当网络连接再次遇上存储

原文：http://chucksblog.emc.com/chucks_blog/2013/09/when-networking-met-storage-again.html

注明：本文内容基于 VMware VSAN beta 版本撰写，请访问http://www.vmware.com/products/virtual-san/获得有关正式版本的更新信息。

      在所有“软件定义的”类别中，软件定义的网络连接现在获得了行业的高度关注。简单地扫一扫行业刊物和相关供应商地位就可以充分说明这一点。

      上一届 VMworld 上有一个更加切实的示例：当时 VMware 发布了 NSX，人们的参会热情高涨，预定申请比原计划超出了三五倍。似乎每个人都想了解新功能 --尽管VMworld 不是一场网络盛会。

      根据我对存储的一贯看法，这个潜能令我无比兴奋。将 SDN 概念应用到存储和可用性有可能会改变我们思考架构、服务和操作的方式。

      我从不羞于推测未来，就让我跟大家分享一下我们今后可能有什么期待吧。

      存储和网络简史

      我在 1994 年加入 EMC 时，我们才刚刚开始说服人们使用外部共享存储，而非每台主机的专用存储。当然，那也代表了某类网络。

     大型机用户开始从总线和标记线缆迁移到更新的 ESCON，但迁移速度非常缓慢。Us UNIX 机型正在使用SCSI，因此最早的一些方法涉及多根 SCSI 线缆：阵列和主机之间有 16 到 32 根又丑又粗的 SCSI 线缆。

      按大多数定义来说，甚至还不算是一个网络。

      在 20 世纪 90 年代末，McData 构建了 ESCON 控制器，以改进规模更大的大型机环境中的连接性和可管理性。他们开始使用新的 FC 标准。随后EMC 收购了这家公司，第一批光纤通道 SAN 随之诞生。

      这个时代还诞生了通过 NAS 协议使用以太网TCP/IP 的理念，Filer 作为块模式协议的替代品慢慢流行起来。若干年后，iSCSI 作为成本更低的以太网块替代品出现了。

      存储大战永无止境：十年后，您依然会看到人们热议一种方法相对于另一种方法的优点。

      当远程复制开始流行时，它对传输的要求非常苛刻：延迟和带宽都必须有所保证，因此非常昂贵。它不喜欢与其他一切进行共享与合作。

      从存储网络连接的角度来讲，过去五年内的确没发生多大变化。我们依然使用大量的 FC，依然存在大量的NAS/CIFS/iSCSI，FCoE 慢慢普及开来，等等。


      SDN 基础知识
      我肯定不是网络连接专业人员，下面的描述就是这种断言的明确证据。

      在较高的层面上，SDN 可以将控制平面与数据平面分离开来：现在，网络连接和相关服务是动态实体，完全受编程控制。

      现在，控制平面总让人联想到协调基础资源以提供各种网络服务的管理应用程序。

      尽管这足以令任何网络从业人员兴奋不已，但它尤其吸引那些钻研大中型架构的存储架构师。一旦您有超过十个或更多的存储阵列 -- 或者使用远程复制完成任何工作 -- 必然会花大量的时间来使用各种网络。

      如果您属于这种情况，就很有可能赞同我的观点：目前的存储网络脆弱，不够灵活：它需要静态置备，通常都是独立监控，而且难以改变或调整。我认为，软件定义的存储网络有可能改变这一切。


      存储网络连接格局
      在大型存储环境中，网络随处可见。首先，我们在主机服务器和存储阵列之间有网络结构。如果有多个数据中心，则架构中还会有 WAN 链路。

      更深入一些，我们有一类不断增加的节点对节点互连，尤其是在更新的横向扩展架构中。我们不要忘记，存储管理通常在安全、隔离的网络结构上完成。

      现在，我们来将这一切重新想象成一个 10Gb（或更快的）结构。一切都在软件控制之下。既然我们都在想象，我们就来想象一下用于在单一管理关系中实现网络连接、存储和计算融合的控制平面。

      这个世界有何不同？


      想象一个软件定义的存储网络
      我们从基本置备开始。随着新主机投入使用，数据服务、连通延迟和带宽要求以及所需的路径冗余都可以软置备（块、网络、对象）。

      由于某些主机需要从存储结构中获取或多或少的资源，所以网络资源可以进行动态再分配，而不必中断应用程序和存储之间的连接。冗余可以添加或删除。

      在脑海中想象那个画面吧 -- 某种与我们今天将vShpere 用于计算等效的 SAN。

      现在，我们来看看远程复制 -- 存储网络连接中特别困难的部分。同样，远程带宽以及性能和可用性要求都可以软置备。冗余可以添加或删除。网络资源可以根据环境上下调整，完全不会造成中断。

      让接下来谈谈节点间存储连接 -- 无论它是横向扩展架构，例如 Isilon 的 OneFS，还是一些更新的纯软件分布式存储堆栈，例如 VSAN。或者如果您愿意，也可以仅考虑 Hadoop 节点之间的连接。

      这里的节点间连接有一个独特特征：大部分时间，您不需要从它们那里获得大量资源，但是当真的需要时，您会需要很多。例如，执行节点重构时，或者执行数据工作负载迁移时，等等。

      动态调整节点间结构的能力，以及智能地与其他节点间流量进行分享，对管理更大的存储环境而言会是一个巨大的优势，尤其是在它可以作为其他任务的不可或缺的部分进行无缝协调时。

      此外还有：建立安全的多租户环境 -- 存储、网络、计算-- 将不费吹灰之力。由于所有流量都轻松可见，了解域之间的性能问题会容易得多。而且，您可以为所有流量采取通用安全和身份验证机制，而不受流量类型的限制。

     真是不可思议。


     那么，目前我们处于什么阶段呢？
     现在是 SDN 的初级阶段，甚至是软件定义的存储网络的原始阶段，这是可以理解的。不过，我可以看到一点点曙光，例如，在 VSAN 和 vSphere 网络连接抽象之间的互动，但这或许只是因为我比较乐观 :)  

      令我担心的是，它甚至还没有被公开讨论过：供应商或大型用户都未曾讨论过它。或许我在这方面比较幼稚，但这些推测性概念要想变成实用产品还需要通过客户需求来实现 -- 人们在网络连接和存储中需要的灵活性与他们希望从计算和云中获得的灵活性相同。

      我无法为这里描述的内容提供一个时间框架，但我断定，关键技术要素已经就位，能使这些概念成为有发展潜力的现实。

     我们所需要的就是一些直言不讳的客户站出来，开始要求一个更好的存储世界。

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作者： Chuck Hollis

近日，ChuckHollis 加入了 VMware，担任存储与高可用性部门首席策略专家。在 Chuck Hollis 的领导下，VMware成功发布了一款领先的软件定义的存储解决方案－VSAN。期间，他将其在存储行业和 IT 生态系统方面的真知灼见引入了VMware。加入 VMware 之前，Chuck Hollis 曾经在 EMC 任职 18 年，担任 EMC 全球营销首席技术官。他喜欢与客户和业内人士探讨各类技术话题。当然，也酷爱写博客。Chuck 与妻子和孩子们共同居住在马萨诸塞州的霍利斯顿。