WatchStor观察：统一基础架构为何成为热议焦点？

【WatchStor独家译文】我们知道你正在想什么：迁移到一个新的数据中心架构听上去似乎应该是在经济形势大好时期做的事。但是考虑到潜在的长期成本的运营灵活性的好处，CIO和IT架构师们必须现在就为统一架构做好准备。这一策略不仅包括使用FCoE进行存储传输，而且还要创建一个基于10Gb以太网的统一网络架构来承担数据中心的任何传输任务，从数据到音频到存储再到高性能集群。

思科首席技术官Padmasree Warrior在他的博客中这样写道：“现在的数据中心存在一个问题，那就是他们都是“虚拟化的孤岛”，所有虚拟化服务器、虚拟化存储和虚拟化网络都是被单独管理的。Warrior透露了思科即将整合这些孤岛的计划。本周思科将公布关于数据中心统一策略细节以及一些新产品。

思科是正确的吗？这似乎是一条不可避免的发展道路，因为完善虚拟化IT资产敏捷性和自动化的机会是如此诱人，没人会拒绝。然而，究竟哪家厂商位于这种架构中心地位的问题一直是市场内的争论焦点。

统一数据中心基础架构有两个长期的优点。一个是降低成本：因为利用率更高、布线更少以及网络连接更少，从而资本开支就更少。更重要的是，统一数据中心基础架构可以降低运营成本，因为如果可以轻松实现数据中心管理的自动化，一个基础架构部门就可以取代独立的存储部门和网络管理部门，大大节约了人力资源。

如果统一基础架构还通过虚拟IP和光纤通道存储网络、实现单平台管理的方法提高了IT敏捷性，那么我们就可以看出第二个优点。新应用、容量变更或者采购新设备都不再需要独立布线或者存储和网络部门连接网络。统一数据中心基础架构让企业更加接近一种公共模式，可以根据需要来分配处理能力、网络带宽和网络存储容量。

然而，统一基础架构还需要接受现在最苛刻的评估：几个月内获得积极的现金流，而不是几年。不过，厂商并不提倡一种淘汰取代的策略，因为向统一基础架构的迁移会需要新的硬件支持，任何硬件投资都要接受严格审查。

那么为什么现在统一基础架构会成为一个议论焦点呢？原因之一就是思科和它的竞争对手都涉足这个领域。Warrior的博客之所以在行业内掀起渲染大波，就是因为据传思科将开发一款代号为“California”的系统，一款集成了针对聚合存储和数据网络传输的交换机、刀片服务器和虚拟化管理的系统。思科将在本周公布其统一计算策略的更多细节。这将使思科面临来自合作伙伴IBM和惠普等销售服务器产品的厂商的竞争。Warrior在最近一段视频中也坦言：“在不断整合的市场中，你将看到这个行业的领先者会涉足新领域的竞争。”

统一基础架构引起关注的另一个原因就是向虚拟化的迁移导致出现一些问题。数据中心架构师需要与虚拟化服务器的更多互连性，因为这些服务器被用于更多用途，而不是以前的一台服务器只运行一个应用，因此对互连性的要求也是有限并且是静态的。架构师还为独立管理物理层和虚拟层的复杂性头疼不已，更不用说存储和网络之间的独立性了。

最终推动统一化的因素就是一项新的以太网标准，可以保证以太网上的存储传输不发生路由丢包。

从短期来看，统一基础架构是一项还可以简化管理、节约成本的策略，不过大多数的简化是在物理层面的，而不是逻辑层面的。

但是统一基础架构的真正架构是在运作灵活性方面。如果厂商将统一虚拟化基础架构付诸实际的话——管理逻辑基础架构将和管理物理基础架构统一起来——这会使一个IT团队运行整个网络、通过单一平台监控和管理存储和标准IP传输的变更事件。

今天的难题

在90年代末，企业使用光纤通道创建一个独立的网络来共享存储和连接存储阵列。与此同时，基于IP的LAN应用范围也扩大到服务器对服务器、服务器对客户端的通信、VoIP和很多其他服务领域。结果是，现在的数据中心在自己的基础架构内一点一点削弱。

物理方面的问题在于服务器本身和用于将这些服务器与环境内其他部分连接起来的线缆。一般的服务器至少有两个双端口光纤通道主机总线适配器来连接存储，有两个四端口网络接口卡来连接至IP网络。这四个插槽和12个线缆插头意味着扩展的空间更小、散热量更大、布线复杂和占用很多数据中心空间。从管理角度来看，这需要IT管理员规划一个物理光纤通道架构、安装、然后一旦正常运转起来之后就撒手不管。

思科和博科等厂商将开发一种基于聚合增强以太网或者思科数据中心以太网的解决方案，这两种标准设计旨在扩大以太网的规范，适用于速度达到10Gb的存储。虽然思科贴牌了DCE，但是思科表示还将兼容CEE。

目标就是通过一个统一网络界面上运行存储和IP传输。即使为服务器提供第二个界面和线路以备冗余性，线缆的安装数量也会从12条减少到两条，主机总线适配器或者网络接口卡从至少4个减少到不超过2个。

这些标准让IT团队可以对某些传输设置优先次序，例如，为存储分配60%的带宽。这些标准可以针对特定的I/O流执行中断命令和中断所有通信，而这在现在的以太网环境下则有可能导致应用故障。DCE包括一项多路径功能，可以提高大型网络的可靠性。

也许关于FCoE、CEE和DCE等这些标准的一个最重要的事实就是，它们都还没有通过标准组织的认证。厂商不希望作大幅改动，这让CIO有更多等待的理由，因为这些标准都是实现统一化的基础。

这里有一个对统一架构的快速定义。一方面，以太网与聚合网络适配器或者Emulex和QLogic的CNA连接。这些CNA取代了目前服务器要求的四个接口，在操作系统中切换任何一种协议——光纤通道、IP传输或者FCoE。

而另一方面是传统基于光纤通道的存储系统。现在并没有针对存储阵列的本地FCoE互连性，而且企业用户也不会放弃现有的光纤通道SAN。所以FCoE与本地光纤通道的切换必须发生在基础架构核心。

这就是思科与博科两家主要基础架构提供商的区别所在。思科预计“架顶式交换机”将主要使用FCoE来承担服务器的FCoE连接，然后这种交换机通过上连接端口与光纤通道SAN交换机机构或者IP基础架构连接。

博科的Brocade 8000交换机中有三种功能模块。一个是传统光纤通道模块，用于与基于光纤通道的存储相连接，另外还可以在标准IP交换机上将基于CEE标准的端口与IP端口连接起来，实现与企业本地局域网的连接。在应用FCoE架构的早期，企业需要另一台交换机来提取不同协议然后将其路由至专门的交换机上。

虽然一开始这些方法听上去并不像是完全的“统一化”，但是意识到大多数用户实施统一化都是一个渐进的过程很重要，这往往是从整合服务器网络接口卡开始的。在FCoE在存储层级的普及还需要一些时间，所以在可预见的未来内将会出现一种混合基础架构。

统一基础架构并不一定意味着除了思科和博科以外就没有别的厂商涉足这个领域。我们没有理由相信多家厂商不能共存，然而，光纤通道领域却是这样的，系统可能会在“最小分母”层级具备兼容性，如果混合的话肯定会限制一些特性。

统一化的投资回报率

统一基础架构的大部分投资回报率来自于降低的运营成本，尤其是更少的人力。但是开支成本肯定要接受严格的审查。就我们目前对统一基础架构所知，最明显的设备节约体现在服务器层面更少的接口和线缆的精简。

即使你采用更少的以太网卡和主机总线适配器，聚合网络适配卡成本仍然高达3～5倍。最新推出的CNA会提高带宽，但是从卡成本来看这种策略并不划算。CNA可能会遵循相同的硬件路线：量产的话成本会降下来，然后当它们基于系统主板的时候成本还会大幅下降。但是目前没有主板采用FCoE。

带宽是另外一个考虑因素。一个10Gb以太网接口提供了远远高于四端口1Gb卡的性能，而且线缆数量也从12条减少到2条。在存储方面的效果并不明显，但是带宽方面的提升证明购买这种交换机是值得的。

更深入地了解成本开支，就需要看一看企业购买了多少台新的物理服务器、是否数据中心的交换机机构接口不够用。如果一家企业正在增加一大批服务器，并且面临端口数量和带宽压力的话，就有必要采用FCoE——尤其是随着同以及除架构设备、管理软件和标准公司在2009年底到2010年纷纷涌现。

虚拟化是推动统一化进程的一个令人头疼的问题，但这也正是统一化的价值所在。一些提交标准中的很多功能都会提高虚拟机灵活性，基于每台虚拟机来优先分配带宽。虽然现在一些IP和光纤通道主机总线适配器可以做到这一点，但是在多用途统一基础架构下实现这一点更有价值。这就是为什么它允许要求在独立服务器上运行、对存储有专门路径的应用被虚拟化，让基础架构管理员能够维持应用性能服务水平。更高密度的虚拟化降低了数据中心成本，提高了虚拟化项目的投资回报率。

仍然需要观望

当然，现在任何一位投资者都变得十分谨慎。这就解释了为什么一些已经与网络厂商探讨了统一基础架构的企业表现非常谨慎。

企业CIO负责提供财务追踪技术和服务，他们会担心统一策略需要的基础成本——访问层交换机和聚合网络适配卡——可能会抵消增加更少、功能更强大的服务器所能带来的成本节约。

一家石油天然气公司认为他们今年已经购买了足够多的服务来实施统一化。然而，这家公司的CIO表示，他们仍然在等待所有标准通过标准组织的认证，而且要持续监控新基础架构的可靠性。

另外一家石油天然气公司，虽然没有部署很多新的服务器，但是他们正通过在服务器配置FCoE卡来为统一基础架构做准备。这家公司的基础架构管理员表示，他们计划在下个季度购买一台用于访问层的交换机。

建议部署计划

那些打算创建新数据中心或者大规模扩展的企业应该考虑一下统一基础架构。不过很多企业都极力避免建造新的数据中心（至少在经济复苏之前），他们认为整合服务器是一个不错的方法。那么，最佳策略是什么呢？

毫无疑问，统一数据中心是数据中心的必然趋势，很多有影响力的技术厂商都这么认为。CIO制定一套未来几年内解决服务器数量增长的计划是很重要的——现在就行动起来，如果企业将统一基础架构作为策略之一的话，任何他们购买的设备都可以被用来支持统一基础架构。

企业仍然可以不转换到FCoE就可以获得性能的提升。大多数厂商预计，未来几年内8Gb光纤通道互连性将带来成本的大幅降低。

现在还没有一个很好的例子来印证放弃现有基础架构而选择FCoE的经济价值。渐进式的应用方法可以根据需要为统一基础架构打下基础。这种渐进式的方法可以在最大程度上减少在光纤通道交换机和1Gb以太网刀片的投资。

交换机成本往往是应用的最大障碍，这也是人们愿意等待思科推出统一基础架构计划的原因之一。如果在现有模式下增加服务器，可能需要是统一基础架构4倍的端口，迫使企业不得不购买新的交换机，这就显示出了购买FCoE交换机的好处。

企业将利用统一基础架构解决一些实质性问题，例如维护多接口卡的成本和复杂性、服务器布线的复杂性以及多更多IP带宽的需求。更重要的战略意义是，他们将希望从更动态的资源中实现节约成本和获得运营灵活性等好处，同时又不改变底层物理架构。如果厂商可以做到这一点的话，CIO会准备好洗耳恭听。