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融合网络架构的“未来”

2013-05-20 10:27    it168网站原创  作者: IT168存储频道 编辑: 曾智强

  【IT168 应用】由于独立的数据和存储网络带来越来越多的额外支出,这使得这种架构越来越难证明其合理性,许多企业都在研究是否可以将专用的FC存储网络融合到通用的以太网网络。而更进一步坚定企业对融合网络的想法,则是不断普及的以太网及其技术的快速更新,以及iSCSI作为一种成熟的以太网存储网络技术的采用。融合能够带来很多好处,包括降低部署成本、资本开支和运营费用并且简化网络管理。

  虽然网络融合还处于起步阶段,但是融合已经在IP语音网络中(电话和计算机的数据流量共享相同的以太网基础设施,降低成本并简化管理)得到了很好的体现。融合的目标应包括使IT人员能够更具战略性和更有效地共享、管理和保护数据资产。

  网络融合的第一步是采用IEEE技术标准数据中心桥接(DCB),它可以实现弹性和灵活的增强型以太网络。此标准要求执行常用的通信协议,这些协议是同时支持LAN和SAN流量所必需的。比如,以太网必须是“无损的”,这是DCB的一项功能。此外,光纤通道协议必须与以太网兼容,光纤通道以太网(FCoE)的标准目前可以提供这项功能。DCB的功能可以为LAN和存储I/O部署统一的数据通信结构。这种方法确保了存储和数据网络的融合,减少网络拥堵,同时满足了对于网络I/O技术新的要求。

  针对新的增强型以太网标准接口,两种新型服务器连接适配器相继出台。第一个被称为融合网络适配器(CNA),它结合了传统的10Gb以太网(10GbE)NIC功能,并支持使用IEEE数据中心桥接标准的增强型以太网基础设施。

  第二个是现场配置的双性化适配器,无论是16Gb光纤通道或10Gb以太网服务器连接,它都允许最终用户使用相同的硬件。双性化适配器为企业提供了面向未来的方法,以构建高度灵活的基础设施,同时保护现有的光纤通道投资,并为网络融合提供了一条经济高效的路径。无论使用哪种选项,现在都可以使用单个适配器同时支持FCoE存储和通过以太网的数据流量。

  由于单个统一结构采用的增加,对于早期的使用者来说,要从独立的数据和存储网络基础设施进行迁移,解决其中的设计问题是非常重要的。利用双性化适配器或CNA允许分阶段进行迁移,不会强制要求淘汰和更换当前设施。这些都是过渡性的解决方案,它可以利用现有的基础设施并发展出未来新的解决方案,除了面向未来以外还确保了向下兼容。

  通常情况下,转换从SAN的边缘开始,因为在那里布线密度是最高的。它也可以利用现有的网络基础设施和终端设备进行缓慢的到融合的迁移。

  支持DCB的架顶式(TOR)交换机提高了用于数据中心的以太网的可靠性和可扩展性。这些交换机提供FCoE,使存储流量能够可靠地通过以太网基础设施进行传送,同时减少了布线要求和要管理的交换机数量。支持DCB的架顶式交换机可以从1Gb以太网过渡到10Gb以太网,同时提供了高级存储功能的访问。通常这些交换机具有10Gb以太网端口和少数光纤通道端口,这使得DCB交换机可以在机架内处理所有的LAN和SAN流量,并将流量分别发送到数据中心其他地方现有的LAN和SAN基础设施。

  存储网络作为IT基础设施的一个主要组成部分,其主要的目标是信息的交付和保护。融合网络提出了独有的技术难题并“转移”了一些安全风险。由于存储不再是在独立的网络之上,它也存在共享网络的固有风险。SAN通常在应用和存储位置之间执行一一对应的关系,从服务器的角度来看这似乎都是直接连接,从而为管理员提供了更高水平的可管理性。但是在一个融合的环境中,数据和存储流量是结合的并要求进行流量分离和优先性划分。让我们来讨论其中一些的风险,以及避免它们的功能:

  虚拟化:虚拟化解除了一一对应的硬件关系,促成了一对多的关系。网络管理员在适配器层面可以使用NIC分区(NPAR)或交换机独立分区,利用10Gb以太网带宽的灵活分配将物理端口分配到逻辑端口,从而解决一对多的关系。这将确保隔离网络安全,同时消除了专门为特定服务器应用或其他单项任务安装多个物理网络和存储适配器的费用。

  服务质量:网络必须实时提供一致的内容。既然逻辑上划分了管道,那么就需要给每个管道分配专用的带宽。例如:虚拟机的集群化、存储访问的光纤通道HBA,以及在另一个逻辑设备上专用的迁移路径,以便在发生故障时迁移虚拟机,这些都需要虚拟的NIC。QoS保证了带宽在需要时可用于高优先级的设备。当您隔离网络时,QoS将保证应用具有它们所需的带宽来实时交付。如果未能做到这点,高优先级的流量在需要时不具备所需的带宽,则性能将会受到影响。

  多路径网络:传统的数据网络使用生成树协议来连接交换机,但是生成树在融合网络中打开了太多的连接——从一个交换机到下一个交换机进行广播,从而产生流量堵塞。推荐使用TRILL(多链接透明互连)的方法来管理多个交换机链接,支持TRILL的融合网络可以释放带宽,让您到融合网络的迁移更加顺利。

  由于应用、服务器、存储和网络流量的飞速增长,传统的架构会限制当今数据中心的发展。融合网络存在一些难题,但它们为客户提供了长期的、面向未来的策略来建立一个单一的融合数据中心架构,并具有灵活性和可扩展的性能。进行融合时,网络管理员一定不能只是简单地提供额外的带宽,而必须确保网络上的每个系统、功能及应用都被分开,并有足够的带宽和流量优先级,以避免安全问题和瓶颈。只需几个简单的步骤,融合可以支撑敏捷、灵活的基础设施并为利用、扩展和动态分配任何资源铺平道路,而且不会牺牲性能。

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