到目前為止還沒有哪一種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)類型敢說(shuō)自己一定是服務(wù)器虛擬化環(huán)境的最佳選擇。因?yàn)槊總€(gè)應(yīng)用環(huán)境都是不同的，即使在一個(gè)地方表現(xiàn)良好，那也不能保證在其他地方同樣合適。

　　對(duì)于服務(wù)器虛擬化環(huán)境來(lái)說(shuō)，光纖通道存儲(chǔ)是比較傳統(tǒng)的選擇。但現(xiàn)在iSCSI和NAS的普及程度也越來(lái)越高，畢竟它們的性價(jià)比更加突出。下面本文就來(lái)看看每一種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的規(guī)格特性，并逐一分析它們的優(yōu)勢(shì)和不足。

　　光纖通道存儲(chǔ)

　　單從性能和可靠性的角度看，光纖通道無(wú)疑是出色的存儲(chǔ)架構(gòu)，其它產(chǎn)品很難與之PK。但凡事都有兩面性，使用光纖通道存儲(chǔ)的確獲得了高性能，可用戶卻不得不承擔(dān)更高的成本，以及面對(duì)更復(fù)雜的技術(shù)架構(gòu)。不過(guò)，光纖通道技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用歷史很長(zhǎng)，基礎(chǔ)非常好，因此比較大的虛擬化環(huán)境通常都傾向于選擇光纖通道，這些用戶主要還是考慮速度和可靠性的因素(光纖通道當(dāng)前的帶寬是8 Gbps，下一代是16 Gbps)。另外，光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)一直是相對(duì)獨(dú)立的，因此與基于以太網(wǎng)的存儲(chǔ)設(shè)備相比安全性更好。可問(wèn)題是，光纖通道需要特殊的HBA主機(jī)適配器、特殊的交換機(jī)，而且這些配件比以太網(wǎng)絡(luò)使用的同類配件更加昂貴。

　　客觀的說(shuō)，如果要從零開始構(gòu)建一個(gè)光纖通道網(wǎng)絡(luò)代價(jià)是很高的。除此之外，光纖通道環(huán)境的部署和管理也更復(fù)雜，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比，它配置起來(lái)難度很大，熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人才也偏少。當(dāng)前，很多公司都有技術(shù)熟練的網(wǎng)絡(luò)管理員，但其中卻很少有光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)方面的管理人才。設(shè)計(jì)并管理一個(gè)SAN架構(gòu)通常需要經(jīng)過(guò)特殊的培訓(xùn)，這無(wú)形中又進(jìn)一步增加了實(shí)施的費(fèi)用。

　　光纖通道存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)：

　　FC是部署企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)的首選，而且許多應(yīng)用環(huán)境本身就已經(jīng)在使用SAN了;

　　由于具有更高的可用帶寬，通常情況下性能表現(xiàn)最好;

　　獨(dú)立的光纖通道網(wǎng)絡(luò)更安全;還有LUN zoning和LUN masking等訪問(wèn)控制機(jī)制;

　　支持boot from SAN(從存儲(chǔ)啟動(dòng)系統(tǒng))，服務(wù)器本地不再需要硬盤;

　　基于block的塊存儲(chǔ)類型，可以使用VMware vSphere自帶的VMFS卷(一種文件系統(tǒng))。

　　光纖通道存儲(chǔ)的不足：

　　從零開始構(gòu)建的話，部署成本會(huì)很高;

　　需要特殊的、昂貴的配件，比如交換機(jī)、線纜和HBA卡;

　　實(shí)施和管理也許更復(fù)雜，通常需要專職的存儲(chǔ)管理員;

　　可用的安全控制功能較少，實(shí)現(xiàn)認(rèn)證和加密比較復(fù)雜。

　　如果用戶的物理服務(wù)器上準(zhǔn)備運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，且應(yīng)用類型對(duì)磁盤I/O有較高的要求，那么為了得到最佳的性能，用戶或許應(yīng)該認(rèn)真考慮使用光纖通道存儲(chǔ)系統(tǒng)。此外，F(xiàn)CoE也是一個(gè)選擇，它相當(dāng)于在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)設(shè)備上承載光纖通道協(xié)議。但目前FCoE必須部署在同樣昂貴的10 Gbps以太網(wǎng)環(huán)境，需要特殊的交換設(shè)備。

　　如果用戶的應(yīng)用環(huán)境中已經(jīng)有了FC SAN，那么在構(gòu)建虛擬化平臺(tái)時(shí)使用光纖通道儲(chǔ)存是很合適的。擴(kuò)展一個(gè)已有的SAN環(huán)境很容易，而且比部署一個(gè)全新的環(huán)境要便宜許多。如果用戶的預(yù)算充足，而且有管理復(fù)雜環(huán)境的技術(shù)能力，那么選擇光纖通道存儲(chǔ)一定沒錯(cuò)。

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　　iSCSI存儲(chǔ)

　　iSCSI也是一種流行的存儲(chǔ)技術(shù)，同時(shí)也是光纖通道存儲(chǔ)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。像光纖通道一樣，iSCSI也是一種基于block的塊存儲(chǔ)協(xié)議，它使用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)組件作為載體，連接服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備。iSCSI的部署成本通常很低，理由很簡(jiǎn)單，因?yàn)樗梢越栌靡延械囊蕴W(wǎng)設(shè)備。iSCSI的工作原理是在主機(jī)端利用一個(gè)叫做initiator的client，通過(guò)LAN網(wǎng)絡(luò)將SCSI命令發(fā)送給目標(biāo)端的SCSI存儲(chǔ)設(shè)備(目標(biāo)端也叫做target)。

　　iSCSI的initiator可以基于軟件，也可以是硬件。基于軟件的initiator通過(guò)調(diào)用hypervisor虛擬化引擎內(nèi)嵌的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，利用以太網(wǎng)適配器和以太網(wǎng)協(xié)議，將I/O信息發(fā)送給遠(yuǎn)端的iSCSI target設(shè)備。硬件initiator則基于專用的iSCSI HBA卡，iSCSI HBA卡整合了網(wǎng)絡(luò)適配器，TOE引擎(TCP/IP offload engine)和SCSI適配器的功能，利用卡上的芯片處理I/O請(qǐng)求，對(duì)于提高服務(wù)器端的性能很有幫助。大多數(shù)情況下，基于軟件的initiator都可以很好的工作，但如果追求更高的I/O性能并且希望減少主機(jī)的資源開銷，那么基于硬件的initiator是更好的選擇。此外，與光纖通道的Boot from SAN類似，我們可以通過(guò)硬件initiator實(shí)現(xiàn)從存儲(chǔ)設(shè)備直接啟動(dòng)操作系統(tǒng);而且，最近還出現(xiàn)一種叫做iSCSI Boot Firmware Table(iBFT)的技術(shù)，支持通過(guò)軟件initiator實(shí)現(xiàn)SAN Boot。需要注意的是iBFT依賴于hypervisor環(huán)境的支持。

　　在1 Gbps網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，iSCSI的性能就已經(jīng)非常不錯(cuò)了，而一旦切換到10 Gbps，性能還會(huì)有巨大的提升，完全可以媲美甚至超過(guò)FC光纖通道。大多數(shù)hypervisor虛擬化引擎都支持10 Gbps iSCSI，但目前部署10 Gbps iSCSI的成本還很高，價(jià)格幾乎跟光纖通道一樣。使用iSCSI最大的風(fēng)險(xiǎn)在于如果是基于軟件的initiator，那么它會(huì)增加服務(wù)器端的CPU開銷 (使用硬件initiaor，CPU負(fù)載會(huì)小很多)，同時(shí)它所依賴的以太網(wǎng)環(huán)境相對(duì)比較脆弱(容易受到干擾)且不穩(wěn)定。解決網(wǎng)絡(luò)沖突問(wèn)題的方法其實(shí)很簡(jiǎn)單，我們只需要把iSCSI流量和其他網(wǎng)路流量做物理隔離就可以了。

　　iSCSI存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)：

　　iSCSI是光纖通道存儲(chǔ)的低成本替代方案，它使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)組件，iSCSI磁盤陣列的價(jià)格通常也低于光纖陣列;

　　基于軟件的initiator簡(jiǎn)單易用而且非常便宜，基于硬件的initiator則可以提供更好的性能;

　　像光纖通道一樣，iSCSI是基于block的塊存儲(chǔ)系統(tǒng)，在VMware vSphere環(huán)境下可以使用VMFS卷;

　　升級(jí)到10 Gbps以太網(wǎng)之后，速度和性能將有大幅度提升;

　　部署和管理iSCSI不需要特殊的培訓(xùn)和特殊技能;

　　支持CHAP認(rèn)證和加密等安全機(jī)制，也支持multipathing多路徑這樣的可以增加帶寬和可靠性的技術(shù);

　　部署起來(lái)比光纖通道更快。

　　iSCSI存儲(chǔ)的不足：

　　因?yàn)槎鄶?shù)情況下iSCSI使用的都是軟件initiator，因此它會(huì)增加服務(wù)器CPU的負(fù)擔(dān);

　　性能通常不如FC SAN;

　　通常無(wú)法擴(kuò)展到像光纖通道存儲(chǔ)系統(tǒng)那樣大的規(guī)模;

　　網(wǎng)絡(luò)延遲和非iSCSI網(wǎng)絡(luò)流量的干擾都會(huì)影響iSCSI的傳輸性能。

　　iSCSI產(chǎn)品的種類很豐富，選擇起來(lái)也更加靈活。iSCSI產(chǎn)品線的范圍很廣，小到2000美元以下的辦公室存儲(chǔ)設(shè)備，大到企業(yè)級(jí)產(chǎn)品都有覆蓋。但請(qǐng)記住一點(diǎn)，iSCSI產(chǎn)品的性能通常與價(jià)格成正比。如果用戶要運(yùn)行大量的虛擬機(jī)并承擔(dān)繁重的負(fù)載，那么就應(yīng)該把更多的錢用在存儲(chǔ)系統(tǒng)上。用戶如果追求低成本并關(guān)注簡(jiǎn)單易用等特性，那么iSCSI是個(gè)不錯(cuò)的選擇。盡管常常有人詬病iSCSI的性能不佳，但實(shí)際應(yīng)用表明，一個(gè)獨(dú)享網(wǎng)絡(luò)通道且經(jīng)過(guò)優(yōu)化配置的 iSCSI系統(tǒng)完全能夠達(dá)到與光纖通道系統(tǒng)相近的性能，并且能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。

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　　NAS存儲(chǔ)

　　NAS(尤其是NFS)與iSCSI之間最大的區(qū)別是協(xié)議類型不同。在將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)設(shè)備的過(guò)程中，它們使用了不同的協(xié)議。iSCSI使用block塊協(xié)議，數(shù)據(jù)以塊為單位從前端虛擬機(jī)寫入到后端的存儲(chǔ)設(shè)備。主機(jī)端負(fù)責(zé)維護(hù)磁盤上的文件系統(tǒng)，在主機(jī)看來(lái)，存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器本地磁盤并沒有區(qū)別。NAS則是另外一種情況，存儲(chǔ)設(shè)備端負(fù)責(zé)維護(hù)磁盤文件系統(tǒng)，使用的是文件共享協(xié)議，服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備之間只有簡(jiǎn)單的通訊。

　　NAS本質(zhì)上是把寫數(shù)據(jù)到磁盤的工作從主機(jī)端轉(zhuǎn)移到了存儲(chǔ)設(shè)備端，原本由主機(jī)負(fù)責(zé)的存儲(chǔ)功能轉(zhuǎn)而由NAS來(lái)處理。在虛擬化環(huán)境下，NAS系統(tǒng)使用集成在 hypervisor虛擬化引擎中的專用NFS client軟件，通過(guò)物理服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)適配器與NFS server端進(jìn)行通信。

　　NFS是一個(gè)應(yīng)用廣泛的協(xié)議，當(dāng)下幾乎所有主流的服務(wù)器虛擬化平臺(tái)都支持NAS設(shè)備。考慮到NAS產(chǎn)品有多種不同的形式，因此在虛擬機(jī)環(huán)境中使用NAS也可以有多種不同的方式。比如，我們可以把一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的物理服務(wù)器變成NAS服務(wù)器;還可以使用虛擬NAS軟件;或者使用一臺(tái)專用的NAS存儲(chǔ)裝置。每個(gè)產(chǎn)品類型在性能和價(jià)格方面的差異非常大，其中專用NAS硬件裝置的性能最好，但同時(shí)價(jià)格也最高。

　　現(xiàn)在，幾乎每一個(gè)存儲(chǔ)廠商都可以提供支持 NFS的NAS存儲(chǔ)設(shè)備。與block塊存儲(chǔ)不同的是，block塊存儲(chǔ)系統(tǒng)一旦將空間分配給服務(wù)器，這些空間就會(huì)立即被文件系統(tǒng)或應(yīng)用程序占用。而 NAS系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)寫入的實(shí)際數(shù)據(jù)量消費(fèi)空間資源。如果預(yù)算不是問(wèn)題，那么市場(chǎng)上有很多優(yōu)秀的NAS產(chǎn)品可供選擇。

　　一般說(shuō)來(lái)，NAS的性能還達(dá)不到光纖通道SAN的水平，但是一個(gè)在架構(gòu)上設(shè)計(jì)合理的NAS系統(tǒng)完全能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用負(fù)載的需求。像iSCSI 一樣，NAS使用以太網(wǎng)端口與存儲(chǔ)設(shè)備通信，這意味著過(guò)去NAS系統(tǒng)的速度上限為1 Gbps，但新出現(xiàn)的10 Gbps以太網(wǎng)端口能夠大幅度的提升傳輸速度，只要用戶負(fù)擔(dān)得起，性能不再是問(wèn)題。NAS的性能與iSCSI幾乎一樣。只要CPU的處理能力不是瓶頸，那么對(duì)iSCSI和NAS性能的制約因素只有最大可用網(wǎng)絡(luò)帶寬這一點(diǎn)。

　　NAS存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)：

　　許多NAS存儲(chǔ)設(shè)備默認(rèn)使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置功能，它能幫助用戶節(jié)省大量寶貴的磁盤空間;

　　文件級(jí)鎖和排隊(duì)機(jī)制由NAS設(shè)備自己控制，而iSCSI和光纖通道儲(chǔ)存則由主機(jī)端控制鎖和排隊(duì)，相較而言NAS性能更好;

　　與block塊存儲(chǔ)不同，NAS不需要維護(hù)單一的磁盤I/O隊(duì)列，這對(duì)提高性能有很大幫助。NAS的性能取決于網(wǎng)絡(luò)連接的帶寬以及磁盤陣列的處理能力;

　　因?yàn)槭褂脴?biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)組件，因此NAS的部署成本低于光纖通道存儲(chǔ)，而且NAS陣列的價(jià)格也低于光纖通道陣列;

　　部署和管理NAS設(shè)備不需要特殊的培訓(xùn)和專門的技術(shù);

　　虛擬化環(huán)境的存儲(chǔ)池?cái)U(kuò)展非常簡(jiǎn)單，只需要增加NFS服務(wù)器的磁盤容量，存儲(chǔ)池也會(huì)相應(yīng)的隨之?dāng)U展;

　　支持文件系統(tǒng)級(jí)別的快照和克隆功能，與LUN級(jí)別的對(duì)應(yīng)功能相比，具有更好的彈性并支持更多的粒度。

　　NAS存儲(chǔ)的不足：

　　不支持直接從NAS設(shè)備啟動(dòng)操作系統(tǒng);

　　Hypervisor虛擬化引擎只能使用基于軟件的客戶端與NAS服務(wù)器進(jìn)行通信，會(huì)消耗一定的CPU資源;

　　由于存在網(wǎng)絡(luò)延遲，所以有些廠商不推薦用戶在某些比較敏感的應(yīng)用上使用NAS存儲(chǔ);

　　對(duì)虛擬化環(huán)境的新特性支持較慢，這一點(diǎn)不如block塊存儲(chǔ)設(shè)備;

　　NAS系統(tǒng)沒有主機(jī)端到NAS服務(wù)器之間的多路徑技術(shù)，只能建立一個(gè)單獨(dú)的TCP連接，性能受物理?xiàng)l件制約，不容易擴(kuò)展。

　　雖然NAS存儲(chǔ)有不足的地方，但是我們也不應(yīng)該對(duì)它失去信心，因?yàn)檫@些問(wèn)題只在少數(shù)特殊環(huán)境下才能遇到，或者是因?yàn)镹AS方案的架構(gòu)存在缺陷導(dǎo)致的。一個(gè)完善的NAS解決方案完全可以處理服務(wù)器端虛擬機(jī)應(yīng)用的I/O請(qǐng)求，所以說(shuō)NAS跟block塊存儲(chǔ)一樣，也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。過(guò)去，NAS在虛擬化環(huán)境的應(yīng)用上有一些限制，不過(guò)現(xiàn)在完全沒有這個(gè)問(wèn)題。