Fiber Channel vs. iSCSI: Perang berterusan

Pada mulanya ada Fiber Channel (FC), dan itu bagus. Sekiranya anda mahukan SAN sebenar - berbanding storan SCSI yang dilampirkan langsung - FC adalah yang anda dapat. Tetapi FC sangat mahal, memerlukan suis khas dan penyesuai bas hos, dan sukar untuk disokong dalam persekitaran yang diedarkan secara geografi. Kemudian, sekitar enam atau tujuh tahun yang lalu, iSCSI melanda pasaran SMB secara besar-besaran dan perlahan-lahan mulai memasuki perusahaan.

Waktu selang-selang telah menyaksikan banyak pertengkaran tentang maklumat mana yang lebih baik. Kadang kala, perbahasan iSCSI-vs.-FC telah mencapai tahap perang agama.

[Juga di .com: Muat turun Logive Harbaugh's Archiving Deep Dive dan dapatkan asas pematuhan peraturan. | Ketahui bagaimana deduplikasi data dapat melambatkan pertumbuhan data yang meledak dengan Laporan Keadaan Dalam Keith Schultz. ]

Pertempuran ini adalah hasil daripada dua faktor utama: Pertama, pasaran penyimpanan terpecah antara vendor simpanan penyandang besar yang telah membuat pelaburan besar dalam pemasaran FC terhadap vendor yang lebih muda dengan penawaran kos rendah, iSCSI sahaja. Kedua, pentadbir cenderung menyukai apa yang mereka tahu dan tidak mempercayai apa yang tidak mereka ketahui. Sekiranya anda menjalankan FC SAN selama bertahun-tahun, anda mungkin akan mempercayai bahawa iSCSI adalah seni bina yang perlahan dan tidak boleh dipercayai dan akan cepat mati daripada menjalankan perkhidmatan kritikal di atasnya. Sekiranya anda menjalankan SAN iSCSI, anda mungkin menganggap FC SAN sangat mahal dan beruang untuk disiapkan dan dikendalikan. Sama ada tidak benar.

Sekarang kita sudah hampir setahun setelah meratifikasi standard FCoE (FC over Ethernet), keadaan tidak jauh lebih baik. Ramai pembeli masih tidak memahami perbezaan antara standard iSCSI dan Fiber Channel. Walaupun topik itu dapat mengisi buku dengan mudah, berikut adalah ikhtisar cepat.

Asas FC

FC adalah seni bina rangkaian penyimpanan khusus yang diseragamkan pada tahun 1994. Hari ini, umumnya dilaksanakan dengan HBA khusus (penyesuai bas hos) dan suis - yang merupakan sebab utama FC dianggap lebih mahal daripada teknologi rangkaian penyimpanan lain.

Bagi prestasi, sukar untuk mengalahkan latensi rendah dan throughput tinggi FC, kerana FC dibina dari bawah ke atas untuk menangani lalu lintas penyimpanan. Kitaran pemprosesan yang diperlukan untuk menghasilkan dan menafsirkan bingkai FCP (protokol Saluran Serat) dimuat sepenuhnya ke HBA latensi rendah khusus. Ini membebaskan CPU pelayan untuk menangani aplikasi daripada bercakap dengan penyimpanan.

FC tersedia dalam kelajuan 1Gbps, 2Gbps, 4Gbps, 8Gbps, 10Gbps, dan 20Gbps. Suis dan peranti yang menyokong kelajuan 1Gbps, 2Gbps, 4Gbps, dan 8Gbps umumnya serasi ke belakang dengan saudara mereka yang lebih lambat, sementara peranti 10Gbps dan 20Gbps tidak, kerana mereka menggunakan mekanisme pengekodan bingkai yang berbeza (kedua-duanya umumnya digunakan untuk pautan interswitch).

Selain itu, FCP juga dioptimumkan untuk menangani lalu lintas penyimpanan. Tidak seperti protokol yang berjalan di atas TCP / IP, FCP adalah protokol tujuan tunggal yang lebih tipis dan secara amnya menghasilkan latensi beralih yang lebih rendah. Ini juga merangkumi mekanisme kawalan aliran bawaan yang memastikan data tidak dikirim ke perangkat (baik penyimpanan atau pelayan) yang tidak siap menerimanya. Menurut pengalaman saya, anda tidak dapat mencapai latensi interkoneksi rendah yang sama dengan protokol storan lain yang ada sekarang.

Namun FC dan FCP mempunyai kekurangan - dan bukan hanya kos yang tinggi. Salah satunya ialah bahawa menyokong hubungan antara jarak jauh boleh menjadi mahal. Sekiranya anda ingin mengkonfigurasi replikasi ke larik sekunder di laman web terpencil, sama ada anda cukup bernasib baik untuk membeli fiber gelap (jika ada) atau anda perlu membeli gateway jarak jauh FCIP yang mahal.

Di samping itu, menguruskan infrastruktur FC memerlukan satu set kemahiran khusus, yang dapat membuat pentadbir mengalami masalah. Sebagai contoh, pengezonan FC menggunakan nama World Wide Node dan Port panjang heksadesimal yang panjang (serupa dengan alamat MAC di Ethernet), yang boleh menyakitkan untuk dikendalikan sekiranya perubahan kerap dilakukan pada kain.

Nitty-gritty di iSCSI

iSCSI adalah protokol rangkaian penyimpanan yang dibina di atas protokol rangkaian TCP / IP. Disahkan sebagai standard pada tahun 2004, tuntutan terbesar untuk iSCSI adalah bahawa ia menggunakan peralatan rangkaian yang sama yang menjalankan rangkaian perusahaan yang lain. Ia tidak secara khusus memerlukan perkakasan tambahan, yang membuatnya agak murah untuk dilaksanakan.

Dari perspektif prestasi, iSCSI ketinggalan berbanding FC / FCP. Tetapi ketika iSCSI dilaksanakan dengan benar, perbedaannya menjadi beberapa milidetik latensi tambahan kerana overhead yang diperlukan untuk merangkum perintah SCSI dalam protokol rangkaian TCP / IP tujuan umum. Ini boleh membuat perbezaan besar untuk beban transaksional I / O yang sangat tinggi dan merupakan sumber kebanyakan tuntutan bahawa iSCSI tidak sesuai digunakan di perusahaan. Beban kerja seperti ini jarang berlaku di luar Fortune 500, jadi, dalam kebanyakan kes, prestasi delta jauh lebih sempit.

iSCSI juga meletakkan beban yang lebih besar pada CPU pelayan. Walaupun perkakasan iSCSI HBA memang ada, kebanyakan implementasi iSCSI menggunakan pemula perisian - pada dasarnya memuatkan pemproses pelayan dengan tugas membuat, mengirim, dan menafsirkan perintah penyimpanan. Ini juga telah digunakan sebagai hujah yang berkesan terhadap iSCSI. Walau bagaimanapun, memandangkan pelayan hari ini sering menghantar sumber CPU yang jauh lebih banyak daripada yang diharapkan oleh kebanyakan aplikasi, kes-kes di mana ini membuat perbezaan ketara adalah sedikit dan jauh di antara mereka.

iSCSI dapat bertahan dengan FC dalam hal throughput melalui penggunaan beberapa Ethernet 1Gbps atau pautan Ethernet 10Gbps. Ia juga mendapat manfaat dari menjadi TCP / IP kerana dapat digunakan dalam jarak jauh melalui pautan WAN yang ada. Senario penggunaan ini biasanya terbatas pada replikasi SAN-to-SAN, tetapi lebih mudah dan lebih murah untuk dilaksanakan daripada alternatif FC-only.

Selain penjimatan melalui pengurangan kos infrastruktur, banyak syarikat mendapati iSCSI lebih mudah digunakan. Sebilangan besar kemahiran yang diperlukan untuk melaksanakan iSCSI bertindih dengan operasi rangkaian umum. Ini menjadikan iSCSI sangat menarik bagi perusahaan kecil dengan jumlah kakitangan IT yang terhad dan sebahagian besarnya menjelaskan popularitinya dalam segmen tersebut.

Kemudahan penggunaan ini adalah pedang bermata dua. Kerana iSCSI mudah dilaksanakan, ia juga mudah dilaksanakan dengan tidak betul. Kegagalan untuk melaksanakan menggunakan antarmuka rangkaian khusus, untuk memastikan sokongan untuk menukar fungsi seperti aliran kawalan dan pembingkaian jumbo, dan untuk melaksanakan I / O multipath adalah kesalahan biasa yang dapat mengakibatkan kinerja yang kurang memuaskan. Cerita berlimpah di forum Internet penyebaran iSCSI yang tidak berjaya yang mungkin dapat dielakkan kerana faktor-faktor ini.

Saluran Fiber melalui IP

FCoIP (Fiber Channel over Internet Protocol) adalah protokol khusus yang disahkan pada tahun 2004. Ini adalah standard untuk merangkai bingkai FCP dalam paket TCP / IP sehingga dapat dikirim melalui jaringan TCP / IP. Ia digunakan secara eksklusif untuk merapatkan kain FC di beberapa laman web untuk membolehkan replikasi dan sandaran SAN-ke-SAN pada jarak jauh.

Kerana ketidakcekapan pemecahan bingkai FC yang besar ke dalam beberapa paket TCP / IP (litar WAN biasanya tidak menyokong paket lebih dari 1,500 bait), ia tidak dibina untuk latensi rendah. Sebaliknya, ia dibina untuk membolehkan kain Fiber Channel yang dipisahkan secara geografi dihubungkan apabila serat gelap tidak tersedia untuk melakukannya dengan FCP asli. FCIP hampir selalu dijumpai di gerbang jarak FC - pada dasarnya jambatan FC / FCP-ke-FCIP - dan jarang sekali digunakan secara asli oleh peranti penyimpanan sebagai kaedah akses pelayan ke storan.

Saluran Fiber melalui Ethernet

FCoE (Fiber Channel over Ethernet) adalah protokol rangkaian penyimpanan terbaru kumpulan ini. Disahkan sebagai standard pada bulan Jun tahun lalu, FCoE adalah jawapan komuniti Fiber Channel untuk faedah iSCSI. Seperti iSCSI, FCoE menggunakan rangkaian Ethernet serbaguna standard untuk menghubungkan pelayan dengan storan. Tidak seperti iSCSI, ia tidak menggunakan TCP / IP - protokol Ethernet sendiri menempati ruang di sebelah IP dalam model OSI.

Perbezaan ini penting untuk difahami kerana ia mempunyai hasil baik dan buruk. Yang baik adalah, walaupun FCoE menggunakan suis tujuan umum yang sama seperti yang dilakukan iSCSI, ia mengalami latensi hujung-ke-hujung yang jauh lebih rendah kerana hakikat bahawa tajuk TCP / IP tidak perlu dibuat dan ditafsirkan. Yang buruk adalah bahawa ia tidak dapat diarahkan melalui TCP / IP WAN. Seperti FC, FCoE hanya dapat berjalan melalui rangkaian tempatan dan memerlukan jambatan untuk menyambung ke kain jarak jauh.

Di sisi pelayan, kebanyakan implementasi FCoE menggunakan 10Gbps Ethernet FCoE CNA (Converged Network Adapters), yang dapat bertindak sebagai penyesuai rangkaian dan FCoE HBAs - memunggah kerja bercakap dengan storan yang serupa dengan cara yang dilakukan oleh FC HBA. Ini adalah titik penting kerana syarat untuk FC HBA yang terpisah sering menjadi alasan yang baik untuk mengelakkan FC sama sekali. Seiring berjalannya waktu, pelayan biasanya dihantar dengan CNA berkemampuan FCoE yang terpasang, yang pada dasarnya membuangnya sebagai faktor kos sepenuhnya.

Manfaat utama FCoE dapat direalisasikan ketika dilaksanakan sebagai lanjutan dari rangkaian Fiber Channel yang sudah ada sebelumnya. Walaupun memiliki mekanisme pengangkutan fizikal yang berbeda, yang memerlukan beberapa langkah tambahan untuk dilaksanakan, FCoE dapat menggunakan alat manajemen yang sama dengan FC, dan banyak pengalaman yang diperoleh dalam mengoperasikan kain FC dapat diterapkan pada konfigurasi dan pemeliharaannya.

Menggabungkan semuanya

Tidak syak lagi bahawa perdebatan antara FC dan iSCSI akan terus berleluasa. Kedua-dua seni bina sangat sesuai untuk tugas-tugas tertentu. Namun, mengatakan bahawa FC baik untuk perusahaan sedangkan iSCSI baik untuk SMB bukan lagi jawapan yang boleh diterima. Ketersediaan FCoE banyak mempengaruhi argumen kos dan penumpuan iSCSI sementara peningkatan prevalensi Ethernet 10Gbps dan peningkatan prestasi CPU pelayan juga menjadi argumen prestasi FC.

Apa sahaja teknologi yang anda putuskan untuk dilaksanakan untuk organisasi anda, cubalah untuk tidak terjebak dalam perang agama dan buat kerja rumah anda sebelum anda membeli. Anda mungkin terkejut dengan apa yang anda dapati.

Artikel ini, "Fiber Channel vs. iSCSI: Perang berlanjutan," pada asalnya muncul di .com. Baca lebih banyak blog Matt Prigge's Information Overload dan ikuti perkembangan terkini dalam penyimpanan data dan pengurusan maklumat di .com.