什么是iNOF?
iNOF(Intelligent Lossless NVMe Over Fabric,智能无损存储网络)技术,通过对接入主机的快速管控,使智能无损网络能够更好的应用到存储系统,实现计算和存储网络的融合。本文从为什么需要iNOF、iNOF网络是如何工作的、BFD与iNOF的关联、iNOF的典型应用这几个方面展开介绍。
为什么需要iNOF?
传统网络架构采用三种网络(以太网、计算专网、存储专网)独立部署的方案,不仅需要大量的部署和维护成本,并且基于TCP/IP协议的传统以太网也无法满足存储系统对性能的要求。智能无损网络基于RoCEv2(RDMA over Converged Ethernet Version 2)协议,通过集合了PFC、AI ECN等技术的iLossless(Intelligent Lossless)智能无损算法,可以在以太网上实现无丢包、低时延和高吞吐地流量传输,满足存储系统的需求,实现计算和存储网络的融合。然而存储系统为了存储大量的数据,往往需要管理数量庞大的主机,并且存在新主机陆续接入网络设备的情况。
为了让智能无损网络技术更好的服务于存储系统,提出了iNOF技术,通过管理网络中接入或离开的主机、快速识别网络故障,为实现智能无损网络无丢包、低时延、高吞吐提供支持。
iNOF网络是如何工作的?
iNOF工作原理如下图所示。
iNOF工作原理
iNOF网络组成部分:
- 主机:支持iNOF协议的网络服务器和磁盘设备。
- iNOF反射器:该设备用于管理接入的主机。iNOF反射器之间建立iNOF连接,两者互为备份(简单的组网中可以不配置反射器)。
- iNOF客户端:该设备用于管理接入的主机。每个iNOF客户端和iNOF反射器之间建立iNOF连接,iNOF客户端之间不需要建立iNOF连接,只需要与主机直连。
- iNOF域:iNOF使用域管理主机。系统存在一个缺省域,用户也可以根据业务需求自定义域。当域内有主机加入或者离开,iNOF会将这个主机的加入和离开信息通知给同一域内的其它主机,不同iNOF域的主机之间不可以互相访问。
iNOF网络工作过程:
当网络中有新的主机接入或离开时,网络中设备将执行以下Step1~Step4。
Step1:主机将接入或离开信息以LLDP报文形式发送给相连的iNOF客户端;
Step2:客户端收到信息后,以iNOF报文形式同步给域内其他主机,以及与之相连的反射器;
Step3:反射器收到信息后,以iNOF报文形式将信息同步给与之相连的其他客户端;
Step4:其他客户端收到信息后,将信息以LLDP报文形式同步给同一域内其他主机和与之相连的反射器。
网络中的所有设备均会获得最新主机信息,网络据此调整相关配置,最终使网络达到低时延、无丢包和高吞吐的性能。
在配置iNOF域之前,主机和交换机需启用全局的LLDP(Link Layer Discovery Protocol,链路层发现协议)功能。若在端口下去使能LLDP功能,则iNOF系统将无法感知到该端口下直连主机的信息。
BFD与iNOF的关联
BFD(Bidirectional Forwarding Detection,双向转发检测)用于快速检测设备之间的通信故障,并在出现故障时通知上层应用。BFD for iNOF就是将BFD和iNOF协议关联起来,将BFD对链路故障的快速感应通知iNOF协议。BFD for iNOF的工作原理如下图所示:
BFD for iNOF
- 在iNOF系统中,DeviceA、DeviceB和DeviceC通过iNOF协议获知对方的地址信息。host1~host6通过DeviceA、DeviceB和DeviceC接入网络,且host1、host5和host6同时加入了iNOF域zone1,可以互相访问。
- DeviceA、DeviceB和DeviceC根据对方的地址信息分别建立BFD会话。会话建立以后,BFD开始检测链路故障。
- DeviceA和DeviceC间的链路出现故障后,BFD快速检测到该故障,BFD session2的状态置为Down,并且将故障信息通知DeviceA和DeviceC。
- DeviceA和DeviceC感知到故障信息后,将信息分别通告给处于同一iNOF域的host1、host5和host6,通知主机进行链路切换(从原始最优链路host1—DeviceA—Device C—host5/host6变更为host1—DeviceA—DeviceB—DeviceC—host5/host6)。
iNOF的典型应用
在集中式存储三级组网场景中,单DC采用“计算Leaf-Spine-存储Leaf”三级组网,如下图所示。
其中,集中式存储集群,出于产品可靠性的考虑,分为平面A和平面B,互为备份。Leaf1和Leaf2是组网中分别连接平面A和平面B的Leaf交换机。Leaf设备在iNOF体系中为客户端,Spine为反射器。在Leaf上仅需配置与Spine(反射器)建连,其他iNOF功能在Spine(反射器)上配置。
集中式存储三级组网图
- 作者: 印蓉蓉
- 最近更新: 2024-02-26
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