數據中心網絡一直由數據和存儲兩大塊組成,曾經幾十年相互之間井水不犯河水,各自采用不同的網絡技術并不斷發展著。這期間,數據網絡依賴的以太網技術得到突飛猛進發展,技術不斷走向成熟,勢頭很猛,越來越不想和存儲二分天下。論網絡復雜性,存儲網絡簡單至極,二層打通即可,不需要路由、環網和封裝一些復雜協議,論市場份額,存儲網絡市場也不小,而且存儲網絡市場的利潤要遠高于數據網絡,競爭也沒有那么激烈。在這種情況下,做數據網絡的總想將以太網技術滲透到存儲網絡中,逐漸替代掉存儲網絡技術。于是出現了利用以太網技術進行數據存儲的技術,這種技術讓客戶可樂開了花,兩網合一,從成本上可以極大降低,并且后期運維的成本也低,不用同時組建兩只存儲和數據網絡運維團隊。
客戶有網絡融合的需求是最大的推動力,不過實際是網絡融合炒了十幾年,動靜并不大,我們看到了一些網絡融合的例子,但仍不是主流,存儲網絡還是光纖通道技術的天下,融合網絡的發展進入瓶頸期。出現這樣的狀況不難理解,雖然和存儲技術相比,以太網技術更為普及和廉價,但以太網的網絡并不是無損的,且延遲較大,這對存儲網絡是致命的缺陷,這也是最開始為什么要發展兩套網絡技術的根本原因。以太網技術提出了很多兼容技術,但除了便宜,其它方面都不如光纖通道技術,這讓客戶在存儲網絡上引入以太技術時有所顧忌。所以這些年,以太網技術先在存儲網絡中做滲透,比如:NAS存儲和iSCSI存儲,都是基于以太網技術的存儲。到了現在,以太網存儲在全球連網存儲產品總出貨量中所占比例早已超過了百分之五十,這些存儲網絡的優勢就是價格低廉。不過,即便這樣,客戶依然要設計兩套網絡,沒有真正的融合,于是FCoE技術出現了,FCoE是利用光傳送系統讓光纖通道指令在以太網上傳送,而不是使用TCP/IP系統進行指令傳送,真正將兩張網融合在一起。FCoE曾被許多人寄望,希望它能將光纖通道擠出市場,但是直到目前,FCoE的發展還是沒有達到市場期望。究其原因有三點:一是iSCSI搶了風頭,雖然采用iSCSI使用了以太網技術,但并沒有將數據和存儲兩張網合并,好處是網絡結構清晰,方便管理;二是FCoE并沒有實現承諾的成本節約,而且缺乏路由功能,僅有二層功能;三是FCoE流控處理的并不好,當收到流控幀時,占用端口緩存,對數據網絡和存儲網絡數據均有影響,很難真正無丟包,而且FCoE是在原始存儲報文上增加一層FCoE以太封裝,使得有效載荷變短,傳輸效率降低。
以太網當然不會氣餒,仍在不斷做融合技術的研究,于是就出現了本文將要介紹的主人公:ESF。ESF(Ethernet Storage Fabric)以太網存儲矩陣是當前最快、最高效的網絡存儲方式。它采用最好的交換機軟硬件,充分利用以太網在速度、靈活性和成本效率上的優勢,它擁有理想的外形規格,可提供存儲所需的高性能、可擴展性、高可用性、智能性,同時簡化管理,看了ESF的介紹瞬間覺得功能非常霸氣。ESF依然是利用了以太網技術的高性能和低廉的價格,同時還兼顧智能化,支持塊存儲和文件存儲,還支持對象存儲,并且支持最新NVMe over Fabric陣列的存儲互連。RDMA最近很火,就是ESF的最好體現,通過RDMA實現存儲卸載,進而釋放 CPU資源、提升性能,RDMA將網絡融合真正推向了實踐,不少的數據中心大戶開始認真考慮RDMA,考慮ESF。除此之外,基于以太網的虛擬化、容器、軟件定義、自動化的新技術,都可以通過ESF帶到存儲網絡中來。實現存儲感知并提供自動化、供應、安全、隔離,以及數據管理的智能。ESF真正打動數據中心的依然是成本優勢,以太網技術的快速發展使得單位帶寬下傳輸的數據越來越快,成本下降很快,以太網100G的端口造價比存儲網絡的8G端口造價還低,并且穩定,掌握以太網技術的人才數量也多,使得網絡人才的支付成本更低,一般的數據中心都有數據網絡的技術團隊,但存儲網絡往往只有一兩個人,或者沒有,以太網運維的技術成熟度要高得多,運維的工作可以自動化。ESF借用了以太網矩陣EF的概念,在EF中,控制平面采用鏈路狀態路由代替STP,而數據路徑在二層提供等價多路徑轉發,無環路。與Fabric架構的控制平面相結合時,帶寬擴展變得簡單無比。EF將控制和管理平面從物理交換機擴展到Fabric架構中,可實現虛擬服務器環境的高效擴展而不限制虛擬機移動性,也不會導致潛在網絡故障停機。現在數據中心數據網絡中也在推廣EF,并在很多大型網絡中有部署,ESF繼承了EF的所有特性,將這些特性最終應用到存儲網絡中。
要說到網絡融合,直到ESF出現,才算真正拉開了網絡融合的大幕,精彩表演即將開始。說是融合,其實是用以太網去替代光纖通道技術,傳統光纖通道存儲區域網絡技術停滯不前,而以太網技術領域百花齊放,不斷推陳出新,早期的技術缺陷早已克服,實現基于存儲網絡的高性能、最低延遲及零丟包率技術,這是ESF進軍存儲網絡的基礎。融合就是將EF一整套先進網絡架構理念移入到存儲網絡中。當前,基于以太網的存儲和FC存儲各占用一半的市場空間,平分秋色,一旦ESF來了,很快會打破這種平衡,進一步壓縮FC存儲的市場空間,就連基于以太網的NAS和iSCSI存儲都要遭殃,ESF要的是整個存儲網絡市場。