儲也該邁入40GE了

隨著云計算、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的持續(xù)高速增長，社會對信息化的追求直接導致了網(wǎng)絡對高帶寬的追求，由此催生了以太網(wǎng)各種標準，而不同標準從概念化到產業(yè)鏈成熟（即可規(guī)模商用）的時間也在逐漸縮短。速度從3Mbps到現(xiàn)在逐漸成為主流的標準IEEE 802.3ba 支持40Gbps的速度，速度快速增長。我們暫且忽略在這過程中的種種，先來看看今天異軍突起的40GE以太網(wǎng)到底是什么吧。

目前運營商的IT骨干網(wǎng)已經(jīng)開始大量使用40Gb/s的鏈路，40Gb以太網(wǎng)（40GE）是一個標準，是由IEEE 802.3ba 工作小組開發(fā)，2010年正式獲得批準。在產業(yè)鏈方面，40GE芯片和光模塊都已經(jīng)具備了成熟的商用能力，已在網(wǎng)絡領域廣泛應用。40GE組網(wǎng)在網(wǎng)絡帶寬提供、網(wǎng)絡綜合成本、未來業(yè)務需求和技術演進趨勢等方面相比10GE組網(wǎng)更具優(yōu)勢。

40GE以太網(wǎng)是目前大規(guī)模商用的最大帶寬、最高速率的以太網(wǎng)接口，其在實現(xiàn)方面有自己獨特的地方。在物理層(PHY)實現(xiàn)方面，由于40GE速率高，40GE的物理媒質附屬(PMA)子層和物理媒質依賴(PMD)子層與10GE相比有較大變化。與10GE相比，40GE的MAC與物理層的接口由原來的XGMII接口演變成XLGMI接口，接口容量由10Gbit/s提高到40Gbit/s，數(shù)據(jù)通道位寬由32 bit增加到64 bit。在子層接口方面，40GE的PMA與PMD子層之間接口為XLAUI/CAUI，該接口為4×10Gbit/s，40GE PMD采用并行接口，傳輸媒質有銅線、多模光纖、單模光線等。

RDMA，Remote Direct Memory Access（遠程直接數(shù)據(jù)存?。┦且环N網(wǎng)卡技術，支持同步數(shù)據(jù)在本地直接存取對端引擎的內存，可以將同步數(shù)據(jù)從一個系統(tǒng)通過網(wǎng)絡快速傳送到遠程系統(tǒng)內存中，不需要經(jīng)過CPU耗時的傳輸，從而減少對總線帶寬和CPU開銷的需要，大幅度降低時延。該技術可以在40GE網(wǎng)卡設備上進行支持。

支持RDMA技術的40GE以太網(wǎng)技術在現(xiàn)在的IT數(shù)據(jù)中心中得到了青睞，目前大多數(shù)服務器、網(wǎng)絡廠家都支持這種高速的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡技術，因為伴隨著海量數(shù)據(jù)的處理，大數(shù)據(jù)分析不斷進行數(shù)據(jù)交互等應用場景，需要高帶寬、低延時的數(shù)據(jù)傳輸通道。40Gb以太網(wǎng)憑借著其自身的諸多優(yōu)勢，逐漸成為用戶使用的新選擇。但是在存儲領域，40G以太網(wǎng)還沒有得到大范圍的使用，這是因為存儲在整個數(shù)據(jù)中心來說，是比較封閉的，無論其存儲產品線的歷史原因、存儲操作系統(tǒng)支持情況還是其對新技術的擁抱程度，都會稍微落后于整個IT發(fā)展的速度。但是，目前40Gb以太網(wǎng)技術已經(jīng)非常成熟，服務器和網(wǎng)絡均大范圍支持這種高速以太網(wǎng)技術，這就要求存儲在速度上也要匹配前端業(yè)務的需求，存儲引入40GE成為一種發(fā)展趨勢。

看40GE存儲的傲人指標

宏杉科技率先將40GE以太網(wǎng)技術引入存儲領域，成為了業(yè)內首家在存儲上支持40GE的廠家，而且宏杉科技將40GE技術用于對稱雙活存儲的數(shù)據(jù)同步，大大提升了兩套存儲之間的數(shù)據(jù)同步效率，進一步鞏固了自身在雙活存儲領域的領先地位。為什么雙活存儲需要高的帶寬呢？因為對于雙活存儲來講，數(shù)據(jù)同步的效率會影響整個雙活存儲性能，所以如何選擇雙活存儲之間的同步鏈路成為雙活解決方案的一個關鍵點。目前業(yè)界有使用10GE和16Gb FC等幾種鏈路的雙活數(shù)據(jù)同步，40GE比10GE和16GbFC具有更高的效率，所以宏杉科技率先將40GE技術用于對稱雙活存儲的數(shù)據(jù)同步，可以為用戶提供更加高效和完善的雙活存儲解決方案。

以下是針對40GE和10GE的網(wǎng)絡接口帶寬及IOPS的性能對比測試，采用的性能測試工具是netperf，在4個進程的壓力情況下進行的。通過測試結果，可以看到10GE卡最大帶寬可以達到1128.84MB/s，最大IOPS可以達到88134.31。而在40GE卡的情況下，最大帶寬可以達到4488.99MB/s，最大的IOPS可以達到156321.48。通過測試數(shù)據(jù)可以看到，帶寬40GE的是10GE的4倍左右，IOPS上40GE的是10GE的2倍，性能提升非常明顯。而且40GE卡的平均響應時間只是10GE網(wǎng)卡的響應時間的一半。

　　　　　　



宏杉科技用40GE玩什么

1、支持雙活存儲，高速數(shù)據(jù)同步

采用40GE以太網(wǎng)進行對稱雙活存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步。通過在兩臺存儲陣列上配置40GE以太網(wǎng)接口卡，利用光纖直接連接或者利用交換機組網(wǎng)來構建雙活存儲系統(tǒng)的私有網(wǎng)絡來進行數(shù)據(jù)同步。宏杉科技的雙活存儲在業(yè)界率先支持40GE以太網(wǎng)技術，40GE是目前業(yè)界以太網(wǎng)實際應用中具有最高帶寬的傳輸技術，基于40GE以太網(wǎng)數(shù)據(jù)同步的對稱雙活存儲，不僅保證了數(shù)據(jù)同步速率，而且簡化了對網(wǎng)絡鏈路的要求。

2、支持主機接口互聯(lián)，滿足應用需求

宏杉科技的40GE以太網(wǎng)IO模塊可用于與前端主機互聯(lián)，大大提升了前端應用服務器和存儲之間的通道帶寬，可以滿足大規(guī)模應用的高并發(fā)需求。

3、支持RDMA技術，顯著降低時延

宏杉科技的40GE IO模塊支持RDMA網(wǎng)卡技術，支持在本地直接存取對端引擎的內存，可以將需要同步的數(shù)據(jù)從一個系統(tǒng)通過網(wǎng)絡快速傳送到遠程系統(tǒng)內存中，不需要經(jīng)過CPU耗時的傳輸，從而減少對總線帶寬和CPU的開銷，采用RDMA技術可以將鏈路時延減少80%。同時，宏杉科技存儲設備的ODSP軟件平臺優(yōu)化支持RDMA存取方式，大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅堋?br />


4、支持中端存儲多控互聯(lián)，提高效率

目前在中端存儲領域，各個存儲廠家基本上使用的都是萬兆網(wǎng)絡進行互聯(lián)多個雙控組成8控存儲系統(tǒng)，宏杉科技的MS3000、MS5000中端存儲系列的多控存儲系統(tǒng)，也會引入40GE的互聯(lián)技術。通過40GE互聯(lián)，不僅可以為以后集群的擴展預留空間，保證集群彈性擴展，而且為控制器之間提供了高速的數(shù)據(jù)傳輸通道進行數(shù)據(jù)轉發(fā)。通過40GE進行存儲控制器互聯(lián)，可以大大地降低鏈路時延，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?。為滿足大數(shù)據(jù)、低延時、高并發(fā)的存儲需求，提供強有力的技術支撐。

存儲互聯(lián)是未來存儲發(fā)展的方向，40GE是進行存儲互聯(lián)的強有力的紐帶。顯然，在存儲互聯(lián)領域、在高速傳輸技術擁抱方面，宏杉科技走在了業(yè)界發(fā)展的最前面。目前，宏杉科技創(chuàng)新的將網(wǎng)絡、服務器的40GE高速帶寬技術引入到了存儲的解決方案中，不僅可以采用高效40GE技術來構建的雙活存儲系統(tǒng)，大幅提升雙活數(shù)據(jù)同步速度，完美解決雙活存儲兩個節(jié)點間數(shù)據(jù)同步的帶寬問題。而且還可以將40GE以太網(wǎng)技術用于與前端主機互聯(lián)，大大提升前端應用服務器和存儲之間的通道帶寬，可以滿足大規(guī)模應用的高并發(fā)需求。通過支持RDMA的40GE技術，可以完美解決存儲互聯(lián)的理念，將存儲互聯(lián)的理念進行實實在在的落地。在云計算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+高速發(fā)展的今天，只有做到存儲互聯(lián)才能更好地從上到下保證整個IT架構數(shù)據(jù)傳輸通道帶寬，更好地為應用服務。宏杉科技借助40GE和RDMA這一套“組合拳”，將自己特色的存儲雙活解決方案中的數(shù)據(jù)同步效率提高了一個檔次，在兩套雙活存儲之間構建了一暢通高速的“信息高鐵”。