導向器級交換機幫你實現SAN整合
交換機的高端系列是導向器，通常指的是用做導向器級別的交換機。導向器是為了實現擴展性和高可用性而設計建造的。術語“導向器”來源于上世紀90年代初IBM ESCON導向器的概念，那是用于大型計算機存儲交換設備的最初版本。早期，有許多廠商可以提供FC導向器，隨著兼并和收購，FC導向器市場已經減少到兩個主要的供應商，即博科和思科。
連接主機服務器和存儲系統的交換設備，是所有光纖通道存儲區域網絡（FC SAN）的核心。交換設備負責FC設備間的基本連接，還負責：確定所連接的FC設備的類型處理FC分區功能為擴展存儲網絡，通常允許連接到其它光纖通道交換機FC交換設備有兩種基本分類，即“導向器”和“交換機”。雖然他們都執行相同的基本功能，但這兩類交換機間還是有著明顯的差異。
基本的FC交換機通常擁有固定數量的接口，可以提供基本的交換功能，交換機內部具有有限的擴展性和冗余性。博科通訊系統公司、思科系統公司以及QLogic公司現在都可以提供這種類型的FC交換機。
導向器的定義
FC交換機和FC導向器架構的根本區別是，FC導向器是為了擴展而設計建造，可以提供高帶寬和高可用性。當今的FC導向器采用刀片式設計，以便通過插入刀片而按需增加端口。目前的導向器公司可以在一個單元中，通過增加包含不同數量端口的刀片，擴展到幾百個光纖通道端口。
博科公司的DCX Backbone系列導向器，可以以單個或者雙機箱配置進行部署，在一個機箱內部最大支持384個FC端口，或者在雙機箱配置中達到最大768個FC端口。DCX-4S是博科DCX產品線中較小的一個版本，可以擴展到192個端口。博科DCX Backbone導向器可以通過插入支持8Gbps光纖通道的16、32、48口刀片來增加端口數量。博科48000導向器是只能夠支持單一機箱配置的上一代產品，不具備DCX Backbone的本地交換能力。
Cisco MDS 9500 系列多層導向器有三個型號：9506，9509和9513，分別可以擴展到192，336和528個端口。根據選擇4Gbps還是8Gbps的光纖通道，可以為Cisco MDS 9500系列以不同的增量增加端口。對于4Gbps FC，以12、24或48端口為增量。對于8Gbps FC，以24和48端口為增量，或者一個混合了四個8Gbps端口和44個4Gbps端口的4/44的型號。
相比之下，普通光纖通道交換機通常有一個固定的物理端口數，但可以通過許可密鑰減少激活端口的數量，以保持最初較低的購置成本。這些交換機的端口數量范圍從8個到64個不等，博科交換機可到80個端口，QLogic 9000可以在單個交換機機箱內支持128個端口。
導向器的另一個好處是在單個系統內提供大量的端口數，這樣就可以設計具有最少或者沒有交換機間鏈路（ISLs）的SAN網絡。ISLs，有時也被稱為“跳數”，會導致延遲，并且如果不是最佳的配置，有可能會降低性能。在剛開始部署SAN的時候，常常選擇較小的固定端口交換機。隨著存儲的增長，單臺交換機不夠了，加入了第二臺交換機，兩個交換機之間使用ISLs擴展SAN網絡。隨著持續的增長，會增加第三臺交換機等等。這種由許多小交換機組成，每個交換機有幾個專門用于ISLs接口的方式，許多接口不會被用作設備接口（連接主機和存儲系統），而從SAN一端的主機服務器連接到另一端的存儲設備，必須經過許多跳。導向器可以通過消除許多或者全部的ISL緩解這種狀況，，大部分交換機端口可以用于連接設備而不是成為交換架構的專用端口。
導向器提供更多的帶寬
對于需要高I/O帶寬的環境來說，帶寬是導向器級別交換機的另一個主要優勢。博科的DCX導向器為每個16、32或48端口槽位（刀片）提供最大256Gbps的總帶寬。DCX也具備本地交換能力，在48口刀片的同一端口組中可提供速度達384Gbps的帶寬。Cisco 9500系列中，對于每個24或者48端口的插槽（或交換模塊）可提供96Gbps或192Gbps的帶寬。每個廠商針對其產品所提供的性能數據，顯示了其產品在重負荷情況下良好的工作能力，但最重要的一點是，這些產品可以處理負載很重的存儲I / O流量。
另外，導向器還具有多個10Gbps光纖通道接口的能力，可以用于交換機或導向器之間的ISL主干鏈路。這種ISL功能允許構建核心到邊緣類型的大型SAN網絡，一個或者多個導向器位于SAN的核心，較小的、固定端口數量的交換機位于SAN的邊緣。隨著服務器虛擬化的普及，物理服務器的負荷會更大，對于FC基礎架構高帶寬的需求也會隨之增加，導向器成了比普通交換機更具吸引力的選擇。
導向器高可用性優勢
高可用性是導向器的另一設計特點。通常情況下，導向器被部署在關鍵業務環境中，這種環境把具有很高的正常運行時間作為服務水平協議（SLA）的關鍵標準之一。通常導向器為了避免單點故障裝有冗余部件。這包括最基本的像冗余的熱插拔電源和風扇，冗余的核心處理和交換組件，還有冗余的World Wide Name（WWN）卡。這些高可用性功能，允許無中斷的軟件/固件升級。
一些冗余組件以主/備模式運行，一個組件處于活動模式，而另一個處于后備模式，準備在活動組件發生故障時進行接管。如果導向器的一個接口或接口卡發生硬件故障，可以去掉并且替換接口卡，而不用損失整個導向器。而對于固定端口數交換機來說，相同的故障通常不得不導致整個交換機的下線修理和更換。導向器的目的是保持和運行，使主機服務器不會訪問不到其存儲的數據。當然，所有的高可用性功能都會增加系統的成本。
導向器的高端功能
導向器還提供了許多在一些在較小的固定端口數量交換機上是不可用的高級的功能。博科和思科的導向器都支持虛擬SAN，用于大型機的FICON，以及使用FCIP、iSCSI、密集波分復用（DWDM）、SONET和其它協議的遠距離連接功能。在比較兩個廠商的產品的時候，具體的實現方式略有不同，而且這些被用于復雜SAN核心的導向器，不但可以處理本地的FC流量，而且能夠把FC流量跨地發送到遠端站點。
由于它們采用的是模塊化設計，所以導向器可以適應新的要求。例如，特種刀片可以支持連接暗光纖、硬件加密、10Gb 以太網（10GbE），以太網光纖通道（FCoE）以及其他現在可用的功能，而且在相同的基礎架構之下，導向器的設計也支持未來的需求，而不必替換整個單元。
導向器和SAN網絡的管理是至關重要的，這些導向器都提供了堅實的管理軟件，可以實現性能監控、服務質量（QoS）、瓶頸檢測，高級分區以及形形色色的其它功能。導向器也可以使用SNMP協議把管理數據發送到更高一級的管理軟件平臺。
光纖通道交換機和導向器一般不會直接從制造廠商購買，而通常是通過服務器廠商、存儲廠商，系統集成商或VAR購買。價格取決于許多因素，包括你與你的供應商之間的關系。導向器的價格很高，不僅僅是因為硬件，還包括一些許可密鑰。滿載導向器每個端口的成本高于相同接口數的滿載固定接口數交換機，價格比例大約是2：1或者更高，但使用導向器擴展性更好；導向器也具備更多內嵌的高可用性等特點。
對于某些數據中心來說，可用的電能是一個問題，因為他們的電力公司表示，他們不能使用任何額外的電能去處理高峰期的工作量。在這種情況下，數據中心聲明需要更多的節能設備。
像大部分IT設備廠商一樣，交換機和導向器廠商正在關注如何節能。使導向器具備整合幾個或很多的普通交換機工作量的能力，遷移到導向器將會帶來節電效益，所以你可以期待導向器廠商強調他們的“綠色”功能。
你需要一臺導向器嗎？
在使用導向器替換你現有交換基礎架構之前，你必須明確你的需求。如果你需要下面這些，那么就應該考慮購買一臺導向器級別的交換機了：
光纖通道基礎設施的每個組件都是高可用的、高端口數量、高總帶寬、較低比例專門用于ISL的端口為確定你的具體需要，你必須做一些技術分析，但如果你的需求指向上述中的一條或多條，那么導向器可能就是一個好的解決方案。
權衡使用導向器還是較小的固定端口數交換機，會影響你的設備預算和運營預算。正如本文說介紹的，導向器更加昂貴，但能提供更多的功能。但是你還需要考慮你的光纖通道基礎設施的日常管理。你是不是在花大量時間管理過多的“東西”？你是不是覺得管理一個大的東西比管理幾個小的更容易？
你還應該考慮你的存儲基礎架構是否處于增長模式，如果你現在以及不久的將來需要增加相當多的端口——而且全部在同一個SAN中。這種情況的話，非常方便增添端口的導向器將是一個不錯的選擇。如果你要利用較小的、固定端口數量交換機增加端口，你還需要統計專門用于ISL的端口，而不是存儲設備和服務器的數量。
如上所述，如果你選擇了一臺或多臺導向器，你仍舊能夠使用被導向器取代的小型固定端口數交換機。你可以把這些小交換機當作邊緣交換機，在簡單的核心、邊緣拓撲中，放置在靠近服務器和存儲系統的位置，也可以利用這些小交換機建立一個獨立的測試環境。
一般來說，部署來自同一廠商的交換機和導向器有兩個好處。首先，制造商更能保證與自己設備的完全兼容性。其次，你可能為適應一個品牌的交換機，在培訓上已經投入了時間，經驗和金錢，會很容易適應有類似外觀和感覺的導向器，而不是花費時間和代價去學習新設備。
導向器針對SAN環境來說，是非常高效的增補產品，尤其是在用戶在為將來打算的時候。但同時也必須仔細考慮功能和價格，盡可能的保證購買到最佳的解決方案。
【編輯推薦】
