思科MDS与McDATA储存局域网络交换机并肩战斗

二十世纪90年代,思科的许多应用都采用直连存储(DAS)。随着公司规模的扩大,对其他公司的兼并DAS无法满足公司的需要。2001年底,思科开始从DAS模式向共享式SAN环境转移。截止到2002年9月,思科IT总共在三个大型企业数据中心部署了55台McDATA和Brocade交换机,共有1400个端口。

受到企业数据中心内DAS—SAN成功移植的启发,思科工程数据中心管理员开始将其存储转向SAN环境,在核心使用McDATA 6064企业导向器交换机,在边缘使用McDATA Sphereon 3032交换机。但显然思科IT部门并不满意这样的结果,他们希望构建更大规模的存储系统,提高服务器、存储系统的利用率,并优化管理。恰逢此时,思科公司自己研发的Cisco MDS 9000系列多层交换机问世,这个产品在设计上预见了SAN向着更大规模、更强管理、更高可用性的需求。思科IT部门打算用Cisco MDS 9509多层导向器交换机——业内领先的能够在一个机柜上提供多达224个光纤通道端口交换机构建自己的SAN。

SAN的高可用性要求迁移过程尽可能减少对应用的影响。另一方面思科很多潜在的客户都存在要保护原有小规模SAN上交换机的投资,渐进式迁移的问题。所以思科存储交换机研发部门也希望能够了解当思科的MDS9509和低端McDATA交换机一同工作时会面临什么问题,以取得实际操作的经验。我们的计划是,前几个月以互操作模式运行工程SAN,以便了解客户移植过程中的诸多细节。思科的具体计划是:2003年夏天,IT部门将在加利福尼亚州圣何塞的思科工程大楼网络核心安装两台Cisco MDS 9509多层导向器交换机,并将其与原有的McDATA 3032边缘交换机和存储阵列相连。以操作模式运行SAN两个月之后,思科将用Cisco MDS 9120多层矩阵交换机取代McDATA 3032边缘交换机,以获得更多优势。为了在移植过程中不影响依赖SAN的思科关键业务应用的正常运行,需要采取很多技术保障措施。

严谨测试步步为营

思科的IT部门为迁移和互操作工作制订了严谨的测试计划、迁移计划和备份方案。比如为了能够验证互操作中的问题,思科IT部门挑选了IBM Rational ClearCase应用来考验互操作是否会影响应用,因为数千名思科开发人员都把它作为开发Cisco IOS® Software的源代码库,这一应用对存储的性能要求非常高。

思科于2003年6月成功移植了第一台核心交换机,于同年9月完成了第二台核心交换机的移植。

由于制定了缜密的计划,移植到混合Cisco MDS和McDATA SAN的过程没有对服务造成任何影响。Angulo说:“当我们关闭了一台核心交换机时,主机没有受到任何影响,客户则甚至没有感觉到这种变化。”

成效

从2003年6月到2004年1月,思科工程SAN在互操作模式下正常运作。在此境况下,思科宣布互操作性测试圆满结束,并用Cisco MDS 9120多层矩阵边缘交换机取代了McDATA 3032边缘交换机,以便充分利用只有在Cisco MDS交换机上提供的SAN功能。在互操作性测试阶段,思科不但提高了可扩展性和利用率,还达到了可用性目标。如“下一步”中所述,不久之后,思科就利用了MDS 9000系列多层交换机的强大VSAN功能。

可扩展性和利用率

Cisco MDS 9509多层导向器交换机的高端口密度——每刀片32端口,多达224个光纤通道——不但能降低成本,提高利用率,还能节省数据中心的空间。事实上,思科工程组不但计划增加50台Cisco MDS 9216多层矩阵边缘交换机,还打算只用两台Cisco MDS 9509多层导向器交换机,而不是4~6台McDATA 6064交换机支持所有60台边缘交换机。

Angulo表示,MDS 9509多层导向器交换机的可扩展性还能保证最高的资源利用率。他说:“假设ERP环境的端口不够用,而工程环境的端口有富余,过去我们无法做到资源共享。但利用MDS 9509多层导向器交换机,我们只需将ERP主机插入空余端口,然后将其配置为ERP VSAN的一部分即可。”为加入VSAN,Cisco MDS 9509多层导向器交换机可以驻留在思科园区网城域网(MAN)的任何地方,包括不同的数据中心。

高可用性

自部署之日起,两台Cisco MDS 9509多层导向器交换机一直运行正常。其高可用性来自于冗余交换管理引擎、完全状态化交换管理引擎故障恢复、冗余连接、平滑的软件升级、单个流程重启和VSAN内的流程管理。在移植过程中,ClearCase主机的服务从未被中断,应用一直正常运行,这些都归功于Cisco MDS 9000系列多层交换机。Finley说:“移植第二个矩阵时,所有设备很快就进入了稳定状态。”

Finley指出,当公司从DAS环境向SAN环境转移时,Cisco MDS 9509多层导向器交换机的高可用性尤其重要。在DAS环境中,如果主机与存储之间的光纤通道连接被中断,一般只会影响一个业务部门的一组应用。相反,在SAN环境中,如果主机与存储之间的连接被中断,则会影响到整个数据中心的应用和业务部门。

VSAN

目前,思科工程SAN中的所有主机和存储都放置在同一个VSAN上,思科尚未充分利用VSAN功能。如果管理流量开始影响性能,思科可以在同一台交换机上建立多个VSAN,让每个VSAN都拥有自己的广播域。对于思科客户,在混合MDS-McDATA环境中利用VSAN的优点是,一个Cisco MDS 9509多层导向器交换机可以在互操作模式下支持某些VSAN,另一些VSAN则运行正常功能。这一点很重要,因为Cisco MDS 9509多层导向器交换机的某些特性不能在互操作模式下运行,例如使用汇聚I/O因而多条电缆看似一条的中继功能。对于McDATA交换机,则要么全部采用互操作模式,要么全部不采用这种模式。

经验和教训

Adam说:“制订切换计划非常重要,因为一旦出现问题,将会影响到很多主机。”例如,思科制订了光纤网络拓扑计划,以便逐台而不是同时更换两台核心交换机,这样,即使其中的一个矩阵出现问题,移植过程也能够顺利完成。

Finley强调说,对于互操作模式,必须检查McDATA域ID是否在允许的范围以内,以及Cisco MDS交换机与McDATA交换机之间是否存在分区冲突。另外,当Cisco MDS 9000系列多层交换机以互操作模式与其它厂商生产的主机一起运行时,只能使用这两种交换机功能的交集。很显然,Cisco MDS交换机中的高级VSAN和网络管理特性不能在互操作环境中使用。在2004年用Cisco MDS 9120多层矩阵边缘交换机更换了剩余的McDATA边缘交换机之后,思科获得了无限的VSAN功能、更高的可扩展性和卓越的网络管理功能。

后记

思科IT计划在更大规模中部署MDS系列交换机组建更大规模的SAN,包括更多的MDS9509和MDS 9120,使用VSAN,提高SAN的虚拟化。

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