思科Nexus 5000交换机测评：无缝连接以太网和FC

　　用政策制定政策

　　显然，Nexus 5000给数据中心带来的最新颖的东西和这台设备与其它单协议交换机的最大的区别是以太网和光纤通道仅仅是你能够在一个管理界面监视和控制两个支持的应用。

　　记住这一点就很容易理解为什么Nexus运行一种新的操作系统NX-OS。据思科称，这个新的操作系统继承和集合了思科以以太网为重点的IOS和以光纤通道为重点的SAN-OS的最佳性能。

　　要访问这个OS的性能，管理员能够选择功能强大的CLI或者基于图形用户界面的结构管理器。Apicella使用了这两项功能，因为这个交换机的管理任务能够分为多个任务，每一个任务都有不同的登录要求并且限定在一个具体的环境，由一个超级管理权限定义和监管。这是一个重要的和非常需要的选择，如果你计划在同一个旗帜下引进多个管理域和管理员的话。

　　Nexus 5000的这项设置和其它设置是由政策推动的，从而使这些设置很透明和容易管理。另一个极好的性能是你能够定义一些服务类，这些类能够在逻辑上隔离不同的应用程序。

　　例如，在登录到这个交换机的时候，一个简单的指令“sh policy-map interface Ethernet 1/1”能够列出在那个端口的全部通讯统计，按每一个服务类进行编组，并且分别列出入网和出网的数据包。

　　把某些服务类与适当的政策结合在一起，管理员不仅能够监视在这个交换机上正在运行什么通讯，而且还能够自动控制把数据包路由到哪里和如何进行路由。负载平衡是把政策与服务类结合在一起的一种典型的应用。但是，还有其它的应用。例如，采用不同的MTU区分通讯类别的自动分配数据包。

　　NX-OS能够让某些困难的设置更加容易，例如在同一个或者不同的虚拟局域网中把一个接口上的通讯镜像到另一个接口。一个同样的设置对于监视和远程监视等敏感的应用是非常有用的。但是，它还有助于测试新的应用对一个生产虚拟局域网的影响。

　　定义一个正确的政策还有助于保证光纤通道通讯，或者在5000交换机上运行的其它通讯永远不会丢帧。如果一台存储设备在这个连接的一端，丢帧显然是一个严重的错误。不过，其它性能敏感的应用能够从不间断的传输中得到益处。

　　Apicella介绍说，他出人意料地学到了仅用几条指令进行上述设置的简单方法：

　　class-map critical

　　match cos 4

　　policy-map policy-pfc

　　class critical

　　pause no-drop

　　system qos

　　service-policy policy-pfc

    用简单的英文解释，这个意思是：如果你跟不上这个速率，你永远不要丢帧和暂停通讯。

　　Apicella说，我还需要提一下。PFC的含义是优先流量控制，是FCoE协议核心的一个新功能，实际上让以太网能够在通信阻塞的时候继续运行而不丢失数据。其方法是在必要时暂停入网的数据包流量。

　　Apicella说，我的下一个指令是在我的交换机上为那个政策分配2个端口。这行指令我没有显示出来。

　　如何装满一条10G线路

　　如果设置那个政策是容易的，测试它实际上是否好用就比较复杂，要求使用IP性能测试器的强大的功能。这是Ixia公司的一种通信流量生成器系统。Apicella必须要解决的问题之一如何在10G连接上创建大量的通讯。这正是IP性能测试器发挥作用的地方。

　　对于PFC测试，Ixia的系统要产生足够的通讯量引起一定程度的阻塞，也就是说如果没有PFC，就会丢失数据包。这台测试的交换机稳定地通过了测试，没有出现数据包丢失。测试证明不仅光纤通道而且以太网都是可靠的、无损耗的协议。

　　Apicella在对Nexus 5000进行测试时运行的许多测试脚本中，这毫无疑问是最重要的。这个交换机提供了许多强大的功能，包括保证的通讯速率、自动带宽管理和自动的流量跨度。

　　然而，PFC就像FCoE是一个可行的融合协议一样，能够填补应用服务器和存储之间的空白，让Nexus 5000成为数据中心整合计划中的一个非常需要的组件。

　　Apicella说，在他的测试中，一个仍然没有答案的问题是：Nexus 5000交换机已经证明是统一环境中服务器与存储设备之间的一个连接点。但是，这种交换机有胜任这个工作所需要的足够带宽和反应能力吗?

　　要回答这些问题，Apicella把这个测试搬到了一个不同的设置中。在那里，Nexus 5020连接到了8个运行NetPipe的主机。NetPipe是一个极好的性能测试基准工具，特别适用于交换机，因为你能够测量端对端的(主机对主机)的性能，记录在使用不同的数据传输规格时的这些结果是如何变化的。

　　Apicella用从1个字节到8,198个字节的数据规格运行了这个测试。但是，为了清晰起见，他没有列出全部的结果，仅根据两个方式列出了少量的结果。

　　为了模仿真实的工作条件，Apicella首先在交换机上没有任何其它通讯流量的情况下进行了测试，然后，增加一个和两个竞争的通讯流量。

　　最后，为了更好地体会这种交换机对传输速率和延迟有多大影响，Apicella连续进行了同样的测试，实际上用两个主机之间的直接连接替代这个交换机。

　　需要指出的是传输速率随着数据规格的加大逐步加快，达到了非常接近10G以太网理论容量的程度。

　　延迟的数字是越低越好。延迟的数字显然是证明这台交换机反应能力的最重要的证明。即使我们考虑到了在这个路径中的Nexus 5020的最佳结果，这个延迟仍是在3至3.5微秒。这实际上就使这台交换机增加的延迟。

    这个数字不仅接近思科所说的5020的性能，而且可能是应用程序和数据之间的最短的延迟。