Fibre Channel срещу iSCSI – битката продължава
Много е казано за възхода (и очакваната бъдеща доминираща позиция) на базираните на Интернет протокол (IP) мрежи за съхранение (iSCSI). Шумът около iSCSI в сторидж индустрията понякога достигаше крайния предел, като статии в различни публикации обявяваха “краят на Fibre Channel”, какъвто го познаваме. Макар че има отделни среди, в които IP базираните SAN (Storage Area Network) могат да имат предимство, съществуват и определени недостатъци. Докато по-голямата част от световните мрежи за съхранение (включително тези на големите банки, фирмите за кредитни карти, големите компании и др.) използват Fibre Channel протокола заради ефективността и надеждността му, е още рано да се говори за неговия край.
През 2004 г. пазарът за iSCSI направи ключова крачка по пътя към усвояването от крайните потребители – ратифицирането на стандарта. След повече от три години разработване само няколко компании пуснаха iSCSI базирани мрежи за съхранение. Но това не бяха производствени SAN мрежи, а най-често представляваха по-малки тестови сценарии.
Свидетели сме как iSCSI израсна от стандарт в реална технология, която породи специфични продукти. Впоследствие те се развиха до такава степен, че вече на пазара има доста голям брой доставчици, предлагащи такива продукти. Още по-важно е, че нивото на възприемане на iSCSI сред потребителите расте бързо.
FC не успя да постигне масовото разпространение на останалите технологии за компютърни мрежи главно поради високата си цена и високата степен на сложност. Базираните на IP мрежи, в които iSCSI е фундаментална технология, имат потенциала да издигнат нивото на приемане на тази технология, така че тя да достигне до масите. Пред прага сме на превръщането на iSCSI в преобладаваща и широко възприета технология, но вече има признаци, че тя може и да надмине по разпространение FC в недалечно бъдеще.
Когато сравняваме Fibre Channel и iSCSI, възникват много въпроси относно цената, скоростта, производителността, надеждността и оперативната съвместимост, на които още няма отговор. Затова е нужно да се разгледа скоростта, производителността (по-точно използването на процесора) и надеждността.
Скорост
Fibre Channel мрежите за съхранение работят със скорост 2 Gbps, като скорости от 4 и 10 Gbps (което е еквивалентно на 12 Gbps) вече са ратифицирани от индустрията и навлизат все по-осезаемо. iSCSI SAN мрежите работят със скорост от 1 Gbps. 10-гигабитовата Ethernet ще окаже влияние върху възприемането на iSCSI. Има взаимозависимост между нейното внедряване и все по-увеличаващото се приемане на iSCSI. Тези, които имат планове за внедряване на iSCSI, твърдят, че не биха закупили такава система от запаметяващи устройства без поддръжка на 10-гигабитова Ethernet и че повече от половината от тези бъдещи внедрители биха предпочели поддръжка на 10-гигабитова Ethernet. Тези, които няма да внедрят iSCSI, казват, че внедряването на 10-гигабитова Ethernet в техните организации може да ги накара да преосмислят iSCSI.
Разликите в производителността зависят колкото от силиция, HBA адаптерите, ускорителите и софтуера, толкова и от скоростта на кабелите. Fibre Channel се обслужва хардуерно и може да се възползва от цялата широчина на лентата дори и при изцяло дуплексни операции. Всякя правилно настроена Fibre Channel SAN може да поддържа скорости от над 380 MB/sec.
При Gigabit Ethernet/iSCSI обработването на данните (TCP и iSCSI) се извършва най-вече от софтуера и е по-бавно. Повечето Gigabit Ethernet мрежи не могат да се възползват от капацитета на връзката (230+ MB/sec) и да достигнат или да поддържат полудуплексни скорости от 115 MB/sec. Това се дължи на факта, че данните се обработват в софтуерни слоеве, които използват процесора и се нуждаят от допълнителни трансфери, за да възстановят данните. Механизмите за разтоварване на TCP (ТОЕ) и 10 Gigabit Ethernet могат и да решат някои от проблемите с производителността, но на цената на допълнителен хардуер и/или разходи за инфраструктура.
Сега внедряванията на iSCSI се извършват като допълнение към съществуващи технологии, но данните показват, че iSCSI ще измести FC мрежите за съхранение на данни в срок до три години. Първите, възприели iSCSI, са внедрили тази технология в отделни допълнителни мрежи за съхранение на данни, но през следващите три години положението ще се промени. Повечето от тези, които първи са внедрили iSCSI, имат планове по отношение на своята съществуваща инфраструктура за FC мрежи за съхранение на данни, предвиждащи да я заместят през идните три години – напълно или в по-малка степен. Това е солиден и ясен показател, че пионерите на iSCSI имат все по-голямо доверие на тази технология и тя вече е доказала своето предимство в сравнение с FC.
Използване на процесора
Fibre Channel прекарва виртуално всеки I/O товар през Fibre Channel адаптер, натоварвайки минимално процесора. При iSCSI и TCP големите I/O натоварвания се нуждаят от host адаптери с TCP/IP и iSCSI разтоварващи механизми и ускорители, което повишава цената. От друга страна съществуват някои приложения с ниска производителност, които могат да работят задоволително, използвайки iSCSI драйверите и евтини Ethernet NIC (мрежови интерфейсни карти).
Fibre Channel е проектиран и планиран да общува директно при изключително високи скорости. Системите, които предлагат увеличени възможности за големи разстояния (над 20 км), използват по-големи и по-скъпи буфери за контрол на потока. Също така освен тези системи с допълнително буфериране Fibre Channel решенията за далечен пренос на данни могат и посредством маршрутизатори да използват наличните мрежи като ATM, T3 и SONET/SDH. Допълнителните решения включват FCIP и iFCP, които позволяват на Fibre Channel трафика да бъде транспортиран по TCP/IP инфраструктурата
Но iSCSI и IP са проектирани да използват мрежи за близък и далечен пренос с помощта на стандартните IP взаимовръзки. Тези взаимовръзки могат да бъдат настроени според специфичните изисквания на съхраняващите приложения, без да има нужда от допълнителни разходи за хардуер.
Производителността на iSCSI все още е неправилно разбрана. Много от тези, които планират да внедрят iSCSI запаметяващи устройства, са загрижени за тяхната производителност, но въпреки това възнамеряват да преминат към iSCSI-мрежи за съхранение на данни. А някои, които досега са отказвали да ги внедрят, може да преосмислят решението си, ако разполагат с документация, доказваща, че производителността на iSCSI е достатъчна за техните нужди.
Надеждност
Разликите в надеждността на Fibre Channel и iSCSI могат да отклонят потребителите от iSCSI. По подразбиране данните при Fibre Channel са изцяло защитени – той е проектиран да бъде 100% надежден. Но много Fibre Channel SANS използват връзки от 3-та класа, които не са удостоверени, оставяйки възможност за възстановяване от грешки само на SCSI ULP слоя. Възстановяването може да отнеме между една и две минути, като през това време SAN мрежата остава потенциално неработеща за един или повече хостове.
За сметка на това iSCSI (или IP) е проектиран, като са взети предвид очакваните сривове и с цел да се нуждае от кратко време за възстановяване, използвайки TCP за удостоверяване. Този метод за доставяне на данни е широко разпространен в много мрежови протоколи (HTTP, FTP, NFS, SMB и др.) Но при iSCSI стандарта цикличната проверка на остатъка (CRC), един от методите за защита на данните, не е задължителна, което оставя възможност за повреждането им. Абсолютната надеждност е малко вероятна, защото много доставчици не предлагат iSCSI CRC digest checking.
Битката продължава
Ерата на iSCSI може и да наближава, но това в никакъв случай не означава, че скоро ще настъпи краят на Fibre Channel. Клиентите, които имат необходимост от висока производителност на съхранението, за които надеждността е от критична важност и се нуждаят от обширна и сложна свързаност (болници, финансови институции, брокерски къщи и др.) със сигурност ще продължат да използват Fibre Channel, който демонстрира тези качества от години насам.
Тези, които не смятат да внедряват iSCSI, намират, че техните съществуващи решения за мрежови запаметяващи устройства отговарят на днешните им изисквания, но в бъдеще ще трябва да обмислят внедряването му. Основната причина, поради която повечето потребители не планират да внедрят iSCSI мрежи за съхранение на данни, е твърдата вяра, че техните съществуващи решения за SAN и NAS отговарят на сегашните им изисквания. Тези потребители имат ясно изразен интерес към увеличаване до максимум на инвестициите, направени от техните организации в съществуващи SAN/NAS ресурси. Тази очевидна загриженост за защита на инвестициите личи от факта, че много от тези, които нямат решение да възприемат iSCSI, казват, че ще преосмислят това свое намерение, когато техните днешни ресурси от мрежи за съхранение на данни достигнат края на експлоатационния си период и напълно се амортизират.
