數據中心簡化的黑馬——I/O虛擬化
一說起數據中心需要簡化的話題,大概人人都會同意。結構復雜的數據中心大概誰都想一簡而后快吧。
而談到這方面的技術是一般都會出現兩個候選者:一個是由思科和博科主導的數據中心以太網(簡稱DCE),另一個就是由Voltaire和Mellanox推動的infiniband技術。無論是DCE還是infiniband技術都可以在其他網絡協議的基礎上在其內部粗管(fatpipe)中進行輸入輸出(I/O)虛擬化。但是,還有第三種方式無需昂貴的粗管(fatpipe)來連接服務器的技術。考慮一下PCIe技術吧。下面請聽我分解:
我們都知道,數據中心里包含服務器、存儲及網絡資源這三個組成元素。現在的服務器,無論刀片的還是機架的大部分都采用了虛擬化技術。每臺機架物理服務器實際上要進行虛擬化都至少配備兩臺I/O適配器。都必須通過以太網網卡和光纖通道HBA。存儲區域網絡(SAN)結構非常昂貴且復雜,并帶有交換機和導向器,其通過存儲陣列訪問服務器。通過光纖通道協議及分層以太網(FCoE)的單獨光纖通道可以擺脫以往使用以太網作為通道的方法。
但是,因為以太網數據包具有不穩定的潛伏期,可能會打破光纖通道的連接。數據中心的世界正在等待DCE解決這兩個問題。這將需要服務器具有FCoE支持網卡,融合網絡適配器(聯網學院)為他們聯接DCE的基礎設施。
全面看來,Infiniband(IB)已經擁有很高性能的統一架構了,同時應用IB來作為數據中心的統一構造標準。在Voltaire和Mellanox研發的IB中,其交換機啟動時速就可以過渡到40GB/s。Infiniband的骨干主要是依賴運行光纖通道和以太網。
與其尋找簡化數據中心骨干網絡的辦法,不如在數據中心網絡的邊緣尋找解決辦法。VirtenSys,一個以PCIe模式幫助服務器虛擬化的網絡數據中心簡化方案的公司,它可以幫助數據中心減少網絡適配器的數量。
VirtenSys認為服務器是通過像以太網、光纖通道及Infiniband這樣的網絡后,再通過適配器來傳輸數據到本地的支持SAS或者SATA協議的存儲設備的。在一個X86服務器中,所有東西都需要最終連接到PCIe總線,并由其來管理服務器內存及CPU應用的進程。這根總線可以延伸到外面其他的服務器中。為何不把這根PCIe總線通過適配器延伸到所有的服務器中,
而是每個服務器都用著一根PCIe總線呢?這樣不是浪費嗎?而這個交換機其實是虛擬出來的,讓所有的服務器都認為它還是在本地的適配器中運行。這也就是說10個服務器可以共享一個網卡和主機總線適配器(HBA),另外的9個網卡和HBA就可以扔掉了,如此一來就節省了很多能源及消耗。把存儲磁盤插入這樣的交換機,就能讓服務器從中讀取數據并共享給其他服務器。像這樣的I/O虛擬化可以大大減少硬件設施的數量,并獲得更高的能效。
事實上,這種I/O虛擬化還可以做成"云"。如果那樣的話就只需要做成一個共享的網卡、HBA和Infiniband插入到適配器中就可以了,這樣一來,資源又大大節省了。在涉費金額上這個方案似乎也不錯。讓我們來看一個實例,以一個擁有5臺服務器機架,并且每臺機架上有20個網卡和HBA。假設要做遷移,我們需要謹慎的來部署,2個共享網卡和兩個HBA就可以做到原來90個網卡和HBA所做到的事情了。每個服務器機架或者刀片還可以共同分享一個直連存儲(DAS),因此存儲硬盤的數量也相應減少了。
該供應商一直很低調,去年12月時也只能在其官網上看到少量有趣的白皮書和新聞稿。而2005年的時候,他們既沒有產品也沒有客戶,幾乎無跡可尋,而從現在看來,他卻當之無愧的成為了業界的一匹黑馬。
多想想這樣的情景吧,服務器正被虛擬化的低成本和低能耗。網絡也正虛擬化的低成本和低能耗。存儲也是如此,下面的由你自行想象。而,擴展到PCIe上的虛擬化卻顯得有些彌足珍貴,還有它所涵蓋的云理念更是意義非凡。
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