Infiniband和以太网打破数据中心僵局

数据中心内的网络通道看起来变得越来越窄了，你可以试想德国的高速公路或是美国的州际公路，并在脑中画出这样的一幅图画——城市要发送的货物和人员到其他城市所行驶的单行道被堵塞了，每个人都僵持在那里。

我们正在看到这个行业出现一些小的神奇的改变——运行在缓慢的以太网连接上的Windows操作系统正在像蜜蜂一样，嗡嗡作响的冲进“寺庙”——数据中心中所用的那些大规模生产的刀片服务器、虚拟机、多核处理器、多插槽服务器，并通过他们处理并传输那些需要高速度的负载——等等，再等等，还要等待，缓慢的网络就像咳嗽一样，勉强的为服务器处理器提供燃料：那些亟待处理的数据。

即便是拥有令以太网相形见绌的自己“专用”超级高速公路Infiniband的高性能计算领域，这个问题也同样明显，虽然Infiniband与以太网以太网比起来已经让以太网像是蜗牛一样，但是仍然不够快。超级计算机们在昨天还仅仅只有100个核心，最多也不过1000个处理器核心，但现在，几千甚至更多核心的超级计算机被开发出来，百万亿次的高性能计算机已经不是新闻，而千万亿次的超级产品看起来也并不是很远了——这也就是说，哪怕是拥有20GBit/s速度的DDR(Dual Data Rate，双倍速率)Infiniband连接也要跟不上数据的发展了（编者注：或许QDR(Quad Data Rate，四倍速率)Infiniband的机会已经出现了。）

但问题在于，网络设备就像接在管道终点的淋浴龙头，如果接了两个水龙头的话，每个龙头则只能获得一半的水，四个龙头则每个龙头只有四分之一的水，八个龙头——你肯定能猜出来是淋浴龙头是为何无法使用的（编者注：作者的意思应该是，如果使用DDR或QDR技术，Infiniband能够提供的通道数就会减少，因为DDR和QDR是基于多通道互连技术的，而另一方面，即便前端进行了多通道的互连，但是后面提供的数据量并未改变的话，即水龙头来说的管道并未加宽的话，Infiniband通道上的数据，只不过是被分流了一下而已，并不能发挥相应的优势。）

因此，数据中心网络技术正在寻找面临虚拟化和刀片服务器及高性能计算等应用压力下的能够处理繁忙I/O的解决方案，当然，现在Alacritech、Mellanox、QLogic正在以两倍甚至十倍的速度冲击Infiniband和以太网的速度。

10G以太网

Mellanox前不久推出了一款聚合网络适配器（CNA）产品，这是一个两个端口的10GbE产品，基于Mellanox此前已经为人所熟知的ConnectX ENt主板之上。事实上，Mellanox此前一直在Infiniband技术业界久负盛名，涉足以太网市场看起来有一点偏离他们的主业了。他们的新产品支持如NetQueue、SR-IOV等虚拟化加速功能，其I/O整合架构类似于数据中心以太网（Data Centre Ethernet，DCE）、FCoE（Fibre Channel over Ethernet）以及InfiniBand over Ethernet（IBoE）

新的八核服务器（双插槽四核处理器服务器）中，每个核心所能够获得的带宽基本上是1Gbit/s左右，这个数字是远远不够的，因此用户需要价格合理性能优异的产品，Mellanox公司表示，其新的产品每端口的价格约在200~300美元之间，而光纤通道HBA卡每端口需要400~500美金，ConnectX ENt的竞争对手，QLogic的CNA卡的成本在每端口300~400美元之间。不过可惜的是，该产品并没有TCP/IP卸载引擎（TCP/IP offload engine，TOE）或是支持iSCSI。

不过，Alacritech公司则正在利用其TOE技术生产10GbE NIC（网卡），并通过TOE技术能够良好的支持Windows Server 2003或是Windows Server 2008作为TCP/IP的发起端（initiator）的数据处理工作。当然，Open Solaris、Linux、Mac OS X等操作系统也都能够支持这项特性。该公司将这项技术称之为：可扩展的网络加速器（Scalable Network Accelerator，SNA），我们可以认为它就像一个TONIC，一个TOE和NIC的混合品。Alacritech公司的市场总监Doug Rainbolt表示，新产品的价格已经非常接近万兆以太网卡的价格，因此他建议用户现在就可以行动了。同时，他表示新的卡对于VMware和Hyper-V的支持都非常好。

看，他甚至还为我们提供了一张图表，该图表显示，在一个四核心服务器上SNA的运行表现几乎相当于没有SNA和TOE的八核心的服务器，当然，这意味着你可以将SNA加入到一个把核心的服务器中，相比没有添加SNA的四核服务器系统，添加SNA的最大有意在于其代劳了TCP/IP处理。这也就意味着用户可以在虚拟环境中构建多一倍的虚拟机，而且可以通过购买SNA和四核心服务器，来满足原本需要购买八核心服务器才能得到的应用效果。

据该公司透露，这款产品的价格在1299美元左右，并且将在明年第一季度正式推向市场。

追随InfiniBand并且超越

QLogic前不久发布了其40Gbit/s的四倍速率（QDR）Infiniband交换机，以及一个；将交换机和服务器连接起来的HCA卡（主机通道适配器）。虽然新产品是基于Mellanox的20Gbit/s Infiniband芯片组，但是QLogic自己在开发面向自己的HCA和12000系列交换机的相关几乎。

这种交换机可以根据性能进行不同配置，这也就意味着在进行超额开通( oversubscription)局限时，其可以提供72~648个不同可能数量的端口，而当用户开启超额开通( oversubscription)局限时，这款交换机能够提供从96到864等数量不等的端口数量，虽然超额开通可能降低性能，当仍然有人乐意尝试。

据官方介绍，HCA和交换机将在今年年底正式面向市场销售，但是QLogic公司目前并未提供定价资料。QLogic公司负责欧洲、中东和非洲市场（EMEA）的营销主管Henrik Hansen表示，这款交换机能够将其整体划分为不同的独立的虚拟架构，并且为不同的V-fabric提供不同的服务质量，这相当于此前VLAN（以太网）和思科的VSAN（光纤通道）所能做到的事情。

他表示，这款交换机在潜伏时间（延迟时间）上具有不确定性：“如果你在交换机百分之九十以上的端口上全速运行，那么我们将保持适当的延迟。否则会出现宕机的情况。”他表示，交换机在潜伏时间上的风险在交换机运行到百分之七十的负载时马上显现出来了。

QLogic拟将这些产品打入高性能计算市场，而不是作为数据中心的网络整合平台，这样一来实际上将加强Mellanox在Infini市场上的稳固地位。

在数据处理和网络I/O间寻找平衡点

如果没有更快的网络通道，那么虚拟化高效率和刀片服务器的优势将不能完全显现，显然，从Alacritech Netbench的图表不难看出，耦合虚拟化以及多核服务器的网络带宽平衡（或是卸载网络处理）将使其使用率上升。从而更好的实现服务器整合，节省数据中心的采购成本，这将在未来成为说服客户购买IT产品所必不缺少的依据。

虽然在更好的道路上，如高速公路上行驶需要花很多钱，但是他们却能够带来太多的帮助，更多的钱相比原有的建设成本被节省下来。而且，还会有更快的数据中心网络通道。花钱去解决瓶颈问题，推动服务器的整合工作能够使得更多的虚拟机更加独立并且腾出数据中心里宝贵的地板空间、降低能源成本等等。

更快的网络通道能够解决数据中心现在面临的僵持局面。

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