數(shù)據(jù)中心簡化的黑馬——I/O虛擬化
一說起數(shù)據(jù)中心需要簡化的話題，大概人人都會同意。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心大概誰都想一簡而后快吧。
而談到這方面的技術(shù)是一般都會出現(xiàn)兩個(gè)候選者：一個(gè)是由思科和博科主導(dǎo)的數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)（簡稱DCE），另一個(gè)就是由Voltaire和Mellanox推動(dòng)的infiniband技術(shù)。無論是DCE還是infiniband技術(shù)都可以在其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上在其內(nèi)部粗管（fatpipe）中進(jìn)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(wù)器的技術(shù)?？紤]一下PCIe技術(shù)吧。下面請聽我分解：
我們都知道，數(shù)據(jù)中心里包含服務(wù)器、存儲及網(wǎng)絡(luò)資源這三個(gè)組成元素?，F(xiàn)在的服務(wù)器，無論刀片的還是機(jī)架的大部分都采用了虛擬化技術(shù)。每臺機(jī)架物理服務(wù)器實(shí)際上要進(jìn)行虛擬化都至少配備兩臺I/O適配器。都必須通過以太網(wǎng)網(wǎng)卡和光纖通道HBA。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）結(jié)構(gòu)非常昂貴且復(fù)雜，并帶有交換機(jī)和導(dǎo)向器，其通過存儲陣列訪問服務(wù)器。通過光纖通道協(xié)議及分層以太網(wǎng)（FCoE）的單獨(dú)光纖通道可以擺脫以往使用以太網(wǎng)作為通道的方法。
但是，因?yàn)橐蕴W(wǎng)數(shù)據(jù)包具有不穩(wěn)定的潛伏期，可能會打破光纖通道的連接。數(shù)據(jù)中心的世界正在等待DCE解決這兩個(gè)問題。這將需要服務(wù)器具有FCoE支持網(wǎng)卡，融合網(wǎng)絡(luò)適配器（聯(lián)網(wǎng)學(xué)院）為他們聯(lián)接DCE的基礎(chǔ)設(shè)施。
全面看來，Infiniband（IB）已經(jīng)擁有很高性能的統(tǒng)一架構(gòu)了，同時(shí)應(yīng)用IB來作為數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)。在Voltaire和Mellanox研發(fā)的IB中，其交換機(jī)啟動(dòng)時(shí)速就可以過渡到40GB/s。Infiniband的骨干主要是依賴運(yùn)行光纖通道和以太網(wǎng)。
與其尋找簡化數(shù)據(jù)中心骨干網(wǎng)絡(luò)的辦法，不如在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的邊緣尋找解決辦法。VirtenSys，一個(gè)以PCIe模式幫助服務(wù)器虛擬化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心簡化方案的公司，它可以幫助數(shù)據(jù)中心減少網(wǎng)絡(luò)適配器的數(shù)量。
VirtenSys認(rèn)為服務(wù)器是通過像以太網(wǎng)、光纖通道及Infiniband這樣的網(wǎng)絡(luò)后，再通過適配器來傳輸數(shù)據(jù)到本地的支持SAS或者SATA協(xié)議的存儲設(shè)備的。在一個(gè)X86服務(wù)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(wù)器內(nèi)存及CPU應(yīng)用的進(jìn)程。這根總線可以延伸到外面其他的服務(wù)器中。為何不把這根PCIe總線通過適配器延伸到所有的服務(wù)器中，
而是每個(gè)服務(wù)器都用著一根PCIe總線呢？這樣不是浪費(fèi)嗎？而這個(gè)交換機(jī)其實(shí)是虛擬出來的，讓所有的服務(wù)器都認(rèn)為它還是在本地的適配器中運(yùn)行。這也就是說10個(gè)服務(wù)器可以共享一個(gè)網(wǎng)卡和主機(jī)總線適配器（HBA），另外的9個(gè)網(wǎng)卡和HBA就可以扔掉了，如此一來就節(jié)省了很多能源及消耗。把存儲磁盤插入這樣的交換機(jī)，就能讓服務(wù)器從中讀取數(shù)據(jù)并共享給其他服務(wù)器。像這樣的I/O虛擬化可以大大減少硬件設(shè)施的數(shù)量，并獲得更高的能效。
事實(shí)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(gè)共享的網(wǎng)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(jié)省了。在涉費(fèi)金額上這個(gè)方案似乎也不錯(cuò)。讓我們來看一個(gè)實(shí)例，以一個(gè)擁有5臺服務(wù)器機(jī)架，并且每臺機(jī)架上有20個(gè)網(wǎng)卡和HBA。假設(shè)要做遷移，我們需要謹(jǐn)慎的來部署，2個(gè)共享網(wǎng)卡和兩個(gè)HBA就可以做到原來90個(gè)網(wǎng)卡和HBA所做到的事情了。每個(gè)服務(wù)器機(jī)架或者刀片還可以共同分享一個(gè)直連存儲（DAS），因此存儲硬盤的數(shù)量也相應(yīng)減少了。
該供應(yīng)商一直很低調(diào)，去年12月時(shí)也只能在其官網(wǎng)上看到少量有趣的白皮書和新聞稿。而2005年的時(shí)候，他們既沒有產(chǎn)品也沒有客戶，幾乎無跡可尋，而從現(xiàn)在看來，他卻當(dāng)之無愧的成為了業(yè)界的一匹黑馬。
多想想這樣的情景吧，服務(wù)器正被虛擬化的低成本和低能耗。網(wǎng)絡(luò)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(kuò)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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