向FCoE遷徙

T11技術委員會下設的FC-BB-5工作組早在2009年6月就一致通過了FCoE的最終標準，并且T11技術委員會全體會議已將這項FC-BB-5標準提交給國際信息技術標準委員會(INCITS)審核，作為ANSI標準做進一步的處理。

據光纖通道行業協會(FCIA)聲稱，如今得到OEM認證的FCoE產品均是基于已完成的標準，也就是說，用戶們從一開始就能夠得益于標準化的FCoE解決方案。不過，那是將來的事，目前在大企業的存儲部門中，FCoE仍處于初期發展階段。

據去年4月進行的一項調查顯示，約有9%的調查對象表示，他們計劃在2009年試用FCoE，而33%的人計劃到2010年或2011年部署FCoE。不過，大多數的人(58%)表示，他們目前還沒有具體的部署計劃。前不久，同樣的調查顯示，計劃今年部署FCoE的用戶數量略有增長，為13%，但幾乎57%的用戶沒有做任何改變，他們仍然沒有具體的部署計劃。

不過，行業分析師對此并不意外，因為這項技術目前仍處于起步階段。據IDC預測，融合網絡試驗項目將在2010年有所增多，預計在2011年會得到大規模的部署。IDC存儲系統副總裁Richard Villars認為，FCoE和融合增強型以太網(CEE)技術的采用絕不僅僅是一種技術過渡，而是改變企業構建和運營數據中心的方式這一總體目標的一部分。他說:“服務器變得越來越小，服務器外面的所有電纜越來越密集地被捆扎在一起。現在已出現了模塊化系統部署模式，而數據中心的架構師們應該開始為未來設計而規劃了，要為使用這些融合技術的環境而規劃，確定如何做到布線和供電最優化。”

降低布線成本和復雜性

標準制定機構將要批準基于以太網的光纖通道(FCoE)和融合增強型以太網(CEE，又叫數據中心橋接即DCB)成為官方標準，在同一個以太網網絡上傳送局域網流量和光纖通道SAN流量將隨之迅速變成現實。

伴隨局域網和SAN流量一并傳輸而來的是可以大大減少把服務器連接至數據中心的存儲資源所需的電纜數量。咨詢顧問聲稱，現在可以開始為統一網絡架構而做規劃了。

以太網有缺點，它被認為是一種“盡力”(best-effort)網絡，它并不總是按序傳送數據，甚至可能因網絡堵塞而丟失數據包。存儲網絡要求數據按序傳送，并且完好無損，這就是為什么當初要開發高性能的光纖通道協議，建立一個單獨的“無損”(lossless)網絡，以便在服務器與存儲設備之間傳送SCSI流量。

結合這兩種網絡，在IP網絡上傳送存儲流量需要兩個要素:萬兆以太網和以太網的改進，從而在不影響性能的情況下防止數據丟失。這些改進統稱為CEE或DCB，目前正由IEEE 802.1工作組下設的數據中心橋接(DCB)任務組來敲定，預計今年年底前會完成。

在萬兆以太網上實施CEE，便于部署FCoE。基于以太網的光纖通道可將光纖通道幀封裝成以太網幀。FCoE標準允許存儲流量在萬兆以太網通道上可靠地傳送，從而實現統一網絡架構。

向實施融合或統一網絡架構邁出的第一步是，由傳統的網絡適配器改用融合網絡適配器(CNA)卡。如果使用目前的技術，服務器通常需要傳送以太網流量的網卡和傳送存儲流量的主機總線適配器，各自需要多條電纜。

大多數服務器利用千兆以太網銅纜來進行連接，從服務器到接入交換機的電纜會多達10條。導致電纜密密麻麻的原因有很多。多核處理器提供了強大的處理能力，需要大量的網絡帶寬。

由于許多企業部署數量眾多的虛擬服務器或虛擬機，千兆以太網已成為數據中心的瓶頸。在一些情況下，服務器管理員在每臺服務器上運行的應用程序超過20個。這個現象需為每臺物理服務器確保大量帶寬。

FCoE是融合或統一網絡概念中的一個重要基礎，但統一網絡架構完全基于無損萬兆以太網，而萬兆以太網允許使用FCoE，又支持使用其他存儲/網絡協議，如iSCSI、CIFS和NFS。

統一架構最初會影響數據中心網絡的頭幾米。服務器會使用FCoE，而CEE以10Gbps的速度把服務器連接至第一個中繼段，即接入服務器。隨后使用光纖通道，流量轉向到局域網或現有的SAN。暫且不說FCoE，單單萬兆以太網就有望大大減少把服務器連接至交換機所需的電纜數量。

虛擬化促進FCoE應用

隨著FCoE標準即將落實到位，采用虛擬化存儲的公司有望獲得由這項存儲協議帶來的好處。

據TheInfoPro信息技術咨詢公司的一項新研究顯示，基于以太網的光纖通道存儲協議可能會改善虛擬化項目，因為它可確保虛擬機有更強的移動性，《財富》1000強公司中已有1/4以上的公司計劃采用它。TheInfoPro公司存儲研究部門執行董事Rob Stevenson表示，很少有公司已開始使用FCoE產品，考慮到FCoE標準還沒有正式敲定，因此這不足為奇。他表示，但大企業的存儲主管們都期盼著FCoE將為虛擬化服務器帶來的種種好處。

Rob Stevenson表示，FCoE有望簡化布線方案，從而將減少把一個虛擬機從一臺服務器轉移到另一臺服務器所需的實際工作量。他說:“要是虛擬機的連接點比較少，就有更強的移動性。”即便在虛擬環境下，“硬件底層還是有需要合理配置的物理接口。”

TheInfoPro在去年11月到今年4月調查了303家《財富》1000強公司的存儲主管。當被問及哪些應用會從FCoE得到最大好處時，調查對象把虛擬化服務器列在了首位，其次是數據庫、刀片服務器、備份環境、微軟應用程序、災難恢復和數據倉庫。他們之后的報告聲稱，存儲主管們通常認為FCoE“會是將來主導性的存儲傳輸協議”，但如今采用者的數量寥寥無幾。只有3%的調查對象已經在使用FCoE技術，另有26%在試用、評估或打算在近期或遠期部署FCoE。Rob Stevenson強調，國立實驗室、電信公司和一些技術公司在試用FCoE，但現在還沒有到主流用戶采用或用于關鍵任務應用領域的階段。

據Rob Stevenson聲稱，改用FCoE帶來了無損協議具有的優點，但這項尚未完成的標準還沒有人們預期的多路徑和負載均衡等功能。因而，如今的FCoE像是一輛能開的汽車，但還沒有安全氣囊和后視鏡。他說:“我們采訪企業時，它們表示需要一套完整的功能。”

雖然這項標準還沒有完成，但思科、博科、EMC和NetApp等公司已在發布產品，為整個行業向FCoE邁進打下基礎。比方說，博科最近發布了一款交換機和多款網絡適配器，它們可以把基于以太網的光纖通道和融合增強型以太網(CEE)整合到一個平臺上;但該公司表示，預計要到2011年才會出現大規模采用。

Rob Stevenson表示，用戶通常認為NetApp和思科這兩家廠商能提供最佳的FCoE技術。TheInfoPro表示，用戶在等萬兆以太網在整個數據中心得到全面部署之后，才會采用FCoE。這至少需要兩三年的時間。

這家研究公司撰文道:“在可以預測的將來，光纖通道仍將是首選的主導技術;但FCoE在簡化布線、降低基礎設施成本和簡化管理等方面具有優勢，這讓它有望成為下一代存儲架構。”

FCoE與iSCSI孰優孰劣

雖然FCoE搶走了風頭，但支持者認為，基于以太網的iSCSI(iSCSI over Ethernet)融合或統一數據中心中服務器、存儲和網絡的功能同樣強大。

據光纖通道和iSCSI的擁護者聲稱，統一數據中心的關鍵組件是無損以太網，不過兩個陣營之間的信仰大戰一觸即發:到底誰能最有效地把存儲部分集成到基于以太網的統一數據中心架構?

Craig Chapman是系統集成商MCPc的思科統一計算系統戰略主管，他說:“大家都認為，如果你反對iSCSI或反對光纖通道，那你一定是個偏執的人。不能迷戀于某一協議，也不能死抱著某一種方法，而是應根據實際情況，選擇最合適的解決方案。”

Craig Chapman表示，作為統一數據中心架構的一種方法，iSCSI對FCoE不構成競爭關系。兩者都占有一席之地，如果企業已經部署了其中某一項技術的話，就更是如此。

光纖通道通常受到大企業的青睞，大企業對延遲和丟包的容忍度低，又要求很高的應用程序吞吐量。但光纖通道要有自己的基礎設施，因此提高了成本。

中小型企業可能會選擇成本較低的iSCSI，它對延遲的容忍度高于光纖通道，但是“有損耗”，Craig Chapman說。

IDC公司連續性、災難恢復和存儲協調部門的研究經理Steven Scully說:“你會在一些企業看到iSCSI，特別是用于復制解決方案和遠程辦公室安裝。從本質上說，這些客戶會是龐大的FCoE用戶，但另一方面，你在中小企業可能很少見到FCoE。”

Craig Chapman表示，因為iSCSI運行在TCP/IP上，很容易受到TCP“開銷”的影響，比如TCP中的窗口特點。TCP窗口是服務器發送的一段數據，由幾個數據包組成。服務器從客戶機得到窗口已收到的確認消息，而且沒有錯誤后，它會發送數據包的下一個窗口。

要是出現錯誤，數據必須重發。這整個事件會導致iSCSI出現延遲、丟包。但沒有什么阻止得了企業利用iSCSI來融合或統一數據中心中的服務器、存儲和網絡。的確，思科表示能做到基于以太網的iSCSI其傳輸能力與FCoE一樣強大。

現在市面上出現了Emulex等網卡廠商的10Gbps iSCSI融合網絡適配器，不過最受媒體關注的卻是FCoE，原因是思科態度明確地堅決支持統一數據中心的這項技術，另一個原因是這項技術比iSCSI更新。FCoE成為標準還不到一年，而iSCSI至少已有10年歷史了。

思科在2001年收購了iSCSI路由器初創公司NuSpeed，由此進入了iSCSI領域。此后，思科停止了NuSpeed產品(當時名為SN 5420)。思科服務器接入和虛擬化事業部的營銷副總裁Jackie Ross說:“我們發覺iSCSI主要應用于小企業;而光纖通道在小企業已經建立了龐大的基礎，分析師們預計這個基礎會繼續龐大。我們不能忽視這個事實。”

iSCSI甚至在中小企業市場輸給了網絡附加存儲(NAS)，原因是中小企業現在選擇NAS支持的基于文件的存儲，而不是選擇iSCSI和光纖通道支持的基于塊的存儲。Jackie Ross說:“隨著中小企業的需求不斷增長，NAS或基于文件的存儲隨之發展起來。由于以前一些要求只能通過基于塊的存儲來滿足，比如災難恢復和大大改善的多個網絡管理，現在利用基于文件的存儲就能滿足。這就是NAS的發展速度兩倍于iSCSI的原因。”

但是iSCSI方面仍保持健康的發展。Jackie Ross表示，對于沒有選擇NAS，而是選擇直接連接存儲(DAS)的公司來說，iSCSI在以每年約25%的速度增長。據iSCSI SAN市場的領導廠商戴爾聲稱，iSCSI的發展狀況甚至比這還好。IDC的數據顯示，iSCSI SAN市場在2009年第四季度比去年同期增長了40.6%。戴爾以29.2%的收入份額領跑這個市場，惠普以18.5%的份額緊隨其后。戴爾在2007年收購的iSCSI SAN廠商EqualLogic的iSCSI產品線在此期間更是猛增了44%，同時，IDC數據顯示，2009年全年，iSCSI存儲設備開支達到19億美元，預計到2013年會增加到44億美元，年復合增長率達到23.4%。2009年用戶在光纖通道/FCoE/InifiniBand上的開支達到了92億美元，預計到2013年會增加到111億美元，年復合增長率將近5%。

另外，戴爾稱最近它委托弗雷斯特研究公司對213家公司做了存儲和統一架構計劃方面的調查。據戴爾聲稱，調查發現2/3的調查對象準備在1#12316;3年內向統一架構遷移;在知道或了解統一架構的人當中，有56%的人認為iSCSI最適合，27%的人認為FCoE最合適。

戴爾從調查中發現，今后12個月的存儲采購，萬兆以太網和iSCSI陣列是兩大選擇。在所有調查對象當中，45%的人計劃購買萬兆以太網交換機或相關設備，而39%的人計劃購買iSCSI陣列。

由于客戶在認真考慮融合數據中心架構，難怪上述調查結果及其在iSCSI市場的地位讓戴爾歡欣鼓舞。戴爾負責EqualLogic iSCSI存儲產品系列的高級經理Travis Vigil說:“如果你今天做出統一架構方面的決定，你會關注已存在多年的iSCSI。iSCSI通過了多年的測試和驗證，又有實際的客戶部署案例，讓你能夠以1Gbps和10Gbps的速度統一架構。所以，它為你帶來了比其他技術更大的靈活性。”

不過，Travis Vigil和Jackie Ross都認為，信仰大戰毫無意義，融合數據中心的真正統一者是擁有流量控制功能的無損以太網，IEEE下設的數據中心橋接(Data Center Bridging，DCB)任務組正在敲定這項標準。Travis Vigil說，他們強烈贊同“基于以太網”這部分，至于客戶部署基于以太網的iSCSI還是基于以太網的光纖通道，那是下一個選擇。他表示，數據中心橋接對以太網的改進不但會造福FCoE，還會造福iSCSI:讓融合架構變成無損耗、低延遲、更可靠。“區別在于，FCoE需要DCB方面的改進;對于iSCSI而言，你擁有靈活性，因為iSCSI不需要DCB方面的改進——但這種改進的確有助于讓融合基礎設施具有更易預測的性能。”

思科的Jackie Ross說:“人們說只能選擇其一時，我們總覺得有些為難，技術并不是非此即彼的，關鍵在于確保你部署了合適架構，能夠支持你所選擇的、可能已經出現在環境中的技術。”

那么，是不是說只要有了無損以太網架構，iSCSI就能用于將存儲系統與服務器和網絡融合起來呢?Frank Berry是數據中心市場分析公司IT Brand Pulse的首席執行官兼統一網絡實踐高級分析師，他說:“我肯定這么認為。這取決于聽眾是誰。”他預計，在五年內，來自iSCSI存儲的收入會超過來自光纖通道存儲的收入。

應用案例

Kemper Porter是美國密西西比信息技術服務局數據服務部門的系統經理，設計及構建高效的數據中心是他的首要任務。

他的部門正在規劃大步遷移至新的數據中心，期望新數據中心能在6個月內投入使用。他目前面臨的其中一項任務就是簡化數據中心，而簡化工作的一部分就是向融合網絡過渡。Kemper Porter說:“我們希望搬到新大樓之前，一切準備就緒。我們將迎來非常快的增長速度，因此我們必須開創一個先例，并確定一種新的部署模式。”他的團隊實際上為該州各政府部門充當服務提供商的角色，為全州的應用開發人員配置服務器和IT資源。

Kemper Porter設想，所部署的VMware虛擬機數量會大幅增加，虛擬機都通過融合網絡適配器(CNA)連接到集中式存儲系統上，而集中式數據備份和災難恢復在服務器端進行。借助萬兆以太網網卡上的光纖通道主機總線適配器(HBA)具有的存儲連接功能，CNA加強了以太網網卡的IP聯網功能。

Kemper Porter目前正在使用QLogic的三臺單端口CNA和兩臺具有FCoE功能的思科Nexus 5000系列網絡交換機。目前，CNA用于測試和開發環境，等到他們使用新數據中心后，就會讓CNA擔當重要角色。他表示，改用CNA是一個必要的步驟，他說，“如果你有一臺3U高的服務器，它沒有集成交換機，最后會出現網卡數量激增的情況——每臺服務器有六路以太網連接，還有兩路用于光纖通道，所有這些網卡會形成一張蜘蛛網，進出服務器的電纜將密密麻麻。這會給物理故障埋下隱患，還會加大故障排除的難度。”另外，他還擔心可恢復性，“我能輕易創建多少個虛擬機?要是一個虛擬機壞了，我能否迅速地恢復?這在很大程度上取決于你有多少路網絡連接，以及訪問存儲系統的速度有多快。”

Kemper Porter的存儲環境包括光纖通道陣列和存儲設備，廠商涉及IBM、Sun/StorageTek及其他公司。單個項目就要占用多達40TB的存儲空間，該州的地理信息系統(GIS)就是這樣。

盡管很討厭所謂的前沿技術，但Kemper Porter還是很有信心地認為，結合FCoE的CNA會滿足他將來的需要。他說:“目前還沒有人真正使用FCoE，但我認為只有實際接觸及使用了，你才會有信心。我并不是想當第一個吃螃蟹的人，如果不是改用新的數據中心，恐怕我也不會用這項新技術。”

原來的方式對Kemper Porter來說不切實際。他的機架服務器每臺能夠輕松容納77個虛擬機實例，同時保持主機般的可靠性，但要是不盡量減少網絡適配器和端口數量，這些根本不可能做到。他現在讓每臺服務器使用兩路或三路連接。他說:“這大大減少了復雜性，我們仍會讓光纖通道基礎架構做到每臺服務器有一路連接，而不是兩路連接。我們仍有冗余路徑，因為連接到了兩臺Nexus交換機上。”

融合網絡是未來的出路，至少對Kemper Porter來說是這樣。他說:“我們會購買CNA，裝入到將來所有VMware服務器中。這項技術穩定得很，我們正往這個方向邁進。”