Infiniband和以太網(wǎng)提速數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通道看起來變得越來越窄了,你可以試想德國的高速公路或是美國的州際公路,并在腦中畫出這樣的一幅圖畫——城市要發(fā)送的貨物和人員到其他城市所行駛的單行道被堵塞了,每個人都僵持在那里。
我們正在看到這個行業(yè)出現(xiàn)一些小的神奇的改變——運行在緩慢的以太網(wǎng)連接上的Windows操作系統(tǒng)正在像蜜蜂一樣,嗡嗡作響的沖進“寺廟”——數(shù)據(jù)中心中所用的那些大規(guī)模生產(chǎn)的刀片服務(wù)器、虛擬機、多核處理器、多插槽服務(wù)器,并通過他們處理并傳輸那些需要高速度的負(fù)載——等等,再等等,還要等待,緩慢的網(wǎng)絡(luò)就像咳嗽一樣,勉強的為服務(wù)器處理器提供燃料:那些亟待處理的數(shù)據(jù)。
即便是擁有令以太網(wǎng)相形見絀的自己“專用”超級高速公路Infiniband的高性能計算領(lǐng)域,這個問題也同樣明顯,雖然Infiniband與以太網(wǎng)以太網(wǎng)比起來已經(jīng)讓以太網(wǎng)像是蝸牛一樣,但是仍然不夠快。超級計算機們在昨天還僅僅只有100個核心,最多也不過1000個處理器核心,但現(xiàn)在,幾千甚至更多核心的超級計算機被開發(fā)出來,百萬億次的高性能計算機已經(jīng)不是新聞,而千萬億次的超級產(chǎn)品看起來也并不是很遠(yuǎn)了——這也就是說,哪怕是擁有20GBit/s速度的DDR(Dual Data Rate,雙倍速率)Infiniband連接也要跟不上數(shù)據(jù)的發(fā)展了(編者注:或許QDR(Quad Data Rate,四倍速率)Infiniband的機會已經(jīng)出現(xiàn)了。)
但問題在于,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就像接在管道終點的淋浴龍頭,如果接了兩個水龍頭的話,每個龍頭則只能獲得一半的水,四個龍頭則每個龍頭只有四分之一的水,八個龍頭——你肯定能猜出來是淋浴龍頭是為何無法使用的(編者注:作者的意思應(yīng)該是,如果使用DDR或QDR技術(shù),Infiniband能夠提供的通道數(shù)就會減少,因為DDR和QDR是基于多通道互連技術(shù)的,而另一方面,即便前端進行了多通道的互連,但是后面提供的數(shù)據(jù)量并未改變的話,即水龍頭來說的管道并未加寬的話,Infiniband通道上的數(shù)據(jù),只不過是被分流了一下而已,并不能發(fā)揮相應(yīng)的優(yōu)勢。)
因此,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在尋找面臨虛擬化和刀片服務(wù)器及高性能計算等應(yīng)用壓力下的能夠處理繁忙I/O的解決方案,當(dāng)然,現(xiàn)在Alacritech、Mellanox、QLogic正在以兩倍甚至十倍的速度沖擊Infiniband和以太網(wǎng)的速度。
10G以太網(wǎng)
Mellanox前不久推出了一款聚合網(wǎng)絡(luò)適配器(CNA)產(chǎn)品,這是一個兩個端口的10GbE產(chǎn)品,基于Mellanox此前已經(jīng)為人所熟知的ConnectX ENt主板之上。事實上,Mellanox此前一直在Infiniband技術(shù)業(yè)界久負(fù)盛名,涉足以太網(wǎng)市場看起來有一點偏離他們的主業(yè)了。他們的新產(chǎn)品支持如NetQueue、SR-IOV等虛擬化加速功能,其I/O整合架構(gòu)類似于數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)(Data Centre Ethernet,DCE)、FCoE(Fibre Channel over Ethernet)以及InfiniBand over Ethernet(IBoE)
新的八核服務(wù)器(雙插槽四核處理器服務(wù)器)中,每個核心所能夠獲得的帶寬基本上是1Gbit/s左右,這個數(shù)字是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因此用戶需要價格合理性能優(yōu)異的產(chǎn)品,Mellanox公司表示,其新的產(chǎn)品每端口的價格約在200~300美元之間,而光纖通道HBA卡每端口需要400~500美金,ConnectX ENt的競爭對手,QLogic的CNA卡的成本在每端口300~400美元之間。不過可惜的是,該產(chǎn)品并沒有TCP/IP卸載引擎(TCP/IP offload engine,TOE)或是支持iSCSI。
不過,Alacritech公司則正在利用其TOE技術(shù)生產(chǎn)10GbE NIC(網(wǎng)卡),并通過TOE技術(shù)能夠良好的支持Windows Server 2003或是Windows Server 2008作為TCP/IP的發(fā)起端(initiator)的數(shù)據(jù)處理工作。當(dāng)然,Open Solaris、Linux、Mac OS X等操作系統(tǒng)也都能夠支持這項特性。該公司將這項技術(shù)稱之為:可擴展的網(wǎng)絡(luò)加速器(Scalable Network Accelerator,SNA),我們可以認(rèn)為它就像一個TONIC,一個TOE和NIC的混合品。Alacritech公司的市場總監(jiān)Doug Rainbolt表示,新產(chǎn)品的價格已經(jīng)非常接近萬兆以太網(wǎng)卡的價格,因此他建議用戶現(xiàn)在就可以行動了。同時,他表示新的卡對于VMware和Hyper-V的支持都非常好。 #p#page_title#e#
看,他甚至還為我們提供了一張圖表,該圖表顯示,在一個四核心服務(wù)器上SNA的運行表現(xiàn)幾乎相當(dāng)于沒有SNA和TOE的八核心的服務(wù)器,當(dāng)然,這意味著你可以將SNA加入到一個把核心的服務(wù)器中,相比沒有添加SNA的四核服務(wù)器系統(tǒng),添加SNA的最大有意在于其代勞了TCP/IP處理。這也就意味著用戶可以在虛擬環(huán)境中構(gòu)建多一倍的虛擬機,而且可以通過購買SNA和四核心服務(wù)器,來滿足原本需要購買八核心服務(wù)器才能得到的應(yīng)用效果。
據(jù)該公司透露,這款產(chǎn)品的價格在1299美元左右,并且將在明年第一季度正式推向市場。
追隨InfiniBand并且超越
QLogic前不久發(fā)布了其40Gbit/s的四倍速率(QDR)Infiniband交換機,以及一個;將交換機和服務(wù)器連接起來的HCA卡(主機通道適配器)。雖然新產(chǎn)品是基于Mellanox的20Gbit/s Infiniband芯片組,但是QLogic自己在開發(fā)面向自己的HCA和12000系列交換機的相關(guān)幾乎。
這種交換機可以根據(jù)性能進行不同配置,這也就意味著在進行超額開通( oversubscription)局限時,其可以提供72~648個不同可能數(shù)量的端口,而當(dāng)用戶開啟超額開通( oversubscription)局限時,這款交換機能夠提供從96到864等數(shù)量不等的端口數(shù)量,雖然超額開通可能降低性能,當(dāng)仍然有人樂意嘗試。
據(jù)官方介紹,HCA和交換機將在今年年底正式面向市場銷售,但是QLogic公司目前并未提供定價資料。QLogic公司負(fù)責(zé)歐洲、中東和非洲市場(EMEA)的營銷主管Henrik Hansen表示,這款交換機能夠?qū)⑵湔w劃分為不同的獨立的虛擬架構(gòu),并且為不同的V-fabric提供不同的服務(wù)質(zhì)量,這相當(dāng)于此前VLAN(以太網(wǎng))和思科的VSAN(光纖通道)所能做到的事情。
他表示,這款交換機在潛伏時間(延遲時間)上具有不確定性:“如果你在交換機百分之九十以上的端口上全速運行,那么我們將保持適當(dāng)?shù)难舆t。否則會出現(xiàn)宕機的情況。”他表示,交換機在潛伏時間上的風(fēng)險在交換機運行到百分之七十的負(fù)載時馬上顯現(xiàn)出來了。
QLogic擬將這些產(chǎn)品打入高性能計算市場,而不是作為數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)整合平臺,這樣一來實際上將加強Mellanox在Infini市場上的穩(wěn)固地位。
在數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)I/O間尋找平衡點
如果沒有更快的網(wǎng)絡(luò)通道,那么虛擬化高效率和刀片服務(wù)器的優(yōu)勢將不能完全顯現(xiàn),顯然,從Alacritech Netbench的圖表不難看出,耦合虛擬化以及多核服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)帶寬平衡(或是卸載網(wǎng)絡(luò)處理)將使其使用率上升。從而更好的實現(xiàn)服務(wù)器整合,節(jié)省數(shù)據(jù)中心的采購成本,這將在未來成為說服客戶購買IT產(chǎn)品所必不缺少的依據(jù)。
雖然在更好的道路上,如高速公路上行駛需要花很多錢,但是他們卻能夠帶來太多的幫助,更多的錢相比原有的建設(shè)成本被節(jié)省下來。而且,還會有更快的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通道。花錢去解決瓶頸問題,推動服務(wù)器的整合工作能夠使得更多的虛擬機更加獨立并且騰出數(shù)據(jù)中心里寶貴的地板空間、降低能源成本等等。
更快的網(wǎng)絡(luò)通道能夠解決數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在面臨的僵持局面。