四基本要素驱动存储网络融合

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今天，企业IT简化管理、提高效率、降低成本的需求使数据中心整合成为趋势。

在全球经济存在众多不确定因素的今天，企业纷纷寻找提高效率的途径，力求事半功倍，简化运营。对于数据中心来说，则要设法降低资本支出和运营支出（CAPEX和OPEX）。效率能否提高与数据中心的整合密切相关，而且这种整合始终是一个关键的推动因素。同时，我们还需要节省占地空间，降低功耗和冷却要求，这一切都需要设法提高运营效率。此外，对计算资源的需求也在增加，如Web应用、在线系统、虚拟桌面、VoIP以及传统应用和社交媒体平台的日益普及，使对计算资源的需求不断增加，而这又对数据中心提出了更高的I/O需求。最后，数据中心的中心问题其实就是环境问题，如何让数据中心“绿色环保”起来，企业需要考虑的环境因素包括温室气体排放、碳足迹和部署的复杂性。IT经理们一直致力于降低总体复杂性，以推动运营效率的提高。

当我们分析这些挑战或帮助人们应对它们时，首先要考虑的就是下一代CPU的增长。看看Nehalem 5700和7500 CPU，它们是第一代服务器处理器，是专为支持服务器虚拟化而设计的。这些处理器中增加了独特的功能集，可支持I/O 管道传输，并能够帮助创建虚拟数据路径，服务器的内核数量也从典型的最大16个内核提高到32甚至64个虚拟CPU内核的超线程配置。这些内核的运行速度更快，每个内核能够运行更多的虚拟机。根据IDC 2009年的调查，预计每个CPU运行的内核数量在3～4个，而对于Nehalem级服务器，这一数字会猛增到10～12个。这种需求的增长推动了万兆以太网、Chip down LOM（LAN on Mother Board）解决方案以及HBA卡的使用。而且，正是由于虚拟化和服务器CPU的功能增加所共同推动的这种I/O聚合，才促使整合度的提高。

当然，接下来要谈的是服务器整合。当我们谈论这个问题时，当然希望所使用的服务器越少越好，同时让每台服务器能运行更多的虚拟机。形成这一趋势的一个要素是存储需求的增长。这种增长的速度很快，达到了40%的年复合增长率，需要TB级的架构。这在很大程度上是由于Web服务、视频、图片和文件应用的大量使用（如PowerPoint）而造成的。这些文件可能比我们所使用的传统的结构化数据库要大得多。

I/O聚合需求的增长、刀片服务器的物理限制以及增强型以太网的技术进步，正在共同推动着存储网络的融合。

是什么在推动着融合呢？我们已经了解了推动数据中心整合的这些首要因素，如我们在前面所解释的。接下来将要讨论的新技术（它们处于次要地位）包括增强型以太网，它让万兆以太网的外观和运行方式都很像光纤通道。因此，它摒弃了以太网的易损耗特征，将以太网带入一个无损耗的光纤架构，有点像现在的光纤通道，IT经理可以在传统的以太网物理层上有效地实现高性能和低延迟，带来万兆以太网（10GbE )的规模经济优势，同时保留FCoE（Fibre Channel over Ethernet）的性能和延迟优势。

在融合的驱动因素方面，另外一个比较大的变化是向刀片服务器的迁移。随着IT公司纷纷向刀片服务器迁移，我们所拥有的能够容纳I/O连接的物理空间非常有限， 但与此同时，相对于以前的千兆以太网或4GB光纤通道，现在我们能够使用万兆以太网了，因为需求的提高增加了带宽使用，而这一切都可共存于万兆以太网基础架构中，并根据所需要传输的流量类型进行配置。这些流量类型包括通过IP网络传输的传统网络流量、通过iSCSI和NAS传输的存储流量或通过FCoE传输的光纤通道流量。刀片服务器带来了独特的挑战，而且，虚拟机在单一刀片上的聚合推动着对高I/O容量的需求，再加上CPU和每个服务器上虚拟机数量的增长，共同推动着向万兆以太网的过渡。然而，我们正在将这种I/O汇集到更小的物理连接空间内，而这正是网络融合的一个重要驱动因素。I/O聚合需求的增长、刀片服务器的物理限制以及增强型以太网的技术进步，正是共同推动网络融合的因素，而且这也是真正开始推动生态系统增长的原因所在。

存储网络融合已成为大势所趋，并得到了多数厂商的支持，同时竞争也已经开始。

数据中心的根本驱动因素是价格。回忆一下2007年10G网络接口卡的每端口价格当时达到了1000多美元，而现在它正在快速下降，2010年的价格只有2007年的一半，每端口接近500美元（刀片系统的这一数字仅为250美元）。随着我们逐渐迁移到10GBASE-T，我们不再使用光连接，而采用铜缆连接，那么你就会发现，每端口的价格会降到200美元以下。同所有其他事情一样，当性能大幅提高，价格也以同样的趋势降低时，市场就开始朝这个方向发展。但目前这一市场还处于初步发展阶段，我们可以将2010年视为试验年。现在，所有主要的服务器存储网络都支持融合网络。在2010年，我们将看到，数据中心逐步实施试点项目，并开始早期部署或早期测试。之后，放眼2011年和2012年，它们将被纳入预算，因为那时他们将淘汰一些老设备，并用新一代设备取代它们。2012年到2013年年底将是一个转折点，光纤通道将不再是市场上的主导技术，取而代之的是FCoE和融合网络。以上这些数字出自Dell’Oro Group的统计报告。

正如我们前面谈到的那样，推动网络融合的有四个基本要素：运营效率、数据中心整合、计算资源需求的增长和数据中心的绿色环保。其他驱动因素还包括作为多级交换标准的增强型以太网。在这个领域，我们已经取得了很大的进步，但仍然还有一些限制，不过在接下来的12个月内，它们会得到解决。这也是为什么我们将2011年视为大规模部署或推广年的一个关键原因。2010年是开始向10GbE过渡的第一年；2011年我们将看到FCoE架构的全面实施；2012年，目标设备将真正发挥重要作用。尽管有很多目标设备已宣布上市，但提出具体支持计划的只有NetApp公司，其他厂商的产品将从今年开始陆续投放市场。

所有主要的服务器、交换机和存储厂商均围绕该技术推出了他们自己的产品。对于存储网络融合，最重要的一点是，它是向后兼容的。你可以保留现有的1Gb IP iSCSI和NAS设备以及现有的4Gb和 8Gb 光纤通道设备，这可以提供投资保护和成本节省。

我们目前看到的是发生在机架中的初步整合。在机架中，我们正在减少架顶式交换机以及主机总线适配器（HBA）或Mezzanine卡、机架或刀片服务器的数量。然后，我们看到了虚拟NIC和虚拟HBA/CAN技术的应用，以实现虚拟机的带宽管理和SLA管理。从竞争格局看，我们会看到英特尔、博通、博科、QLogic和Emulex在CNA领域的竞争，思科和博科在架顶式交换机领域的竞争，而在OEM服务器支持方面，有来自思科、惠普、IBM和戴尔的竞争。在以太网目标设备方面，所有厂商均支持现有的光纤通道、iSCSI或NAS。EMC已经宣布支持万兆以太网和iSCSI。NetApp也宣布支持10Gb的 NAS、iSCSI以及FCoE；明年，我们还会看到目标设备厂商发布的更多支持信息。

当我们展望未来几年的存储网络市场时，我们预计，首先映入眼帘的会是10Gb Ethernet for IP（主要归因于向采用Nehalem 5700和7500 CPU的服务器的过渡），其次是10Gb FCoE和iSCSI的融合。