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IP SAN:存储市场明日之争

网界网  佟乐丨2007-07-17 08:49 标签:IP SAN 16Gb 

根据IDC的报告显示,到2010年,iSCSI会达到外部磁盘存储系统市场份额的21%。作为IP SAN的核心技术,由此引发了人们对IP SAN市场的关注与争议。最多的就是FC SAN是否会因此走向没落?IP SAN市场能否实现持续的增长?FCoE是否也会对IP SAN 的发展造成冲击?

“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,iSCSI技术就像古人在诗中所描述的一样,突然间就被各企业用户所知晓,成为用户中讨论最多的热点。

快速发展是不争的事实

一些用户认为,IDC的分析报告对iSCSI技术有炒作的嫌疑,这个数据有些虚高。对于用户的疑问,EMC解决方案中心总经理于希国分析说: “现有的iSCSI市场占有率大概只有3%~4%,而且这个技术仅针对中小企业用户市场,按照iSCSI现有的最高年增长率70%来计算,这个数字还是有待被验证的。”

但是,H3C存储产品线总裁李治却并不这样认为,他说:“iSCSI技术将越来越被用户所认可,在厂商的大力支持下,伴随着万兆以太网技术和成本的优势,预计到2010年,iSCSI的市场占有率将突破IDC所预计的数值,达到40%~50%。”

那么,是什么原因让市场上对iSCSI技术的发展产生如此大的争议呢?浪潮存储产品事业部产品经理王永海介绍说:“iSCSI技术现有所占的市场份额还是较低的,但是国内的宣传比较多,而且还具有以太网技术的无所不在的优势。所以,未来iSCSI技术还是会有一定的发展空间。”

华硕服务器事业部技术经理仓荣民也认为:“一些调研机构的分析数据有些是根据全球市场的发展来发布的,有些是针对区域市场的发展状况来发布的,因为国际市场和中国市场的发展并不是平衡的。但是,随着IP SAN克服了性能上的困扰,在未来的一段时间内iSCSI将与FC共存,是下一代存储网络的发展趋势。”

不管这个数字是否真的偏高,iSCSI技术的快速发展已经成为了不争的事实。关键的只是这个技术的优势在哪里,它是否真的会渐行渐远。

优先处理SAN的逻辑结构

很多用户对于IP SAN的定义和划分还不是很清楚。为了清晰地区分存储网络技术以及这些技术在应用中的分工,SNIA开发出了共享存储体系结构模型。在模型底层的抽象存储域中包括所有存储网络的实现,就是我们谈到的IP SAN、NAS以及FC SAN。

SAN技术又因为实现协议的不同可分为FC SAN和IP SAN。简单地说,SAN就是任何可用于存储访问的网络,它将主机和存储之间互联,以实现存储合并、资源共享和更高的可用性。

iSCSI,即Internet SCSI。随着IETF工作组的成立,iSCSI标准成就了网络类型中统一应用和存储的代表作—IP SAN(或称为iSCSI SAN)。它的目的就是要使用本地iSCSI导向器和iSCSI目标来建立SAN。

为了在引发器和目标之间支持一个iSCSI会话,需要建立一个或者多个TCP连接。TCP连接确保SCSI命令、状态和iSCSI数据包所携带的数据(又称为PDU)的顺序发送。PDU封装了标准SCSI CDB(Command descriptor block,指令描述块)来传送命令或者数据。在iSCSI边界,iSCSI的PDU描述了一个新的信息结构,这与FC的FCP(Fibre Channel Protocol)层是完全不同的。

因为每个主机和存储资源都支持以太网接口和iSCSI协议栈,因此,设备可以直接连接到以太网交换机或者IP路由器上。在这方面,iSCSI端节点只显示为另一个IP实体。通过标准IP的实现,到IP网络的直接连接,将建立连接和维护连接完整性的责任交给了端设备,这和依靠FC的fabric交换机或iFCP(Internet Fibre Channel Protocol)网桥来监督设备的状态不同。因此,一个iSCSI端设备必须具有额外的逻辑来预先处理SAN。

除了具备优先处理SAN的逻辑结构,支持IP协议传输,iSCSI还规范允许IP层以下的功能层提供诸如IPSec数据加密功能。规范允许可选的数据和数据控制机制同步,它们可能位于iSCSI层以下。iSCSI层的目的是为了确保iSCSI数据和命令的有序接收,并且在数据直接写入应用程序内存时调节丢失的数据报。如果没有这样一种机制,iSCSI设备可能需要更大的缓冲区,还可能需要多个复制操作来保存数据,并且需要在将它们传给顶层应用程序以前进行数据序列的重新组织。

竞争对手是FC SAN

FC SAN作为第一个成功实现存储网络应用的网络体系结构,目前在存储系统市场中达到了60%的高份额。它是针对传统的SCSI电缆长度有限而发展的技术,专门解决主机系统对磁盘的块级存储数据调用。同时,FC SAN具有点到点、环以及fabric三种拓扑结构,可以针对某种拓扑协议的不同FC端设备进行优化。

目前很多用户都会将FC SAN与IP SAN进行比较,试图能找到最优的解决方案。对此,NetApp华东区技术部经理徐博进行了解释。他说:“FC SAN和IP SAN是SAN的两种结构,其中FC SAN是实际应用中比较普遍的企业数据中心存储网络标准,能提高数据利用率,具有较低的管理成本、良好的可扩展性及性能。至于IP SAN则是通过TCP/IP网络应用SCSI标准,提供辅助的存储能力,可被部署在低成本存储应用区域。例如,应对存储合并、数据保护、灾难恢复等各种集中或分布式环境。”

同时,他还表示iSCSI技术可以支持Windows及Linux服务器环境,并可服务UNIX及Novell服务器环境,提供简单、灵活、高性价比的解决方案。

李治也表示,过去用户总是在担心iSCSI的性能问题,但随着万兆技术的出现,以及以太网链路聚合功能的发展,使得iSCSI的性能瓶颈得以克服。而且用户在很多时候都会以此引发出对会话管理、错误处理、以及安全性问题的考虑。

FCoE能否救赎FC SAN

在今年的3月,EMC、Brocade等存储厂商宣布推出FCoE(Fibre Channel over Ethernet)协议。有分析人士认为,他们的目的就是将FC SAN向IP SAN过渡,能够在iSCSI迅速扩张的同时,守住FC的市场。FCoE将冲击iSCSI市场的说法霎时被传遍存储圈。

对此,于希国发表了自己的看法。他说,“iSCSI技术正在以每年70%的增长速度冲击着存储系统市场,但按照市场格局的划分,它只能算作是一种边缘技术解决方案。虽然iSCSI技术现有的发展速度是不容忽视的,但因为它具有实施造价低的成本优势,所以一直被中小企业用户所看好。”相对来讲,他更加看好的是FCoE。

但是,市场上还有另外一种观点,认为FCoE的出现根本不能对iSCSI的发展造成威胁。李治说:“FCoE其实很早就已经出现了,它与FCIP(Fibre Channel over TCP/IP)和iFCP没有什么区别。而且历史也证明,iSCSI还是在这样的市场条件下出现并迅猛地发展。”

我们将FCIP和iFCP与iSCSI进行比较,试图找出iSCSI如此快速发展的诱因。

FCIP在IP存储领域与iSCSI协议是两个相对的极端,它包含部分IP内容和大量的FC成分。从基于IP的SAN的观点来看,作为FC的扩展策略,FCIP在很大程度上并不能算作是真正的IP存储策略。与FCIP相反,iSCSI协议根本就没有FC的内容,但却包含了所有的IP内容,它的实现就是要将FC从SAN的概念中清除。

将iSCSI与iFCP相比较,它们具有一定的相似性,即iSCSI在存储端设备中采用了IP。与iFCP不同的是,iSCSI为通过IP网络进行块数据传输,定义了它本身的串行SCSI的实现。

iSCSI作为独立的串行SCSI实现,让我们联想到FC也创建了它自己的词汇表。很多用户在部署前都需要理解它们,并具备相应的认证资格。在这一点上,用户在部署时都不得不面对标准化和互操作性的挑战,所以,部署成本成为重要的考量因素。

最大的优势在于成本

随着2.0时代的降临,以太网将变得无所不在。以太网交换机技术的成熟以及低廉的价格更加凸现IP SAN的成本优势,但被高端用户普遍看好的FC SAN却需要面对成本的压力。

王永海表示,IP SAN成本的优势就表现在人员、技术、设备以及管理费用。仓荣民说:“FC SAN的存储结构需要HBA卡的成本支持,就交换机来讲,8口的光纤交换机就需要几万元人民币,但24口的以太网交换机仅需要1000多元人民币,仅存储部分的成本就要低于FC SAN 40%。”

徐博认为,随着各种存储技术的不断成熟,用户在选择解决方案时不再仅靠产品和技术作为标准,更关键的是他们需要能满足应用的方案。因此,在技术实施性能类似或者差不多的时候,成本是他们最关心的问题,而这就是IP SAN最根本的优势。

对于IP SAN的调查采访已经结束,但对于IP SAN未来发展的探讨才刚刚开始。有太多的用户还在如何选择存储解决方案的问题上徘徊。但是,在采访结束的时候,我突然想到一句话,就是“不管黑猫、白猫,能抓老鼠就是好猫”。

这不仅应用于存储设备的选型,在其他领域相信也同样适用。随着技术的发展,用户的购买行为也发生了变化。在选择解决方案时,首要考虑的应该是方案的可行性,将需要解决的应用问题作为考量。其次才是产品、技术以及价格的考量。

Watchstor注:IP SAN部署案例分享

华润上华科技有限公司是中国最大的晶圆代工厂之一。作为一家上市公司,其业务的需求是如何保证业务的性能和业务持续运行的稳定性。通过对自身业务的分析,华润上华发现,随着业务的逐步开展,服务器数量将急剧增加,这样势必带来管理的复杂性和后期成本的提升。因此,在满足性能的前提下,整体成本评估(TCO)和管理的简易性就成为存储选型的关键因素。

对多个系统进行评估之后,IT部门小组决定采用NetApp 统一存储解决方案。该解决方案可以通过IP链路同时提供网络附加存储(NAS) 和存储区域网络(IP SAN) 存储。

系统正式上线后,用户发现原来担心的性能降低问题根本不存在。采用iSCSI专用HBA卡,单机吞吐量高达95MB/s以上,可达到FC SAN性能的85%。最关键的是,与主要备选解决方案相比,成本的支出降低了40%。

黑龙江省电力有限公司为进一步推进调度系统数据整合和信息共享工作,决定加快地(市)级调度机构调度生产管理系统(DMIS)互联。DMIS系统对于存储设备的高性能、高可靠性及易维护有严格的要求,同时要靠满足数据共享和备份的要求。

在对自身网络环境充分的分析后,黑龙江省电力有限公司最终采用H3C Neocean IX5000 存储系统作为核心存储设备,并部署IV5000数据化管理平台以解决数据存储及地调数据冗余备份的需要。

用户认为基于IP SAN技术实现的存储和备份业务,不仅满足DMIS系统的应用需求,还能应用IP技术的标准性。

在实现上,用户认为有了IP标准化进行管理,只要具备基础IP网络管理知识的人员,都几乎可以无须培训即掌握H3C存储产品的管理和维护。在使用上,由于省去了各种特殊交换设备、特殊连接卡设备,使得设备的安装、使用和部署非常简单方便。


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