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在实现I/O虚拟化时出现的障碍

本文作者 George Crump是Storage Switzerland的创始人同时也是George Crump Consulting的创始人,具有二十多年经验的独具存储咨询顾问。

在我的《I/O虚拟化:何时,不是如果》这篇文章中,我讨论了I/O虚拟化(IOV)的一些优点以及通过SR- IOV(单路径IOV)将I/O负荷从虚拟机管理器卸载出去的价值。虽然SR-IOV和IOV可能看起来是很好的战略,但是它们还是有一些障碍需要克服。第一个就是操作系统或虚拟机管理器的支持,第二个是首次实施中如何处理它对网络和存储架构的干扰。

至于支持SR-IOV的卡,主要的挑战就是操作系统和虚拟机管理器何时将支持该技术。要利用好SR-IOV的所有优点,必须要得到操作系统和虚拟机管理器的支持。就像我们所讨论过的那样,IOV网关(IOG)很大程度上可以解决这个问题,它可以将SR-IOV卡当成 "常规"卡呈现给连接的服务器。厂商们有可能开发针对他们网关的自己的多主机卡,这样他们就不用等待操作系统和虚拟机管理器的支持。他们将来必须开发卡本身,有可能需要操作系统驱动程序,或需要一个IOG。

如果IOG这条路好走,那么更大的挑战就是如何实施IOG。在我们的《什么是I/O虚拟化》一文中,我们认为 IOG是一个架构,而网关设备必须处在存储、网络和服务器的中间。在这种架构中,变化的发生是很慢的。当然,通过利用现有环境中的高可用性,我们可以一步一步地采取措施来最小化与IOG相关的宕机时间。

IOV的另一个障碍就是对架构的影响。一些刚进入I/O市场的厂商加重了这个问题。他们推出新类型的安装在服务器上的卡,以及新的从服务器到网关的连接技术。通常,这些技术是PCIe或InfiniBand。虽然这些解决方案的I/O性能是很好,但是需要在环境中安装新类型的连接方式。对于一些服务器来说,它们是需要这些技术所带来的先进的I/O性能,但是许多其他服务器则不是这样。在服务器上部署IOV要注意使其对架构的干扰最小化。

IOV的下一步就是利用个已经在数据中心中普及的连接技术。以太网是最有可能的候选技术。虽然现在以太网的最高连接速度还限于10Gb/秒,但是未来几年中以太网的速度将大幅提高。以太网的优势在于太网的架构是现成的,同时许多服务器已经过渡到10Gb/秒以太网。在管理员安装10Gb/秒以太网卡的时候,何不选择一个支持IOV的卡呢?这种卡可以为系统带来很高的灵活性,尤其是在应对服务器虚拟化架构的I/O需求的时候,同时选择这种卡的话,未来在存储和网络协议的选择也可以有很大的灵活性。迁移到虚拟化I/O可能会给系统带来一定干扰,但是如果在正确的时间实施 I/O虚拟化则可以将这种干扰最小化。如果你将环境升级到10Gb/秒以太网,那么实施I/O虚拟化的时机将更早到来。

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