ETHERNET MEJORA Y SE ENCARRERA
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Los avances en diversos frentes podrían dar a iSCI la potencia para actuar en SAN de canales de fibra de alto valor.
Las redes de área de almacenamiento (SAN, por sus siglas en inglés) podrían pronto cobrar velocidad. Nuevos sistemas basados en Ethernet de 10 gigabits alcanzan niveles de rendimiento que antes sólo estaban reservados a la arquitectura de canales de fibra, con lo que Ethernet podría resultar una opción más atractiva para el almacenamiento de alto nivel.
Los grandes proveedores están entrando a esta carrera con una nueva oleada de redes de “Ethernet mejorada” y tecnologías de red que emplean chips y hardware de Ethernet de 10-Gbps de bajo costo, y están apuntando a las SAN empresariales.
Pero antes de que lleguen a este tipo de redes, los CIO deben calcular si las ofertas -que incluyen extensiones de Ethernet para data centers de Brocade, Cisco y otros, así como canal de fibra sobre Ethernet (FCoE)- lograrán un buen retorno de inversión. ¿Cuáles son los riesgos?¿Dónde, con esta Ethernet amplificada, quedan las SAN para iSCSI con sus TCP/IP y su Ethernet estándar, que hoy transfieren datos a miles de organizaciones pequeñas y medianas?
HAY QUE PASAR POR LOS PITS. El protocolo FCoE, como el canal de fibra nativo, para no sufrir pérdidas requiere un transporte físico subyacente. Por ello, los fabricantes han desarrollado extensiones al Ethernet estándar para velocidades de 10-Gbps Ethernet sin pérdidas e interconexiones de centros de datos, capaces de transportar todo tipo de tráfico.
Las extensiones a la Ethernet estándar se denominan colectivamente “Ethernet mejorada convergida” (CEE), por Brocade y otros -aunque Cisco las llama “Ethernet de centros de datos” (DCE)-. Esta Ethernet incluye características que la hacen apta como tejido de entrada/salida (I/O) para data centers, con capacidad de transportar cargas útiles de almacenamiento sin las limitación de los TCP/IP y sin pérdida de paquetes.
FCoE requiere Ethernet mejorada, la cual exige, a su vez, chipsets y hardware capacitados para 10-Gbps, incluyendo adaptadores de redes y switches. El switch Nexus 5000 (de Cisco), con capacidades de DCE, está disponible para aplicaciones superiores en modelos de 20 y 40 puertos. Nexus 7000, basado en blades y con chasis más grande, está diseñado primordialmente como switch de agregación de centros de datos, y las tarjetas de línea 10 Gb con extensión DCE están proyectadas para su venta este año.
Cabe mencionar que Intel y QLogic, entre otros, venden tarjetas de interfaz de red (NIC) para Ethernet de 10 Gbps capaces para DCE, y están diseñadas para que funcionen con el tejido unificado de Nexus 5000. Más adelante este año, Brocade probablemente venderá productos compatibles con FCoE.
Por desgracia, una Ethernet mejorada requiere nuevos chipsets, por lo que las NIC y switches estándar para Ethernet de 10-Gbps que actualmente se venden no serán compatibles con la 10-Gbps Ethernet. Es decir, habrá que adquirir nuevo hardware.
Ahora bien, no todo son malas noticias. La Ethernet mejorada puede transportar múltiples cargas útiles, como TCP/IP y FCoE, por lo que los proveedores están posicionándola como tejido universal para los data centers de siguiente generación que conectarán servidores con redes IP, de storage y otros servidores de aplicaciones para clústers.
Los arquitectos y fabricantes de centros de datos sueñan con un tejido de centros de datos unificado, donde un solo tejido de alto desempeño satisfaga las necesidades del IP, del almacenamiento y de las cargas útiles entre servidores. Ésta es la promesa de la Ethernet mejorada y del FCoE (ver recuadro “La unificación tiene sus ventajas”).
ELEGIR EL CARRIL ADECUADO. Los defensores de iSCSI señalarán con razón que las SAN construidas sobre Ethernet estándar e iSCSI constituyen también una arquitectura de centros de datos convergida o unificada, aunque opere sobre TCP/IP con las correspondientes ventajas y limitaciones.
Al revisar el presente estado de las redes de almacenamiento Ethernet y avizorar qué vendrá, varias cosas quedan claras, mientras que otras permanecen en “veremos”. Desplegar Ethernet 10 Gbps en un servidor es una decisión fácil, en especial conectando varios chasis blade y servidores virtualizados a la red. Debido a su costo relativamente bajo y facilidad de implementación, iSCSI se ha ganado el bien merecido papel de aplicación de redes de almacenamiento de entrada y de nivel medio. El hecho de que el hardware para la Ethernet de 10-Gbps será más barato aumentará probablemente la rapidez de su adopción.
La mayor área de oportunidad para FCoE está en los sistemas de storage de alto nivel, en especial en las empresas donde no predomina iSCSI. Esto se debe a que el FCoE promete un desempeño similar o mejor que el canal de fibra en todas las aplicaciones y se integra con las herramientas existentes para SAN de canal de fibra (y bastan las capacidades de los administradores de las SAN).
Muchas son las compañías interesadas en el tejido unificado de alto desempeño para data centers que emplean cargas útiles y servicios de canal de fibra, pero además resulta más barato, exige menos electricidad y rinde otros beneficios que derivan de un solo tejido. La disponibilidad de NIC y switches más baratos para Ethernet de 10-Gbps impulsará los despliegues no sólo en las organizaciones que suelen calificarse como early-adopters.
Con todo, los proveedores IT todavía deben probar que FCoE y Ethernet mejorada pueden cumplir la promesa de un tejido unificado en las empresas.
Vince Conroy es CIO de FusionStorm, dirigiendo las operaciones de hosting y de servicios administrados de dicha compañía.
iSCSI Y FCoE, A DETALLE
|
|
Isasi |
FCoE |
|
Carga útil |
Isasi |
Canal de fibra |
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Transporte |
TCP/IP |
Ethernet mejorada |
|
Redes que acepta |
LAN, MAN, WAN |
Data centers (no WAN ruteables) |
|
Limitaciones para el CPU de los servidores |
De media a alta |
Baja |
|
Rapidez |
1 a 10 Gb |
10 Gb |
|
¿Funciona con Ethernet estándar? |
Sí |
No |
|
Aplicaciones típicas |
SAN de pequeña a media |
SAN de mediana a grande |
|
Disponibilidad |
Ahora |
2009-2010 |
¿CÓMO SE MONTAN iSCSI y FCoE
| Stack de iSCSI | Stack de FCoE |
| Sistema operativo y aplicaciones | Sistema operativo y aplicaciones |
| Capa de iSCSI | Capa de iSCSI |
| iSCSI | Canal de fibra |
| TCP/IP | FCoE |
| Ethernet | Ethernet mejorada |
iSCSI y FCoE usan ambos Ethernet como transporte de datos almacenados. Pero mientras iSCSI recurre a TCP/IP y hereda su rutabilidad y capacidad de recuperación de paquetes perdidos, FCoE exige Ethernet mejorada y emplea las propiedades del canal de fibra. FCoE es rápido y sin pérdidas, pero exige nuevo hardware y el protocolo no se puede rutear.
¿QUÉ PASARÁ CON ELLOS?
iSCSI. Es fácil ver por qué esta interfaz es tan popular entre la gente: corre sobre redes Ethernet estándar y el personal IT, aun sin experiencia con el canal de fibra, sabe conectar servidores iSCSI a dispositivos de almacenamiento basados en bloques. Si se conoce Ethernet y TCP/IP se puede construir una SAN iSCSI y, sin gasto, conectar servidores a recursos de storage compartidos.
Los despliegues de iSCSI han experimentado un rápido crecimiento en amplia variedad de aplicaciones, incluidos servidores de archivos, bases de datos de Exchange y de SQL Server (Microsoft), así como servidores ESX (VMWare). Existen abundantes sistemas de iSCSI de grandes fabricantes, como Dell EquallLogic, EMC, Hitachi Data Systems, IBM y NetApp.
Con todo, si iSCSI no se ha unido al canal de fibra en las SAN empresariales de legado y a las aplicaciones de alto desempeño es por un par de razones. En primer lugar, muchas SAN iSCSI funcionan sobre Gigabit Ethernet, a diferencia de las velocidades de 4 Gb u 8 Gb en el caso del canal de fibra. iSCSI usa TCP/IP como medio de transporte, que presenta la limitación de tener que procesar protocolos y afecta la latencia extremo a extremo, lo mismo que el rendimiento, a diferencia del canal de fibra; en segundo lugar, todo el sistema de herramientas y tácticas para desplegar y manejar SAN de canal de fibra está maduro y generalizado. Las SAN iSCSI van a la zaga del canal de fibra en esta área, lo que es algo que los administradores de almacenamiento no pueden hacer a un lado.
La amplia adopción de Ethernet de 10 Gbps impulsará la popularidad de iSCSI en el almacenamiento empresarial, pero no obstante la mayor velocidad en los cables, quedan las limitaciones de los protocolo y de la administración.
FCoE. El canal de fibra sobre Ethernet (FCoE), que actualmente está en desarrollo y ante los Comité de Estándares T11 para su ratificación, es promovido por los grandes fabricantes, como Brocade, Cisco, EMC, IBM, Intel, NetApp y Sun Microsystems, entre otros.
FCoE usa Ethermet mejorada como transporte por la red física con el beneficio del canal de fibra estándar, esquivando las limitaciones de TCP/IP, además de que está diseñado para tener el aspecto y actuar como canal de fibra nativo en las capas superiores del software, incluido sistema operativo, aplicaciones y herramientas de gestión.
Los servicios del canal de fibra como descubrimiento, direcciones de nombres mundiales y zoneo, todos operan igual que el canal de fibra nativo. Sin embargo, como no usa TCP/IP, el tráfico de FCoE no se puede enrutar por redes IP. El FCoE está diseñado exclusivamente para redes de centros de datos Capa 2 de baja latencia y alto desempeño.
LA UNIFICACIÓN TIENE SUS VENTAJAS
Menos hardware y administración más fácil: Sólo un par de cables NIC se requieren por servidor (para redundancia), en vez de dos NIC y dos adaptadores host (conectados al bus de expansión) de canal de fibra. Se requiere un conjunto de switches, en lugar de dos, y sólo hay un centro de datos que administrar.
Más flexibilidad y adaptabilidad: Un tejido unificado habilita arquitecturas de data centers virtualizadas, de siguiente generación, donde los servidores, el storage y otros recursos se pueden ajustar dinámicamente para adaptarse a cambios en las cargas de trabajo y nuevas aplicaciones, con pocos cambios físicos. Esto encaja perfectamente en la tendencia a virtualizar y automatizar el centro de datos.
Menos consumo de energía: Menos NIC, cables y switches significan menos watts. Reducir el número de componentes a la mitad o más, producirá considerables ahorros.
