博科:惠普B-系列HBA端到端创新解析

　　1 概述

　　惠普公司在今年的六月向全球发布了B系列光纤通道主机总线适配器。本文旨在全面解析惠普B系列光纤通道HBA端到端的创新方案。

　　首先，让我们了解一下有关端到端差异的背景资料。多年前，刚开始建立SAN的时候，直至最近采用虚拟端口能力的HBA卡，基本上只是提供一个从服务器到SAN网络的通道，而我们最终用户的数据中心正在继续往存储网络集中，以及不同协议的聚合等方向演变，这正是数据中心的发展方向。博 科认为我们现在可以把很多的适应性网络价值引入并延伸到主机系统。所以博科首创了在光纤存储网络和主机端到端的结构关系。

　　要做到这一点，我们集中讨论四个方法。

　　首先，通过博科的HBA卡，我们正在从根本上衍生了我们的光纤网络功能并且融入到主机系统， 以此来建立我们应对未来的端到端的创新能力。其次，我们的HBA充分利用了博科现有的成熟的光纤网络集成电路ASIC技术，使其能够更好地配合已经部署在我们大多数最终用户的数据中心并经过考验的硬件和软件。

　　我们也知道，要取得成功，就必须和现有的主机和光纤网络产品厂商的方案保持互通，当然我们必须继续增加更多的价值融入到主机来实现端到端的优势。最后，引入前面提到的协议聚合。我们的光纤驱动和管理工具与我们的下一代服务器连接解决方案具有一致性，因此我们保护了最终用户的B系列HBA卡方案的投资。最终B系列HBA卡为您提供差异化方面集中体现在性能，管理和虚拟化, 下面讲解惠普B系列光纤通道HBA在这些方面的特性。

　　2 端到端的SAN引导创新

　　在HBA的管理方面，其中一个可以有机会改进并能大大有利于我们的最终用户的部分就是SAN引导。那么，什么是SAN引导?从概念上来讲，这是一个系统方法，使服务器不再需要个别硬盘，使图像或操作系统，共享SAN存储。 HBA卡作为SAN引导中的一个组成部分，提供了连接到存储系统，并有能力通过HBA卡的BIOS设置，让服务器知道在哪里以及如何获得启动的逻辑分区。

　　最终用户可以通过实施SAN引导得到许多好处。最重要的是就是简化了有关从服务器失败的恢复。跟重新建立一个服务器的启动盘相比，通过指示服务器在几秒钟指向新的启动镜像，SAN引导大大有助于提高服务器运行时间及可用性。当然，另一个很大的好处是在一个集中管理，把镜像综合存储在启动的LUN 逻辑启动单元。显然，如果您不管出于什么原因，有需要迅速重新安置服务器， SAN引导是一个必选的方法。

　　现在，从SAN引导所带来的这些巨大的利益与好处，你可能会认为，每个人都将利用它。由于实施SAN引导的相关挑战，事实并非如此。如前所述， HBA卡在SAN引导的过程中发挥着关键的作用，但到现在，它也代表了SAN引导部署的最大障碍。不同的操作系统有不同的依赖性，例如特别的HBA BIOS的需求、LUN的管理、甚至HBA的WWN管理方面的挑战都添加了复杂性。只要简单确定谁连接到什么，以及何时，甚至如何往往都非常混淆，因此， SAN引导尚未有大量部署和实施。

　　那么在SAN引导方面如何部署才能发挥其优势呢?简单来讲，博科使通过SAN光纤的SAN引导变得更容易安装，配置和管理 ——进一步发挥了我们的端到端的能力。更具体地说，有4个方面使我们做到这一点。首先，我们的HBA 的BIOS是预装在HBA卡，包括所有操作系统，从而消除了猜测下载相关正确的BIOS代码的工作;第二，通常配置和安装或部署HBA卡的不是同一个人，因此，我们把HBA卡的WWN标签贴在了卡上从而简化了配置和安装。这似乎有些微不足道，但对于那些处理HBA卡的人却是很重要的;第三，我们提供了简单的命令行选项或是直观的主机连接管理器图形用户界面来配置HBA;最后，我们实际上减少了SAN引导配置步骤并缩小到4个步骤。

　　因此，如果我们从现在看未来，我们将在继续发挥我们端到端功能优势的前提下，将使光纤存储网络有智能地知道所有启动的逻辑盘在光纤存储网络的位置，这将使所有必要的SAN 引导参数通过光纤存储网络送交到HBA卡。这种基于光纤存储网络的SAN引导的概念基本上无需最终用户再去配置在SAN引导中的HBA卡。最终用户将只需要将新的HBA的WWN信息加载到我们统一的光纤网络管理工具，数据中心fabric管理器，当fabric时首次发现新的HBA的WWN ，它能够分享任何特定的HBA的参数和逻辑启动分区的位置。这就是我们在部署SAN引导的端到端的区别与创新!

　　端到端的性能创新

　　下面我们来谈一下最终用户的数据中心环境下的性能。数据中心连接的需求仍在增加，由于多内核处理器和物理服务器整合——服务器都简单地变得更强大，压力便加到服务器的IO 上去了。在过去，简单的减轻这种压力的解决办法就是以HBA的观点增加HBA的带宽。这正是我们在做的，但这是不够的，为什么?因为我们的最终用户的应用要求不仅 仅是带宽，他们会要求最高的每秒进行读写(I/O)操作的次数，即IOPS，因此，解决今天的性能挑战的关键就是IOPS。惠普B系列HBA卡提供高达每端口50万IOPS，如果是双端口HBA，那么这基本上相当于高达一百万IOPS的。性能的关键就是IOPS。

　　因此，您可能会在考虑， 50万的IOPS会用在哪里?首先，让我们区分一下带宽密集型应用和IOPS密集型应用。带宽密集的应用是那些如虚拟带库或备份应用服务，其中，可能会发生大的持续数据包的转移。流媒体视频也是一个很好的带宽密集应用的例子。多媒体终端用户总是欢迎带宽的增加。现在让我们来看看IOPS密集型应用，在最终用户的环境中-协作软件如MS Exchange就是一个很好的高度密集的IO应用例子，这重连续读/写的性质体现了IOPS密集应用。大型数据库业务例如SAP或甲骨文都要求最高IOPS。因此，公平地说， B -系列HBA卡是第一次从最终用户的应用角度着手开发的，体现了有形的，世界级的最终用户的性能优势，而不仅仅是简单地提供毫无意义的数据规格。

　　所以，现在让我们从投资的角度来看性能，或真正从资本支出的角度。从4GB的HBA到8G的HBA卡直观的增加了一倍的带 宽，它是一个简单的乘法， 2倍的4Gb = 8G的。那么什么有可能不是很直观，但更令人兴奋的，从IOPS观点来看这个资本支出方程。

　　今天在我们的最终用户环境中典型的4Gb HBA卡运行大约在每端口120 - 130K; 反过来跟B系列HBA卡，每个端口运行多达500K IOPS 8G的或4Gb 相比，，你可以清楚地看到这么一个等式，实际上4块典型的HBA卡 = 1 块B系列HBA卡 。这是B -系列的HBA的IOPS性能产生的非同一般经济意义。

　　在这里，简单提一下， B -系列HBA卡分为4GB和8GB两种，单端口和双端口。他们是都是基于的PCI - Express x8，每端口高达500K的IOPS。 并且都使用可插拔SFP光学模块。

　　现在让我很快跟大家分享一下我们是如何才能够做出这样一个高性能的HBA 产品。我们正在大量利用我们的第五代8G的结构化集成电路设计ASIC ，其本身就是一个超低延迟设计。博科HBA产品可被视为相对较新的，但对HBA卡来讲博科肯定不是新手-大概70-80 %的Brocade的光纤端口连接到HBA卡。另一方面，我们知道，我们还必须处理我们的最终用户对能耗的关注，而您可能无法想像，一个典型的HBA 作为数据中心的一部分可帮你节省大量电能。但是当你考虑每块HBA卡节能1瓦的功率，乘以您的最终用户数据中心可以找到的HBA卡的数量，那时候真正的功率数字就会显著增加。我们B -系列HBA卡消费约6瓦的功率取决于负载和端口数，但在适当的SAN架构环境和我们的IOPS的性能优势，在于其他的HBA产品相比下，B -系列HBA产品可提供高达一半的每IOPS能耗。最后，我们还研发了一种技术，使所有的B -系列HBA卡都可以跟目标设备保持一致的适当的通讯速度。这样的话，从而消除任何8G的HBA卡与2Gb或4Gb混合的环境的存储阵列对fabric数据回压。从用 户的最终利益来讲，我们帮助确保其fabric可运行在其最大和最有效的水平。

　　那么，还有哪些地方你会看到我们在端到端性能的领域中不断创新?在我们的8G的结构中，我们已经考虑利用带宽并将跟会惠普一起推出更多的虚拟化技术相关的功能在2H09 。

　　我们利用我们的fabric的ASIC ，在我们的HBA的ASIC内嵌一些虚拟通道，它将使我们能够帮助我们的最终用户执行数据的优先级传输，确保服务水平协议，以满足他们的内部客户。我们将在服务质量保障的实施时做到这一点，我们将扩展我们 的虚拟通道，从fabric，到主机，通过NPIV虚拟端口，到一个虚拟服务器的虚拟机。以由瓜分现有的通道的这种方式，将使我们的最终用户能够真正地 利用8G的带宽。

　　3 端到端的管理创新

　　现在让我们深入探讨一下主机管理和与此相关动态管理的议题。在HBA的部署后，大多数最终用户并没有管理自己的HBA卡。不是他们不想，而是从来没有一个真正简单的通过传统光纤网络的工具和方式让他们这样做。遗憾的是，最终用户只有一个典型的方式能够了解到他们的HBA卡是否有问题，那就是HBA的链接短了并且服务中断。现在，如果我们看一看我们的最终用户的要 求，切实管理和监控他们的HBA卡，甚至提供故障预警警示，我们会发现跟现有的方案相比，我们需要有更全面的主机管理解决方案。

　　从博科的经验，我们采取了三个层次的综合主机管理方法。首先，我们提供了一个HBA的元素管理软件，我们把这个管理平台叫做主机连接管理器(HCM)，通过HCM使最终用户可以深入HBA做到参数和HBA卡真正的细致管理和微调的需要。接下来，我们进一步扩展到光纤网络的管理，我们称之为数据中心的Fabric管理器-这使我们能够看到整个网络和 主机的环境，使全系统的更新和升级变得更可控。最终我们把我们的管理能力通过第三方应用程序和我们的API工具集衍生到生态系统中。我可以分享从个人跟许多最终用户的经 验，当我们谈论博科HBA的性能，管理和虚拟化的端到端差异和创新时，管理几乎总是他们最关心，他们都很欢 迎我们的主机管理解决方案。

　　下面简单介绍一下B系列HBA的元素管理器，主机连接管理器或HCM。在HCM的图形管理界面使服务器管理员能够本地或远程的快速配置B系列 HBA卡，并执行通常的监测任务。HCM还具有强大的命令行实用程序界面以增强脚本和任务的自动化，事实上，管理员熟悉 Brocade的光纤操 作系统的命令行实用程序界面将立刻熟悉的博科HBA的命令行。HCM使管理员能够快速监测端口，并统计HBA卡和所属的LUN之间的HBA性能和流量分析。HBA卡端口和链接的信号灯标变化可以提供确定连接到HBA的交换机端口的便利。最后，只需单击一下，您还可以保存当前的HBA和主机配置状态到一个文 件，以帮助支持工作人员远程解决疑难问题。HCM的确是个非常简单和直观的工具来管理您的B -系列HBA卡。

　　现在让我们来谈谈数据中心的fabric管理器 - DCFM。数据中心fabric管理器是一个综合性fabric的管理应用，其使SAN的管理员可以端到端地管理数据中心的光纤网络。 DCFM是专为Fabric统一管理而设计的，从存储端口到物理的或者虚拟的服务器的HBA端口。DCFM管理并确保通过每个fabric的数据流并且使我们的最终用户可以管理多个fabric。通过这个管理工具，可以帮助配置端到端的功能，例如端到端的QoS或光纤通道安全协议， 它同时提供端到端性能监测能力，包括端到端的和故障诊断和管理。 DCFM是一个深受最终用户欢迎的统一的管理工具

　　因此，如果我们看看我们的第三层，生态系统管理，有很多的第三方应用程序需要访问fabric和HBA参数，这就是为什么我们支持业界标准SMI – S，全球网络存储工业协会的HBA的API ，并提供一个Fabric设备管理标准界面。无论您的通讯协议是社么，我们有一个接口可供连接到您的第三方应用程序。

　　那么，我们的端到端的管理理念是什么，发展方向是什么?在短期内，我们将大多数主机连接管理器功能纳入到数据中心fabric管理器中，使HBA和光纤管理能在统一简单管理中得以实现。其次，我们正在继续与生态系统合作伙伴们一起提供更多的主机管理包-敬请耐心等待更多关于这一专题的细节。

　　现在，我将简要地介绍一些额外的惠普B系列HBA的相关资源给您。

　　4 博科服务器连接专家认证

　　http://www.brocade.com/education/certification-accreditation/index.page

　　现在我们为您提供一流的，高度专业化博科HBA在线免费培训。培训的内容是由博科的专业教育团队所建立，涵盖了HBA硬件和软件，包 括安装、设置、并配置先进的功能等不同专题。如果您完成了在线的课程学习，并通过编号为BASCS109在线考试，那么您会得到您的博科认证服务器连接专家认证-此认证肯定有助于补充和提升您的 SAN的专业知识。

　　5 总结

　　我希望你通过这个关于B -系列HBA的解析，了解B系列HBA带给你端到端的创新和如何使我们的最终用户收益的介绍。正如我早些时候跟大家分享的， B系列HBA卡为您提供差异化方面，集中体现在性能，管理和虚拟化-因此，我鼓励您进一步了解惠普B系列光纤通道HBA在这些方面的特性。