一 iSCSI

　　iSCSI協(xié)議在使用以太網(wǎng)架構的同時也充分利用了SAN網(wǎng)絡的優(yōu)勢。iSCSI存儲網(wǎng)絡由于其成本上的優(yōu)勢以及簡單易擴展，通常部署在中小企業(yè)環(huán)境下。對于大規(guī)模企業(yè)環(huán)境，尤其是針對10GbE的環(huán)境，也能擴展上去。

　　由于iSCSI本身是依賴于底層的TCP/IP協(xié)議，因此它也可以運行在現(xiàn)有以太網(wǎng)絡架構下，而無需專門準備一條用于iSCSI數(shù)據(jù)流的鏈路。理論上說，iSCSI可以使用任意速率的以太網(wǎng)；然而，最佳實踐建議我們使用千兆或者更快的網(wǎng)絡環(huán)境。從長遠角度來看，iSCSI將能運行在任意以太網(wǎng)速率上，不論是40Gbps還是100Gbps。

　　虛擬化環(huán)境可以通過虛擬層充分利用iSCSI網(wǎng)絡存儲或者繞過虛擬層，從客戶端虛擬機上直接訪問iSCSI存儲。

　　隨著10GbE以太網(wǎng)的發(fā)展，iSCSI逐漸成為企業(yè)在籌劃未來長期數(shù)據(jù)中心發(fā)展規(guī)劃時的著眼點。許多現(xiàn)有的iSCSI存儲都有類似的高級特性，比如復制功能、精簡配置、壓縮功能、重復數(shù)據(jù)刪除功能以及其他企業(yè)級數(shù)據(jù)中心環(huán)境所必備的功能。對于需要現(xiàn)代存儲系統(tǒng)來說，iSCSI和FC及其他接口一樣，都是主機必備接口。

二 光纖通道

　　光纖通道在設備級磁盤驅動器接口以及SAN網(wǎng)絡接口中得以應用，并已經(jīng)有大約15年的歷史。光纖通道攜帶著SCSI命令通過銅口或者光纖口傳輸?shù)皆O備上。光纖通道的速率發(fā)展也是驚人的，幾乎每三到四年就會翻番，2008年升級到8Gbps，四年后的今天，16Gbps的產(chǎn)品也開始問世。幾乎所有的高端存儲系統(tǒng)以及許多的中端存儲系統(tǒng)都會使用光纖通道作為主機接口或者眾多接口中的一個。

　　企業(yè)級存儲系統(tǒng)上配備了光纖通道作為磁盤驅動器的接口，單個磁盤速率最多能達到4Gbps。業(yè)內也正由用于企業(yè)級環(huán)境的光纖通道磁盤轉向更快的6 Gbps的SAS盤，同樣也包括傳統(tǒng)硬盤和固態(tài)硬盤。

　　光纖通道為非傳統(tǒng)局域網(wǎng)提供了一個獨立的高性能、高可用性和高可擴展性的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡�，F(xiàn)在如果看到一套系統(tǒng)中有成千上萬個光纖通道端口也已經(jīng)不是一件鮮有的事情。

　　部分16Gbps的光纖SAN產(chǎn)品將在今年年底問世。適用于此類設備的環(huán)境包括有大型虛擬化服務器環(huán)境、服務器加固環(huán)境以及多服務器應用。企業(yè)級應用中廣泛使用固態(tài)硬盤的趨勢增長也幫助16Gbps速率的產(chǎn)品的市場進程。此外，存儲廠商們已經(jīng)開始著手研發(fā)32Gbps的光纖通道的SAN接口，并期望于三到四年后問世。

三 基于以太網(wǎng)的光纖通道

　　基于以太網(wǎng)的光纖通道是通過一種叫做數(shù)據(jù)中心橋接的技術將光纖協(xié)議打包封裝到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)中心橋接技術將傳統(tǒng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅艽蟠筇嵘�并已�?jīng)與用于搭建10GbE架構環(huán)境。基于以太網(wǎng)的光纖通道能夠實現(xiàn)讓光纖數(shù)據(jù)在10Gbps速率的以太網(wǎng)鏈路上傳輸，并能夠與現(xiàn)有光纖存儲系統(tǒng)架構相兼容。

　　基于以太網(wǎng)的光纖通道為我們提供了全新的交換機和適配器接口。能支持這項技術的以太網(wǎng)需要能支持數(shù)據(jù)中心橋接，而新的主機適配器則是眾所周知的聚合網(wǎng)絡適配器，因為它們需要同時支持以太網(wǎng)和光纖通道。一些聚合網(wǎng)絡適配器能支持基于以太網(wǎng)的光纖通道和iSCSI的全硬件卸載功能。等同的，光纖通道主機適配器(HBA卡)也能為光纖通道支持全硬件卸載功能。數(shù)據(jù)中心橋接交換機能夠在同一個連接中分別管理不同的數(shù)據(jù)流類型，除此之外，還能將總帶寬按比例分配給不同的數(shù)據(jù)流類型。從長遠角度講，通過將不同的以太網(wǎng)和光纖交換機組合起來，能夠減少存儲和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上的整體成本。

　　企業(yè)在規(guī)劃新數(shù)據(jù)中心或者新的服務器及存儲架構各有不同，因此在使用基于以太網(wǎng)光纖通道以及數(shù)據(jù)中心橋接技術的問題上需要仔細分析。它們?yōu)樾阅艿奶嵘�提供了可能，并且降低了所需要的適配器數(shù)量，同時降低了在現(xiàn)有光纖架構上的電能消耗。

四 I/O虛擬化

　　I/O虛擬化做的事情是將服務器和存儲設備之間的I/O傳輸鏈路進行虛擬化操作，以保證能滿足服務器虛擬化性能上的需求。當我們做虛擬化操作的時候，我們將設備的邏輯表現(xiàn)層從物理設備上去掉，使得這些資源能夠得到更為充分的利用。操作的過程可以由將設備分割成多個小的邏輯單元后再組成一個大的單元或者將設備重新表示成多個不同的設備。這種方式對于任何在服務器主機上有適配器的環(huán)境都能適用，比如說網(wǎng)卡、RAID控制器、FC HBA卡、顯卡或者基于PCI-e口的固態(tài)硬盤存儲。比如說，網(wǎng)卡teaming是我們知道的將設備重組成“更大”設備的一種方式。虛擬網(wǎng)卡則是一種基于一個物理設備來表現(xiàn)多個設備的方式。

　　一對有關聯(lián)的技術正開始在業(yè)界得以實施，它們分別是單根I/O虛擬化(SR-IOV)以及多根I/O虛擬化。前者的實施難度會比后者低，但是兩者所能實現(xiàn)的效果都是令人稱道的。這些技術可以和服務器虛擬化搭配使用并允許多個操作系統(tǒng)實現(xiàn)共享本地PCIe設備。單根I/O虛擬化是為多個主機操作系統(tǒng)而設定，多根I/O虛擬化則是為上面可以跑多個虛擬機的多個物理服務器來共享設備。

　　當單根I/O虛擬功能的適配器放入虛擬機環(huán)境后，只要虛擬層能支持單根I/O虛擬化，那么對管理虛擬適配器的工作則由原先的虛擬層轉嫁到適配器自身上，這樣做的意義在于能大大節(jié)省主機CPU使用率并將性能提升至物理機實施水平�，F(xiàn)在市場上許多的以太網(wǎng)適配器，F(xiàn)C HBA卡以及RAID控制器都能夠支持單根I/O虛擬化功能。

　　多根I/O虛擬化將I/O虛擬化的本質提升到了一個新的高度并提升了其跨越多個物理機平臺的能力。這樣的功能是通過將PCIe總線通過專用的PCIe總線擴展適配器擴展至服務器外接底盤來實現(xiàn)的。網(wǎng)卡、顯卡或者其他適配器，尤其是那些成本較高的適配器，都可以放置到外接底盤上以允許共享給多個物理機。

　　這樣類型技術里很有意思的一個應用是使用有單根I/O虛擬化或者多根I/O虛擬化功能的RAID卡或者SAS/SATA適配器用于SAN環(huán)境下虛擬機的遷移操作。此外，假想如果使用能具備單根I/O虛擬化功能的網(wǎng)卡，那么就不再需要使用外部交換機了。

　　這一切的關鍵就是需要先得到管理程序廠商的支持。在撰寫本文的時候，暫時只有Red Hat EntERPrise Linux 6支持有限類型網(wǎng)卡上實現(xiàn)單根I/O虛擬化（SR-IOV）。微軟在他們下一代Windows產(chǎn)品的特性上也守口如瓶，如果在他們的Hyper-V上看到此類技術的支持也不足為奇。就目前來說，VMware何時支持單根I/O虛擬化還是一個未知數(shù)。

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本文標題：存儲網(wǎng)絡的替代選擇(下)

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