Fibre Channel срещу iSCSI: Войната продължава

В началото имаше Fibre Channel (FC) и беше добре. Ако искате истински SAN - спрямо споделено директно свързано SCSI съхранение - FC е това, което имате. Но FC беше ужасно скъп, изискваше специални комутатори и адаптери за хост шина и беше трудно да се поддържа в географски разпределени среди. След това, преди около шест или седем години, iSCSI се появи на пазара за малки и средни предприятия в голяма степен и бавно започна своето изкачване в предприятието.

През интервенционното време се наблюдават много недобросъвестни спорове за това кой е по-добър. Понякога дебатът iSCSI срещу FC достигна нивото на религиозна война.

[Също в .com: Изтеглете архивирането на Deep Dive на Logan Harbaugh и вземете основите на спазването на нормативните изисквания. | Научете как дедупликацията на данни може да забави експлозивния растеж на данните с Deep Dive Report на Кийт Шулц. ]

Тази битка е резултат от два основни фактора: Първо, пазарът за съхранение беше разделен между големи действащи доставчици на хранилища, които направиха сериозна инвестиция в маркетинга на FC срещу по-млади доставчици с евтини предложения само за iSCSI. Второ, администраторите са склонни да харесват това, което знаят, и да не вярват на това, което не знаят. Ако сте управлявали FC SANs от години, най-вероятно ще повярвате, че iSCSI е бавна, ненадеждна архитектура и по-скоро ще умре, отколкото да изпълнява критична услуга върху нея. Ако сте използвали iSCSI SAN, вероятно смятате, че FC SAN са скъпи и са мечка за настройка и управление. Нито едното, нито другото не е напълно вярно.

Сега, когато останахме около година надолу след ратифицирането на стандарта FCoE (FC over Ethernet), нещата не са много по-добри. Много купувачи все още не разбират разликите между стандартите iSCSI и Fibre Channel. Въпреки че темата може лесно да запълни книга, ето кратко описание.

Основите на FC

FC е специализирана мрежова архитектура за съхранение, която е стандартизирана през 1994 г. Днес тя обикновено се реализира със специални HBA (адаптери за шина на хоста) и комутатори - което е основната причина FC да се счита за по-скъп от другите мрежови технологии за съхранение.

Що се отнася до производителността, трудно е да се преодолее ниската латентност и голяма пропускателна способност на FC, тъй като FC е построен от нулата, за да се справя с трафика на съхранение. Циклите на обработка, необходими за генериране и интерпретиране на рамки на FCP (протокол Fibre Channel), се разтоварват изцяло към специални HBA с ниска латентност. Това освобождава процесора на сървъра да обработва приложения, вместо да говори със съхранение.

FC се предлага със скорости 1Gbps, 2Gbps, 4Gbps, 8Gbps, 10Gbps и 20Gbps. Превключвателите и устройствата, които поддържат скорости 1Gbps, 2Gbps, 4Gbps и 8Gbps, обикновено са обратно съвместими със своите по-бавни събратя, докато устройствата 10Gbps и 20Gbps не са, поради факта, че те използват различен механизъм за кодиране на рамки (тези две обикновено се използват за връзки между превключватели).

В допълнение, FCP също е оптимизиран за обработка на трафика за съхранение. За разлика от протоколите, които се изпълняват върху TCP / IP, FCP е значително по-тънък, едноцелеви протокол, който обикновено води до по-ниска латентност на превключване. Той също така включва вграден механизъм за контрол на потока, който гарантира, че данните не се изпращат към устройство (или хранилище, или сървър), което не е готово да ги приеме. Според моя опит не можете да постигнете същата ниска латентност на връзката с никой друг протокол за съхранение, който съществува днес.

И все пак FC и FCP имат недостатъци - и не само висока цена. Единият е, че поддържането на взаимосвързаност на съхранението на големи разстояния може да бъде скъпо. Ако искате да конфигурирате репликация на вторичен масив на отдалечен сайт, или имате късмета да си позволите тъмно влакно (ако е налично), или ще трябва да закупите скъпи FCIP дистанционни шлюзове.

Освен това управлението на инфраструктура на FC изисква специализиран набор от умения, който може да накара администратора да изпита проблем. Например, зонирането на FC използва интензивно дългите шестнадесетични имена на световни възли и портове (подобни на MAC адресите в Ethernet), което може да е трудно да се управлява, ако се правят чести промени в тъканта.

Гъстотата на iSCSI

iSCSI е мрежов протокол за съхранение, изграден върху мрежовия протокол TCP / IP. Ратифициран като стандарт през 2004 г., най-голямото твърдение за слава на iSCSI е, че работи върху същото мрежово оборудване, което управлява останалата част от корпоративната мрежа. Той не изисква изрично допълнителен хардуер, което го прави сравнително евтин за изпълнение.

От гледна точка на производителността iSCSI изостава от FC / FCP. Но когато iSCSI се внедри правилно, разликата се свежда до няколко милисекунди допълнителна латентност поради режийните разходи, необходими за капсулиране на SCSI командите в общия протокол за мрежови TCP / IP. Това може да направи огромна разлика при изключително високи транзакционни входно / изходни натоварвания и е източникът на повечето твърдения, че iSCSI е негоден за използване в предприятието. Такива натоварвания са рядкост извън Fortune 500, така че в повечето случаи делтата на производителността е много по-тясна.

iSCSI също така поставя по-голямо натоварване на процесора на сървъра. Въпреки че съществуват хардуерни iSCSI HBA, повечето внедрения на iSCSI използват софтуерен инициатор - по същество зареждат процесора на сървъра със задачата да създават, изпращат и интерпретират команди за съхранение. Това също е използвано като ефективен аргумент срещу iSCSI. Въпреки това, като се има предвид фактът, че днес сървърите често се доставят със значително повече ресурси на процесора, отколкото повечето приложения могат да се надяват да използват, случаите, когато това прави каквато и да е съществена разлика, са малко и далеч.

iSCSI може да се придържа към FC по отношение на пропускателната способност чрез използването на множество 1Gbps Ethernet или 10Gbps Ethernet връзки. Той също така се възползва от това, че е TCP / IP, тъй като може да се използва на големи разстояния чрез съществуващи WAN връзки. Този сценарий на използване обикновено е ограничен до репликация SAN-to-SAN, но е значително по-лесен и по-евтин за изпълнение, отколкото алтернативите само за FC.

Освен спестяванията чрез намалени инфраструктурни разходи, много предприятия намират iSCSI много по-лесни за внедряване. Голяма част от набора от умения, необходим за внедряване на iSCSI, се припокрива с този на общата работа на мрежата. Това прави iSCSI изключително привлекателен за по-малките предприятия с ограничен персонал в ИТ и до голяма степен обяснява популярността му в този сегмент.

Тази лекота на разполагане е нож с две остриета. Тъй като iSCSI е лесен за изпълнение, той също е лесен за неправилно прилагане. Неуспехът да се приложи с помощта на специални мрежови интерфейси, да се осигури поддръжка за превключване на функции като контрол на потока и джъмбо кадриране и да се приложи многопосочен I / O са често срещани грешки, които могат да доведат до неясна производителност. В интернет форумите има изобилие от истории за неуспешно внедряване на iSCSI, които биха могли да бъдат избегнати поради тези фактори.

Fibre Channel през IP

FCoIP (Fibre Channel over Internet Protocol) е нишов протокол, който е ратифициран през 2004 г. Той е стандарт за капсулиране на FCP рамки в TCP / IP пакети, така че те да могат да бъдат изпратени през TCP / IP мрежа. Почти изключително се използва за свързване на FC тъкани на множество сайтове, за да се даде възможност за репликация и архивиране на SAN към SAN на големи разстояния.

Поради неефективността на фрагментиране на големи FC кадри в множество TCP / IP пакети (WAN схемите обикновено не поддържат пакети над 1500 байта), той не е създаден за ниска латентност. Вместо това, той е създаден, за да позволи на географски разделени платове Fibre Channel да бъдат свързани, когато тъмните влакна не са налични, за да се направи това с местния FCP. FCIP почти винаги се намира в FC дистанционни шлюзове - по същество FC / FCP-to-FCIP мостове - и рядко, ако някога се използва от устройствата за съхранение като метод за достъп до сървър.

Fibre Channel през Ethernet

FCoE (Fibre Channel over Ethernet) е най-новият мрежов протокол за съхранение на групата. Ратифициран като стандарт през юни миналата година, FCoE е отговорът на общността на Fibre Channel за предимствата на iSCSI. Подобно на iSCSI, FCoE използва стандартни многофункционални Ethernet мрежи за свързване на сървъри със хранилище. За разлика от iSCSI, той не работи над TCP / IP - той е свой собствен Ethernet протокол, заемащ пространство до IP в модела OSI.

Тази разлика е важна за разбиране, тъй като има както добри, така и лоши резултати. Хубавото е, че въпреки че FCoE работи над същите комутатори с общо предназначение, което прави iSCSI, той изпитва значително по-ниска латентност от край до край поради факта, че заглавката TCP / IP не трябва да се създава и интерпретира. Лошото е, че не може да бъде пренасочено през TCP / IP WAN. Подобно на FC, FCoE може да работи само по локална мрежа и изисква мост за свързване към отдалечена тъкан.

От страна на сървъра, повечето внедрения на FCoE използват 10Gbps Ethernet FCoE CNA (конвергентни мрежови адаптери), които могат да действат като мрежови адаптери и FCoE HBA - разтоварват работата по разговор със хранилище, подобно на начина, по който го правят FC HBA. Това е важен момент, тъй като изискването за отделен FC HBA често е била добра причина да се избягва FC изобщо. С течение на времето сървърите често могат да се доставят с вградени Cna, способни на FCoE, като по същество премахват това като фактор на разходите изцяло.

Основните предимства на FCoE могат да бъдат реализирани, когато той бъде реализиран като разширение на съществуваща мрежа от Fibre Channel. Въпреки че има различен физически транспортен механизъм, който изисква няколко допълнителни стъпки за изпълнение, FCoE може да използва същите инструменти за управление като FC и голяма част от опита, придобит при експлоатацията на FC плат, може да бъде приложен към неговата конфигурация и поддръжка.

Събирайки всичко

Няма съмнение, че дебатът между FC и iSCSI ще продължи да вилнее. И двете архитектури са чудесни за определени задачи. Казаното, обаче, че FC е добро за предприятие, докато iSCSI е добро за SMB, вече не е приемлив отговор. Наличието на FCoE отива много към приемането на аргумента на iSCSI за разходите и конвергенцията, докато нарастващото разпространение на 10Gbps Ethernet и увеличаването на производителността на сървърния процесор се яде в аргумента на производителността на FC.

Каквато и технология да решите да приложите за вашата организация, опитайте се да не се впиете в религиозната война и да си направите домашното преди да купите. Може да се изненадате от това, което откриете.

Тази статия, „Fibre Channel срещу iSCSI: Войната продължава“, първоначално се появи на .com. Прочетете повече от блога на Мат Приг за претоварване с информация и проследете най-новите разработки в съхранението на данни и управлението на информация в .com.