向FCoE遷徙的思考

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

T11技術委員會下設的FC-BB-5工作組早在2009年6月就一致通過了FCoE的最終標準，并且T11技術委員會全體會議已將這項FC-BB-5標準提交給國際信息技術標準委員會（INCITS）審核，作為ANSI標準做進一步的處理。

據(jù)光纖通道行業(yè)協(xié)會（FCIA）聲稱，如今得到OEM認證的FCoE產(chǎn)品均是基于已完成的標準，也就是說，用戶們從一開始就能夠得益于標準化的FCoE解決方案。不過，那是將來的事，目前在大企業(yè)的存儲部門中，F(xiàn)CoE仍處于初期發(fā)展階段。

據(jù)去年4月進行的一項調(diào)查顯示，約有9%的調(diào)查對象表示，他們計劃在2009年試用FCoE，而33%的人計劃到2010年或2011年部署FCoE。不過，大多數(shù)的人（58％）表示，他們目前還沒有具體的部署計劃。前不久，同樣的調(diào)查顯示，計劃今年部署FCoE的用戶數(shù)量略有增長，為13%，但幾乎57%的用戶沒有做任何改變，他們?nèi)匀粵]有具體的部署計劃。

不過，行業(yè)分析師對此并不意外，因為這項技術目前仍處于起步階段。據(jù)IDC預測，融合網(wǎng)絡試驗項目將在2010年有所增多，預計在2011年會得到大規(guī)模的部署。IDC存儲系統(tǒng)副總裁Richard Villars認為，F(xiàn)CoE和融合增強型以太網(wǎng)（CEE）技術的采用絕不僅僅是一種技術過渡，而是改變企業(yè)構(gòu)建和運營數(shù)據(jù)中心的方式這一總體目標的一部分。他說：“服務器變得越來越小，服務器外面的所有電纜越來越密集地被捆扎在一起?，F(xiàn)在已出現(xiàn)了模塊化系統(tǒng)部署模式，而數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)師們應該開始為未來設計而規(guī)劃了，要為使用這些融合技術的環(huán)境而規(guī)劃，確定如何做到布線和供電最優(yōu)化。”

降低布線成本和復雜性

標準制定機構(gòu)將要批準基于以太網(wǎng)的光纖通道（FCoE）和融合增強型以太網(wǎng)（CEE，又叫數(shù)據(jù)中心橋接即DCB）成為官方標準，在同一個以太網(wǎng)網(wǎng)絡上傳送局域網(wǎng)流量和光纖通道SAN流量將隨之迅速變成現(xiàn)實。

伴隨局域網(wǎng)和SAN流量一并傳輸而來的是可以大大減少把服務器連接至數(shù)據(jù)中心的存儲資源所需的電纜數(shù)量。咨詢顧問聲稱，現(xiàn)在可以開始為統(tǒng)一網(wǎng)絡架構(gòu)而做規(guī)劃了。

以太網(wǎng)有缺點，它被認為是一種“盡力”（best-effort）網(wǎng)絡，它并不總是按序傳送數(shù)據(jù)，甚至可能因網(wǎng)絡堵塞而丟失數(shù)據(jù)包。存儲網(wǎng)絡要求數(shù)據(jù)按序傳送，并且完好無損，這就是為什么當初要開發(fā)高性能的光纖通道協(xié)議，建立一個單獨的“無損”（lossless）網(wǎng)絡，以便在服務器與存儲設備之間傳送SCSI流量。

結(jié)合這兩種網(wǎng)絡，在IP網(wǎng)絡上傳送存儲流量需要兩個要素：萬兆以太網(wǎng)和以太網(wǎng)的改進，從而在不影響性能的情況下防止數(shù)據(jù)丟失。這些改進統(tǒng)稱為CEE或DCB，目前正由IEEE 802.1工作組下設的數(shù)據(jù)中心橋接（DCB）任務組來敲定，預計今年年底前會完成。

在萬兆以太網(wǎng)上實施CEE，便于部署FCoE?；谝蕴W(wǎng)的光纖通道可將光纖通道幀封裝成以太網(wǎng)幀。FCoE標準允許存儲流量在萬兆以太網(wǎng)通道上可靠地傳送，從而實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡架構(gòu)。

向?qū)嵤┤诤匣蚪y(tǒng)一網(wǎng)絡架構(gòu)邁出的第一步是，由傳統(tǒng)的網(wǎng)絡適配器改用融合網(wǎng)絡適配器（CNA）卡。如果使用目前的技術，服務器通常需要傳送以太網(wǎng)流量的網(wǎng)卡和傳送存儲流量的主機總線適配器，各自需要多條電纜。

大多數(shù)服務器利用千兆以太網(wǎng)銅纜來進行連接，從服務器到接入交換機的電纜會多達10條。導致電纜密密麻麻的原因有很多。多核處理器提供了強大的處理能力，需要大量的網(wǎng)絡帶寬。

由于許多企業(yè)部署數(shù)量眾多的虛擬服務器或虛擬機，千兆以太網(wǎng)已成為數(shù)據(jù)中心的瓶頸。在一些情況下，服務器管理員在每臺服務器上運行的應用程序超過20個。這個現(xiàn)象需為每臺物理服務器確保大量帶寬。

FCoE是融合或統(tǒng)一網(wǎng)絡概念中的一個重要基礎，但統(tǒng)一網(wǎng)絡架構(gòu)完全基于無損萬兆以太網(wǎng)，而萬兆以太網(wǎng)允許使用FCoE，又支持使用其他存儲/網(wǎng)絡協(xié)議，如iSCSI、CIFS和NFS。

統(tǒng)一架構(gòu)最初會影響數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的頭幾米。服務器會使用FCoE，而CEE以10Gbps的速度把服務器連接至第一個中繼段，即接入服務器。隨后使用光纖通道，流量轉(zhuǎn)向到局域網(wǎng)或現(xiàn)有的SAN。暫且不說FCoE，單單萬兆以太網(wǎng)就有望大大減少把服務器連接至交換機所需的電纜數(shù)量。

虛擬化促進FCoE應用

隨著FCoE標準即將落實到位，采用虛擬化存儲的公司有望獲得由這項存儲協(xié)議帶來的好處。

據(jù)TheInfoPro信息技術咨詢公司的一項新研究顯示，基于以太網(wǎng)的光纖通道存儲協(xié)議可能會改善虛擬化項目，因為它可確保虛擬機有更強的移動性，《財富》1000強公司中已有1/4以上的公司計劃采用它。TheInfoPro公司存儲研究部門執(zhí)行董事Rob Stevenson表示，很少有公司已開始使用FCoE產(chǎn)品，考慮到FCoE標準還沒有正式敲定，因此這不足為奇。他表示，但大企業(yè)的存儲主管們都期盼著FCoE將為虛擬化服務器帶來的種種好處。

Rob Stevenson表示，F(xiàn)CoE有望簡化布線方案，從而將減少把一個虛擬機從一臺服務器轉(zhuǎn)移到另一臺服務器所需的實際工作量。他說：“要是虛擬機的連接點比較少，就有更強的移動性?！奔幢阍谔摂M環(huán)境下，“硬件底層還是有需要合理配置的物理接口?！?/P>

TheInfoPro在去年11月到今年4月調(diào)查了303家《財富》1000強公司的存儲主管。當被問及哪些應用會從FCoE得到最大好處時，調(diào)查對象把虛擬化服務器列在了首位，其次是數(shù)據(jù)庫、刀片服務器、備份環(huán)境、微軟應用程序、災難恢復和數(shù)據(jù)倉庫。他們之后的報告聲稱，存儲主管們通常認為FCoE“會是將來主導性的存儲傳輸協(xié)議”，但如今采用者的數(shù)量寥寥無幾。只有3%的調(diào)查對象已經(jīng)在使用FCoE技術，另有26%在試用、評估或打算在近期或遠期部署FCoE。Rob Stevenson強調(diào)，國立實驗室、電信公司和一些技術公司在試用FCoE，但現(xiàn)在還沒有到主流用戶采用或用于關鍵任務應用領域的階段。

據(jù)Rob Stevenson聲稱，改用FCoE帶來了無損協(xié)議具有的優(yōu)點，但這項尚未完成的標準還沒有人們預期的多路徑和負載均衡等功能。因而，如今的FCoE像是一輛能開的汽車，但還沒有安全氣囊和后視鏡。他說：“我們采訪企業(yè)時，它們表示需要一套完整的功能?！?/P>

雖然這項標準還沒有完成，但思科、博科、EMC和NetApp等公司已在發(fā)布產(chǎn)品，為整個行業(yè)向FCoE邁進打下基礎。比方說，博科最近發(fā)布了一款交換機和多款網(wǎng)絡適配器，它們可以把基于以太網(wǎng)的光纖通道和融合增強型以太網(wǎng)（CEE）整合到一個平臺上；但該公司表示，預計要到2011年才會出現(xiàn)大規(guī)模采用。

Rob Stevenson表示，用戶通常認為NetApp和思科這兩家廠商能提供最佳的FCoE技術。TheInfoPro表示，用戶在等萬兆以太網(wǎng)在整個數(shù)據(jù)中心得到全面部署之后，才會采用FCoE。這至少需要兩三年的時間。

這家研究公司撰文道：“在可以預測的將來，光纖通道仍將是首選的主導技術；但FCoE在簡化布線、降低基礎設施成本和簡化管理等方面具有優(yōu)勢，這讓它有望成為下一代存儲架構(gòu)。”

FCoE與iSCSI孰優(yōu)孰劣

雖然FCoE搶走了風頭，但支持者認為，基于以太網(wǎng)的iSCSI（iSCSI over Ethernet）融合或統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心中服務器、存儲和網(wǎng)絡的功能同樣強大。

據(jù)光纖通道和iSCSI的擁護者聲稱，統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的關鍵組件是無損以太網(wǎng)，不過兩個陣營之間的信仰大戰(zhàn)一觸即發(fā)：到底誰能最有效地把存儲部分集成到基于以太網(wǎng)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心架構(gòu)？

Craig Chapman是系統(tǒng)集成商MCPc的思科統(tǒng)一計算系統(tǒng)戰(zhàn)略主管，他說：“大家都認為，如果你反對iSCSI或反對光纖通道，那你一定是個偏執(zhí)的人。不能迷戀于某一協(xié)議，也不能死抱著某一種方法，而是應根據(jù)實際情況，選擇最合適的解決方案?！?/P>

Craig Chapman表示，作為統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的一種方法，iSCSI對FCoE不構(gòu)成競爭關系。兩者都占有一席之地，如果企業(yè)已經(jīng)部署了其中某一項技術的話，就更是如此。

光纖通道通常受到大企業(yè)的青睞，大企業(yè)對延遲和丟包的容忍度低，又要求很高的應用程序吞吐量。但光纖通道要有自己的基礎設施，因此提高了成本。

中小型企業(yè)可能會選擇成本較低的iSCSI，它對延遲的容忍度高于光纖通道，但是“有損耗”，Craig Chapman說。

IDC公司連續(xù)性、災難恢復和存儲協(xié)調(diào)部門的研究經(jīng)理Steven Scully說：“你會在一些企業(yè)看到iSCSI，特別是用于復制解決方案和遠程辦公室安裝。從本質(zhì)上說，這些客戶會是龐大的FCoE用戶，但另一方面，你在中小企業(yè)可能很少見到FCoE。”

Craig Chapman表示，因為iSCSI運行在TCP/IP上，很容易受到TCP“開銷”的影響，比如TCP中的窗口特點。TCP窗口是服務器發(fā)送的一段數(shù)據(jù)，由幾個數(shù)據(jù)包組成。服務器從客戶機得到窗口已收到的確認消息，而且沒有錯誤后，它會發(fā)送數(shù)據(jù)包的下一個窗口。

要是出現(xiàn)錯誤，數(shù)據(jù)必須重發(fā)。這整個事件會導致iSCSI出現(xiàn)延遲、丟包。但沒有什么阻止得了企業(yè)利用iSCSI來融合或統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心中的服務器、存儲和網(wǎng)絡。的確，思科表示能做到基于以太網(wǎng)的iSCSI其傳輸能力與FCoE一樣強大。

現(xiàn)在市面上出現(xiàn)了Emulex等網(wǎng)卡廠商的10Gbps iSCSI融合網(wǎng)絡適配器，不過最受媒體關注的卻是FCoE，原因是思科態(tài)度明確地堅決支持統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的這項技術，另一個原因是這項技術比iSCSI更新。FCoE成為標準還不到一年，而iSCSI至少已有10年歷史了。

思科在2001年收購了iSCSI路由器初創(chuàng)公司NuSpeed，由此進入了iSCSI領域。此后，思科停止了NuSpeed產(chǎn)品（當時名為SN 5420）。思科服務器接入和虛擬化事業(yè)部的營銷副總裁Jackie Ross說：“我們發(fā)覺iSCSI主要應用于小企業(yè)；而光纖通道在小企業(yè)已經(jīng)建立了龐大的基礎，分析師們預計這個基礎會繼續(xù)龐大。我們不能忽視這個事實。”

iSCSI甚至在中小企業(yè)市場輸給了網(wǎng)絡附加存儲（NAS），原因是中小企業(yè)現(xiàn)在選擇NAS支持的基于文件的存儲，而不是選擇iSCSI和光纖通道支持的基于塊的存儲。Jackie Ross說：“隨著中小企業(yè)的需求不斷增長，NAS或基于文件的存儲隨之發(fā)展起來。由于以前一些要求只能通過基于塊的存儲來滿足，比如災難恢復和大大改善的多個網(wǎng)絡管理，現(xiàn)在利用基于文件的存儲就能滿足。這就是NAS的發(fā)展速度兩倍于iSCSI的原因?！?/P>

但是iSCSI方面仍保持健康的發(fā)展。Jackie Ross表示，對于沒有選擇NAS，而是選擇直接連接存儲（DAS）的公司來說，iSCSI在以每年約25%的速度增長。據(jù)iSCSI SAN市場的領導廠商戴爾聲稱，iSCSI的發(fā)展狀況甚至比這還好。IDC的數(shù)據(jù)顯示，iSCSI SAN市場在2009年第四季度比去年同期增長了40.6%。戴爾以29.2%的收入份額領跑這個市場，惠普以18.5%的份額緊隨其后。戴爾在2007年收購的iSCSI SAN廠商EqualLogic的iSCSI產(chǎn)品線在此期間更是猛增了44%，同時，IDC數(shù)據(jù)顯示，2009年全年，iSCSI存儲設備開支達到19億美元，預計到2013年會增加到44億美元，年復合增長率達到23.4%。2009年用戶在光纖通道/FCoE/InifiniBand上的開支達到了92億美元，預計到2013年會增加到111億美元，年復合增長率將近5%。

另外，戴爾稱最近它委托弗雷斯特研究公司對213家公司做了存儲和統(tǒng)一架構(gòu)計劃方面的調(diào)查。據(jù)戴爾聲稱，調(diào)查發(fā)現(xiàn)2/3的調(diào)查對象準備在1〜3年內(nèi)向統(tǒng)一架構(gòu)遷移；在知道或了解統(tǒng)一架構(gòu)的人當中，有56%的人認為iSCSI最適合，27%的人認為FCoE最合適。

戴爾從調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，今后12個月的存儲采購，萬兆以太網(wǎng)和iSCSI陣列是兩大選擇。在所有調(diào)查對象當中，45%的人計劃購買萬兆以太網(wǎng)交換機或相關設備，而39%的人計劃購買iSCSI陣列。

由于客戶在認真考慮融合數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，難怪上述調(diào)查結(jié)果及其在iSCSI市場的地位讓戴爾歡欣鼓舞。戴爾負責EqualLogic iSCSI存儲產(chǎn)品系列的高級經(jīng)理Travis Vigil說：“如果你今天做出統(tǒng)一架構(gòu)方面的決定，你會關注已存在多年的iSCSI。iSCSI通過了多年的測試和驗證，又有實際的客戶部署案例，讓你能夠以1Gbps和10Gbps的速度統(tǒng)一架構(gòu)。所以，它為你帶來了比其他技術更大的靈活性?！?/P>

不過，Travis Vigil和Jackie Ross都認為，信仰大戰(zhàn)毫無意義，融合數(shù)據(jù)中心的真正統(tǒng)一者是擁有流量控制功能的無損以太網(wǎng)，IEEE下設的數(shù)據(jù)中心橋接（Data Center Bridging，DCB）任務組正在敲定這項標準。Travis Vigil說，他們強烈贊同“基于以太網(wǎng)”這部分，至于客戶部署基于以太網(wǎng)的iSCSI還是基于以太網(wǎng)的光纖通道，那是下一個選擇。他表示，數(shù)據(jù)中心橋接對以太網(wǎng)的改進不但會造福FCoE，還會造福iSCSI：讓融合架構(gòu)變成無損耗、低延遲、更可靠。“區(qū)別在于，F(xiàn)CoE需要DCB方面的改進；對于iSCSI而言，你擁有靈活性，因為iSCSI不需要DCB方面的改進——但這種改進的確有助于讓融合基礎設施具有更易預測的性能?！?/P>

思科的Jackie Ross說：“人們說只能選擇其一時，我們總覺得有些為難，技術并不是非此即彼的，關鍵在于確保你部署了合適架構(gòu)，能夠支持你所選擇的、可能已經(jīng)出現(xiàn)在環(huán)境中的技術?！?/P>

那么，是不是說只要有了無損以太網(wǎng)架構(gòu)，iSCSI就能用于將存儲系統(tǒng)與服務器和網(wǎng)絡融合起來呢？Frank Berry是數(shù)據(jù)中心市場分析公司IT Brand Pulse的首席執(zhí)行官兼統(tǒng)一網(wǎng)絡實踐高級分析師，他說：“我肯定這么認為。這取決于聽眾是誰?！彼A計，在五年內(nèi)，來自iSCSI存儲的收入會超過來自光纖通道存儲的收入。