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以太网三种存储块协议之间的选择问题

DOSTOR存储在线8月23日国际报道未来,所有的存储网络协议都将运行在以太网上,包括文件和块协议。在以太网上运行文件访问没有多少争议,但是块协议则有三种协议在互相竞争。

这三种块协议是iSCSI(互联网小型计算机系统接口)、光纤通道和AoE(以太网上应用)。iSCSI使用TCP/IP堆栈来无损地在服务器和存储阵列之间提供包含命令和数据的SCSI包。在5层的OSI(开放系统互联参考模型)中,以太网是在第二层上运行,而TCP/IP是在第三层运行。

iSCSI链接要求服务器有以太网NIC(网络接口卡)。在存储请求和数据传输通过NIC之前,这些请求和数据必须由TCP/IP堆栈进行封包。这个封包工作可以由主机CPU来完成,不过这样会占用原来可以用于应用程序代码运行的CPU资源;或者我们可以采用增强型NIC,在NIC上实施TCP/IP卸载引擎(TOE),这样可以节约服务器主机的CPU资源,但是会增加成本。

光纤通道

通常,iSCSI被用作非业务关键型存储局域网(SAN)的协议。关键应用程序则通过光纤通道(FC)光纤架构来访问它们的网络存储。FC可以作为第二个块访问协议,由FCoE(以太网光纤通道)在增强型的无损以太网上运行这个协议。

光纤通道要求服务器有专门的主机总线适配器(HBA)。这个HBA可以创建光纤通道帧,将这些帧通过网线传输出去,同时也可以接收进来的帧并进行解包工作。

随着FCoE成为标准的以太网协议,NIC必须升级为CNA(融合网络适配器)。这种适配器可以同时提供以太网接口和FCoE处理。FCoE要求有专门的CNA和DCE(数据中心以太网)级别的以太网应用,比如说10Gb/秒以太网;iSCSI只要求普通的NIC或拥有TOE功能的NIC并可以在普通的以太网上运行,不管是10Gb/秒还是1Gb/秒以太网,如果预算实在紧张的话,甚至还可以在更慢的网线上运行。

因此,iSCSI连接比FCoE连接的成本要低,不过iSCSI需要第三层的处理,而FCoE则不需要。

数据中心以太网(DCE)在第二层上提供FCoE帧(在以太网帧里面)的无损传输,不需要任何第三层功能。

比起这种无损以太网,iSCSI是不是看起来就是在浪费网络资源呢?如果iSCSI在DCE网络上运行,所有这些致力于不丢失数据包的三层操作都是多余的。

AoE

第三个以太网块访问存储协议则是AoE(以太网上应用)。Coraid公司是这个领域的领导厂商。AoE还处于萌芽期,不像iSCSI或光纤通道那样拥有广泛的市场渗透率。AoE不要求TOE也不要求CNA,只要普通的NIC就足够了。

ESG看好这种协议:"AoE是比iSCSI或光纤通告更简单更直接的协议。AoE不是构建在IP、TCP或SCSI的基础上的。通过设备的以太网MAC地址,数据包直接面向设备,并用最小的开销在网络上传送。"

"光纤通道和iSCSI都是在物理网络架构顶上的高层网络协议上运行SCSI,同AoE相比,它们这种方式需要额外开销和处理工作,而AoE则是直接在物理以太网层上连接服务器和存储。"
现在我们面临的是几个比较棘手的问题。

AoE是否提供的是最简单的以太网存储,是否让iSCSI和FCoE显得没有必要?AoE还处于萌芽期,相对较低的市场接受率是否会使得这种协议的风险很大甚至出局?

FCoE在数据中心级以太网上运行是否意味着iSCSI不再有必要了?iSCSI是否能够以更低的成本提供和FCoE一样的性能和可靠性,也就是说FC和FCoE是否可以被iSCSI所取代?

大型数据中心是否应该考虑同时运行iSCSI和FCoE以便这两种协议最终融合成一种协议?

AoE是否可以在iSCSI和/或FCoE旁边运行?

选择AoE是否会带来不需要iSCSI或FCoE的纯粹的AoE环境?

我们准备向我们的读者专家们询问他们看法,即以太网块存储协议应该在哪里应用以及应该选择哪种协议。如果你认为上面的问题你已经有了自己的答案并且你的答案经得住反对者的质询,那么请尽快和我们联系。

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