四基本要素驅(qū)動存儲網(wǎng)絡(luò)融合

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今天，企業(yè)IT簡化管理、提高效率、降低成本的需求使數(shù)據(jù)中心整合成為趨勢。

在全球經(jīng)濟(jì)存在眾多不確定因素的今天，企業(yè)紛紛尋找提高效率的途徑，力求事半功倍，簡化運(yùn)營。對于數(shù)據(jù)中心來說，則要設(shè)法降低資本支出和運(yùn)營支出（CAPEX和OPEX）。效率能否提高與數(shù)據(jù)中心的整合密切相關(guān)，而且這種整合始終是一個關(guān)鍵的推動因素。同時，我們還需要節(jié)省占地空間，降低功耗和冷卻要求，這一切都需要設(shè)法提高運(yùn)營效率。此外，對計算資源的需求也在增加，如Web應(yīng)用、在線系統(tǒng)、虛擬桌面、VoIP以及傳統(tǒng)應(yīng)用和社交媒體平臺的日益普及，使對計算資源的需求不斷增加，而這又對數(shù)據(jù)中心提出了更高的I/O需求。最后，數(shù)據(jù)中心的中心問題其實就是環(huán)境問題，如何讓數(shù)據(jù)中心“綠色環(huán)保”起來，企業(yè)需要考慮的環(huán)境因素包括溫室氣體排放、碳足跡和部署的復(fù)雜性。IT經(jīng)理們一直致力于降低總體復(fù)雜性，以推動運(yùn)營效率的提高。

當(dāng)我們分析這些挑戰(zhàn)或幫助人們應(yīng)對它們時，首先要考慮的就是下一代CPU的增長?？纯碞ehalem 5700和7500 CPU，它們是第一代服務(wù)器處理器，是專為支持服務(wù)器虛擬化而設(shè)計的。這些處理器中增加了獨特的功能集，可支持I/O 管道傳輸，并能夠幫助創(chuàng)建虛擬數(shù)據(jù)路徑，服務(wù)器的內(nèi)核數(shù)量也從典型的最大16個內(nèi)核提高到32甚至64個虛擬CPU內(nèi)核的超線程配置。這些內(nèi)核的運(yùn)行速度更快，每個內(nèi)核能夠運(yùn)行更多的虛擬機(jī)。根據(jù)IDC 2009年的調(diào)查，預(yù)計每個CPU運(yùn)行的內(nèi)核數(shù)量在3～4個，而對于Nehalem級服務(wù)器，這一數(shù)字會猛增到10～12個。這種需求的增長推動了萬兆以太網(wǎng)、Chip down LOM（LAN on Mother Board）解決方案以及HBA卡的使用。而且，正是由于虛擬化和服務(wù)器CPU的功能增加所共同推動的這種I/O聚合，才促使整合度的提高。

當(dāng)然，接下來要談的是服務(wù)器整合。當(dāng)我們談?wù)撨@個問題時，當(dāng)然希望所使用的服務(wù)器越少越好，同時讓每臺服務(wù)器能運(yùn)行更多的虛擬機(jī)。形成這一趨勢的一個要素是存儲需求的增長。這種增長的速度很快，達(dá)到了40%的年復(fù)合增長率，需要TB級的架構(gòu)。這在很大程度上是由于Web服務(wù)、視頻、圖片和文件應(yīng)用的大量使用（如PowerPoint）而造成的。這些文件可能比我們所使用的傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫要大得多。

I/O聚合需求的增長、刀片服務(wù)器的物理限制以及增強(qiáng)型以太網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)步，正在共同推動著存儲網(wǎng)絡(luò)的融合。

是什么在推動著融合呢？我們已經(jīng)了解了推動數(shù)據(jù)中心整合的這些首要因素，如我們在前面所解釋的。接下來將要討論的新技術(shù)（它們處于次要地位）包括增強(qiáng)型以太網(wǎng)，它讓萬兆以太網(wǎng)的外觀和運(yùn)行方式都很像光纖通道。因此，它摒棄了以太網(wǎng)的易損耗特征，將以太網(wǎng)帶入一個無損耗的光纖架構(gòu)，有點像現(xiàn)在的光纖通道，IT經(jīng)理可以在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)物理層上有效地實現(xiàn)高性能和低延遲，帶來萬兆以太網(wǎng)（10GbE )的規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，同時保留FCoE（Fibre Channel over Ethernet）的性能和延遲優(yōu)勢。

在融合的驅(qū)動因素方面，另外一個比較大的變化是向刀片服務(wù)器的遷移。隨著IT公司紛紛向刀片服務(wù)器遷移，我們所擁有的能夠容納I/O連接的物理空間非常有限， 但與此同時，相對于以前的千兆以太網(wǎng)或4GB光纖通道，現(xiàn)在我們能夠使用萬兆以太網(wǎng)了，因為需求的提高增加了帶寬使用，而這一切都可共存于萬兆以太網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)中，并根據(jù)所需要傳輸?shù)牧髁款愋瓦M(jìn)行配置。這些流量類型包括通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量、通過iSCSI和NAS傳輸?shù)拇鎯α髁炕蛲ㄟ^FCoE傳輸?shù)墓饫w通道流量。刀片服務(wù)器帶來了獨特的挑戰(zhàn)，而且，虛擬機(jī)在單一刀片上的聚合推動著對高I/O容量的需求，再加上CPU和每個服務(wù)器上虛擬機(jī)數(shù)量的增長，共同推動著向萬兆以太網(wǎng)的過渡。然而，我們正在將這種I/O匯集到更小的物理連接空間內(nèi)，而這正是網(wǎng)絡(luò)融合的一個重要驅(qū)動因素。I/O聚合需求的增長、刀片服務(wù)器的物理限制以及增強(qiáng)型以太網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)步，正是共同推動網(wǎng)絡(luò)融合的因素，而且這也是真正開始推動生態(tài)系統(tǒng)增長的原因所在。

存儲網(wǎng)絡(luò)融合已成為大勢所趨，并得到了多數(shù)廠商的支持，同時競爭也已經(jīng)開始。

數(shù)據(jù)中心的根本驅(qū)動因素是價格?；貞浺幌?007年10G網(wǎng)絡(luò)接口卡的每端口價格當(dāng)時達(dá)到了1000多美元，而現(xiàn)在它正在快速下降，2010年的價格只有2007年的一半，每端口接近500美元（刀片系統(tǒng)的這一數(shù)字僅為250美元）。隨著我們逐漸遷移到10GBASE-T，我們不再使用光連接，而采用銅纜連接，那么你就會發(fā)現(xiàn)，每端口的價格會降到200美元以下。同所有其他事情一樣，當(dāng)性能大幅提高，價格也以同樣的趨勢降低時，市場就開始朝這個方向發(fā)展。但目前這一市場還處于初步發(fā)展階段，我們可以將2010年視為試驗?zāi)辍，F(xiàn)在，所有主要的服務(wù)器存儲網(wǎng)絡(luò)都支持融合網(wǎng)絡(luò)。在2010年，我們將看到，數(shù)據(jù)中心逐步實施試點項目，并開始早期部署或早期測試。之后，放眼2011年和2012年，它們將被納入預(yù)算，因為那時他們將淘汰一些老設(shè)備，并用新一代設(shè)備取代它們。2012年到2013年年底將是一個轉(zhuǎn)折點，光纖通道將不再是市場上的主導(dǎo)技術(shù)，取而代之的是FCoE和融合網(wǎng)絡(luò)。以上這些數(shù)字出自Dell’Oro Group的統(tǒng)計報告。

正如我們前面談到的那樣，推動網(wǎng)絡(luò)融合的有四個基本要素：運(yùn)營效率、數(shù)據(jù)中心整合、計算資源需求的增長和數(shù)據(jù)中心的綠色環(huán)保。其他驅(qū)動因素還包括作為多級交換標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型以太網(wǎng)。在這個領(lǐng)域，我們已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但仍然還有一些限制，不過在接下來的12個月內(nèi)，它們會得到解決。這也是為什么我們將2011年視為大規(guī)模部署或推廣年的一個關(guān)鍵原因。2010年是開始向10GbE過渡的第一年；2011年我們將看到FCoE架構(gòu)的全面實施；2012年，目標(biāo)設(shè)備將真正發(fā)揮重要作用。盡管有很多目標(biāo)設(shè)備已宣布上市，但提出具體支持計劃的只有NetApp公司，其他廠商的產(chǎn)品將從今年開始陸續(xù)投放市場。

所有主要的服務(wù)器、交換機(jī)和存儲廠商均圍繞該技術(shù)推出了他們自己的產(chǎn)品。對于存儲網(wǎng)絡(luò)融合，最重要的一點是，它是向后兼容的。你可以保留現(xiàn)有的1Gb IP iSCSI和NAS設(shè)備以及現(xiàn)有的4Gb和 8Gb 光纖通道設(shè)備，這可以提供投資保護(hù)和成本節(jié)省。

我們目前看到的是發(fā)生在機(jī)架中的初步整合。在機(jī)架中，我們正在減少架頂式交換機(jī)以及主機(jī)總線適配器（HBA）或Mezzanine卡、機(jī)架或刀片服務(wù)器的數(shù)量。然后，我們看到了虛擬NIC和虛擬HBA/CAN技術(shù)的應(yīng)用，以實現(xiàn)虛擬機(jī)的帶寬管理和SLA管理。從競爭格局看，我們會看到英特爾、博通、博科、QLogic和Emulex在CNA領(lǐng)域的競爭，思科和博科在架頂式交換機(jī)領(lǐng)域的競爭，而在OEM服務(wù)器支持方面，有來自思科、惠普、IBM和戴爾的競爭。在以太網(wǎng)目標(biāo)設(shè)備方面，所有廠商均支持現(xiàn)有的光纖通道、iSCSI或NAS。EMC已經(jīng)宣布支持萬兆以太網(wǎng)和iSCSI。NetApp也宣布支持10Gb的 NAS、iSCSI以及FCoE；明年，我們還會看到目標(biāo)設(shè)備廠商發(fā)布的更多支持信息。

當(dāng)我們展望未來幾年的存儲網(wǎng)絡(luò)市場時，我們預(yù)計，首先映入眼簾的會是10Gb Ethernet for IP（主要歸因于向采用Nehalem 5700和7500 CPU的服務(wù)器的過渡），其次是10Gb FCoE和iSCSI的融合。