Auswahl von Enterprise-Blockspeichern

Auswahl eines Enterprise-Blockspeicherprotokolls

Die Transportprotokolle Fibre Channel, iSCSI, iSER und NVMe-oF ermöglichen die gemeinsame Nutzung von Blockspeichern. Die richtige Entscheidung hängt von der Host-Unterstützung, der bestehenden Infrastruktur, Ausfallbereichen und der Betriebsverantwortung ab

Umgebung starten
Anforderung für gemeinsam genutzten Blockspeicher
Fibre Channel-Fabric
Ethernet oder RDMA-Fabric
FCP
NVMe/FC
iSCSI
iSER
NVMe/TCP
NVMe/RDMA
Kein universeller Gewinner Die Eignung des Transports hängt vom gesamten Host-, Netzwerk- und Speicherpfad ab
Protokoll ≠ Verfügbarkeit Multipathing, Zielausfallsicherung und Datenschutz sind separate Designebenen
Kompatibilität zuerst Eine durchgängig unterstützte Konfiguration ist wichtiger als ein theoretischer Vorteil
Anzahl der Operationen Das Team muss die gewählte Fabric überwachen, Fehler beheben und testen können
Vier Entscheidungen vor dem Protokoll

Beginnen Sie mit Anforderungen, die sich bei Einführung eines neuen Transports nicht ändern

01

Host-Ökosystem

Listen Sie Hypervisor-Versionen, Betriebssysteme, Datenbankanforderungen, Initiatoren, Multipath-Implementierungen und Boot-Abhängigkeiten auf

02

Ausfallmodell

Definieren Sie, was bei Ausfall von Kabel, Switch, Netzwerk, Zielport, Controller und dem gesamten Speicherknoten geschieht

03

Vorhandenes Fabric

Entscheiden Sie, ob ein betriebenes FC-SAN, herkömmliches Ethernet oder ein qualifiziertes RDMA-Netzwerk wiederverwendet werden soll

04

Betriebliche Zuständigkeit

Ermitteln Sie, wer die Zonierung, VLANs, verlustfreie Ethernet-Einstellungen, Firmware, Pfadrichtlinien und Änderungsfenster kontrolliert

Wählen Sie ein Transportprotokoll nicht allein anhand der Bandbreite aus Warteschlangenverhalten, Latenzkonsistenz, CPU-Pfad, Wiederherstellungszeiten und Plattformunterstützung sind oft wichtiger als die nominale Verbindungsrate

Die sechs Optionen

Ähnliche Ziele, unterschiedliche Befehlsmodelle und betriebliche Abhängigkeiten

SCSI • FC-Fabric

Fibre Channel

Ausgereifter FCP-Blockspeicher mit dedizierten HBAs und geschalteten FC-Fabrics

  • Optimale Eignung für bestehende SAN-Infrastrukturen in Unternehmen
  • Dedizierte Fabric und spezialisiertes Betriebsmodell
  • Zoning, LUN-Maskierung und Multipathing bleiben unerlässlich
NVMe • FC Fabric

NVMe/FC

Native NVMe-Befehle werden über eine Fibre Channel Fabric transportiert

  • Kann die operative Trennung von FC aufrechterhalten
  • Erfordert durchgängige NVMe/FC-Unterstützung
  • Nicht dasselbe Protokoll wie das herkömmliche FCP
SCSI • TCP/IP

iSCSI

Das etablierte SCSI-Befehlsmodell wird über routingfähiges TCP/IP übertragen

  • Breite Initiator- und Betriebssystemkompatibilität
  • Nutzt vertraute Ethernet- und IP-Kenntnisse
  • Benötigt unabhängige Pfade und diszipliniertes Speichernetzwerk
SCSI • RDMA

iSER

iSCSI Erweiterungen für RDMA erhalten das iSCSI-Ökosystem bei, während der Datenpfad geändert wird

  • Nützlich, wenn die Semantik von iSCSI erhalten bleiben muss
  • Erfordert kompatible Unterstützung für RDMA an beiden Enden
  • Die Fabric-Qualifizierung ist anspruchsvoller als gewöhnliche TCP
NVMe • TCP/IP

NVMe/TCP

Native NVMe-Warteschlangen und -Befehle, die über Standard-TCP/IP-Netzwerke transportiert werden

  • Routingfähig und einsetzbar über Standard-Ethernet
  • Vermeidet RDMA-spezifische Fabric-Anforderungen
  • Die Unterstützung von Host- und Zielfunktionen muss noch validiert werden
NVMe • RDMA

NVMe/RDMA

Natives NVMe über einen qualifizierten RDMA-Transport wie RoCE oder InfiniBand

  • Entwickelt für einen Datenpfad mit geringerem Overhead
  • Erfordert kompatible Adapter, Treiber und Fabric
  • Die Betriebsqualität entscheidet darüber, ob der Vorteil realisiert wird
Direkter Vergleich

Vergleichen Sie, was betrieben werden muss – nicht nur, was übertragen wird

Diese Eigenschaften sind architektonische Tendenzen. Die genaue Leistung und Unterstützung hängen von der Implementierung, der Version, der Hardware und der Workload ab

Protokoll Befehlsmodell Fabric Routing Host-Datenpfad Betriebsstärke Primäre Abhängigkeit
Fibre Channel SCSI / FCP Dedizierter FC Fabric-basiert, kein IP-Routing HBA-zentriert Ausgereifte SAN-Verfahren und Isolation Qualifizierter HBA, Switch, Optik, Zoning und Pfadrichtlinie
NVMe/FC Natives NVMe FC Fabric-basiert, kein IP-Routing HBA-zentriert Behält das FC-Fabric-Modell bei End-to-End-Unterstützung für NVMe/FC-Host, Fabric und Ziel
iSCSI SCSI über TCP Ethernet / IP Routingfähig TCP-Software oder Offload-Pfad Umfassende Kompatibilität und vertraute Diagnosefunktionen Korrektes VLAN-, Pfad-, MTU-, Sicherheits- und Multipathing-Design
iSER iSCSI mit RDMA-Datenübertragung RDMA-Netzwerk Abhängig vom gewählten RDMA-Transport RDMA-fähiger Pfad Bewahrt die iSCSI-Semantik Kompatibler iSER-Initiator, Ziel, Adapter, Treiber und Fabric
NVMe/TCP Natives NVMe über TCP Ethernet/IP Routingfähig TCP-Software oder Offload-Pfad Modernes NVMe-Modell über Standard-Ethernet Host-NVMe/TCP-Funktionen, Zielfunktionen und unabhängige Pfade
NVMe/RDMA Natives NVMe RoCE, InfiniBand oder ein anderes unterstütztes RDMA-Transportprotokoll Transportspezifisch RDMA-fähiger Pfad Fabric-Pfad mit geringerem Overhead bei korrekter Implementierung Vollständige RDMA-Qualifizierung und operative Fabric-Disziplin
Eine hervorgehobene Zeile kennzeichnet einen gemeinsamen Ausgangspunkt für neue Ethernet-Implementierungen, keine universelle Empfehlung
Entscheidungspfad

Die installierte Umgebung zur Eingrenzung der Kandidaten verwenden

Welches Speichernetzwerk soll das Projekt betreiben?

Vorhandenes oder bewusst ausgewähltes FC-Fabric

Ist das etablierte SCSI-Ökosystem die Voraussetzung?
Ja → Fibre Channel Priorisierung von ausgereifter FCP-Interoperabilität, Zoning und Host-Multipathing
Nein → NVMe/FC evaluieren Nur verwenden, wenn Host, HBA, Switches und Ziel den nativen NVMe-Pfad unterstützen

Ethernet- oder RDMA-Fabric

Welches Befehlsmodell und welche Fabric-Funktionalität werden benötigt?
SCSI + TCP → iSCSI Wählen Sie diese Option für breite Kompatibilität und ein etabliertes IP-SAN-Betriebsmodell
SCSI + RDMA → iSER Die Semantik von iSCSI auf einem qualifizierten RDMA-Pfad beibehalten
NVMe + TCP → NVMe/TCP Natives NVMe auf routingfähigem Standard-Ethernet verwenden
NVMe + RDMA → NVMe/RDMA Verwenden, wenn das gesamte RDMA-Netzwerk und der Hostpfad validiert sind
Abbruch, wenn ein Kandidat von einer Schicht nicht unterstützt wird Ein Transport ist nur dann möglich, wenn Initiator, Multipathing-Implementierung, Adapter, Treiber, Switches und Speicherziel eine validierte Kombination bilden
Workload-Perspektive

Die Anwendung beeinflusst die Entscheidung, bestimmt sie aber selten allein

VMware vSphere

Kompatibilität und Wiederherstellungsverhalten

Überprüfen Sie die ESXi-Version, den Initiator, die Pfadrichtlinie, das Datenspeicherdesign und das Zielverhalten. Die Unterstützung für Fused Command ist insbesondere für NVMe-oF relevant und nicht bei allen Speicherimplementierungen identisch

Microsoft Hyper-V

MPIO und Clusterkoordination

Wählen Sie einen unterstützten Blockpfad und aktivieren Sie das erforderliche Multipathing auf jedem Host. Virtuelles Fibre Channel fügt separate NPIV- und Gastsystem-Designanforderungen hinzu

eEVOS

Externer gemeinsam genutzter Speicherkonsument

eEVOS kann kompatiblen gemeinsam genutzten Blockspeicher über integrierte Initiatoren nutzen und gleichzeitig Virtualisierung und integriertes Backup & Disaster Recovery bereitstellen

Datenbanken

Latenzkonsistenz und -wiederherstellung

Messen Sie den gesamten E/A-Pfad und überprüfen Sie das Datenbankverhalten bei Pfadübergängen. Ein geringerer Protokoll-Overhead behebt kein unterdimensioniertes oder instabiles Speichersystem

Gemischte Betriebssysteme

Umfassende Initiatorunterstützung

iSCSI oder etablierte FC können das Integrationsrisiko reduzieren, wenn mehrere Host-Generationen dieselbe Speicherplattform nutzen müssen

KI und Dense Flash

Parallelität und Fabric-Effizienz

NVMe-oF eignet sich möglicherweise gut für hochparallele Workloads, aber Fabric, CPU, Beschleuniger-Datenpfad und Speichermedien müssen gemeinsam bewertet werden

Verfügbarkeitsrealität

Das Protokoll allein gewährleistet keine Hochverfügbarkeit

Ein robustes Design muss Ausfälle entlang des gesamten Datenpfads überstehen und die Speicherverwaltung korrekt gewährleisten

Hostpfad

Separate Initiator-Ports, Treiber und Multipathing-Logik müssen einen ausgefallenen Pfad erkennen und die Wiederherstellung ermöglichen

Netzwerkstruktur

Zwei an einen Switch oder eine Upstream-Komponente angeschlossene Kabel bilden keine unabhängigen Ausfalldomänen

Zieldienst

Zielports, -adressen oder -controller müssen ohne Konflikte bei der Speicherverwaltung ausfallen

Datenschicht

Replikation, gemeinsam genutzter Datenpool oder Scale-Out-Platzierung bestimmen, ob die zugrunde liegenden Daten verfügbar bleiben

Betriebliche Abwägungen

Jede Option verlagert die Komplexität an eine andere Stelle

TCP-basierter Speicher

Stärke Routingfähige Netzwerke, vertraute Tools und breite Verfügbarkeit von Ethernet-Kenntnissen
Genau beobachten Überlastung, Pfadunabhängigkeit, MTU-Konsistenz, Host-CPU-Auslastung und Isolation des Speicherdatenverkehrs
Typische Kandidaten iSCSI für SCSI-Kompatibilität; NVMe/TCP für ein natives NVMe-Befehlsmodell

Spezialisierte Fabrics

Stärke Dedizierte Betriebsdomäne und ein speziell für Speicher entwickelter Datenpfad
Genau beobachten Qualifikation, Firmware, Optik, Fabric-Konfiguration und Verfügbarkeit von Fachkenntnissen
Typische Kandidaten FCP oder NVMe/FC auf Fibre Channel; iSER oder NVMe/RDMA auf einer qualifizierten RDMA-Fabric
Implementierungsbeispiele für euroNAS

Jede Plattform ihrer tatsächlichen Speicherrolle zuordnen

euroNAS dient als praktisches Implementierungsbeispiel. Das Protokoll muss weiterhin mit der aktuellen Version, Lizenz, Hardware und validierten Client-Plattform übereinstimmen

Plattform Zielprotokolle in diesem Vergleich Initiator-/Konsumentrolle Verfügbarkeitsmodell Beste Architekturfrage
euroNAS Premium FC-, iSCSI/iSER- und NVMe-oF-Transporte auf qualifizierter Hardware Integrierte Initiatoren, sofern unterstützt Eigenständiger Speicherserver, einschließlich Bereitstellungen virtueller Speichergeräte Ist ein einzelner Speicherserver für das erforderliche Servicelevel ausreichend?
euroNAS HA Cluster Hochverfügbare FC-, iSCSI/iSER- und NVMe-oF-Ziele auf qualifizierter Hardware Integrierte Initiatoren, sofern unterstützt Automatisches Service-Failover auf zwei Knoten mittels synchronem Mirroring oder Shared-Storage-Modell; asynchrone Replikation ist eine separate DR-Option Welches Datenmodell und welches Failover-Verhalten sollen die beiden Knoten bereitstellen?
eEKAS iSCSI/iSER- und NVMe-oF-Ziele
Kein FC-Ziel
Kann kompatible externe FC-Ziele über seinen FC-Initiator nutzen Ceph Scale-Out-Speicher ohne feste Zwei-Knoten-Grenze Benötigt das Projekt verteilte Kapazität und Gateway-Skalierung anstelle eines Zwei-Controller-Systems?
eEVOS Keine Rolle des Speicherziels in diesem Vergleich Nutzt kompatiblen externen gemeinsam genutzten Blockspeicher über integrierte Initiatoren Virtualisierungsplattform mit integriertem Backup & Disaster Recovery Soll die Plattform Rechenleistung, Virtualisierung, Backup und Speichernutzung kombinieren?
Einzelner Speicherserver

euroNAS Premium

Verwenden Sie diese Option, wenn ein eigenständiges Speichersystem mehrere Datei- und Blockdienste bereitstellen soll

Premium-Details →
Zwei-Knoten-Kontinuität

HA Cluster

Verwenden Sie diese Option, wenn Zieldienste und deren geschützte Daten zwischen zwei Speicherknoten ausfallen müssen

HA Cluster Details →
Verteilter Speicher

eEKAS

Verwendung für skalierbaren Speicher auf Basis von Ceph; externer FC-Speicher wird nur über einen Initiator genutzt

eEKAS Details →
Virtualisierungsplattform

eEVOS

Verwendung als Alternative zu VMware, die Virtualisierung, Speichernutzung und Backup & Disaster Recovery kombiniert

eEVOS Details →

VMware Zusammengeführte Befehle: Für NVMe-oF-Projekte muss sichergestellt werden, dass die vollständige Zielimplementierung das vom ausgewählten VMware-Release geforderte Befehlsverhalten unterstützt. Protokollkonnektivität allein ist nicht ausreichend, und die Unterstützung variiert je nach Speicherhersteller. Die hier beschriebenen Zielplattformen euroNAS und NVMe-oF unterstützen Fused Commands und Multipathing

Primäre technische Referenzen

Standards und Plattformrichtlinien

iSCSI-Protokoll

IETF RFC 7143 definiert das SCSI-over-TCP-Protokoll, Sitzungen, Namensgebung und Sicherheitsaspekte

Open RFC 7143 →
iSER

IETF RFC 7145 definiert die iSCSI-Erweiterungen und die Datenübertragung, die mit RDMA verwendet werden

Open RFC 7145 →
NVMe over Fabrics

NVM Express erklärt, wie native NVMe-Befehle über die Transportprotokolle TCP, RDMA und Fibre Channel funktionieren

Open NVM Express-Leitfaden →
NVMe/TCP

NVM Express dokumentiert die Zuordnung von NVMe-Warteschlangen und die Datenübertragung über TCP

Open NVM Express-Leitfaden →
NVMe/RDMA

Die NVM Express RDMA-Transportspezifikation definiert den NVMe-Daten- und Speichertransfer über ein RDMA-Fabric

Open NVM Express-Spezifikation →
Fibre Channel

SNIA erläutert FC-Fabric-Topologie, verlustfreie Blocklieferung in der richtigen Reihenfolge und redundante Fabric-Verfahren

Öffnen Sie die SNIA-Richtlinien →
Multipathing für VMware

Broadcom dokumentiert ESXi-Pfadauswahlrichtlinien und aktives/optimiertes Verhalten für ALUA

Öffnen Sie die Broadcom-Richtlinien →
Microsoft MPIO

Microsoft dokumentiert die Anforderungen für MPIO- und Fibre Channel-Speicher in Hyper-V-Umgebungen

Microsoft-Anleitung öffnen →
Linux DM Multipath

Red Hat erklärt, wie mehrere SAN-Pfade zu einem logischen Blockgerät mit Failover werden

Red Hat-Anleitung öffnen →

Die Auswahlliste in eine validierte Architektur umwandeln

Hosts, Anwendungen, vorhandene Switches, Adapter, Verfügbarkeitsziele und betriebliche Einschränkungen teilen. Das Ergebnis sollte ein durchgängig unterstütztes Design sein – nicht nur ein Protokollname

Architekturbeschreibung

Fibre Channel, NVMe, iSCSI, VMware, Hyper-V und zugehörige Marken gehören ihren jeweiligen Eigentümern. VMware und Microsoft werden als Beispiele für technische Interoperabilität genannt; diese Seite impliziert keine Partnerschaft oder Zertifizierung. Die Aussagen stellen architektonische Richtlinien und keine Leistungsgarantien dar. Unterstützte Konfigurationen hängen von aktuellen Produktversionen, Lizenzen, qualifizierter Hardware, Treibern, Firmware, Switches und validierten Client-Plattformen ab

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