以太网进入角逐,争夺数据中心“制高点”

创建一种可以将数据中心内所有系统链接起来的单一互联机制——为了实现这一长期目标,目前许多芯片和系统制造商正在采用一种全新的方法。Broadcom、思科、IBM、英特尔等公司所采用的这种有待继续升级的新技术暂时被称为“汇聚增强型以太网(CEE,Convergence Enhanced Ethernet)”,目前尚处于早期开发阶段。除了改进了数据联网能力之外,这种增强型技术可以同时接替以前由Fibre Channel和Infiniband所承担的任务。

尽管IEEE工作组就该规范相关的实际工作还处于早期阶段,但过去一年中,工程师们一直在打造CEE概念。近日,CEE的支持者们首次向负责定义Fibre Channel的T11委员会阐述了他们的理念。

“CEE其实是对以太网进行了一系列改进,目的在于让其能够更好地处理数据中心内所有不同类型的信息流。”IBM公司eServer联网部首席工程师Renato Recio表示。Recio同时也是CEE的领导者之一。

CEE希望能够提高以太网处理数据中心内复杂流模式的能力,其核心思想,是通过把新的路由技术映射到10G以太网的链接层。新增加的特性将帮助该形态的以太网从有时会丢包的“尽力而为(best efforts)”技术,转变成一种更加成熟的网络,后者能选择性地降低信息流速度来确保数据不丢失。

今天,数据中心通常使用以太网来实现联网、使用Fibre Channel来实现存储、使用Infiniband或私有链接来实现系统集群。然而对三种网络提供支持会增加系统的复杂性和成本。CEE的支持者们声称,CEE能同时处理上述三项工作。这种能力极大吸引了一些大型数据中心,如由华尔街各机构运行的数据中心、以及由Amazon或Google运行的大型网站等。

“来自多家厂商的行为都强烈表明,这样做有许多有利因素,而且我相信这个领域将存在很大的市场。”英特尔公司首席设计师兼802.3工作组(负责定义以太网)主席Bob Grow指出,“关键问题是,CEE能否替代人们所希望被替代的所有应用。”

IBM的两位工程师和思科系统公司的一位工程师向T11小组介绍了CEE的概念。他们请求T11成员们从6月起开发一个能运行在CEE之上的Fibre Channel协议版本。

“在明白T11成员们将会做什么之前,你无法判断会有什么结果。”T11主席兼Brocade通讯系统公司(Fibre Channel交换器制造商)技术和标准组首席工程师Robert Snively说。他将CEE称作是“一个值得关注的概念”,而且未必不会被Fibre Channel行业接受。“每个对Fibre Channel感兴趣的人都想改善存储状况。”他说。

采纳CEE的系统制造商将对存储协议进行选择。Recio表示,iSCSI可以在TCP/IP上运行,所以也可以运行在CEE上；与之相比,Fibre Channel则无需TCP/IP就能直接运行在CEE上。“每种方案的性能在很大程度上依赖于它是如何实现的。”Recio说。

Infiniband仍有一定市场

即使CEE获得成功,Infiniband仍将有一定的地位,Recio说,“同CEE相比,Infiniband在带宽和延迟时间方面仍有优势。”

目前市场上有10和20Gbps版本的Infiniband,一种40Gbps版本也将于年底付运,而且120Gbps的版本业也已列入开发计划中。与之相比,目前付运的以太网产品只有10Gbps的速度。

另外,Infiniband的支持者们已经在试图进入存储市场。但依靠iWarp的性能提升以及iSCSI规范来改进以太网性能和存储能力的努力,目前还仅获得了适当的市场推动。

Infiniband也致力于处理所有的数据中心信息流,但由于相对较高的带宽及较短的延迟时间,其主要被用于链接高性能集群系统中的计算机。

本质上,CEE希望通过一系列新特性来实现其目标,其首次尝试的,就是已经在802.1au小组中被讨论的以太网拥塞管理能力。一旦定义了这项能力,就可以此为基础建立其它两个特性。

这两个特性中的一个是“基于优先权的暂停(per-priority pause)”。当链接变得拥挤时,该特性能使系统按某种优先级来降低特定信息流的速度,而不是降低所有信息流的速度。

“这可以更好地把以太网映射到包含多层串联交换的环境,”英特尔公司的Grow说,“也可以映射到如Infiniband所使用的基于信用(credit-based)的系统中(假设该系统只有一层交换)。”

另外, CEE支持者致力于依靠拥塞管理特性,来实现强大的优先级处理功能和包调度功能。最后,该小组致力于开发一项协议,用来自动检测以太网器件是否带有CEE增强功能。

CEE也期望在定义众多链接的透明互连(TRILL)时,能与互联网工程任务组(IETF)合作。TRILL本质是一种以太网链接层的路由协议,用来在多跳网络中提供最短路径架构(SFP)的路由。

目前尚不清楚有多少CEE工作将由802.1au工作组完成。某些工作可能需要由一个单独的IEEE任务组来完成,Grow表示。

总的来说,802.1au工作是基础性的。一旦该小组找到解决拥塞管理的方法,其它问题就会像多米诺骨牌一样迅速得到解决,Recio认为。

作者:麦利

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