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下一代数据中心服务器和网络整合的非常好的实践

  自从去年7月22日,博科公司宣布以30亿美元收购网捷网络公司以来,博科如何从而从SAN到LAN,从一个存储厂商转型成为数据中心网络解决方案供应商,博科如何从坚守并持有优势的FC SAN领域扩展到以太网,其技术战略方向等问题,是业界广泛关心的话题。近日,博科公司大中华区技术总监黄蓝玓先生介绍了博科的下一代数据中心理念与产品。他认为,下一代数据中心将是一个服务器、存储和网络等各种资源聚合的数据中心,CEE、FCoE协议将发挥重要作用。下一代数据中心将呈现出如下六个技术发展趋势:

  服务器、存储、I/O将整合到一起,从而降低成本,简化结构环境;

  服务器、存储和网络的虚拟化;

  高速网络的普及:Fibre Channel从1G到2G到4G,现在到8G,很快会发展到16G,Ethernet从100 Mbps到1Gbps,现在发展到10 Gbps,Ethernet会发展到40 GbE 和100 GbE;

  多核心处理器将成为普遍现象;

  刀片服务器的增长赶上了非刀片服务器;

  绿色数据中心,降低电源消耗。

  I/O整合趋势

  黄蓝玓认为,服务器虚拟化正在提高其利用率和I/O,数据中心需要更多的Ethernet连接,处理更多虚拟机、应用切换和管理,另一方面,虚拟服务器需要和网络存储连接,但今天只连接了约20%。虚拟化在数据中心的深入使得服务器需要连接更多的网络设备,需要调用更多的性能,但是虽然刀片服务器交换机集合了I/O,但仍然需要大量线缆,这导致了I/O线缆的数量失去控制,混乱的机架和逐步被侵蚀的散热空间,大大降低了整个系统的可扩展性,使得继续增加交换机数量和端口,继续增加服务器的数量变成了可望不可及的奢望,有限的地方都被大量线缆所占据,局促的空间导致了电力和散热成本的急剧增加,IT部门不得不申请租用更大的空间来应对企业业务对数据中心性能提高的要求,这一切都可能导致用户降低数据中心成本和复杂性的努力成为泡影。

  上述矛盾可以利用服务器端口I/O的整合来解决:将存储和网络数据传输整合到一个单一的接口卡和一根线缆(两个实现冗余),但是这需要新的协议、接口卡、交换机和线路。

 
 

  博科给出了解决方案:将Fibre Channel HBAs和Ethernet NICs集成成一个新的Converged Network Adapter (CNA),运行新的协议——Converged Enhanced Ethernet (CEE) 和Fibre Channel over Ethernet (FCoE) 协议。

  CEE和FCoE协议的出现是为了解决下一代数据中心在整合过程中遇到的各种问题——如何提供可接受的存储服务级别、网络传输级别和集群连接与标准化的I/O整合接口:存储和集群要求低延时,无数据丢失的网络需要流控制(flow control)确保无数据丢失的网络;必须指出双冗余的fabric和冗余路径;必须和现存的网络和存储资源能够互联互通。

  CEE与FCoE协议目前正处在开发标准的阶段,有望在2009年底获得批准,参与这两个标准制定的厂商基本上包含了数据中心领域的各种角色:博科、IBM、思科、惠普、EMC、NetApp等。

  CEE可以视为采用FC特性的Ethernet,用来传输FCoE存储数据、数据中心应用系统和集群。CEE被认为是无丢失以太网(Lossless Ethernet) ,可以使服务器端I/O整合成为可能, CEE能过连接到传统的以太网,但是在链路上会丢失这些特性。CEE的无丢失特性对于未来的数据中心具有极高的意义,下一代数据中心将更多的处理视频数据,例如公共安全里面的监控录像,有研究表明,一个人掠过一个监控摄像机最短的时间不到一秒钟,如果关键数据丢失就为未来的调查取证造成极大的困扰。

 
 

  CEE用来保证无数据丢失的两个关键技术是PFC 和ETS (或带宽管理),众所周知,在数据传输过程中,每个数据包可以划分优先级,PFC让每个优先级可以使用PAUSE命令,使用以太网的优先级0-7到不同的数据。ETS则可以为每个数据分组,为每个数据组提供优先级,并使用百分比数据为某一个优先级组赋予带宽。模拟实验显示802.1Qau对减少数据包丢失很有效,但在很多高带宽原同时发送数据时,数据包被扔掉还是可能产生,PFC是唯一可以保证零丢失的方法。

  FCoE协议就是在以太网(CEE)上传输FC的封装协议。该协议将对数据中心产生有如下益处:减少服务器和交换机端口数、减少线缆和电力消耗、增加链路使用效率、使用10Gb CEE,传输速度高、增加存储网络连接2/3层应用和虚拟机的数量。

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