Ist Ethernet für SSD-Storage-Umgebungen die richtige Netzwerktechnik?

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Die Bedeutung von Fibre Channel und Infiniband nimmt aufgrund schneller Ethernet-Varianten mit 10 und mehr Gigabit/Sekunden kontinuierlich ab, denn zu viele Aspekte sprechen für die 40 Jahre alte Übertragungstechnik. Doch ist Ethernet auch für SSD-Storage-Umgebungen geeignet? CTT Knowledge Base geht dieser Frage im Folgenden genauer nach.

In Zeiten von schnellen SSD-Speicherumgebungen wird der Ruf nach schnellen Netzwerkverbindungen immer lauter, denn nichts bremst die schnellen SSD-Speicherbausteine mehr aus als eine Netzwerkanbindung, die mit 100.000 und mehr IOPS nicht Schritt halten kann. Daher kommen vor allem in Highend-Storage-Umgebungen immer noch Infiniband und Fibre Channel zum Einsatz. Doch sind diese recht teuren und aufwändig zu implementierenden Netzwerktechniken in jedem Fall sinnvoll, oder lassen sie sich einfach durch Ethernet ersetzen? CTT Wissen ist diesen und anderen Fragen nachgegangen und zeigt, dass eine 40 Jahre alte Technik zunehmend auf der Überholspur ist.

Infiniband versus Ethernet versus Fibre Channel

Infiniband wurde für den seriellen Transport von großen Datenmengen innerhalb von Netzwerkinfrastrukturen entwickelt. Es sollte kostengünstiger als Fibre Channel (FC) sein und mindestens genauso gute Latenzzeiten bieten wie FC. Alles wurde mit Infiniband erreicht: Die theoretischen Datenraten liegen bei 2,5 GBit/s pro Kanal, üblicherweise werden vier Kanäle zusammengefasst, sodass man auf 10 Gigabit kommt – und das in beiden Richtungen. Die Latenzzeiten bewegen sich im Kleiner-2-Mikrosekunden-Bereich und kostengünstiger als Fibre Channel ist Infiniband ebenfalls. Allerdings konnte es sich in großen Netzwerken nie richtig durchsetzen, sodass es hauptsächlich in Cluster-Installationen zum Einsatz kommt.

Mit seinen 10 Gigabit befindet sich 10-GbE also mit Infiniband auf Augenhöhe, was den zunehmenden Erfolg von Ethernet teilweise erklärt. Hinzu kommen die große Verbreitung von Ethernet sowie die möglichen Übertragungsstrecken, die bei Kupferkabeln bis zu 100 Meter, bei Glasfaserleitungen sogar mehrere Kilometer betragen können.

10 und 40 Gigabit-Ethernet als Alternative zu Infiniband und Fibre Channel

Sieht man sich diverse Empfehlungen zahlreicher Experten an, benötigt man für leistungsfähige SSD-Speichernetze mindestens 8 Gigabit schnelle Fibre Channel-Verbindungen, besser sind sogar 16 GB-FC-Netze. Vergleichbar performante Ethernet-Implementierungen benötigen demgegenüber etwa 10 Gigabit, was angesichts der besseren Preise ganz klar für Ethernet spricht. Zudem nimmt die installierte Basis an iSCSI-tauglichen Geräten und Komponenten ständig zu, sodass auch diese Entwicklung Ethernet-basierte SSD-Speichernetze begünstigen wird. Zumindest im mittleren Marktsegment. Und wer noch schnellere Speichernetze braucht, sollte die (preisliche) Entwicklung in Sachen 40-Gigabit-Ethernet im Auge behalten!

Converged Ethernet wird es Infiniband und Fibre Channel schwer machen

Mit Converged Ethernet wird die Wachablösung von Infiniband und Fibre Channel weiter voranschreiten. Denn damit wird RDMA over Converged Ethernet (Remote Direct Memory Access) innerhalb von Speichernetzen auf Ethernet-Basis möglich sein, was vor allem für geringere Latenzzeiten sorgen wird als bei Fibre Channel. Das wird schnelle Speicherzugriffe von einem Rechner auf den anderen ermöglichen, und das über eine Standard-TCP/IP-Verbindung. Damit wird die Bedeutung von Ethernet im Vergleich zu Infiniband und Fibre Channel weiter zunehmen.

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