根據IDC的報告顯示,到2010年,iSCSI會達到外部磁盤存儲系統市場份額的21%。作為IP SAN的核心技術,由此引發了人們對IP SAN市場的關注與爭議。最多的就是FC SAN是否會因此走向沒落?IP SAN市場能否實現持續的增長?FCoE是否也會對IP SAN 的發展造成沖擊?
“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”,iSCSI技術就像古人在詩中所描述的一樣,突然間就被各企業用戶所知曉,成為用戶中討論最多的熱點。
快速發展是不爭的事實
一些用戶認為,IDC的分析報告對iSCSI技術有炒作的嫌疑,這個數據有些虛高。對于用戶的疑問,EMC解決方案中心總經理于希國分析說: “現有的iSCSI市場占有率大概只有3%~4%,而且這個技術僅針對中小企業用戶市場,按照iSCSI現有的最高年增長率70%來計算,這個數字還是有待被驗證的。”
但是,H3C存儲產品線總裁李治卻并不這樣認為,他說:“iSCSI技術將越來越被用戶所認可,在廠商的大力支持下,伴隨著萬兆以太網技術和成本的優勢,預計到2010年,iSCSI的市場占有率將突破IDC所預計的數值,達到40%~50%。”
那么,是什么原因讓市場上對iSCSI技術的發展產生如此大的爭議呢?浪潮存儲產品事業部產品經理王永海介紹說:“iSCSI技術現有所占的市場份額還是較低的,但是國內的宣傳比較多,而且還具有以太網技術的無所不在的優勢。所以,未來iSCSI技術還是會有一定的發展空間。”
華碩服務器事業部技術經理倉榮民也認為:“一些調研機構的分析數據有些是根據全球市場的發展來發布的,有些是針對區域市場的發展狀況來發布的,因為國際市場和中國市場的發展并不是平衡的。但是,隨著IP SAN克服了性能上的困擾,在未來的一段時間內iSCSI將與FC共存,是下一代存儲網絡的發展趨勢。”
不管這個數字是否真的偏高,iSCSI技術的快速發展已經成為了不爭的事實。關鍵的只是這個技術的優勢在哪里,它是否真的會漸行漸遠。
優先處理SAN的邏輯結構
很多用戶對于IP SAN的定義和劃分還不是很清楚。為了清晰地區分存儲網絡技術以及這些技術在應用中的分工,SNIA開發出了共享存儲體系結構模型。在模型底層的抽象存儲域中包括所有存儲網絡的實現,就是我們談到的IP SAN、NAS以及FC SAN。
SAN技術又因為實現協議的不同可分為FC SAN和IP SAN。簡單地說,SAN就是任何可用于存儲訪問的網絡,它將主機和存儲之間互聯,以實現存儲合并、資源共享和更高的可用性。
iSCSI,即Internet SCSI。隨著IETF工作組的成立,iSCSI標準成就了網絡類型中統一應用和存儲的代表作—IP SAN(或稱為iSCSI SAN)。它的目的就是要使用本地iSCSI導向器和iSCSI目標來建立SAN。
為了在引發器和目標之間支持一個iSCSI會話,需要建立一個或者多個TCP連接。TCP連接確保SCSI命令、狀態和iSCSI數據包所攜帶的數據(又稱為PDU)的順序發送。PDU封裝了標準SCSI CDB(Command descriptor block,指令描述塊)來傳送命令或者數據。在iSCSI邊界,iSCSI的PDU描述了一個新的信息結構,這與FC的FCP(Fibre Channel Protocol)層是完全不同的。
因為每個主機和存儲資源都支持以太網接口和iSCSI協議棧,因此,設備可以直接連接到以太網交換機或者IP路由器上。在這方面,iSCSI端節點只顯示為另一個IP實體。通過標準IP的實現,到IP網絡的直接連接,將建立連接和維護連接完整性的責任交給了端設備,這和依靠FC的fabric交換機或iFCP(Internet Fibre Channel Protocol)網橋來監督設備的狀態不同。因此,一個iSCSI端設備必須具有額外的邏輯來預先處理SAN。
除了具備優先處理SAN的邏輯結構,支持IP協議傳輸,iSCSI還規范允許IP層以下的功能層提供諸如IPSec數據加密功能。規范允許可選的數據和數據控制機制同步,它們可能位于iSCSI層以下。iSCSI層的目的是為了確保iSCSI數據和命令的有序接收,并且在數據直接寫入應用程序內存時調節丟失的數據報。如果沒有這樣一種機制,iSCSI設備可能需要更大的緩沖區,還可能需要多個復制操作來保存數據,并且需要在將它們傳給頂層應用程序以前進行數據序列的重新組織。
競爭對手是FC SAN
FC SAN作為第一個成功實現存儲網絡應用的網絡體系結構,目前在存儲系統市場中達到了60%的高份額。它是針對傳統的SCSI電纜長度有限而發展的技術,專門解決主機系統對磁盤的塊級存儲數據調用。同時,FC SAN具有點到點、環以及fabric三種拓撲結構,可以針對某種拓撲協議的不同FC端設備進行優化。
目前很多用戶都會將FC SAN與IP SAN進行比較,試圖能找到最優的解決方案。對此,NetApp華東區技術部經理徐博進行了解釋。他說:“FC SAN和IP SAN是SAN的兩種結構,其中FC SAN是實際應用中比較普遍的企業數據中心存儲網絡標準,能提高數據利用率,具有較低的管理成本、良好的可擴展性及性能。至于IP SAN則是通過TCP/IP網絡應用SCSI標準,提供輔助的存儲能力,可被部署在低成本存儲應用區域。例如,應對存儲合并、數據保護、災難恢復等各種集中或分布式環境。”
同時,他還表示iSCSI技術可以支持Windows及Linux服務器環境,并可服務UNIX及Novell服務器環境,提供簡單、靈活、高性價比的解決方案。
李治也表示,過去用戶總是在擔心iSCSI的性能問題,但隨著萬兆技術的出現,以及以太網鏈路聚合功能的發展,使得iSCSI的性能瓶頸得以克服。而且用戶在很多時候都會以此引發出對會話管理、錯誤處理、以及安全性問題的考慮。
FCoE能否救贖FC SAN
在今年的3月,EMC、Brocade等存儲廠商宣布推出FCoE(Fibre Channel over Ethernet)協議。有分析人士認為,他們的目的就是將FC SAN向IP SAN過渡,能夠在iSCSI迅速擴張的同時,守住FC的市場。FCoE將沖擊iSCSI市場的說法霎時被傳遍存儲圈。
對此,于希國發表了自己的看法。他說,“iSCSI技術正在以每年70%的增長速度沖擊著存儲系統市場,但按照市場格局的劃分,它只能算作是一種邊緣技術解決方案。雖然iSCSI技術現有的發展速度是不容忽視的,但因為它具有實施造價低的成本優勢,所以一直被中小企業用戶所看好。”相對來講,他更加看好的是FCoE。
但是,市場上還有另外一種觀點,認為FCoE的出現根本不能對iSCSI的發展造成威脅。李治說:“FCoE其實很早就已經出現了,它與FCIP(Fibre Channel over TCP/IP)和iFCP沒有什么區別。而且歷史也證明,iSCSI還是在這樣的市場條件下出現并迅猛地發展。”
我們將FCIP和iFCP與iSCSI進行比較,試圖找出iSCSI如此快速發展的誘因。
FCIP在IP存儲領域與iSCSI協議是兩個相對的極端,它包含部分IP內容和大量的FC成分。從基于IP的SAN的觀點來看,作為FC的擴展策略,FCIP在很大程度上并不能算作是真正的IP存儲策略。與FCIP相反,iSCSI協議根本就沒有FC的內容,但卻包含了所有的IP內容,它的實現就是要將FC從SAN的概念中清除。
將iSCSI與iFCP相比較,它們具有一定的相似性,即iSCSI在存儲端設備中采用了IP。與iFCP不同的是,iSCSI為通過IP網絡進行塊數據傳輸,定義了它本身的串行SCSI的實現。
iSCSI作為獨立的串行SCSI實現,讓我們聯想到FC也創建了它自己的詞匯表。很多用戶在部署前都需要理解它們,并具備相應的認證資格。在這一點上,用戶在部署時都不得不面對標準化和互操作性的挑戰,所以,部署成本成為重要的考量因素。
最大的優勢在于成本
隨著2.0時代的降臨,以太網將變得無所不在。以太網交換機技術的成熟以及低廉的價格更加凸現IP SAN的成本優勢,但被高端用戶普遍看好的FC SAN卻需要面對成本的壓力。
王永海表示,IP SAN成本的優勢就表現在人員、技術、設備以及管理費用。倉榮民說:“FC SAN的存儲結構需要HBA卡的成本支持,就交換機來講,8口的光纖交換機就需要幾萬元人民幣,但24口的以太網交換機僅需要1000多元人民幣,僅存儲部分的成本就要低于FC SAN 40%。”
徐博認為,隨著各種存儲技術的不斷成熟,用戶在選擇解決方案時不再僅靠產品和技術作為標準,更關鍵的是他們需要能滿足應用的方案。因此,在技術實施性能類似或者差不多的時候,成本是他們最關心的問題,而這就是IP SAN最根本的優勢。
對于IP SAN的調查采訪已經結束,但對于IP SAN未來發展的探討才剛剛開始。有太多的用戶還在如何選擇存儲解決方案的問題上徘徊。但是,在采訪結束的時候,我突然想到一句話,就是“不管黑貓、白貓,能抓老鼠就是好貓”。
這不僅應用于存儲設備的選型,在其他領域相信也同樣適用。隨著技術的發展,用戶的購買行為也發生了變化。在選擇解決方案時,首要考慮的應該是方案的可行性,將需要解決的應用問題作為考量。其次才是產品、技術以及價格的考量。
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對多個系統進行評估之后,IT部門小組決定采用NetApp 統一存儲解決方案。該解決方案可以通過IP鏈路同時提供網絡附加存儲(NAS) 和存儲區域網絡(IP SAN) 存儲。
系統正式上線后,用戶發現原來擔心的性能降低問題根本不存在。采用iSCSI專用HBA卡,單機吞吐量高達95MB/s以上,可達到FC SAN性能的85%。最關鍵的是,與主要備選解決方案相比,成本的支出降低了40%。
黑龍江省電力有限公司為進一步推進調度系統數據整合和信息共享工作,決定加快地(市)級調度機構調度生產管理系統(DMIS)互聯。DMIS系統對于存儲設備的高性能、高可靠性及易維護有嚴格的要求,同時要靠滿足數據共享和備份的要求。
在對自身網絡環境充分的分析后,黑龍江省電力有限公司最終采用H3C Neocean IX5000 存儲系統作為核心存儲設備,并部署IV5000數據化管理平臺以解決數據存儲及地調數據冗余備份的需要。
用戶認為基于IP SAN技術實現的存儲和備份業務,不僅滿足DMIS系統的應用需求,還能應用IP技術的標準性。
在實現上,用戶認為有了IP標準化進行管理,只要具備基礎IP網絡管理知識的人員,都幾乎可以無須培訓即掌握H3C存儲產品的管理和維護。在使用上,由于省去了各種特殊交換設備、特殊連接卡設備,使得設備的安裝、使用和部署非常簡單方便。