圖1: 局域網(wǎng)和存儲(chǔ)局域網(wǎng)傳統(tǒng)的互聯(lián)方式

虛擬N_Port和虛擬主機(jī)總線適配器

虛擬主機(jī)總線適配器（HBA）或虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC），如同它們的名字所提示的那樣，它們是對物理的主機(jī)總線適配器（上圖1）或類似的網(wǎng)絡(luò)接口卡的虛擬表達(dá)（下圖2），它們顯示了一個(gè)虛擬機(jī)是如何仿真一個(gè)物理機(jī)或用虛擬服務(wù)器來代表一個(gè)物理機(jī)的。通過虛擬主機(jī)總線適配器或網(wǎng)絡(luò)接口卡，真實(shí)的或物理的網(wǎng)絡(luò)接口卡資源被劃分并被作為虛擬機(jī)而進(jìn)行分配，但是光纖通道的主機(jī)總線適配器或以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡會(huì)被顯示出來，而不是作為一個(gè)如Windows，UNIX或Linux這樣的 Guest Operation System的主機(jī)。

在一個(gè)傳統(tǒng)的物理服務(wù)器上，即使只有一個(gè)物理適配器，如一個(gè)InfiniBand主機(jī)通道適配器，當(dāng)它被插在一個(gè)PCI或PCIe槽上時(shí)，操作系統(tǒng)也會(huì)看到一個(gè)或更多個(gè)光纖通道適配器或以太網(wǎng)適配器。如果是一個(gè)虛擬化的服務(wù)器，如VMware ESX，虛擬機(jī)管理程序可以只看到并共享一個(gè)物理適配器，或多個(gè)適配器以供冗余和性能之需，而Guest Operation System會(huì)看到的將是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的光纖通道或以太網(wǎng)適配器或是一個(gè)使用標(biāo)準(zhǔn)的插口和驅(qū)動(dòng)程序的網(wǎng)絡(luò)接口卡。

不要和虛擬主機(jī)總線適配器搞混，N_Port ID虛擬化（NPIV）本質(zhì)上是一個(gè)輸入（或輸出）機(jī)制，以確保對適配器帶寬的共享訪問。Brocade，Cisco，Emulex和QLogic的適配器和交換機(jī)支持NPIV，從而實(shí)現(xiàn)LUN（邏輯單元號(hào)）和數(shù)據(jù)卷屏蔽，或是在使用共享的物理適配器（N_Port）時(shí)將其映射到一個(gè)唯一的虛擬服務(wù)器或VM發(fā)起端上。NPIV通過顯示多個(gè)虛擬的N_Port和其唯一的ID來運(yùn)作，從而讓不同的虛擬機(jī)（發(fā)起端）在共享一個(gè)光纖通道適配器上的公共N_Port時(shí)都能夠訪問存儲(chǔ)端并受到路徑控制。

利用融合的I/O網(wǎng)絡(luò)和虛擬的輸入/輸出的商業(yè)價(jià)值和技術(shù)價(jià)值，或者說益處，類似于服務(wù)器/存儲(chǔ)虛擬化的益處。使用IOV的益處和價(jià)值包括：

• 利用現(xiàn)有資源（人員、技術(shù)）可以做更多的事，或降低成本
• 網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)輸入/輸出單一的（或一對，以提高可用性）互聯(lián)方式
• 降低能耗、冷卻成本、占用空間，以及其他環(huán)保益處
• 布線簡單，降低服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)以及存儲(chǔ)互聯(lián)的復(fù)雜性
• 促進(jìn)集群或虛擬化服務(wù)器的性能，最大化PCI或夾層輸入/輸出槽
• 快速的再部署，滿足變化的工作負(fù)荷及變化的虛擬服務(wù)器輸入/輸出特性
• 擴(kuò)展了輸入/輸出容量，滿足高性能需求，以及集群服務(wù)器和存儲(chǔ)應(yīng)用程序的需求
• 能夠利用普通的布線架構(gòu)和物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)施

圖2: 一個(gè)統(tǒng)一的或融合的數(shù)據(jù)中心光纖通道網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)的例子

在圖2，你看到的例子是虛擬的主機(jī)總線適配器和網(wǎng)絡(luò)接口卡連接到一個(gè)交換機(jī)或輸入/輸出導(dǎo)向器，后者接著連接到基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)和光纖通道存儲(chǔ)局域網(wǎng)以便網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)訪問。圖3對不同的輸入/輸出互聯(lián)、傳輸和協(xié)議進(jìn)行了比較，可以幫助理解不同技術(shù)的適用情況。

圖3: 不同的數(shù)據(jù)中心輸入/輸出協(xié)議、接口和傳輸?shù)那闆r

數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)和FCoE

數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)（DCE）是一個(gè)新的發(fā)展，它是現(xiàn)有以太網(wǎng)的擴(kuò)展。作為網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲(chǔ)傳輸?shù)慕y(tǒng)一的互聯(lián)方式，它能夠帶來更高的性能，同時(shí)降低數(shù)據(jù)中心輸入/輸出請求的延遲時(shí)間。FCoE就是一個(gè)實(shí)施DCE的例子，它能夠利用更低的延遲時(shí)間、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、優(yōu)先級組和其他傳統(tǒng)的以太網(wǎng)提升工具，從而成為一個(gè)強(qiáng)有力的存儲(chǔ)互聯(lián)方式。

圖4顯示了傳統(tǒng)分離的光纖光纜是如何被用于（沒有波分復(fù)用的情況下，或WDM）光纖通道存儲(chǔ)局域網(wǎng)和基于IP的以太網(wǎng)絡(luò)。通過FCoE（圖5），光纖通道被映射到以太網(wǎng)，同其他包括TCP/IP在內(nèi)的傳輸和協(xié)議共存。注意，F(xiàn)CoE目標(biāo)是數(shù)據(jù)中心，不能長距離使用，在短距離內(nèi)還要依賴FCIP（基于IP的光纖通道）或基于WDM的城域網(wǎng)。

圖4: 現(xiàn)在的分離的物理數(shù)據(jù)中心輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)（接口和協(xié)議）

圖 5: 基于以太網(wǎng)的統(tǒng)一的、融合的數(shù)據(jù)中心光纖通道網(wǎng)絡(luò)或輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)

服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出虛擬化這類技術(shù)的另一個(gè)組成部分是虛擬配線架。這種虛擬的配線架可以屏蔽掉傳統(tǒng)物理配線架的增加、移除、移動(dòng)和變化。例如，一家初創(chuàng)公司IntelliPath，利用很多現(xiàn)有已經(jīng)安裝的設(shè)施，并在未來采用成熟的被稱為OptiPath的技術(shù)。對于大型的動(dòng)態(tài)的環(huán)境，同時(shí)具有復(fù)雜的布線要求，而且需要保護(hù)線纜互聯(lián)的物理訪問的環(huán)境來說，虛擬的配線架是IOV切換和虛擬適配器技術(shù)的一個(gè)很好的補(bǔ)充。

數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)對InfiniBand：誰將是贏家？

我并不認(rèn)為InfiniBand會(huì)在很快時(shí)間內(nèi)消失，但是，考慮到以太網(wǎng)巨大的市場，甚至是高價(jià)格以太網(wǎng)的市場，InfiniBand的技術(shù)特點(diǎn)和功能將妨礙它繼續(xù)前進(jìn)。對于那些想要部署統(tǒng)一的或融合的光纖通道網(wǎng)絡(luò)的人，基于InfiniBand的解決方案是一個(gè)選擇，這種方案能將基于光纖通道的存儲(chǔ)局域網(wǎng)橋接到現(xiàn)有的以太網(wǎng)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。放心，對于那些部署基于InfiniBand的統(tǒng)一的、融合網(wǎng)絡(luò)的或數(shù)據(jù)中心光纖通道網(wǎng)絡(luò)，而且在等待數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)及其相關(guān)系統(tǒng)（適配器、驅(qū)動(dòng)器、交換機(jī)、存儲(chǔ)系統(tǒng)）的人來說，你的投資是有保障的。

對于一般目的的網(wǎng)絡(luò)來說，以太網(wǎng)是一個(gè)流行的選擇。以太網(wǎng)正擴(kuò)展到能夠支持FCoE以及提升后的低延遲性數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)，從而不需要將存儲(chǔ)輸入/輸出活動(dòng)堆積到IP。這種情況下，IP能成為長距離的良好解決方案，可以用于網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)，或是用于同存于同一以太網(wǎng)的基于低成本iSCSI塊的訪問。無論喜不喜歡，將光纖通道映射到普通的基于以太網(wǎng)的融合或統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，將是不同的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)接口、商品網(wǎng)絡(luò)、經(jīng)驗(yàn)和技能集、以及性能或決定性行為之間的一個(gè)墊腳石。如無其他，一個(gè)融合的以太網(wǎng)將使不同區(qū)之間的遷移更加容易，并使遷移過程中的網(wǎng)絡(luò)阻力最小。

在近期內(nèi)，第一步就是將那些擔(dān)心IP或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的傳統(tǒng)存儲(chǔ)專家，以及那些相反的青睞IP、FCoE專家的建議和警告放在一邊。不考慮市場宣傳因素，InfiniBand現(xiàn)在還有一些立足之地，但是綜合考慮商業(yè)、經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)有廣泛使用性和其他因素，融合的數(shù)據(jù)中心類別的以太網(wǎng)將成為贏家。IP在長期看是個(gè)競爭者，現(xiàn)在它的角色還是支持iSCSI、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)和基于IP的光纖通道（FCIP），未來它將超越這一角色。

哪些廠商值得關(guān)注

一些廠商已經(jīng)宣布了它們的行動(dòng)，展示了其概念技術(shù)（技術(shù)展示）或?qū)嶋H上已經(jīng)開始提供能夠進(jìn)行IOV的技術(shù)。例如，Brocade已經(jīng)宣布了它的數(shù)據(jù)中心光纖通道網(wǎng)絡(luò)（DCF）計(jì)劃。同時(shí)，QLogic，NetApp，和初創(chuàng)公司Nuoya在2007年秋季的達(dá)拉斯世界網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)大會(huì)上展示了其基于FCoE的融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。為了不被超過，思科根據(jù)它從Topsin收購過來的技術(shù)，改進(jìn)了包括交換機(jī)和路由器的InifiBand產(chǎn)品線；QLogic也在最近的2007超級計(jì)算大會(huì)上宣布升級它收購自Silverstorm的InfiniBand產(chǎn)品系列。

起步公司W(wǎng)oven發(fā)布了一款低延遲、高性能的以太網(wǎng)交換機(jī)以支持部署數(shù)據(jù)中心類別的以太網(wǎng)。另一個(gè)初創(chuàng)公司Xsigo繼續(xù)吸引人們的注意力，它開發(fā)的IOV解決方案可以實(shí)現(xiàn)虛擬主機(jī)總線適配器和虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡，從而可以隨意訪問以太網(wǎng)絡(luò)，包括基于IP的存儲(chǔ)和基于光纖通道的存儲(chǔ)局域網(wǎng)。你將可以聽到的市場上的其他術(shù)語名字包括融合網(wǎng)絡(luò)適配器（CAN），融合網(wǎng)絡(luò)接口（CNI），服務(wù)導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（SONA）和統(tǒng)一光纖通道網(wǎng)絡(luò)等。

需要關(guān)注的存儲(chǔ)和輸入/輸出適配器，網(wǎng)絡(luò)接口卡，交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)芯片廠商包括：Brocade，Chelsio，Cisco，Emulex，Intel，Mellanox，Neterion，NetXen，Nuova，OptiPath，QLogic，Voltaire，Woven 和Xsigo，以及操作系統(tǒng)、服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)廠商。還需要關(guān)注一些行業(yè)貿(mào)易組織和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織，包括ANSI T11，F(xiàn)CIA，F(xiàn)CoE，InfiniBand貿(mào)易協(xié)會(huì)（IBTA）和PCIsig。

總結(jié)

結(jié)束時(shí)說幾句，虛擬環(huán)境仍然需要依賴物理資源和架構(gòu)資源管理才能存在。要學(xué)會(huì)分辨不同的虛擬輸入/輸出操作和虛擬輸入/輸出連接性之間的區(qū)別，以及它們能給你的組織帶來什么益處。對于其他虛擬方法和技術(shù)，要選用合適的技術(shù)來滿足你的特定需求，在解決你的問題的同時(shí)注意不要帶來新的復(fù)雜性。

多易