差不多每一個人都認(rèn)為擁有一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)可能會帶來巨大的財(cái)務(wù)和管理方面的好處。但是，當(dāng)探索這對于簡化數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的可能性的問題時，用戶遇到了令人失望的和價格昂貴的選擇，如撤銷光纖通道的投資或者擴(kuò)大光纖通道網(wǎng)絡(luò)以接觸到每一臺服務(wù)器和每一個應(yīng)用程序。
2008年一開始通信行業(yè)就發(fā)出了信號：今年是這兩條“鐵路”終于匯合在一起的一年。當(dāng)Brocade公司在今年1月發(fā)布DCX產(chǎn)品的時候，我們首先看到了這個事情的一瞥。后來，思科子公司Nuova Systems創(chuàng)建的以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)技術(shù)在Nexus 5000交換機(jī)中達(dá)到了成熟的水平，許諾終于把這兩種最重要的網(wǎng)絡(luò)帶到了同一個管理旗幟下。
今年春季，F(xiàn)CoE概念推出一年之后，思科發(fā)布了Nexus 5000萬兆以太網(wǎng)交換機(jī)。這種交換機(jī)支持新的協(xié)議并且許諾把光纖通道和以太網(wǎng)通信方便和可靠地合并在一起，就像把不同速度的以太網(wǎng)連接在同一個交換機(jī)中的整合在一起一樣。
Brocade和思科的方法有什么區(qū)別?我不能進(jìn)一步延伸那個鐵路的比喻了。但是，如果你首先想到不同鐵路的交匯點(diǎn)，那是有幫助的。其次，你將看到進(jìn)行不同種類運(yùn)輸?shù)囊粋€統(tǒng)一的鐵路。
事實(shí)上，F(xiàn)CoE把兩個協(xié)議無縫地連接在一起，有可能接觸到安裝新型適配器的任何應(yīng)用服務(wù)器。這種適配器名為CNA(融合網(wǎng)絡(luò)適配器)。一個CNA實(shí)際上配置了兩個協(xié)議，在一個10G端口上配置了以太網(wǎng)和光纖通道協(xié)議，把需要的服務(wù)器適配器的數(shù)量減少了一半，同樣重要的是顯著減少了服務(wù)器需要的連接和交換機(jī)的數(shù)量。
FCoE架構(gòu)的另一個重要組件顯然是Nexus 5000交換機(jī)。這種設(shè)備使用兼容這兩種技術(shù)的端口實(shí)際上把光纖通道與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接在了一起。而且，增加一個FCoE交換機(jī)僅需要對現(xiàn)有的存儲結(jié)構(gòu)做很小的修改(如果需要修改的話)，這應(yīng)該使客戶和其它廠商很感興趣。
思科宣布發(fā)布第一個型號的設(shè)備Nexus 5020。這臺設(shè)備的合并速度超過了每秒1TB，幾乎沒有延遲。這個功能以及給人深刻印象的10G輸出端口使這種交換機(jī)非常適合用于實(shí)施服務(wù)器虛擬化。要解釋思科官員說的話也許有一點(diǎn)荒謬。他說，采用FCoE，你能夠把任何工作量都加在服務(wù)器上。
談?wù)凬exus 5000
一臺許諾能夠在同一條線路上提供以太網(wǎng)和光纖通道服務(wù)并且沒有數(shù)據(jù)包丟失和延遲的交換機(jī)肯定是值得進(jìn)行評估的。但是，InfoWorld網(wǎng)站的Mario Apicella說，他很快就認(rèn)識到這個評估還需要更多的設(shè)備。這是他在加州圣何塞Nuova Systems公司現(xiàn)場進(jìn)行許多測試的原因。
Apicella說，除了10G以太網(wǎng)端口之外，他的測試設(shè)備安裝了一些本地光纖通道端口。這樣當(dāng)仿真一臺本地的光纖通道交換機(jī)的時候就可以運(yùn)行測試評估它的行為。測試計(jì)劃中的其它項(xiàng)目是研究Nexus 5000的管理功能和運(yùn)行性能評分以衡量延遲、I/O運(yùn)行和數(shù)據(jù)輸率。
Nexus 5020是一種2U機(jī)架式設(shè)備，很小的空間配置了令人吃驚的數(shù)量的插座：準(zhǔn)確地說有40個。每一個插座都能夠插入一個10G以太網(wǎng)端口。使用選購的擴(kuò)展模塊(這個交換機(jī)有2個模塊的空間)，你可以把連接擴(kuò)展到增加6個10G以太網(wǎng)端口，增加8個光纖通道端口，或者增加一個包括四個光纖通道端口和四個10G以太網(wǎng)端口的組合模塊。
然而，這些插座不需要全部填滿。例如，Apicella的測試設(shè)備只啟用了15個10G端口和4個光纖通道端口。在評估的時候，Nexus 5000提供了支持所有的光纖通道的連接速度，最高達(dá)到8G，但是不包括8G。
一般來說，你可以在你的應(yīng)用服務(wù)器所在的同一個機(jī)架上或者鄰近的機(jī)架上安裝Nexus 5020交換機(jī)。考慮到每臺服務(wù)器有2個10G連接的彈性配置，兩臺Nexus 5000交換機(jī)能夠支持40臺服務(wù)器，并且采用擴(kuò)展模塊還有連接更多端口的空間。
5000交換機(jī)前面有5個大型的一直在旋轉(zhuǎn)但是噪音不大的風(fēng)扇。只有一個電源，耗電量為465瓦。有趣的是，當(dāng)Apicella拆除一個風(fēng)扇的時候，這臺交換機(jī)超常運(yùn)行。正如我得到的警告那樣，在我拆除第二個風(fēng)扇的時候，交換機(jī)自動關(guān)機(jī)了。然而，剩余的三個風(fēng)扇在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)以保持內(nèi)部電子元件的冷卻。
當(dāng)重新插入拆除的兩個風(fēng)扇之后，這兩個風(fēng)扇立即旋轉(zhuǎn)起來。但是，系統(tǒng)的其余部分沒有恢復(fù)工作，必須關(guān)閉電源重新啟動。Apicella利用這種行為進(jìn)行了測量，五個風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時的耗電量為243瓦。這表明這臺交換機(jī)的其它組件的耗電量是465瓦減去風(fēng)扇耗電量的剩余瓦數(shù)。
配置更多的連接顯然將增加耗電量。但是，Apicella測量的耗電量似乎與其它廠商生產(chǎn)的20個端口的10G交換機(jī)差不多。
用政策制定政策
顯然，Nexus 5000給數(shù)據(jù)中心帶來的最新穎的東西和這臺設(shè)備與其它單協(xié)議交換機(jī)的最大的區(qū)別是以太網(wǎng)和光纖通道僅僅是你能夠在一個管理界面監(jiān)視和控制兩個支持的應(yīng)用。
記住這一點(diǎn)就很容易理解為什么Nexus運(yùn)行一種新的操作系統(tǒng)NX-OS。據(jù)思科稱，這個新的操作系統(tǒng)繼承和集合了思科以以太網(wǎng)為重點(diǎn)的IOS和以光纖通道為重點(diǎn)的SAN-OS的最佳性能。
要訪問這個OS的性能，管理員能夠選擇功能強(qiáng)大的CLI或者基于圖形用戶界面的結(jié)構(gòu)管理器。Apicella使用了這兩項(xiàng)功能，因?yàn)檫@個交換機(jī)的管理任務(wù)能夠分為多個任務(wù)，每一個任務(wù)都有不同的登錄要求并且限定在一個具體的環(huán)境，由一個超級管理權(quán)限定義和監(jiān)管。這是一個重要的和非常需要的選擇，如果你計(jì)劃在同一個旗幟下引進(jìn)多個管理域和管理員的話。
Nexus 5000的這項(xiàng)設(shè)置和其它設(shè)置是由政策推動的，從而使這些設(shè)置很透明和容易管理。另一個極好的性能是你能夠定義一些服務(wù)類，這些類能夠在邏輯上隔離不同的應(yīng)用程序。
例如，在登錄到這個交換機(jī)的時候，一個簡單的指令“sh policy-map interface Ethernet 1/1”能夠列出在那個端口的全部通訊統(tǒng)計(jì)，按每一個服務(wù)類進(jìn)行編組，并且分別列出入網(wǎng)和出網(wǎng)的數(shù)據(jù)包。#p#分頁標(biāo)題#e#
把某些服務(wù)類與適當(dāng)?shù)恼呓Y(jié)合在一起，管理員不僅能夠監(jiān)視在這個交換機(jī)上正在運(yùn)行什么通訊，而且還能夠自動控制把數(shù)據(jù)包路由到哪里和如何進(jìn)行路由。負(fù)載平衡是把政策與服務(wù)類結(jié)合在一起的一種典型的應(yīng)用。但是，還有其它的應(yīng)用。例如，采用不同的MTU區(qū)分通訊類別的自動分配數(shù)據(jù)包。
NX-OS能夠讓某些困難的設(shè)置更加容易，例如在同一個或者不同的虛擬局域網(wǎng)中把一個接口上的通訊鏡像到另一個接口。一個同樣的設(shè)置對于監(jiān)視和遠(yuǎn)程監(jiān)視等敏感的應(yīng)用是非常有用的。但是，它還有助于測試新的應(yīng)用對一個生產(chǎn)虛擬局域網(wǎng)的影響。
定義一個正確的政策還有助于保證光纖通道通訊，或者在5000交換機(jī)上運(yùn)行的其它通訊永遠(yuǎn)不會丟幀。如果一臺存儲設(shè)備在這個連接的一端，丟幀顯然是一個嚴(yán)重的錯誤。不過，其它性能敏感的應(yīng)用能夠從不間斷的傳輸中得到益處。
Apicella介紹說，他出人意料地學(xué)到了僅用幾條指令進(jìn)行上述設(shè)置的簡單方法：
class-map critical
match cos 4
policy-map policy-pfc
class critical
pause no-drop
system qos
service-policy policy-pfc
用簡單的英文解釋，這個意思是：如果你跟不上這個速率，你永遠(yuǎn)不要丟幀和暫停通訊。
Apicella說，我還需要提一下。PFC的含義是優(yōu)先流量控制，是FCoE協(xié)議核心的一個新功能，實(shí)際上讓以太網(wǎng)能夠在通信阻塞的時候繼續(xù)運(yùn)行而不丟失數(shù)據(jù)。其方法是在必要時暫停入網(wǎng)的數(shù)據(jù)包流量。
Apicella說，我的下一個指令是在我的交換機(jī)上為那個政策分配2個端口。這行指令我沒有顯示出來。
如何裝滿一條10G線路
如果設(shè)置那個政策是容易的，測試它實(shí)際上是否好用就比較復(fù)雜，要求使用IP性能測試器的強(qiáng)大的功能。這是Ixia公司的一種通信流量生成器系統(tǒng)。Apicella必須要解決的問題之一如何在10G連接上創(chuàng)建大量的通訊。這正是IP性能測試器發(fā)揮作用的地方。
對于PFC測試，Ixia的系統(tǒng)要產(chǎn)生足夠的通訊量引起一定程度的阻塞，也就是說如果沒有PFC，就會丟失數(shù)據(jù)包。這臺測試的交換機(jī)穩(wěn)定地通過了測試，沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)包丟失。測試證明不僅光纖通道而且以太網(wǎng)都是可靠的、無損耗的協(xié)議。
Apicella在對Nexus 5000進(jìn)行測試時運(yùn)行的許多測試腳本中，這毫無疑問是最重要的。這個交換機(jī)提供了許多強(qiáng)大的功能，包括保證的通訊速率、自動帶寬管理和自動的流量跨度。
然而，PFC就像FCoE是一個可行的融合協(xié)議一樣，能夠填補(bǔ)應(yīng)用服務(wù)器和存儲之間的空白，讓Nexus 5000成為數(shù)據(jù)中心整合計(jì)劃中的一個非常需要的組件。
Apicella說，在他的測試中，一個仍然沒有答案的問題是：Nexus 5000交換機(jī)已經(jīng)證明是統(tǒng)一環(huán)境中服務(wù)器與存儲設(shè)備之間的一個連接點(diǎn)。但是，這種交換機(jī)有勝任這個工作所需要的足夠帶寬和反應(yīng)能力嗎?
要回答這些問題，Apicella把這個測試搬到了一個不同的設(shè)置中。在那里，Nexus 5020連接到了8個運(yùn)行NetPipe的主機(jī)。NetPipe是一個極好的性能測試基準(zhǔn)工具，特別適用于交換機(jī)，因?yàn)槟隳軌驕y量端對端的(主機(jī)對主機(jī))的性能，記錄在使用不同的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)格時的這些結(jié)果是如何變化的。
Apicella用從1個字節(jié)到8,198個字節(jié)的數(shù)據(jù)規(guī)格運(yùn)行了這個測試。但是，為了清晰起見，他沒有列出全部的結(jié)果，僅根據(jù)兩個方式列出了少量的結(jié)果。
為了模仿真實(shí)的工作條件，Apicella首先在交換機(jī)上沒有任何其它通訊流量的情況下進(jìn)行了測試，然后，增加一個和兩個競爭的通訊流量。
最后，為了更好地體會這種交換機(jī)對傳輸速率和延遲有多大影響，Apicella連續(xù)進(jìn)行了同樣的測試，實(shí)際上用兩個主機(jī)之間的直接連接替代這個交換機(jī)。
需要指出的是傳輸速率隨著數(shù)據(jù)規(guī)格的加大逐步加快，達(dá)到了非常接近10G以太網(wǎng)理論容量的程度。
延遲的數(shù)字是越低越好。延遲的數(shù)字顯然是證明這臺交換機(jī)反應(yīng)能力的最重要的證明。即使我們考慮到了在這個路徑中的Nexus 5020的最佳結(jié)果，這個延遲仍是在3至3.5微秒。這實(shí)際上就使這臺交換機(jī)增加的延遲。
這個數(shù)字不僅接近思科所說的5020的性能，而且可能是應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間的最短的延遲。
網(wǎng)絡(luò)整合邁出的一步
當(dāng)對首次采用創(chuàng)新的技術(shù)的Nexus 5000等產(chǎn)品進(jìn)行測試的時候，通常很難保持把這個技術(shù)與那個解決方案分開的判斷。Apicella說，這是他在測試中把Nexus 5020和FCoE作為一個整體進(jìn)行測試的原因，因?yàn)槟壳皼]有其它的交換機(jī)能夠讓你測試這個新的協(xié)議。
Apicella說，然而，即使我把這兩項(xiàng)分來，每一項(xiàng)都有自己的優(yōu)點(diǎn)。我喜歡這種統(tǒng)一的觀點(diǎn)，認(rèn)為FCoE帶來了網(wǎng)絡(luò)傳輸。我喜歡Nexus 5020給這個聯(lián)盟帶來的速度和很小的影響。
Nexus 5000顯然是第一個版本的產(chǎn)品，然而是很好的產(chǎn)品。人們很容易預(yù)測未來的版本將進(jìn)一步提高性能。至于這種技術(shù)，F(xiàn)CoE得到的最大的認(rèn)可也許就是Brocade正計(jì)劃在今年年底之前推出一個與Nexus 5000競爭的基于FCoE的解決方案。顯然“如果你不能打敗他們，你就加入他們”的老的競爭戰(zhàn)斗口號目前仍然管用，也別是在存儲市場。
