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众企业共谈网络融合催熟万兆存储

2010-03-02 15:27:00作者:郭涛来源:

摘要如今,iSCSI已经成为主流的存储解决方案,在各种应用、环境和业务类型中都得到了广泛应用。国际金融危机导致的服务器虚拟化部署的激增和IT预算的压力推动着iSCSI的发展。ESG预测,未来iSCSI存储将保持持续增长。...

ESG的最新统计结果显示,28%的受访企业已经采用iSCSI存储技术,24%的受访企业在数据中心部署了iSCSI技术。如今,iSCSI已经成为主流的存储解决方案,在各种应用、环境和业务类型中都得到了广泛应用。国际金融危机导致的服务器虚拟化部署的激增和IT预算的压力推动着iSCSI的发展。ESG预测,未来iSCSI存储将保持持续增长。

iSCSI适合大企业

任何一项技术若想获得市场的广泛认可,都必须具有清晰的技术增值点、广泛的功能性和适用性。iSCSI就是这样一种技术。不同规模的企业对iSCSI技术的接受程度有很大差别。ESG的调查结果显示,大型企业中iSCSI的应用率高于中型企业。这一结果令很多人感到意外。因为在这些人看来,iSCSI根本就不具有企业级技术的遗传基因。其实,iSCSI应用与大型企业的需求十分吻合。大型企业往往有更多的应用和数据,而这些应用和数据不可能都保存在昂贵的FC SAN存储设备上。iSCSI具备更好的成本优势。据ESG的调查,62%的正在使用iSCSI的企业只是将iSCSI SAN技术添加到现有的网络存储基础设施中,而不是取代FC SAN或NAS。这表明FC SAN和NAS在数据中心中仍占有重要位置。

iSCSI的市场驱动力

iSCSI拥有廉价的基本部件和较高的利用率,其成本比FC SAN低很多,是一种具有吸引力的企业存储平台。iSCSI使用灵活的、广泛应用的IP协议,可以轻松实现共享存储。iSCSI技术还具有易于掌握的指令和可管理性,这使它成为支持关键IT基础设施(如存储整合、业务连续性等)的理想存储平台。ESG的调查显示,55%的用户部署iSCSI系统,专门用于支持服务器虚拟化项目。实践证明,iSCSI存储是一个简单、便宜且可以支持服务器虚拟化的网络存储解决方案。这一点也有助于iSCSI保持可持续增长,并且不断拓宽应用领域。从某种程度上说,虚拟化有助于消除笼罩在数据中心上的神秘性,而更加透明的数据中心环境会鼓励更多人考虑采用iSCSI技术。

iSCSI的早期用户对iSCSI的性能和可靠性满意度较高。这些用户不只在非关键的项目上测试和部署iSCSI技术,也开始在关键应用中采用iSCSI技术。如今,iSCSI完全有能力为关键应用程序提供可靠的后端支持,包括数据库、Microsoft Exchange和桌面虚拟化等。ESG调查发现,最近部署Microsoft SharePoint的企业使用iSCSI SAN的可能性是使用Microsoft Share超过3年的企业的3倍。iSCSI可以利用现有的IP网络和资源,将网络存储的触角延伸到更多的业务部门。

潜力与实力

新的存储方法和系统不是企业讲排场的商品,而是经营企业的工具,需要有足够多具有前瞻性的用户花时间去证明这些新技术、新产品的有效性,并说服更多的用户使用这些新技术、新产品。举例来说,有人误以为虚拟服务器已占据了整个地球,到处都是云计算和固态硬盘驱动器。但事实是,IT的许多日常业务仍然运行在非虚拟化计算平台上,而云计算和固态存储的应用只是刚刚开始。云计算和固态存储是最具前途的应用,但它们也只是拥有巨大的潜力,目前还没有广泛的生产价值。

近年来,iSCSI存储无论是在使用的广度还是深度上都取得了重大突破。在网络融合的背景下,基于万兆的iSCSI存储在性能、可靠性等方面将展现出更大的优势。

从千兆平台到万兆平台,iSCSI存储将迎来一个新的发展阶段。万兆iSCSI存储最重要的是满足用户对高性能的需求。那些对iSCSI持怀疑态度的人们,最终不得不折服于IP存储技术的成本和使用优势,大型企业已广泛采用iSCSI技术就是一个例证。

统一网络两步走

■ 本报记者  郭涛

数据中心越来越庞大、越来越复杂,不仅增加了IT应用的难度,而且在成本、空间、人力等方面给用户造成了巨大的压力。在此背景下,数据中心用户一直期望能够通过统一的网络架构,把LAN、SAN和InfiniBand等整合在一起,进一步降低网络建设的成本和复杂度。

“统一网络架构是数据中心建设的必然趋势,也是戴尔简化IT和高效企业战略的延伸。”戴尔亚太区存储业务部高级经理许良谋表示,“但是在IEEE的数据中心桥接(Data Center Bridging,DCB)标准没有正式推出之前,用户在建设统一网络架构时应按部就班,走渐进式的统一网络之路。”戴尔大客户部存储市场管理高级经理彭宇恒补充说:“因为T11 FC-BB-5(FCoE)和IEEE的强化版以太网络DCB标准并不完善,所以戴尔不希望用户采用高风险的私有化技术。采用10GbE正式标准的iSCSI解决方案可以消除应用风险,让用户尽早享受到万兆以太网给数据中心带来的好处。”

渐进式策略

从目前情况看,大型数据中心特别是那些在网络平台上已经部署了万兆以太网的企业,可以十分方便地平移到万兆存储,即使用户现在拥有很多光纤通道存储设备,将来也可以一步步地迁移到统一网络架构中。适合万兆存储的应用类型主要包括数据仓库、高清视频编辑和大型虚拟化应用等。

在DCB标准出台之前,戴尔建议用户在万兆以太网的基础上,通过两步最终转向统一网络:第一步,采用万兆以太网+iSCSI的方式,将各类数据传输整合到以太网上,这样既能充分利用万兆以太网的带宽和便利性、iSCSI的高效存储和传输能力,又能以更低的成本实现更好的数据保护和网络管理;第二步,在DCB标准出台后,用户再引入FCoE,把基于光纤通道的应用也整合到万兆以太网上,从而提高统一网络的整合度。为了帮助用户以渐进的方式部署统一网络,戴尔于2010年1月发布了完整的万兆统一网络解决方案,主要包括万兆存储阵列EqualLogic PS6010和PS6510系列、配备24个SFP+万兆光纤端口和4个10GBase-T万兆铜线端口的PowerConnect 8024F交换机、基于QLogic技术的CNA网络聚合卡、戴尔与博科合作推出的PowerConnect B系列交换机、戴尔ProSupport整合服务和高级基础设施管理器。

FC与iSCSI可共存

彭宇恒表示,千兆存储在相当长的时期内还是主要的存储平台。千兆到万兆需要一个转换过程。数据中心有服务器、存储和网络,要想把整个系统转换到万兆平台,需要每一个环节都实现万兆连接。对于现有的大量千兆服务器和网络设备,千兆存储必须继续提供强有力的支持。戴尔推出的增强型千兆存储新品可以提高存储设备自身的I/O性能。

现阶段,FC与iSCSI是可以和平共存的。企业内部可以针对不同的应用使用不同的存储网络技术。许良谋举例说:“在部署主机虚拟化方案时,用户特别喜欢使用专为虚拟化应用设计的iSCSI存储。”

用户从现有架构转向万兆存储或统一网络架构时,必须注意避免陷入技术私有化的陷阱,否则会带来很大的投资风险和应用风险。用户应该采用基于正式技术标准构造的解决方案,这样才能有效保护IT技术的长期有效性和更好的兼容性。

许良谋表示,戴尔最新推出的万兆存储产品强调存储的“真”万兆速度,并且强调从千兆存储到万兆存储的数据平移和共存。所有成熟存储技术可自动延伸到万兆平台上。戴尔万兆存储产品是为实现全面的万兆效果设计的,并非简单地在插件板上加入万兆网卡。

考虑实际投资回报

■ 中国惠普有限公司业务发展经理 郭晓平

Los Angeles Valley College的IT经理Yefrem Kozin对HP LeftHand P4000 SAN解决方案给出了很高的评价:通过在两个校园数据中心里部署万兆HP LeftHand P4000 SAN解决方案、惠普刀片系统和VMware虚拟化软件,为校园提供了高性能的存储应用,满足了当前以及未来的需求。万兆HP LeftHand P4000 SAN具有易管理性,能够降低80%的维护成本,其高可靠性避免了数据丢失和业务中断。此案例说明,万兆存储具有广阔的应用前景。

性能不逊FC

需要指出的是,支持万兆存储网络的IP SAN的发展并不十分顺利。在21世纪之前,用户大多使用百兆网络。百兆网络只能提供10MB左右的实际带宽,因此在百兆网络流行的年代,IP SAN几乎没有什么发挥的空间,甚至U盘的速度都比iSCSI快。

随着千兆网络的迅速普及,IP SAN的发展速度也逐渐加快。大量用户在千兆网络上搭建IP SAN,最大带宽能达到100MB左右。但是,千兆网络的性能依然不足以对抗4Gb或8Gb FC SAN架构。因此,当万兆网络时代到来时,人们看到了IP SAN的美好未来。

由于都以IP为基础,用户从千兆平台升级到万兆平台是非常轻松的。升级到万兆平台对于存储设备来说,只是链路和带宽或部分协议的变化,不是整个架构的改变,而且性能有了大幅度的提升。

现在的万兆存储产品的性能并不逊于4Gb或8Gb FC SAN磁盘阵列。如果再搭配TOE卡,并对以太网交换机进行调优,万兆存储产品的性能甚至会优于传统FC SAN架构。

部署万兆存储应注意的问题

对于用户来说,从现有架构升级到万兆存储时,应注意如下事项:第一,要看看iSCSI存储能否支持万兆网络;第二,为了充分享受万兆存储带来的好处,还要配置相应的万兆交换机;第三,需要注意存储设备与客户端的连接距离,协议的不同可能导致传输距离的不同,例如CX4协议支持最大15米的传输距离;第四,万兆存储的成本相对较高,因此用户在升级时要考虑成本问题。众所周知,iSCSI的优势之一是性价比高。升级到万兆存储能否带来预期的投资回报率,需要用户进行调研。

万兆存储产品最适合哪些用户呢?通常来说,任何用户采用万兆网络都会对提升IP SAN的性能有所帮助。但是,如果用户的应用是密集型的小文件写操作,对存储带宽的要求就不会太高。另外,不同厂商的iSCSI存储产品由于架构不同,也不能单单凭借千兆和万兆的带宽来判断其性能高低。例如,HP LeftHand P4000 SAN采用网格式存储架构,每个节点拥有独立的引擎和对外接口,用户的硬盘数量越多引擎也越多,得到的出口带宽也就越大。HP LeftHand P4000 SAN本身标配了足够的千兆网络接口,如果用户希望得到更高的带宽,可以通过选配的方式增加万兆网络功能,从而实现万兆网络的连接。如果磁盘阵列采用传统的双控制器架构,当硬盘数量足够多时,控制器的出口可能成为瓶颈,此时就需要适当地增加主机端口数量或升级至万兆网络。

相对于千兆网络来说,万兆网络的局限性有以下几点:第一,连接距离问题,这主要取决于万兆网络的协议;第二,连接成本问题,由于万兆网并非主流网络,因此升级到万兆网络会带来更高的成本;第三,由于受到客户端操作系统、总线、处理器的限制,万兆网络的实际连接性能不可能达到理论上的1000MB,其实际能够达到的带宽必须经过测试才能知道。

万兆以太网交换机的选型

■ 博科公司大中国区技术总监 黄蓝玓

以太网技术已经进入万兆时代。以太网不再仅仅是局域网的技术,而将成为从桌面到核心、从企业到电信运营商、从局域网到Internet骨干的一统天下的第二层承载技术。

正因如此,作为网络核心的万兆以太网交换机也面临着前所未有的挑战。过去需要路由器来处理的Internet全路由、ACL、sFlow、IPv6路由、QoS、策略路由、组播路由等都需要以太网交换机来处理。能否同时线速处理以上业务成为网络核心万兆以太网交换机选型的关键考量。

今天,核心以太网交换机已经达到了多太比特级的超大容量。过去需要用4~6台小容量交换机进行集群才能达到的容量,今天用一台多太比特级超大容量交换机就可以实现,并且能够达到更高的可靠性,同时简化网络结构,消除互连链路瓶颈,降低维护成本。

全网络监视

完全的网络管理一直是各种规模的公司长期追求的目标。全面掌控传输流量、带宽需求、性能、安全威胁和计费分配是网络管理人员面临的挑战中的很小一部分。

sFlow是基于标准的最新网络导出协议,它能够解决当前网络管理人员面临的很多问题。通过将sFlow技术嵌入到网络路由器和交换机ASIC芯片中,sFlow成了一项线速运行的一直在线的技术。与使用镜像端口、探针和旁路监测技术的传统网络监视解决方案相比,sFlow代理嵌入在网络路由器和交换机ASIC中,用户不需要购买额外的探针和旁路器就能全面监视整个网络。这种方案的实施成本更低,而且处理性能也有了成倍提升。

与RMON、RMONⅡ和NetFlow网络监视技术相比,sFlow的主要优势在于:具有更低的全网络监视成本,可以进行实时分析,并且能够嵌入到ASIC中,看到设备或端口配置的全网络视图,对设备性能无影响,网络带宽占用少,用户可以自行配置等。

保障性能

基于万兆以太网的 NAS 系统正得到越来越多用户的青睐。一个服务于万兆 NAS 的万兆交换机必须具备卓越的背板技术、高效的数据包处理技术。新一代的万兆交换机采用CLOS 的多级交换矩阵,极大地提升了系统的带宽和背板自愈功能。交换机内部的定长信元数据交换使得不同数据包长、不同类型的数据交换保持一致的传输延迟。随着万兆以太网技术的普及,利用 iSCSI 技术实现对企业 IP 存储的访问会逐渐增多。

iSCSI 的一个主要特点就是经济。它利用现有的万兆以太网基础网络实现 IP 存储的访问。无论是 NAS 系统还是 iSCSI 系统都要求系统具有线速的数据转发能力,并且能够容纳突发的海量瞬时数据。这要求核心万兆交换机能够处理大容量的突发数据。新一代服务质量保证技术配合万兆交换机的大缓存系统,能够保证万兆 IP 存储的数据传递不会因为大容量、大面积的突发数据而导致性能的下降。

高密度、高带宽

用户在选购万兆以太网交换机时,应注意以下几点:第一,考虑采用多太比特级超大容量交换机,支持高密度线速万兆以太网模块和线速100G以太网接口,而且插槽要支持100GbE 全双工带宽,以满足将来核心交换机之间十万兆网络骨干互连的带宽需求;第二,交换机必须支持分布式、全线速、无阻塞的数据转发;第三,交换机必须基于ASIC芯片实现sFlow技术,提供2~7层流量可视性,实现可扩展网络监控、记账与计费、安全性分析等功能;第四,交换机必须和高端路由器一样能够全线速、无阻塞地同时处理Internet全路由、IPv6路由、sFlow、QoS等服务。

UCNA:一个平台支持两个网络

■ Emulex 亚太区营销总监 骆修豪

在存储市场里,网络和存储一直是相辅相成的。虽然以太网和光纤通道之争一直存在,但随着基于10Gb/s的FCoE及统一网络架构的出现,万兆解决方案将逐渐普及。

平滑过渡

用户能否快速接受万兆解决方案,既有性价比的因素,也有技术方向的考虑,比如基于万兆的FCoE和iSCSI两种方向。此外,万兆交换技术的成熟度和普及度直接影响了万兆解决方案商用化的进程。用户在选择万兆解决方案时,一定要综合考虑现有存储环境的配置和未来网络架构的部署,以便实现投资保护。

从现有架构(如1GbE和4Gb/s FC网络等)转到万兆存储,肯定需要增加新的部件,比如万兆网络适配器、10Gb iSCSI卡、CNA卡、万兆交换机,甚至是具备FCoE功能的核心交换机。这些新部件的价格随着万兆解决方案的大规模应用将逐步下降。用户可以采用渐进的方式部署万兆解决方案,并且要考虑万兆解决方案和现有系统的兼容性、管理的继承性、系统的可扩展性。

用户如果已经购买了众多FC设备和基于FC的应用软件,就不得不考虑FC设备的投资保护问题以及FC如何与万兆以太网络融合。这样一来,基于10Gb的FCoE方案就是一个理想的选择。如果用户对存储投资没有限制,那么建立一个全新的万兆存储网络不失为一个好主意。当系统规模很小时,用户可以直接选择10Gb的iSCSI存储方案。

各取所需

Emulex最新的基于OneConnect的通用聚合网络适配器(UCNA)可以提供更好的灵活性和优异的性能。Emulex 采用的是一种按需付费的方式,初始配置可以是一个标准的万兆以太网卡。当用户需要iSCSI硬件加速时,用户可以通过许可证和固件升级的方式升级到NIC + iSCSI的配置。如果用户需要FCoE解决方案,也可以通过许可证和固件升级的方式升级到NIC + FCoE的配置。Emulex OCe10000系列UCNA基于ALL-in-One架构,可以同时支持TCP Offload、FCoE和iSCSI的协议卸载,同一平台同时用于网络和存储连接,并可配合Emulex的OneCommand Manager 轻松实现系统的部署和管理。Emulex和众多OEM合作伙伴将在2010年合作推出多种万兆解决方案,为用户提供更多选择。

有人认为,目前FCoE的标准并不完善,现在就转向FCoE有点早。Emulex认为,不同用户会有不同的选择。从第一代FCoE的CNA产品开始,Emulex就为需要FCoE的用户提供优质服务。在FCoE CNA市场中,Emulex占据了领先地位。Emulex的OCe10000系列UCNA产品采用单芯片架构,能够提供优异的性能。据IT Brand Pluse的测试报告,UCNA FCoE端口性能为91.9268万IOPS。

关注核心应用与数据

目前,很多厂商都在积极参与新标准的建立。2010年,众多服务器厂商大举进入10GbE市场,将极大地推动网络融合的发展,这已经成了一种共识。网络融合给用户带来的直接好处是能够减少适配器、交换机和线缆的数量,简化I/O硬件的选择和管理的复杂性,降低运营支出。网络融合将引导用户更加专注核心应用和数据,而不是具体的技术。Emulex于2009年10月推出具备vNIC功能的UCNA,并用于IBM Blade Cente中。UCNA还具备未来升级到FCoE的能力。


(本文不涉密)
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