摘 要：虛擬化技術(shù)得到了空前的發(fā)展，基于主機(jī)虛擬化在工業(yè)界成功商用，本論文提出了在虛擬化環(huán)境下高端SAN Switch。重點(diǎn)剖析了虛擬化、SAN、SAN Switch、Gen 5 Fibre Channel，及應(yīng)用SAN Switch需要注意的問(wèn)題。最終闡述了為什么虛擬化環(huán)境下應(yīng)用SAN Switch是發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：虛擬化；SAN；SAN Switch；Gen 5 Fibre Channel

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research on high-end SAN Switch in Virtual Environment

LI XiaoKun 1

（Heilongjiang Hengxun Technology Co.Ltd. ，Harbin 150090，China）

Abstract：Virtualization technology has been an unprecedented development， virtual hosts in the industry based on the successful business， this thesis presents high-end SAN Switchin the virtual environment. After that， the paper focuses on the analysis of virtualization， SAN， SAN Switch， Gen 5 Fibre Channel， and the problems which could be paid attention to about the application of SAN Switch. Finally the paper explains why using SAN Switch is development trend in virtual environment.

Key words：Virtualization； AN； SAN Switch； Gen 5 Fibre Channel

0 引 言

云計(jì)算概念的兩種核心技術(shù)就是虛擬化和大數(shù)據(jù)。主機(jī)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)在工業(yè)界的成功商用，虛擬化技術(shù)需要高運(yùn)算性能，高帶寬，高I/O，高可用，如何解決虛擬化應(yīng)用的這些問(wèn)題呢？答案就是在虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch。

1 虛擬化、SAN、SAN Switch、Gen 5 Fibre Channel技術(shù)

1.1 虛擬化

虛擬化是以某種用戶和應(yīng)用程序都可以很容易從中獲益的方式來(lái)表示計(jì)算機(jī)資源的過(guò)程，而不是根據(jù)這些資源的實(shí)現(xiàn)、地理位置或物理包裝的專有方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行表示和呈現(xiàn)。換句話說(shuō)，虛擬化為數(shù)據(jù)、計(jì)算能力、存儲(chǔ)資源以及其他資源提供了一個(gè)邏輯視圖，而不是物理視圖。云計(jì)算環(huán)境下的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量以及應(yīng)用規(guī)模等方面均區(qū)別于傳統(tǒng)模式[1]。虛擬化是表示計(jì)算機(jī)資源的邏輯組（或子集）的過(guò)程，這樣就可以利用從原始配置中獲益的方式來(lái)實(shí)施訪問(wèn)。這種資源的新虛擬視圖并不受實(shí)現(xiàn)、地理位置或底層資源的物理配置的限制。虛擬化對(duì)一組類似資源提供一個(gè)通用的抽象接口集，從而隱藏屬性和操作之間的差異，并允許通過(guò)一種通用的方式來(lái)查看并維護(hù)資源。作為一項(xiàng)有望大幅降低成本的新興技術(shù)，虛擬化得到了眾多信息業(yè)巨頭的關(guān)注與重視[2]。

虛擬化，是指通過(guò)虛擬化技術(shù)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)。在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)，每個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。

虛擬化使用軟件的方法重新定義劃分IT資源，可以實(shí)現(xiàn)IT資源的動(dòng)態(tài)分配、靈活調(diào)度、跨域共享，提高IT資源利用率，使IT資源能夠真正成為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)于各行各業(yè)中靈活多變的應(yīng)用需求。

虛擬化技術(shù)可以擴(kuò)大硬件的容量，簡(jiǎn)化軟件的重新配置過(guò)程。CPU的虛擬化技術(shù)可通過(guò)單CPU而模擬多CPU并行，允許一個(gè)平臺(tái)同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序還可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而大幅提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

1.2 SAN

存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Storage Area Network，簡(jiǎn)稱SAN）采用光纖通道（Fibre Channel ，簡(jiǎn)稱FC）技術(shù)，通過(guò)SAN Switch連接存儲(chǔ)和主機(jī)，建立專用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。SAN經(jīng)過(guò)多年歷史的發(fā)展，已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且成為工業(yè)界的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)（但各個(gè)廠商的光纖交換技術(shù)并不完全相同，其主機(jī)和SAN存儲(chǔ)仍有兼容性的要求）。目前，SAN的一個(gè)研究熱點(diǎn)就是SAN的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)，通過(guò)SAN的存儲(chǔ)虛擬化而實(shí)現(xiàn)按需分配存儲(chǔ)資源，整合不同設(shè)備商提供的存儲(chǔ)產(chǎn)品，提供可選擇性的配置功能來(lái)獲得更高的可用性和減少用戶總成本[3]。

SAN專注于企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)的特有問(wèn)題。當(dāng)前企業(yè)存儲(chǔ)方案所遇到問(wèn)題的兩個(gè)根源是：數(shù)據(jù)與應(yīng)用系統(tǒng)緊密結(jié)合所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性限制，以及大型、中型、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)的限制。大多數(shù)分析都認(rèn)為SAN是未來(lái)企業(yè)級(jí)的存儲(chǔ)方案，這是因?yàn)镾AN便于集成，能改善數(shù)據(jù)可用性及網(wǎng)絡(luò)性能，而且還可以減輕管理作業(yè)。

實(shí)際上，SAN是一種專門為存儲(chǔ)建立的獨(dú)立于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)之外的專用網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)利用可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在相對(duì)獨(dú)立的專用網(wǎng)絡(luò)中為各種應(yīng)用提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)[4]。目前，一般的SAN提供8～16Gb/S的傳輸數(shù)率，同時(shí)SAN網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存在，因此存取速度很快。另外，SAN一般采用高端的RAID陣列，使SAN的性能在幾種專業(yè)存儲(chǔ)方案中傲視群雄。

SAN是基于一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)，因此擴(kuò)展性很強(qiáng)，不管是在一個(gè)SAN系統(tǒng)中增加一定的存儲(chǔ)空間還是增加幾臺(tái)使用存儲(chǔ)空間的主機(jī)都非常方便。通過(guò)SAN接口的磁帶庫(kù)或虛擬帶庫(kù)，SAN系統(tǒng)可以方便高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中備份及雙活。

目前常見(jiàn)的SAN有FC SAN和IP SAN，其中FC SAN為通過(guò)光纖通道協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)，而IP SAN則通過(guò)TCP協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)。

SAN采用光纖技術(shù)，因而性能優(yōu)異，但在其應(yīng)用中需要FC交換機(jī)連接服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備[5]。SAN主要用于數(shù)據(jù)大集中的環(huán)境，如電信、金融等，只是成本高、標(biāo)準(zhǔn)尚未確定等問(wèn)題卻影響了SAN的市場(chǎng)拓展，不過(guò)，隨著這些用戶業(yè)務(wù)量的增大，SAN必然具有廣泛的應(yīng)用前景。

1.3 SAN Switch

光纖通道交換機(jī)在邏輯上是SAN的核心，主要連接著主機(jī)、存儲(chǔ)、備份設(shè)備。光纖通道交換機(jī)有著許多不同的功能，包括支持GBIC、冗余風(fēng)扇、冗余電源、分區(qū)（Zone）、環(huán)操作和多管理接口等。每一項(xiàng)功能都可以增加整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)的可操作性。具體來(lái)說(shuō)，光纖交換機(jī)的主要功能，自配置端口、環(huán)路設(shè)備支持、交換機(jī)級(jí)聯(lián)、自適應(yīng)速度檢測(cè)、可配置的幀緩沖、分區(qū)（基于WWN的分區(qū)）、IP over Fiber Channel（IPFC）廣播、遠(yuǎn)程登錄、Web管理、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）等。目前，國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)廣泛采用基于消息頭尋徑的通信技術(shù)，由于消息頭和消息體共存于同一幀中，因此其通信一般采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”方式，每條信道均需緩沖區(qū)來(lái)暫存消息體，控制邏輯復(fù)雜，價(jià)格昂貴[6]。

光纖交換機(jī)往往根據(jù)其功能和特點(diǎn)可分為不同的類別。通常，硬件可能都是基于相同的基本架構(gòu)或者相同的ASIC芯片，只是軟件的功能不同，光纖交換機(jī)的價(jià)格則主要是依據(jù)其所能滿足的需求來(lái)制定的。高端SAN Switch的核心級(jí)交換機(jī)是個(gè)例外，即在多數(shù)情況下是根據(jù)自己的硬件容錯(cuò)平臺(tái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的。

高端SAN Switch（又稱架構(gòu)中樞或?qū)蚱鳎┮话阄挥诖笮蚐AN的中心，使若干邊緣交換機(jī)相互連接，形成一個(gè)具有上萬(wàn)個(gè)端口的SAN網(wǎng)絡(luò)。高端SAN Switch也可以用作單獨(dú)的交換機(jī)或者邊緣交換機(jī)，但是具體增強(qiáng)的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻使其在核心存儲(chǔ)環(huán)境下工作得更好。高端SAN Switch其他功能還包括支持光纖以外的協(xié)議（如FICON、InfiniBand）、支持16Gbps光纖通道、高級(jí)光纖服務(wù)（如：安全性、中繼線和幀過(guò)濾等）。

高端SAN Switch交換機(jī)通常提供更多端口，高于384端口的SAN Switch才能稱之為高端SAN Switch。其中使用非常寬的內(nèi)部連接，并以最大的帶寬路由數(shù)據(jù)幀。使用這些SAN Switch的目的是為了建立覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò)和提供更大的帶寬，因而將其設(shè)計(jì)成為在多端口間以盡可能快的速度用最短的延遲路由幀信號(hào)。另外，高端SAN Switch往往采用基于“刀片式”的熱插拔電路板：只要在機(jī)箱內(nèi)插入交換機(jī)插板就可以添加需要的新功能，也可以進(jìn)行在線檢修，還可以做到在線的分階段按需擴(kuò)展。SAN Switch 交換機(jī)，高性能存儲(chǔ)均價(jià)格不菲，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理員的技術(shù)也是一種挑戰(zhàn)[7]。高端SAN Switch可支持高度可擴(kuò)展的核心-邊緣（core-edge）拓補(bǔ)，如圖1所示。

圖 1 高端SAN Switch核心-邊緣拓補(bǔ)

Fig.1The high-end SAN Switch core-edge topology

1.4 Gen 5 Fibre Channel

第五代光纖通道技術(shù)是存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）的最新演進(jìn)成果。針對(duì)第五代光纖通道技術(shù)，即借由T11技術(shù)委員會(huì)曾負(fù)責(zé)制定了光纖通道接口標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的技術(shù)，可將8 Gbps鏈路的數(shù)據(jù)吞吐量增加一倍，從每秒800兆（MB/sec）提高到1600 MB/sec。數(shù)據(jù)傳輸速率更快，完成相同任務(wù)需要的鏈路和需要管理的設(shè)備更少，而且使用Gen 5 Fibre Channel時(shí)功耗也更低。最近的幾大服務(wù)器和存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)步成果增加了對(duì)更高SAN帶寬的需求，包括應(yīng)用和存儲(chǔ)容量增加、高密度服務(wù)器虛擬化、全新Gen 5 Fibre Channel存儲(chǔ)和固態(tài)硬盤(pán)（SSD）存儲(chǔ)。第五代光纖通道技術(shù)使企業(yè)數(shù)據(jù)中心可以充分發(fā)掘這些進(jìn)步成果相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的全部潛力。然而，Gen 5 Fibre Channel的優(yōu)勢(shì)不僅限于性能和更高的吞吐量。Gen 5 Fibre Channel還可以提供幾種重要功能，使SAN可靠性、可用性和管理簡(jiǎn)便性上升到一個(gè)新高度，同時(shí)大幅度降低運(yùn)營(yíng)成本。正是這些優(yōu)勢(shì)使Gen 5 Fibre Channel正以前所未有的速度實(shí)現(xiàn)了大范圍的廣泛普及。

光纖通道（FC）被部署在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，是數(shù)據(jù)中心內(nèi)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接領(lǐng)域的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。光纖通道，以其低延時(shí)，帶寬高，可靠性等特點(diǎn)，而成為下一代航空電子統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的一種主要聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已應(yīng)用于美國(guó)航空電子系統(tǒng)的升級(jí)換代中。[8]Gen 5 Fibre Channel是一種經(jīng)過(guò)廣泛實(shí)踐驗(yàn)證的專用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，用于滿足數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)需求，可提供無(wú)與倫比的可靠性、可擴(kuò)展性和16 Gbps的出色性能。Gen 5 Fibre Channel提升到了一個(gè)新高度，可利用獨(dú)特的技術(shù)創(chuàng)新成果提供全面的SAN支持，Gen 5 Fibre Channel提供關(guān)鍵應(yīng)用和虛擬化應(yīng)用所需的無(wú)與倫比的出色性能，硬件和軟件可靠性，連續(xù)提供99.9999%的可用性，通過(guò)機(jī)箱連接，提供64 Gbps并行Gen 5 Fibre Channel，幫助實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；A(chǔ)架構(gòu)整合和簡(jiǎn)化，一種先進(jìn)的硬件和軟件架構(gòu)，可通過(guò)創(chuàng)新的診斷、監(jiān)控和管理技術(shù)最大限度地延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，優(yōu)化應(yīng)用性能，簡(jiǎn)化SAN管理。SAN的光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為三種：點(diǎn)到點(diǎn)、環(huán)形和交換式[9]。

光纖通道包括 14 個(gè) ANSI T11X3 協(xié)議，按其功能結(jié)構(gòu)，可以劃分為從 FC-0～FC-4 的 5 層結(jié)構(gòu)[10]。Fibre Channel（光纖通道）面世伊始，一臺(tái)服務(wù)器專用于某一種應(yīng)用，導(dǎo)致服務(wù)器資源利用率很低。服務(wù)器虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)改變了這一局面，允許多種應(yīng)用共享同一臺(tái)物理服務(wù)器，由此即提高了效率和服務(wù)器資源利用率。不斷演進(jìn)的關(guān)鍵工作負(fù)載和Tier 1應(yīng)用正被托管到虛擬機(jī)（VM）上。除了服務(wù)器虛擬化的日漸廣泛普及外，虛擬機(jī)密度（每臺(tái)物理服務(wù)器上托管的虛擬機(jī)數(shù)量）也穩(wěn)步增長(zhǎng)，達(dá)到了每物理服務(wù)器100、200甚至更多虛擬機(jī)，而且都從SAN Boot啟動(dòng)并接入SAN資源。VM的使用范圍和重要性正在不斷增加，密度更在加速提升，日益要求存儲(chǔ)計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)提供更高的性能（帶寬和I/O）、可靠性和可用性。在高度虛擬化環(huán)境中，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的任何擁塞、低劣的I/O性能或故障都會(huì)影響到大量應(yīng)用。Gen 5 Fibre Channel可有效解決帶寬和I/O問(wèn)題。

2 虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch

2.1 高端SAN Switch

高端SAN Switch同時(shí)滿足：16G的Gen 5 Fibre Channel；架構(gòu)中樞或?qū)蚱骷軜?gòu)；單機(jī)箱支持至少384個(gè)16 Gbs光纖通道端口；冗余控制處理器模塊；高時(shí)支持16G 、FICON、InfiniBand、FCoE接口；同時(shí)兼容大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PC Server。

目前具有新特性的一批功能硬件開(kāi)始進(jìn)入SAN市場(chǎng)，由此即可看出未來(lái)SAN的雛形[11]。更高吞吐量的優(yōu)勢(shì)盡顯，而高端SAN Switch則可帶來(lái)更多優(yōu)勢(shì)，幫助滿足更新的及不斷變化的要求。低延時(shí)和出色的IOPS（每秒I/O操作數(shù)）性能可最大限度地增加每物理服務(wù)器支持的虛擬主機(jī)數(shù)；在數(shù)據(jù)中心經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的定制架構(gòu)可最大限度地降低高密度服務(wù)器虛擬化的風(fēng)險(xiǎn)及故障率；不停機(jī)網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化管理功能可最大限度地降低運(yùn)營(yíng)成本和復(fù)雜性；集成式高級(jí)診斷、監(jiān)控和RAS（可靠性、可用性和可維護(hù)性）功能可簡(jiǎn)化管理并增強(qiáng)彈性；集成式ISL數(shù)據(jù)壓縮和加密可優(yōu)化帶寬，保護(hù)數(shù)據(jù)；向后兼容現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)，最大限度地減少?gòu)氐滋蕴透鼡Q設(shè)備的需求；很低的開(kāi)銷和延時(shí)可避免I/O瓶頸，釋放Flash、SSD及16 Gbps高端存儲(chǔ)產(chǎn)品的全部性能潛力。高端SAN Switch還采用了多種突破性技術(shù)，來(lái)大大簡(jiǎn)化SAN部署和管理并降低運(yùn)營(yíng)成本。以下各部分更詳細(xì)地介紹了這些獨(dú)特功能；UltraScale機(jī)箱連接，實(shí)現(xiàn)更高的密度和更簡(jiǎn)單的Fabric架構(gòu)，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和成本；借助創(chuàng)新的診斷、監(jiān)控和管理功能，F(xiàn)abric Vision技術(shù)可最大限度地延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，優(yōu)化應(yīng)用性能，簡(jiǎn)化SAN管理。

2.2 Brocade DCX 8510-8 Backbone

Brocade DCX 8510-8 Backbone充分釋放私有云存儲(chǔ)的全部潛力，同時(shí)確保無(wú)與倫比的可擴(kuò)展性、性能和可靠性、實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單、更扁平的低延時(shí)機(jī)箱連接，降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性、管理復(fù)雜性和成本利用集成的高性能城域和全球連接，優(yōu)化遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)中心連接借助全面的診斷、監(jiān)控和自動(dòng)化功能，簡(jiǎn)化并集中完成端到端 SAN 管理，最大限度地提高 I/O 和帶寬密集型應(yīng)用的，保護(hù)對(duì)現(xiàn)有 SAN 架構(gòu)和自動(dòng)化工具的投資，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)成本，最大限度地減少業(yè)務(wù)中斷。

Brocade DCX 8510-8 Backbone是業(yè)內(nèi)最強(qiáng)大的光纖通道交換基礎(chǔ)架構(gòu)之一，可為關(guān)鍵任務(wù)存儲(chǔ)環(huán)境奠定最可靠、可擴(kuò)展的高性能基礎(chǔ)。旨在提高業(yè)務(wù)靈活性，同時(shí)提供對(duì)信息的不間斷訪問(wèn)，降低基礎(chǔ)架構(gòu)和管理成本。網(wǎng)絡(luò)需要不斷演進(jìn)，來(lái)滿足高度虛擬化環(huán)境和私有云架構(gòu)不斷增長(zhǎng)的需求。光纖通道已成為存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，正與數(shù)據(jù)中心一同演進(jìn)。支持Gen 5 Fibre Channe（16Gbps）的Brocade DCX 8510 Backbone強(qiáng)大、可靠的高性能技術(shù)帶來(lái)更高的可擴(kuò)展性和高級(jí)功能。在企業(yè)擴(kuò)展業(yè)務(wù)的過(guò)程中，則可以繼續(xù)利用現(xiàn)有的IT投資。還可以整合存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）基礎(chǔ)架構(gòu)，來(lái)簡(jiǎn)化管理并降低運(yùn)營(yíng)成本。

Brocade DCX 8510-8 Backbone單機(jī)支持384個(gè)16 Gbs（E、F、D、M、EX）光纖通道端口，使用 48 端口16 Gbps 光纖通道刀片。最多512個(gè)（Brocade DCX 8510-8）8 Gb 通用（E、F、D、M、EX）光纖通道端口，使用64端口8 Gbps光纖通道刀片，帶ICL端口的多機(jī)箱最多 3456個(gè)16 Gbps光纖通道端口（使用16 Gbps 48端口刀片），最多4608個(gè)8 Gbps通用光纖通道端口（使用 8 Gbps 64 端口刀片）；采用冗余（主/備）控制處理器模塊；全面的 Fabric 架構(gòu)，最多可有 239 臺(tái)交換機(jī)；支持 DWDM、CWDM 和 FC-SONET 設(shè)備；光纖通道，Inflight 壓縮（Brocade LZO）和加密（AES-GCM-256）BB Credit 恢復(fù)；FCIP、自適應(yīng)速率限制（ARL）、數(shù)據(jù)壓縮、Fast Write、讀/寫(xiě) Tape Pipelining、QoS；FICON 堆疊支持無(wú)損 DLS；FICON CUP；Advanced Accelerator for FICON（FICON Global Mirror、XRC 仿真和讀/寫(xiě)；采用無(wú)源背板，冗余主動(dòng)/被動(dòng)控制處理器架構(gòu)，冗余主動(dòng)/主動(dòng)核心交換刀片，冗余 WWN 卡；冗余電源設(shè)計(jì)。

2.3 Cisco MDS 9710 Multilayer Director

Cisco MDS 9710 Multilayer Director是業(yè)界唯一能與Brocade DCX 8510-8 Backbone競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品， Cisco MDS 9710 Multilayer Director交換機(jī)的整合可為下一代存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SANs）提供靈活的、高性能的構(gòu)建模塊。9710 Multilayer Director可以為FC、FICON、IP光纖通道（FCIP）、iSCSI和FCoE融合網(wǎng)絡(luò)提供靈活的、多協(xié)議的解決方案。16Gb FC Cisco MDS 9710 Multilayer Director每秒可提供24TB的總交換容量。減少了備份和恢復(fù)窗口，并且為跨網(wǎng)絡(luò)的大數(shù)據(jù)集遷移提供了高性能的連接性，Cisco MDS 9710 Multilayer Director是一個(gè)高可靠性的存儲(chǔ)導(dǎo)向器，采用了N+1結(jié)構(gòu)、全冗余組件和一個(gè)容錯(cuò)架構(gòu)設(shè)計(jì)， Cisco MDS 9710 Multilayer Director統(tǒng)一架構(gòu)解決方案，只需一個(gè)平臺(tái)即可同時(shí)控制FC和FCoE，滿足新客戶SANs環(huán)境的需求。隨著數(shù)據(jù)的持續(xù)增長(zhǎng)，加之虛擬化、云計(jì)算、閃存和SSD技術(shù)的使用，這些都推高了企業(yè)對(duì)高帶寬、“零”停機(jī)、多協(xié)議存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求。Cisco MDS 9710 Multilayer Director解決了這些困擾，并且能夠?yàn)楫?dāng)前任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用如Oracle、SAP和SQL提供所需的可靠性、性能、可用性和可擴(kuò)展性。

Cisco MDS 9710 Multilayer Director單機(jī)支持384個(gè)16G FC光纖通道端口；支持模塊化多協(xié)議多層次，6個(gè)交換矩陣，雙監(jiān)控模塊，8個(gè)交換插槽；適用于虛擬化數(shù)據(jù)中心SAN整合，業(yè)務(wù)連續(xù)性，集中SAN管理；支持FC、FICON、IP光纖通道（FCIP）、FCoE冗；冗余電源設(shè)計(jì)。

2.4 虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch的優(yōu)勢(shì)

高端SAN Switch使用獨(dú)立于LAN的SAN架構(gòu)，不爭(zhēng)用LAN的帶寬，虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch可以提供超高帶寬，高I/O，高可用，采用基于虛擬化的高端SAN Switch高可靠“主動(dòng)-主動(dòng)（active-active）”網(wǎng)狀拓?fù)涞拇笠?guī)模部署，如圖2所示。

圖 2 高端SAN Switch網(wǎng)狀拓?fù)?/p>

Fig.2 The high-end SAN Switch mesh topology

虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch提供高可用性；提高了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性；易擴(kuò)展性和兼容性；集中管理、共享存儲(chǔ)；提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度；異地容災(zāi)得以實(shí)現(xiàn)；虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch是解決數(shù)據(jù)大集中的主要技術(shù)之一。

3 虛擬化環(huán)境下高端SAN Switch需要注意的問(wèn)題

任何技術(shù)從萌芽到成型，再到成熟，都需要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程。部署高端SAN Switch技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，成本很高。要求使用方充分了解存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（SAN）的相關(guān)知識(shí)和各平臺(tái)虛擬化相關(guān)知識(shí)，而且SAN Switch與各種系統(tǒng)硬件則存在密切聯(lián)系。存儲(chǔ)設(shè)備性能問(wèn)題，所有主機(jī)均連接高端存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的性能要求很高。存儲(chǔ)設(shè)備高可用問(wèn)題，一旦存儲(chǔ)出現(xiàn)故障，所有數(shù)據(jù)都將面臨災(zāi)害，建議使用高端存儲(chǔ)解決存儲(chǔ)性能問(wèn)題。建立基于存儲(chǔ)的容災(zāi)、備份、雙活系統(tǒng)，提高業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的高可靠性?；诮粨Q機(jī)的虛擬化方式將虛擬化層直接做到交換機(jī)上，可用同一個(gè)設(shè)備完成交換功能和虛擬化功能[12]。目前，國(guó)內(nèi)品牌尚無(wú)高端SAN Switch設(shè)備和配套軟件，希望國(guó)內(nèi)具有強(qiáng)大研發(fā)實(shí)力的Huawei、Zte加大高端SAN Switch的研發(fā)投入，使國(guó)內(nèi)品牌高端SAN Switch系統(tǒng)早日進(jìn)入成功商用。高端SAN Switch設(shè)備中Brocade占據(jù)統(tǒng)治地位，Cisco 高端SAN Switch設(shè)備核心商用仍有待時(shí)間考驗(yàn)，IBM、Sun、EMC、HP、DELL、Huawei等廠商大多OEM Brocade產(chǎn)品，希望國(guó)內(nèi)具有高研發(fā)實(shí)力廠商早日研發(fā)出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SAN Switch設(shè)備或配套軟件。

4 結(jié)束語(yǔ)

虛擬化、大數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的主要技術(shù)，目前除電信、金融行業(yè)外其它領(lǐng)域虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch尚在探索測(cè)試的階段，但相信隨著云計(jì)算的發(fā)展以及應(yīng)用虛擬化的日趨成熟，該技術(shù)必會(huì)給云計(jì)算的發(fā)展帶來(lái)偉大的變革。本文圍繞虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch，總結(jié)了應(yīng)用虛擬化；SAN；SAN Switch；Gen 5 Fibre Channel原理、優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用，趨勢(shì)；為構(gòu)建虛擬化環(huán)境下應(yīng)用高端SAN Switch提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)支持。虛擬化；SAN；SAN Switch；Gen 5 Fibre Channel為高性能云計(jì)算提供澎湃動(dòng)力。

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