分析高端SAN交換機的創(chuàng)新之處
高端SAN交換機還是比較常用的,于是我研究了一下高端SAN交換機的創(chuàng)新之處,在這里拿出來和大家分享一下,希望對大家有用。最新版本的Cisco MDS9509集成了112個2Gbps光纖通道端口,可以提供強大的功能集、管理界面和性能,從而榮獲了美國網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟(Network World Lab Alliance)頒發(fā)的“最佳選擇獎”。
MDS9505是一款功能強大的控制器級高端SAN交換機,盡管它還不能稱為盡善盡美,但網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟認為,它是“不容忽視”的一款產(chǎn)品,其豐富的功能和方便的管理特性,帶動SAN行業(yè)向更高的標準又一次發(fā)起了沖擊。
性能:新的QoS水平
對于那些希望在所有端口上、在最大負載下獲得盡可能接近線速性能的用戶而言,他們希望只使用MDS9509中的16端口模塊。因為32端口模塊采用了超載比的設計,而這只是SAN行業(yè)對于解決瓶頸擁塞問題的一種委婉說法。
美國網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟對這款交換機進行了一些更加嚴格的、更加接近實際情況的滿載測試。它表現(xiàn)得幾乎無懈可擊——即除了極少數(shù)最差負載情況以外,始終能夠提供理論上的最大吞吐量。例如,在使用長度很小的幀進行的全網(wǎng)格測試(一種絕對的最差負載情況)時,該交換機的性能下降到理論線速的54%。但是,在每個測試中,即使在擁塞的情況下,高端SAN交換機也能夠保持出色的、平均分布的吞吐量。
在沒有發(fā)生擁塞的情況下,延時介于10ms~250ms之間,具體取決于幀的大小??紤]到長度可變的數(shù)據(jù)幀需要穿越一個或者多個模塊和內(nèi)部交換矩陣,所以這是一個正常的、可以接受的范圍。MDS9509還具有一種連接匯聚功能。網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟建立了一個“端口通道(PortChannel)”,這是思科對一組用以連接兩臺MDS9509的匯聚ISL的稱呼。網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟發(fā)現(xiàn),與在同一個高端SAN交換機的不同端口之間發(fā)送相同的負載相比,匯聚的高端SAN交換機間連接的吞吐量并沒有下降。當網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟中斷群組中的一個ISL端口時,交換機會自動地將數(shù)據(jù)流從中斷的端口轉(zhuǎn)移到該群組中的其他連接端口。這個恢復過程所用的總時間為115ms。
為了進一步測試這款交換機,網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟還取出了主處理器(Supervisor)模塊,并嘗試當所有112個端口都在12432個不同流量上傳輸SAN流量時升級軟件。由于兩個Supervisor的故障冗余能力較強,在這兩種情況下都沒有導致吞吐量性能的下降。而斷電重啟動所用的時間僅為2分32秒。思科還為它的管理功能和SAN交換陣列提供了豐富的安全功能。通過使用一個RADIUS或者TACACS+身份驗證服務器,存儲管理人員可以制定訪問和配置權(quán)限。另外,基于IP的訪問控制列表可用于管理訪問,即管理員可以通過一個以太網(wǎng)管理接口(帶外)進行訪問,也可以利用基于光纖通道的IP(帶內(nèi))從另外一臺交換機進行訪問。
而且,所有管理流量都會被加密,包括為GUI使用SNMPv3、為CLI使用Secure Shell、為向Supervisor收發(fā)文件使用加密的文件傳輸協(xié)議。SAN交換陣列本身也通過基于硬件的分區(qū)功能(在流量入口上執(zhí)行)、只讀分區(qū)、固定端口保障和設備身份認證(借助光纖通道安全協(xié)議FC-SP)得到了保護。
管理:兼具兩種手段
沒有什么比一個出色的命令行界面(CLI)更便于管理思科網(wǎng)絡設備的了,除非存在一個更好的圖形管理界面(GUI),而MDS9509卻同時擁有這兩種管理手段。它的CLI具有標準的Cisco IOS外觀,而GUI可以提供有效的集中管理功能和靈活的拓撲映射功能。Cisco Fabric Manager的圖形管理界面,給網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟留下了深刻的影響。在它的幫助下,用戶可以使用廣泛的配置功能,這一點非常有用,因為新用戶往往不知道如何使用這些功能。主GUI界面在左側(cè)提供了一個用于選擇管理主題的目錄樹,在右側(cè)提供了一個通過自動搜索建立的SAN拓撲圖,通過頂部的標簽可以查看多個配置和統(tǒng)計表格。
最讓人驚嘆的是“復制-粘貼”配置功能。它讓用戶可以選擇任何一個已經(jīng)配置完畢的高端SAN交換機,將相同的配置應用于另外任何一臺交換機。這樣,尋找特定設備和連接的過程也大為簡化了:如果無法通過某臺交換機的IP地址或者某個交換機間連接(ISL)的標簽找到它們,則可以從一個配置表格中選擇您所需要的組件,隨后它的標記將會立即在SAN拓撲圖中加亮顯示。Fabric Manager還可以方便地將新的軟件版本分發(fā)到一個或者一組交換機中。網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟的測試表明,新的軟件代碼可以在交換機滿載運行的同時進行加載和啟動,而不會導致任何中斷。
為什么是MDS9509?
美國網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟曾在2003年初首次看到了思科的存儲網(wǎng)絡交換機產(chǎn)品,它曾在該機構(gòu)的測試中贏得了近乎完美的性能評分。其最新推出的軟件版本支持新的QoS流量分級和跨VSAN(虛擬SAN)之間的路由等。此外,新的可選模塊還可以提供虛擬存儲和緩存服務功能。同時,這款交換機的最新版本的硬件架構(gòu)仍舊維持原來的設計不變,構(gòu)成與過去相比沒有什么變化。不過,由于今年5月的這次測試采用了更加廣泛和嚴格的測試標準,所以它的得分比以前稍微有所降低。
目前,高端SAN交換機市場上的其他參與者廠商還沒有提供其新產(chǎn)品參加網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟的橫向?qū)Ρ葴y試。但Brocade和McData暗示它們將在未來幾個月中推出重要的新型控制架構(gòu)。屆時,網(wǎng)絡世界實驗室聯(lián)盟也將對它們的產(chǎn)品進行測試。
功能:突出虛擬存儲
在光纖通道診斷功能方面,MDS9509采用了一個內(nèi)置的協(xié)議分析器。它可以通過CLI來啟動,主要用于控制流量。它為診斷光纖通道問題提供了一個非常有效的途徑。MDS9509還支持一種鏡像端口(SPAN)功能。這種功能可以復制高端SAN交換機中任何兩個端口之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀,而且不會中斷任何流量。利用思科端口分析儀(Port Analysis Adapter),光纖通道的幀可以被封裝到以太網(wǎng)幀中,并以“libpcap”格式捕獲。“libpcap”格式是一種用于保存數(shù)據(jù)流量的常用格式。最終的保存數(shù)據(jù)可以利用Ethereal軟件進行分析。Ethereal是一個常用的開放源碼分析應用軟件,思科為其開發(fā)了一個光纖通道的解碼插件。
另外,還有一種與VLAN(虛擬LAN)相對應的存儲網(wǎng)絡技術(shù)—VSAN。VSAN可以將端口集合劃分為“虛擬的交換陣列”,每臺交換機最多可以支持1000個VSAN,這使得每個VSAN可以不受其他VSAN陣列重新構(gòu)建所產(chǎn)生的中斷的影響。與VLAN一樣,路由被用于在不同VSAN中的發(fā)起者和目標(SAN源和目的地)對之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。將VLAN和VSAN有效地集成到一起,用于將SAN陣列拓展到IP網(wǎng)絡的IP存儲服務模塊,就可以把802.1q VLAN標簽映射到VSAN標識符。
關(guān)于MDS9509,還提供了一個有效的QoS解決方案,它采用了一種流量分發(fā)算法和4個輸出隊列。其中3個隊列可以由用戶用于區(qū)分不同優(yōu)先級的流量,而另一個隊列用于光纖通道控制流量。
“虛擬化存儲”是SAN行業(yè)的一個專業(yè)術(shù)語,表示對用戶和應用完全透明地實現(xiàn)異地的存儲卷管理、鏡像和復制。思科提供了兩個支持這些虛擬化功能的專用模塊:與維爾軟件(Veritas)合作研制的高級服務模塊和與IBM共同開發(fā)的緩存服務模塊(CSM)。