I/O虚拟化：数据中心简化的黑马

　　对于数据中心简化的问题，也许人们都会认同这一观点。而提到这方面相关的技术，思科和博科主导的数据中心以太网（简称DCE）和Voltaire与Mellanox推动的infiniband技术无疑成为候选者。无论是DCE还是infiniband技术都可以在其他网络协议的基础上在其内部粗管（fat pipe）中进行输入输出（I/O）虚拟化。但是，还有第三种无需昂贵的粗管（fat pipe）来连接服务器的技术，那就是PCIe。

　　众所周知，数据中心包含服务器、存储及网络资源三个组成元素。而无论是刀片服务器，还是机架式服务器，现在大部分都采用了虚拟化技术。每台机架服务器要进行虚拟化至少要配备两台I/O适配器，并且都要通过以太网网卡和光纤通道HBA。而存储区域网络（SAN）结构非常昂贵且复杂，并带有交换机和导向器，它们通过存储阵列访问服务器。通过光纤通道协议及分层以太网（FCoE）的单独光纤通道可以摆脱以往使用以太网作为通道的方法。

　　但是，由于以太网数据包具有不稳定的潜伏期，可能会打破光纤通道的连接。数据中心的世界正在等待DCE解决这两个问题。这将需要服务器具有FCoE支持网卡，融合网络适配器（联网学院）为他们联接DCE的基础设施。

　　全面看来，Infiniband（IB）已经拥有很高性能的统一架构了，同时应用IB来作为数据中心的统一构造标准。在Voltaire和Mellanox研发的IB中，其交换机启动时速就可以过渡到40GB/s。Infiniband的骨干主要是依赖运行光纤通道和以太网。

　　与其寻找简化数据中心骨干网络的办法，不如在数据中心网络的边缘寻找解决办法。VirtenSys以PCIe模式帮助服务器虚拟化的网络数据中心简化方案，可以帮助数据中心减少网络适配器的数量。VirtenSys认为服务器是通过像以太网、光纤通道及Infiniband这样的网络后，再通过适配器来传输数据到本地的支持SAS或者SATA协议的存储设备的。

　　在一个X86服务器中，所有东西都需要最终连接到PCIe总线，并由其来管理服务器内存及CPU应用的进程。这根总线可以延伸到外面其他的服务器中，那为何不把这根PCIe总线通过适配器延伸到所有的服务器中，而是每个服务器都用着一根PCIe总线呢？这样不是浪费吗？而这个交换机其实是虚拟出来的，让所有的服务器都认为它是在本地的适配器中运行。这也就是说10个服务器可以共享一个网卡和主机总线适配器（HBA），另外的9个网卡和HBA就可以扔掉了，如此一来就节省了很多能源及消耗。把存储磁盘插入这样的交换机，就能让服务器从中读取数据并共享给其他服务器。像这样的I/O虚拟化可以大大减少硬件设施的数量，并获得更高的能效。

　　事实上，这种I/O虚拟化还可以做成"云"。如果那样的话就只需要做成一个共享的网卡、HBA和Infiniband插入到适配器中就可以了，这样一来，资源又大大节省了。下面让我们来看一个实例：以一个拥有5台服务器机架，并且每台机架上有20个网卡和HBA。假设要做迁移，我们需要谨慎的来部署，2个共享网卡和两个HBA就可以做到原来90个网卡和HBA所做到的事情了。每个服务器机架或者刀片还可以共同分享一个直连存储（DAS），因此存储硬盘的数量也相应减少了。

　　想想这样的情景，服务器正被虚拟化的低成本和低能耗所引导，网络也正向虚拟化的低成本和低能耗进军，存储也是如此，下面的由你自行想象。而扩展到PCIe上的虚拟化却显得有些弥足珍贵，还有它所涵盖的云理念更是意义非凡。