光纖通道與 iSCSI

blog-Fibre Channel vs. iSCSI

內容大綱

介紹

如果您是一位儲存專家,您可能已經聽說過這兩種協議。但是,購買新的儲存陣列可能會面臨選擇性的障礙,例如光纖通道(Fibre Channel)與 iSCSI,以及確定哪種更好。基於它們的可靠性、性能、成本、擴展性和靈活性,我們將進行比較,以幫助您做出明智的決策。

光纖通道概述

光纖通道(FC,Fibre Channel)是一種高速網絡技術,主要用於商業數據中心的儲存區域網絡(SAN)。FC的主要特點是提供無損和有序傳輸原始塊數據,目前運行速率為4、8、16、32 Gb/s,下一代將是64、128 Gb/s等速率。FC 通常在服務器、交換機和儲存伺服器之間以及它們之內的光纖電纜上運行,但也可以在銅電纜上運行。選擇光纖電纜具有非常長的傳輸距離的優勢,但容易斷裂。

FC通常表示 FCP(Fibre Channel Protocol)上的 SCSI。FC SAN 形成交換機結構,因為它們必須作為一個大型交換機一起運作。FCP 是一種傳輸協議,主要用於在 FC 網絡上傳輸 SCSI 命令。FCP 還是一種更輕量、單一用途的協議,通常會產生低延遲。在傳輸時,FCP 幀完全卸載到專用的 FC 芯片,這可以釋放伺服器的 CPU,使其能夠處理應用程序,而不是與儲存進行通信。

最簡單的拓撲結構是兩個設備通過點對點直接連接在一起。通常,這需要 FC HBA(主機總線適配器)、GBIC(千兆位界面轉換器,一種光電轉換器)和光纖電纜的設備。如果通過交換機結構拓撲運行 FC SAN,則還需要另一個 FC 交換機以及更多的 GBIC 和電纜。

iSCSI 概述

iSCSI(Internet Small Computer Systems Interface)是一種基於 IP(Internet Protocol)的儲存網絡標準,用於連接資料儲存設備。通常指的是在乙太網路上運行的 TCP/IP 上的 SCSI。具體來說,它通過在 TCP/IP 網絡上傳輸 SCSI 命令,提供對儲存設備的塊級訪問。由於 IP 網絡的特性,iSCSI 可以在 IP 網絡(如局域網或广域网)上跨越長距離傳輸和管理儲存。

iSCSI 也是一種用於 SAN 的協議,並為主機提供本地附加的 SCSI 磁盤。它允許伺服器(稱為發起者)向儲存設備(稱為目標)發送 SCSI 命令。目前,流行的乙太網路速度是 1、10 Gb/s。40Gb 的速度在短期內也有出現,但未來沒有明確的發展計劃,所以在未來幾年內 40Gb 可能不會普及。下一個流行的世代將是 25、50、100 Gb/s 等速率。乙太網路設備在當前網絡環境中很普遍。您只需要安裝一個通用網絡介面卡(NIC)上的iSCSI發起者軟體並部署一個乙太網路交換機,然後您就可以建立一個 IP-SAN。甚至更高級的 iSCSI HBA提供 iSOE(iSCSI卸載引擎)以提高速度,而不是通過軟體進行 iSCSI 編碼/解碼。

光纖通道 vs. iSCSI

在過去的幾年中,FC 和 iSCSI 一直是儲存領域中最具爭議的話題之一。很難達成一致意見,說明哪種標準更適合您的公司。這場競爭是由兩個主要因素引起的:

  1. FC 最初在 SAN 中開發,大型儲存供應商和製造商在 FC 市場上投資巨大,對抗年輕、低成本的 iSCSI 產品。與此同時,早期的公司在 FC 環境中投資,並一直持續至今。
  2. IT 管理員習慣於自己熟悉的事物,並不相信自己不熟悉的事物。如果您多年來一直在運行 FC SAN,您可能認為 iSCSI 是一種速度較慢、不可靠的架構,並且比運行關鍵服務更容易故障。如果您運行的是 iSCSI SAN,您可能認為 FC SAN 昂貴,無法安裝和管理。

但是上述兩種觀點都是真的嗎?沒有報告可以在高層次上描述 FC 和 iSCSI 的不同。它們都封裝了 SCSI 流量,並將發起者連接到區塊儲存目標,基本上是伺服器中的本地磁碟驅動器。

光纖通道iSCSI
目前速度4, 8, 16, 32 Gb/s1, 10, 40 Gb/s
未來規劃64, 128, … Gb/s25, 50, 100, …Gb/s
可靠性優秀良好
擴展性有限良好
靈活性有限良好
TCO(總擁有成本)昂貴合理至昂貴
光纖通道 vs. iSCSI

純粹從物理角度來看,光纖通道在理論上比 iSCSI 更快。光纖通道無需與其他設備共享通道。但是科技在不斷變化,乙太網路路媒體也使用光纖電纜連接數據,未來幾年將定義更多的帶寬。與此同時,許多 iSCSI 部署優於光纖通道部署,因此我們對此持懷疑態度,但 FC 仍具有低延遲和高吞吐量的特點。

就成本而言,您可能認為 FC 設備昂貴,但這可能是 5 年或 10 年前的情況。然而,在當今,最快的乙太網路路交換機也不便宜。此外,iSCSI 可以在任何數據網絡上運行。如果您需要升級核心和儲存,iSCSI 及其相關的成本優勢是明顯的。如果您不斷添加節點和工作負載,iSCSI 更容易。此外,如果您希望擁抱固有的超融合,FC 不是一個合適的選擇。

FCoE 概述

有一段時間,提出了 FCoE(Fibre Channel over Ethernet)。它將光纖通道幀封裝在乙太網路上。這使得光纖通道可以在保留光纖通道協議的情況下使用 10 千兆乙太網路。FCoE 的目的是將這兩種協議集成在一起並減少設備成本。但現在已經不太流行了。許多儲存環境不同時使用 FC 和 iSCSI。即使IT管理員想要使用 FCoE,他們也必須購買新的 CNAs(Converged Network Adapter,其中包含了 FC HBA 和乙太網路 NIC 功能在同一物理卡上)。他們認為好處超過了成本。

我們的觀點

這兩種架構都適用於特定的任務。毫無疑問,關於 FC 和 iSCSI之 間的辯論將繼續下去。然而,現在已經不再可以說 FC 適合大型企業,而 iSCSI 適合中小企業。隨著乙太網路技術的普及和伺服器 CPU 性能的不斷提高,乙太網路的規劃在降低 iSCSI 的成本方面取得了巨大進展。毫無疑問,iSCSI 實現了更好的發展潛力。

無論您決定為您的公司實施哪種技術,都應該盡力在購買之前充分了解。您進行的調查越多,您的決策就越好。訪問 QSAN 以獲得更多詳細信息,解決您的疑慮。

Official Blog

資料儲存管理的最新趨勢和觀點