大型數(shù)據(jù)中心擠滿了服務(wù)器、存儲、交換機和各種其他硬件，試圖跟上最新的技術(shù)趨勢。 在數(shù)據(jù)中心內(nèi)發(fā)生的所有變化中，有一種技術(shù)仍然是存儲連接的首選。 基于可靠性和安全性，光纖通道多年來一直是數(shù)據(jù)中心的支柱。 然而，它不僅僅是企業(yè)市場的首輪選擇。 許多硬件和軟件供應(yīng)商都將他們的測試重點放在光纖通道上，以確保產(chǎn)品在客戶發(fā)貨前做好準(zhǔn)備。

帶光纖通道的 Dell PowerStore

存儲和交換機供應(yīng)商繼續(xù)為光纖通道添加新功能和增強功能，軟件開發(fā)人員在向大眾發(fā)布軟件更新之前測試光纖通道功能。 光纖通道仍然是大型數(shù)據(jù)中心的主要 SAN 技術(shù)。 大多數(shù) VMware 客戶使用光纖通道來利用當(dāng)今持續(xù)的創(chuàng)新和現(xiàn)有的可靠性、彈性、安全性和速度。

VMware 致力于光纖通道，Marvell 引領(lǐng)潮流

如果對光纖通道技術(shù)的重要性和重要性有任何疑問，VMware 通過優(yōu)先使用光纖通道進(jìn)行新版本測試來解決這個問題。 在 VMware Explore 的所有最新公告中，vSphere 8 是最有趣的。 VMware 繼續(xù)關(guān)注 vVols 存儲工程，并在 NVMe-oF 中添加了 vVols 支持。

Marvell QLogic QLE2772 雙端口 32Gb FC 適配器

正如 VMware 網(wǎng)站上所述，“最初，我們將僅支持 FC，但將繼續(xù)驗證和支持 vSphere NVMe-oF 支持的其他協(xié)議。” VMware 的共識是，客戶可能正在轉(zhuǎn)向 NVMe-oF、iSCSI 和 100G 以太網(wǎng)，但在高性能和關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序方面，F(xiàn)C 是首選。 因此，光纖通道將繼續(xù)處于 vSphere 技術(shù)進(jìn)步的前沿。 盡管正在轉(zhuǎn)向其他技術(shù)，但 VMware 并未發(fā)現(xiàn)對光纖通道的需求有所下降。

不僅僅是 VMware。 隨著自動化、機器學(xué)習(xí)和 DevOps 的熱議，光纖通道仍然是大多數(shù) IT 專業(yè)人員的首要考慮。 由于其固有的可靠性、安全性和低延遲性，SAN 結(jié)構(gòu)對于醫(yī)療保健、金融、制造、保險和政府等行業(yè)至關(guān)重要。 當(dāng)然，光纖通道技術(shù)不會停滯不前，它會隨著今天出貨的 64G 結(jié)構(gòu)以及漸進(jìn)式交換機和 HBA 供應(yīng)商的 128G 路線圖而不斷發(fā)展。 Marvell QLogic 在光纖通道技術(shù)方面繼續(xù)展現(xiàn)出無與倫比的領(lǐng)導(dǎo)地位和創(chuàng)新能力。

光纖通道成為存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的首選技術(shù)是有原因的：它確實有效。 供應(yīng)商社區(qū)堅定地承諾共同努力推進(jìn)規(guī)范以滿足行業(yè)不斷變化的需求。 軟件供應(yīng)商的測試側(cè)重于互操作性以及安全性和可靠性，這在 VMware vSphere 8 中很明顯。供應(yīng)商承諾在向數(shù)據(jù)中心發(fā)布新更新或硬件之前確保與光纖通道的互操作性。

FC 在 vSphere 8 中得到提升，支持 FC-NVMe 實施

VMware 在 vSphere 8 中引入了多項核心功能，包括對 NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 的增強。 當(dāng)然，NVMe-oF 越來越受歡迎有幾個原因。 與傳統(tǒng) SCSI 和 NFS 相比，客戶主要享受與 NVMe-oF 相關(guān)的高性能和吞吐量。 存儲供應(yīng)商正在轉(zhuǎn)向 NVMe 陣列，并在其產(chǎn)品線中增加了對 FC-NVMe 的支持。

VMware 接受了這一提示，并對特定于 NVMe-oF 的 vSphere 8 進(jìn)行了重大增強，包括：

• 增加了 NVMe-TCP 和 FC-NVMe 支持的命名空間和路徑的數(shù)量。 vSphere 8 現(xiàn)在通過 NVMe-TCP 和 FC-NVMe 支持 256 個命名空間和 2K 路徑。
• 它為使用 Microsoft Windows Server 故障轉(zhuǎn)移集群 (WSFC) 支持應(yīng)用程序級磁盤鎖定的客戶擴展了對 NVMe 設(shè)備的預(yù)留支持。 最初，僅針對 FC，這允許客戶將集群 VMDK 功能與帶有 NVMe-oF 數(shù)據(jù)存儲的 Microsoft WSFC 結(jié)合使用。
• ESXi 中的高級 NVMe/TCP 發(fā)現(xiàn)服務(wù)支持可幫助客戶在以太網(wǎng)環(huán)境中進(jìn)行 NVMe-oF 設(shè)置。 添加了對 NVMe Advance Discovery 的支持，使 vSphere 能夠查詢網(wǎng)絡(luò)以獲取支持的 NVMe 陣列控制器，從而簡化設(shè)置。 NVMe/TCP 利用了光纖通道自誕生以來就支持的自動發(fā)現(xiàn)功能。

光纖通道推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的四大支柱

自治 SAN

圍繞自主一切的嗡嗡聲變得相當(dāng)響亮。 由于我們談?wù)摰氖?SAN，特別是光纖通道 SAN，因此這是一個很好的地方來突出自治 SAN 的工作原理，而不至于陷入困境。

自治 SAN 必不可少，因為它們支持醫(yī)療保健、金融、政府和保險等主要行業(yè)。 光纖通道 SAN 因其固有的可靠性和安全性而在這些行業(yè)中得到大量部署。

這些關(guān)鍵行業(yè)的中斷或停機可能是災(zāi)難性的。 根據(jù)持續(xù)時間的不同，中斷可能會導(dǎo)致數(shù)十萬或數(shù)百萬美元的收入損失。 在醫(yī)療保健領(lǐng)域，中斷可能會導(dǎo)致程序延遲或無法執(zhí)行緊急服務(wù)。 考慮到這一點，光纖通道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)繼續(xù)追求提高可靠性和可用性。

為了滿足現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心和高級應(yīng)用程序的需求，各行業(yè)正在配置設(shè)備以執(zhí)行原本不打算執(zhí)行的任務(wù)。 擁有智能設(shè)備是不夠的。 今天，有必要擁有一個了解周圍一切的安裝基礎(chǔ)。 這被稱為“協(xié)作智能”，其中設(shè)備不僅知道正在發(fā)生的活動，而且能夠在必要時采取行動。

自治 SAN 工作的第一階段是開發(fā)稱為結(jié)構(gòu)性能影響通知 (FPIN) 的架構(gòu)元素。 Fabric Notifications 創(chuàng)建了一種機制來通知網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備有關(guān)結(jié)構(gòu)中發(fā)生的事件，這將有助于做出彈性決策。 可能會出現(xiàn)兩種類型的錯誤情況。 邏輯錯誤通?？梢酝ㄟ^重試或邏輯重置來恢復(fù)，并且對系統(tǒng)的破壞相對較小。 另一方面，物理錯誤通常需要相同類型的干預(yù)才能完成修復(fù)。 間歇性錯誤更難解決，而且可能很耗時。

使用結(jié)構(gòu)通知，結(jié)構(gòu)（或終端設(shè)備）檢測間歇性物理問題，監(jiān)控錯誤是否持續(xù)存在，如果是，則生成一條消息發(fā)送到受事件影響的設(shè)備。 有了這些信息，多路徑解決方案就知道物理錯誤的位置和性質(zhì)，并可以“繞過”它。 IT 管理員無需參與識別、隔離或啟動恢復(fù)命令來清除錯誤。

所有這些機制都由終端設(shè)備通過功能交換和操作注冊來控制。 結(jié)構(gòu)中的光纖通道交換機具有其他結(jié)構(gòu)組件的可見性，使它們能夠收集有關(guān)存儲網(wǎng)絡(luò)、連接設(shè)備和整體基礎(chǔ)設(shè)施的信息。 這些交換機在整個結(jié)構(gòu)中交換該信息，從而創(chuàng)建了自主 SAN 的真實愿景，以實現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化和自我修復(fù)。

結(jié)構(gòu)通知最終向結(jié)構(gòu)中的設(shè)備提供智能，以消除浪費的能源故障排除、分析和解決問題，這些問題由設(shè)備自動解決，以糾正影響性能和故障的問題。

VMware 已經(jīng)奠定了交付智能和自驅(qū)動 SAN 的基礎(chǔ)，該 SAN 具有使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)結(jié)構(gòu)性能影響通知 (FPIN) 接收、顯示和啟用 FC 結(jié)構(gòu)事件警報的過程。

FPIN 是由交換矩陣端口傳輸?shù)耐ㄖ獛?，用于通知終端設(shè)備其區(qū)域中另一個端口的情況。 條件包括：

• 降低性能的鏈接完整性問題
• 掉幀通知
• 擁堵問題

借助主動通知機制，可以快速解決端口問題，并且可以設(shè)置恢復(fù)操作以減少停機時間。

圖 1：帶有 Marvell QLogic FC 的 vSphere 8.0 注冊并接收結(jié)構(gòu)通知，指示 SAN 中的超額訂閱

圖 2：帶有 Marvell QLogic FC 的 vSphere 8.0 注冊并接收指示鏈路完整性惡化的架構(gòu)通知。

Marvell QLogic Enhanced 16GFC、Enhanced 32GFC 和 64GFC HBA 已完全集成到 vSphere 8.0 中，并支持充當(dāng)自主 SAN 構(gòu)建塊的結(jié)構(gòu)通知技術(shù)。

使用 vVol 提高生產(chǎn)力

VMware 在最近的幾個 vSphere 版本中專注于 vVol。 在 vSphere 8.0 中，核心存儲添加了對 NVMe-oF 的 vVols 支持，僅在初始版本中支持 FC-NVMe。 但是，VMware 將繼續(xù)驗證和支持 vSphere NVMe-oF 支持的其他協(xié)議。 可以找到新的 vVols 規(guī)范、VASA/VC 框架 此處.

隨著行業(yè)和許多陣列供應(yīng)商添加 NVMe-oF 支持以提高性能和降低延遲，VMware 希望確保 vVols 與最新的存儲技術(shù)保持同步。

除了提高性能外，還簡化了 NVMe-oF vVols 設(shè)置。 注冊 VASA 后，底層設(shè)置在后臺完成，唯一需要創(chuàng)建的就是數(shù)據(jù)存儲。 VASA 處理所有虛擬協(xié)議端點 (vPE) 連接。 客戶現(xiàn)在可以通過以下方式管理 vVols 數(shù)據(jù)存儲中的 NVMe-oF 存儲陣列 基于存儲策略的管理 在 vCenter 中。 vSphere 8 還添加了對其他命名空間和路徑的支持，并改進(jìn)了 vMotion 性能。

使用 VM-ID 技術(shù)跟蹤虛擬機

服務(wù)器虛擬化一直是增加鏈接共享的催化劑，光纖通道就是明證。 隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)虛擬機 (VM) 數(shù)量的增加，共享鏈路利用最大可用帶寬傳輸與 CPU 內(nèi)核、內(nèi)存和其他系統(tǒng)資源相關(guān)的數(shù)據(jù)。 從任何 VM 和其他物理系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)變得混合在一起。 該數(shù)據(jù)沿著與存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (SAN) 流量相同的路徑傳輸，因此它們看起來都是一樣的，不能被視為單獨的數(shù)據(jù)流。

利用 Marvell QLogic 的 VM-ID（一種使用幀標(biāo)記來關(guān)聯(lián)不同 VM 及其跨 SAN 的 I/O 流的端到端解決方案）可以解密共享鏈接上的每個 VM。 QLogic 已在其最新的 64GFC、增強型 32GFC 和增強型 16GFC 主機總線適配器 (HBA) 上啟用了此功能。 該技術(shù)有一個內(nèi)置的應(yīng)用程序服務(wù)監(jiān)視器，它從 VMware ESX 收集全球唯一的 ID。 然后它可以解釋來自每個 VM 的不同 ID 以執(zhí)行智能監(jiān)控。

VM-ID 為來自原始 VM 通過結(jié)構(gòu)的 I/O 帶來了更深層次的愿景，使 SAN 管理器能夠控制應(yīng)用程序級服務(wù)并將其定向到 QLogic 光纖通道 HBA 中的每個虛擬工作負(fù)載。

圖 3：Brocade 交換機分析引擎現(xiàn)在可以通過計算由 Marvell 光纖通道 HBA 標(biāo)記為單個 VM-ID 的光纖通道幀來顯示每個 VM 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

使用 64GFC 提高性能

自該協(xié)議于 1988 年首次啟動以來，光纖通道一直在不斷進(jìn)步。第一款 FC SAN 產(chǎn)品 1Gb FC 于 1997 年開始發(fā)貨，并且發(fā)展至今仍在繼續(xù)，128Gb 產(chǎn)品即將問世。

每三到四年，F(xiàn)C 速度就會翻一番。 除了提高性能方面的進(jìn)步外，還包括新服務(wù)，如 Fabric Services、具有通用 SAN 擁塞緩解的 StorFusion?、NPIV（虛擬化）和云服務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)公司和原始設(shè)備制造商參與制定這些標(biāo)準(zhǔn)，并繼續(xù)合作提供可靠和可擴展的存儲網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

光纖通道被認(rèn)為是市場上最可靠的存儲連接解決方案，具有提供漸進(jìn)增強功能的傳統(tǒng)。 服務(wù)器和存儲技術(shù)推動了對更大 SAN 帶寬的需求。 應(yīng)用程序和存儲容量、支持 SSD 和 NVMe 的 32Gb 和 64Gb 存儲陣列、服務(wù)器虛擬化和多云部署正在證明光纖通道的價值，因為它提供更高的吞吐量、更低的延遲和更快的鏈接速度——所有這些都具有可預(yù)測的性能。

Marvell 最近宣布推出其全新的 64GFC HBA。 其中包括 QLE2870 系列單端口、雙端口和四端口 FC HBA，可將可用帶寬加倍，在更快的 PCIe 4.0 總線上工作，并同時支持 FC 和 FC-NVMe，是面向未來的關(guān)鍵任務(wù)企業(yè)的理想選擇應(yīng)用程序。

NVMe 交付！

毫無疑問，NVMe 設(shè)備可提供極快的讀寫訪問。 因此，討論將這些 NVMe 設(shè)備連接到高速網(wǎng)絡(luò)，而沒有考慮到這些仍然是需要保證交付的存儲設(shè)備。 作為無損傳輸方法開發(fā)的技術(shù)是光纖通道。 在行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的眾多測試中，當(dāng)?shù)讓蛹夹g(shù)為光纖通道時，NVMe-oF 和 NVMe/FC 表現(xiàn)更好。

閃存陣列可在高密度虛擬化工作負(fù)載中實現(xiàn)更快的塊存儲性能，并縮短數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序的響應(yīng)時間。 這一切看起來都很好，除非網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施無法在與閃存存儲陣列相同的水平上運行。

基于閃存的存儲需要一個確定性的、低延遲的基礎(chǔ)設(shè)施。 其他存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常會增加延遲，造成瓶頸和網(wǎng)絡(luò)擁塞。 發(fā)生這種情況時必須發(fā)送更多的數(shù)據(jù)包，從而造成更多的擁塞。 借助 Channel 基于信用的流量控制，可以在目標(biāo)緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)時盡可能快地傳送數(shù)據(jù)，并丟棄數(shù)據(jù)包或強制重傳。

今年早些時候，我們發(fā)布了一篇關(guān)于 Marvell 的 FC-NVMe 方法的深入評論。 要了解更多信息，請查看 Marvell 在 FC-NVMe 上加倍下注.

vSphere 7.0 中首次引入的核心 NVMe 存儲功能

VMware 博客將 NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 描述為一種協(xié)議規(guī)范，使用 NVMe 協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將主機連接到高速閃存。 VMware 在 vSphere 7 U1 中引入了 NVMe-oF。 VMware 博客指出，基準(zhǔn)測試結(jié)果表明，光纖通道 (FC-NVMe) 在 vSphere 虛擬化環(huán)境中的性能始終優(yōu)于 SCSI FCP，可提供更高的吞吐量和更低的延遲。 vSphere 7.0 U3 中添加了對 NVMe over TCP/IP 的支持。

基于 NVMe 的日益普及，VMware 添加了對使用 NVMe-oF 的共享 NVMe 存儲的支持。 鑒于固有的低延遲和高吞吐量，各行業(yè)正在利用 NVMe 處理 AI、ML 和 IT 工作負(fù)載。 通常，NVMe 使用本地 PCIe 總線，因此很難連接到外部陣列。 當(dāng)時，業(yè)界一直在推進(jìn)基于 IP 和 FC 的 NVMe-oF 的外部連接選項。

在 vSphere 7 中，VMware 添加了對使用 NVMe-oF 與 NVMe over FC 和 NVMe over RDMA 的共享 NVMe 存儲的支持。

結(jié)構(gòu)繼續(xù)提供更快的速度，同時保持存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)所需的無損、有保證的交付。 vSphere 8.0 支持 64GFC，迄今為止最快的 FC 速度。

vSphere 8.0 進(jìn)一步關(guān)注 NVMe，優(yōu)先考慮光纖通道

在過去的幾個版本中，vVols 一直是 VMware 存儲工程的主要關(guān)注點，在 vSphere 8.0 中，核心存儲在 NVMe-oF 中添加了 vVols 支持。 最初，VMware 將僅支持 FC，但將繼續(xù)驗證和支持其他 NVMe-oF 協(xié)議。

這是一個新的 vVols 規(guī)范，VASA/VC 框架。 要了解更多信息，請訪問 VASA 4.0/vVols 3.0 查看此新 vVols 規(guī)范的詳細(xì)信息。

vSphere 8 繼續(xù)添加功能和增強功能，最近將支持的命名空間增加到 256 個，將 NVMe-FC 和 TCP 的路徑增加到 2K。 vSphere 添加了另一個功能，即對 NVMe 設(shè)備的預(yù)留命令支持。 預(yù)留命令讓客戶可以使用帶有 NVMe-oF 數(shù)據(jù)存儲的 Microsoft WSFC 的集群 VMDK 功能。

設(shè)置簡單，管理簡單！

光纖通道還有另一個內(nèi)置的效率：自動發(fā)現(xiàn)。 當(dāng) FC 設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)時，如果它具有必要的憑據(jù)，它會被自動發(fā)現(xiàn)并添加到結(jié)構(gòu)中。 節(jié)點映射得到更新，流量可以通過光纖。 這是一個簡單的過程，無需管理員干預(yù)。

實施 NVMe/TCP 時會產(chǎn)生更多開銷。 由于 NVMe/TCP 沒有自動發(fā)現(xiàn)機制，ESXi 添加了 NVMe Discovery Service 支持。 ESXi 中的高級 NVMe-oF 發(fā)現(xiàn)服務(wù)支持支持動態(tài)發(fā)現(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)的 NVMe 發(fā)現(xiàn)服務(wù)。 ESXi使用mDNS/DNS-SD服務(wù)獲取網(wǎng)絡(luò)上活躍的NVMe-oF發(fā)現(xiàn)服務(wù)的IP地址、端口號等信息。 ESXi 發(fā)送多播 DNS (mDNS) 查詢，向提供 (NVMe) 發(fā)現(xiàn)服務(wù) (DNS-SD) 的實體請求信息。 如果這樣的實體在網(wǎng)絡(luò)（在其上發(fā)送查詢）上處于活動狀態(tài)，它將向主機發(fā)送一個（單播）響應(yīng)，其中包含請求的信息，即運行服務(wù)的 IP 地址和端口號。

總結(jié)

光纖通道專為承載塊存儲而構(gòu)建，正如本文所述，它是一種低延遲、無損、高性能、可靠的結(jié)構(gòu)。 需要明確的是，在一些重要的高速網(wǎng)絡(luò)中改進(jìn) TCP 用于存儲流量的使用方面正在取得長足進(jìn)步。 但事實仍然是 TCP 不是無損網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)重傳仍然是一個問題。