到目前為止還沒有哪一種網(wǎng)絡(luò)存儲類型敢說自己一定是服務(wù)器虛擬化環(huán)境的最佳選擇。因為每個應(yīng)用環(huán)境都是不同的，即使在一個地方表現(xiàn)良好，那也不能保證在其他地方同樣合適。

　　對于服務(wù)器虛擬化環(huán)境來說，光纖通道存儲是比較傳統(tǒng)的選擇。但現(xiàn)在iSCSI和NAS的普及程度也越來越高，畢竟它們的性價比更加突出。下面本文就來看看每一種網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的規(guī)格特性，并逐一分析它們的優(yōu)勢和不足。

　　光纖通道存儲

　　單從性能和可靠性的角度看，光纖通道無疑是出色的存儲架構(gòu)，其它產(chǎn)品很難與之PK。但凡事都有兩面性，使用光纖通道存儲的確獲得了高性能，可用戶卻不得不承擔更高的成本，以及面對更復(fù)雜的技術(shù)架構(gòu)。不過，光纖通道技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用歷史很長，基礎(chǔ)非常好，因此比較大的虛擬化環(huán)境通常都傾向于選擇光纖通道，這些用戶主要還是考慮速度和可靠性的因素(光纖通道當前的帶寬是8 Gbps，下一代是16 Gbps)。另外，光纖通道存儲網(wǎng)絡(luò)一直是相對獨立的，因此與基于以太網(wǎng)的存儲設(shè)備相比安全性更好?？蓡栴}是，光纖通道需要特殊的HBA主機適配器、特殊的交換機，而且這些配件比以太網(wǎng)絡(luò)使用的同類配件更加昂貴。

　　客觀的說，如果要從零開始構(gòu)建一個光纖通道網(wǎng)絡(luò)代價是很高的。除此之外，光纖通道環(huán)境的部署和管理也更復(fù)雜，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比，它配置起來難度很大，熟悉此項技術(shù)的人才也偏少。當前，很多公司都有技術(shù)熟練的網(wǎng)絡(luò)管理員，但其中卻很少有光纖通道存儲網(wǎng)絡(luò)方面的管理人才。設(shè)計并管理一個SAN架構(gòu)通常需要經(jīng)過特殊的培訓(xùn)，這無形中又進一步增加了實施的費用。

　　光纖通道存儲的優(yōu)勢：

　　FC是部署企業(yè)級存儲架構(gòu)的首選，而且許多應(yīng)用環(huán)境本身就已經(jīng)在使用SAN了;

　　由于具有更高的可用帶寬，通常情況下性能表現(xiàn)最好;

　　獨立的光纖通道網(wǎng)絡(luò)更安全;還有LUN zoning和LUN masking等訪問控制機制;

　　支持boot from SAN(從存儲啟動系統(tǒng))，服務(wù)器本地不再需要硬盤;

　　基于block的塊存儲類型，可以使用VMware vSphere自帶的VMFS卷(一種文件系統(tǒng))。

　　光纖通道存儲的不足：

　　從零開始構(gòu)建的話，部署成本會很高;

　　需要特殊的、昂貴的配件，比如交換機、線纜和HBA卡;

　　實施和管理也許更復(fù)雜，通常需要專職的存儲管理員;

　　可用的安全控制功能較少，實現(xiàn)認證和加密比較復(fù)雜。

　　如果用戶的物理服務(wù)器上準備運行多個虛擬機，且應(yīng)用類型對磁盤I/O有較高的要求，那么為了得到最佳的性能，用戶或許應(yīng)該認真考慮使用光纖通道存儲系統(tǒng)。此外，F(xiàn)CoE也是一個選擇，它相當于在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)設(shè)備上承載光纖通道協(xié)議。但目前FCoE必須部署在同樣昂貴的10 Gbps以太網(wǎng)環(huán)境，需要特殊的交換設(shè)備。

　　如果用戶的應(yīng)用環(huán)境中已經(jīng)有了FC SAN，那么在構(gòu)建虛擬化平臺時使用光纖通道儲存是很合適的。擴展一個已有的SAN環(huán)境很容易，而且比部署一個全新的環(huán)境要便宜許多。如果用戶的預(yù)算充足，而且有管理復(fù)雜環(huán)境的技術(shù)能力，那么選擇光纖通道存儲一定沒錯。

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　　iSCSI存儲

　　iSCSI也是一種流行的存儲技術(shù)，同時也是光纖通道存儲的有力競爭者。像光纖通道一樣，iSCSI也是一種基于block的塊存儲協(xié)議，它使用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)組件作為載體，連接服務(wù)器和存儲設(shè)備。iSCSI的部署成本通常很低，理由很簡單，因為它可以借用已有的以太網(wǎng)設(shè)備。iSCSI的工作原理是在主機端利用一個叫做initiator的client，通過LAN網(wǎng)絡(luò)將SCSI命令發(fā)送給目標端的SCSI存儲設(shè)備(目標端也叫做target)。

　　iSCSI的initiator可以基于軟件，也可以是硬件?；谲浖膇nitiator通過調(diào)用hypervisor虛擬化引擎內(nèi)嵌的設(shè)備驅(qū)動，利用以太網(wǎng)適配器和以太網(wǎng)協(xié)議，將I/O信息發(fā)送給遠端的iSCSI target設(shè)備。硬件initiator則基于專用的iSCSI HBA卡，iSCSI HBA卡整合了網(wǎng)絡(luò)適配器，TOE引擎(TCP/IP offload engine)和SCSI適配器的功能，利用卡上的芯片處理I/O請求，對于提高服務(wù)器端的性能很有幫助。大多數(shù)情況下，基于軟件的initiator都可以很好的工作，但如果追求更高的I/O性能并且希望減少主機的資源開銷，那么基于硬件的initiator是更好的選擇。此外，與光纖通道的Boot from SAN類似，我們可以通過硬件initiator實現(xiàn)從存儲設(shè)備直接啟動操作系統(tǒng);而且，最近還出現(xiàn)一種叫做iSCSI Boot Firmware Table(iBFT)的技術(shù)，支持通過軟件initiator實現(xiàn)SAN Boot。需要注意的是iBFT依賴于hypervisor環(huán)境的支持。

　　在1 Gbps網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，iSCSI的性能就已經(jīng)非常不錯了，而一旦切換到10 Gbps，性能還會有巨大的提升，完全可以媲美甚至超過FC光纖通道。大多數(shù)hypervisor虛擬化引擎都支持10 Gbps iSCSI，但目前部署10 Gbps iSCSI的成本還很高，價格幾乎跟光纖通道一樣。使用iSCSI最大的風險在于如果是基于軟件的initiator，那么它會增加服務(wù)器端的CPU開銷 (使用硬件initiaor，CPU負載會小很多)，同時它所依賴的以太網(wǎng)環(huán)境相對比較脆弱(容易受到干擾)且不穩(wěn)定。解決網(wǎng)絡(luò)沖突問題的方法其實很簡單，我們只需要把iSCSI流量和其他網(wǎng)路流量做物理隔離就可以了。

　　iSCSI存儲的優(yōu)勢：

　　iSCSI是光纖通道存儲的低成本替代方案，它使用標準的以太網(wǎng)組件，iSCSI磁盤陣列的價格通常也低于光纖陣列;

　　基于軟件的initiator簡單易用而且非常便宜，基于硬件的initiator則可以提供更好的性能;

　　像光纖通道一樣，iSCSI是基于block的塊存儲系統(tǒng)，在VMware vSphere環(huán)境下可以使用VMFS卷;

　　升級到10 Gbps以太網(wǎng)之后，速度和性能將有大幅度提升;

　　部署和管理iSCSI不需要特殊的培訓(xùn)和特殊技能;

　　支持CHAP認證和加密等安全機制，也支持multipathing多路徑這樣的可以增加帶寬和可靠性的技術(shù);

　　部署起來比光纖通道更快。

　　iSCSI存儲的不足：

　　因為多數(shù)情況下iSCSI使用的都是軟件initiator，因此它會增加服務(wù)器CPU的負擔;

　　性能通常不如FC SAN;

　　通常無法擴展到像光纖通道存儲系統(tǒng)那樣大的規(guī)模;

　　網(wǎng)絡(luò)延遲和非iSCSI網(wǎng)絡(luò)流量的干擾都會影響iSCSI的傳輸性能。

　　iSCSI產(chǎn)品的種類很豐富，選擇起來也更加靈活。iSCSI產(chǎn)品線的范圍很廣，小到2000美元以下的辦公室存儲設(shè)備，大到企業(yè)級產(chǎn)品都有覆蓋。但請記住一點，iSCSI產(chǎn)品的性能通常與價格成正比。如果用戶要運行大量的虛擬機并承擔繁重的負載，那么就應(yīng)該把更多的錢用在存儲系統(tǒng)上。用戶如果追求低成本并關(guān)注簡單易用等特性，那么iSCSI是個不錯的選擇。盡管常常有人詬病iSCSI的性能不佳，但實際應(yīng)用表明，一個獨享網(wǎng)絡(luò)通道且經(jīng)過優(yōu)化配置的 iSCSI系統(tǒng)完全能夠達到與光纖通道系統(tǒng)相近的性能，并且能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。

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　　NAS存儲

　　NAS(尤其是NFS)與iSCSI之間最大的區(qū)別是協(xié)議類型不同。在將數(shù)據(jù)寫入存儲設(shè)備的過程中，它們使用了不同的協(xié)議。iSCSI使用block塊協(xié)議，數(shù)據(jù)以塊為單位從前端虛擬機寫入到后端的存儲設(shè)備。主機端負責維護磁盤上的文件系統(tǒng)，在主機看來，存儲設(shè)備與服務(wù)器本地磁盤并沒有區(qū)別。NAS則是另外一種情況，存儲設(shè)備端負責維護磁盤文件系統(tǒng)，使用的是文件共享協(xié)議，服務(wù)器與存儲設(shè)備之間只有簡單的通訊。

　　NAS本質(zhì)上是把寫數(shù)據(jù)到磁盤的工作從主機端轉(zhuǎn)移到了存儲設(shè)備端，原本由主機負責的存儲功能轉(zhuǎn)而由NAS來處理。在虛擬化環(huán)境下，NAS系統(tǒng)使用集成在 hypervisor虛擬化引擎中的專用NFS client軟件，通過物理服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)適配器與NFS server端進行通信。

　　NFS是一個應(yīng)用廣泛的協(xié)議，當下幾乎所有主流的服務(wù)器虛擬化平臺都支持NAS設(shè)備?？紤]到NAS產(chǎn)品有多種不同的形式，因此在虛擬機環(huán)境中使用NAS也可以有多種不同的方式。比如，我們可以把一臺標準的物理服務(wù)器變成NAS服務(wù)器;還可以使用虛擬NAS軟件;或者使用一臺專用的NAS存儲裝置。每個產(chǎn)品類型在性能和價格方面的差異非常大，其中專用NAS硬件裝置的性能最好，但同時價格也最高。

　　現(xiàn)在，幾乎每一個存儲廠商都可以提供支持 NFS的NAS存儲設(shè)備。與block塊存儲不同的是，block塊存儲系統(tǒng)一旦將空間分配給服務(wù)器，這些空間就會立即被文件系統(tǒng)或應(yīng)用程序占用。而 NAS系統(tǒng)則會根據(jù)寫入的實際數(shù)據(jù)量消費空間資源。如果預(yù)算不是問題，那么市場上有很多優(yōu)秀的NAS產(chǎn)品可供選擇。

　　一般說來，NAS的性能還達不到光纖通道SAN的水平，但是一個在架構(gòu)上設(shè)計合理的NAS系統(tǒng)完全能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用負載的需求。像iSCSI 一樣，NAS使用以太網(wǎng)端口與存儲設(shè)備通信，這意味著過去NAS系統(tǒng)的速度上限為1 Gbps，但新出現(xiàn)的10 Gbps以太網(wǎng)端口能夠大幅度的提升傳輸速度，只要用戶負擔得起，性能不再是問題。NAS的性能與iSCSI幾乎一樣。只要CPU的處理能力不是瓶頸，那么對iSCSI和NAS性能的制約因素只有最大可用網(wǎng)絡(luò)帶寬這一點。

　　NAS存儲的優(yōu)勢：

　　許多NAS存儲設(shè)備默認使用自動精簡配置功能，它能幫助用戶節(jié)省大量寶貴的磁盤空間;

　　文件級鎖和排隊機制由NAS設(shè)備自己控制，而iSCSI和光纖通道儲存則由主機端控制鎖和排隊，相較而言NAS性能更好;

　　與block塊存儲不同，NAS不需要維護單一的磁盤I/O隊列，這對提高性能有很大幫助。NAS的性能取決于網(wǎng)絡(luò)連接的帶寬以及磁盤陣列的處理能力;

　　因為使用標準的以太網(wǎng)組件，因此NAS的部署成本低于光纖通道存儲，而且NAS陣列的價格也低于光纖通道陣列;

　　部署和管理NAS設(shè)備不需要特殊的培訓(xùn)和專門的技術(shù);

　　虛擬化環(huán)境的存儲池擴展非常簡單，只需要增加NFS服務(wù)器的磁盤容量，存儲池也會相應(yīng)的隨之擴展;

　　支持文件系統(tǒng)級別的快照和克隆功能，與LUN級別的對應(yīng)功能相比，具有更好的彈性并支持更多的粒度。

　　NAS存儲的不足：

　　不支持直接從NAS設(shè)備啟動操作系統(tǒng);

　　Hypervisor虛擬化引擎只能使用基于軟件的客戶端與NAS服務(wù)器進行通信，會消耗一定的CPU資源;

　　由于存在網(wǎng)絡(luò)延遲，所以有些廠商不推薦用戶在某些比較敏感的應(yīng)用上使用NAS存儲;

　　對虛擬化環(huán)境的新特性支持較慢，這一點不如block塊存儲設(shè)備;

　　NAS系統(tǒng)沒有主機端到NAS服務(wù)器之間的多路徑技術(shù)，只能建立一個單獨的TCP連接，性能受物理條件制約，不容易擴展。

　　雖然NAS存儲有不足的地方，但是我們也不應(yīng)該對它失去信心，因為這些問題只在少數(shù)特殊環(huán)境下才能遇到，或者是因為NAS方案的架構(gòu)存在缺陷導(dǎo)致的。一個完善的NAS解決方案完全可以處理服務(wù)器端虛擬機應(yīng)用的I/O請求，所以說NAS跟block塊存儲一樣，也是一個不錯的選擇。過去，NAS在虛擬化環(huán)境的應(yīng)用上有一些限制，不過現(xiàn)在完全沒有這個問題。