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Flash Technologie Die Flash-Technologie liefert die 10 bis 100-fache Geschwindigkeit der HDD. Wenn jeder Read und Write IO extrem schnell erfolgen muss, können Storage-Arrays konfiguriert werden, die nur aus Flash- Technologie mit vielen Terabytes auf Solid State Disk Drives (SSD) bestehen. Für die meisten Workloads ist Flash allerdings eine gute Ergänzung zu den HDDs, wobei Caching Algorithmen dafür sorgen, dass die meisten High Performance IOPS über Flash bedient werden. Den vollen Nutzen dieser schnelleren Storage-Systeme erreicht man mit 10 GbE.
Welche Technologien werden von 10 GbE profitieren?
iSCSI: iSCSI setzt auf TCP/IP und Ethernet auf und profitiert von allen Weiterentwicklungen und Verbesserungen dieser beiden Protokolle. iSCSI ist von 2003 bis 2011 jährlich um 92% gewachsen laut dem IDC WW Storage Tracker, Q1 2012. iSCSI wird von allen Betriebssystemen unterstützt. Die Betriebssysteme unterstützen auch Initiatoren, die Multi- Path I/O (MPIO) ermöglichen, um Redundanz und entsprechenden Durchsatz zwischen Servern, der Switching Infrastruktur und dem Storage zu erreichen.
TCP/IP sorgt dafür, dass bei Netzwerküberlastung oder Fehlern keine Pakete verloren gehen. Für iSCSI ist es nicht erforderlich, dass DCB über Ethernet läuft (im Gegensatz zu FCoE), aber DCB kann durchaus ein Vorteil für iSCSI sein, wenn eine 10 GbE-Infrastruktur vorhanden ist.
NAS Protokoll: Parallel NFS (pNFS) und SMB: Das Parallel NFS (pNFS) im NFS 4.1 war ein bedeutender Schritt nach vorne. pNFS ist von Vorteil bei Workloads
mit vielen kleinen Files oder sehr großen Files,
insbesondere bei solchen, die auf Clustern laufen und gleichzeitig parallel auf Daten zugreifen müssen. Durch die Aggregation von Bandbreiten verhindert pNFS Performance-Probleme, zum Beispiel bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Das SMB NAS Protokoll hat sich ebenfalls weiterentwickelt. SMB 3.0 Multi-Channel unterstützt mehrere gleichzeitige Verbindungen und verbessert so den Durchsatz bei typischen Server-Workloads wie Datenbankanwendungen oder Virtualisierung.
Diese neuen Entwicklungen im NAS Network Protocol Stack sorgen für höhere Performance. In Verbindung mit der durch 10 GbE verfügbaren höheren Bandbreite sind diese NAS Protokolle sowohl für High- Performance Computing als auch für Rechenzentren attraktiv.
FCoE:
Fibre Channel over Ethernet (FCoE) verspricht eine signifikante Reduzierung von Kosten, Kabeln, Switches sowie des Energieverbrauchs, indem Speicher- und Datennetzwerke über Ethernet betrieben werden. Open FCoE läuft auf Linux, Windows und mit VMware und wird von Brocade und Cisco Switches sowie EMC und NetApp SANs unterstützt. FCoE ist inzwischen eine bewährte und gereifte Technologie geworden, dessen Akzeptanz in Verbindung mit 10 GbE weiter steigt.
RDMA:
Eine weitere Technologie, die 10 GbE für Datencenter mit sich bringt, ist die Remote Data Memory Access (RDMA) Technologie, die bisher in HPC-Anwendungen eingesetzt wurde. Mit RDMA können Daten direkt vom Memory eines Computers in das Memory eines anderen Computers geschrieben werden, wobei das Betriebssystem nur minimal beansprucht wird. RDMA ermöglicht Datenübertragungen mit extrem niedrigen Latenzzeiten. Aktuell werden zwei Technologien für RDMA- over-Ethernet für 10 GbE, iWARP (internet Wide-Area RDMA Protocol) und RoCE (RDMA over Converged Ethernet) eingesetzt. iWARP läuft auf TCP/IP.
RoCE dagegen nutzt InfiniBand – über Ethernet-Kabel.
Beide unterstützen den Software-Stack der Open Fabrics Alliance, der entweder auf iWARP oder RoCE läuft. Der Windows Server 2012 unterstützt nun ebenfalls RDMA - sofern es im Netzwerk eingesetzt wird – um SMB Direct 3.0 zu unterstützen.
Wie geht es weiter und wann?
Mit der vierfachen Kapazität von 10 GbE und der Möglichkeit, kostengünstig auf 100 GbE zu migrieren, ist 40 GbE der nächste logische Schritt in der Evolutionsgeschichte der Datennetze. 40 GbE wird heute teilweise schon in Aggregation-Links in Rechenzentren eingesetzt. Experten erwarten, dass bis 2015 auch das Netzwerk-Edge über 40 Gb Access-Links direkt an Server angeschlossen sein wird. 100 GbE wiederum ist die perfekte Lösung für Carrier Service Provider und Core Links in Datencentern..
Fazit
Die Hauptfaktoren, die10 GbE weiter vorantreiben, sind Virtualisierung, Konsolidierung, Netzwerkkonvergenz und der zunehmende Einsatz von DCB und FCoE sowie sinkende Kosten für 10 GbE Adapter und Switches, neue Server-Plattformen, die die Netzwerk-Performance verbessern, 10GBASE-T, flexible LOM sowie die Windows-Unterstützung von RDMA over Ethernet. Aus all diesen Gründen kann man davon ausgehen, dass 10 GbE im Datencenter zum Standard wird.
(Quelle: SNIA White Paper “10GbE Comes of Age.”
http://snia.org/ forums/esf/resources/whitepapers
SNIA
Die Storage Networking Industry Association (SNIA) ist eine globale Non-Profit Organisation. Mitglieder sind mehr als 400 Firmen und 7.000 Einzelpersonen aus allen Bereichen der Storage-Branche. Aufgabe der SNIA ist es, für die Storage-Industrie weltweit die Entwicklung und Einführung von Standards, Technologien zu fördern und durch Schulungen Unternehmen zu zeigen, wie sie das Management von Informationen verbessern können. Weitere Informationen finden Sie auf
www.snia.org
März 2013 I
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