云计算是以服务形式交付 IT 的全面解决方案。它具有按需分配的特性,为企业节约早期的硬件和服务成本,也可以大大提高各企业的资源利用率。按服务的层次,云计算可以分为">基础架构云(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。
NPIV (N_Port ID Virtualization) 是一个工业标准,它通过虚拟 HBA 卡,提供多个主机共享同一个光纤通道的虚拟化实现,从而为基础架构云提供一种很好的技术解决方案。
本文将基于 IBM Power Systesm 产品,演示如何搭建基于 NPIV 环境的基础架构云环境,并向读者展示使用 IBM 云计算产品 SmartCloud Entry 来实现基础架构云的方法。
NPIV 简介
N_Port ID Virtualization (NPIV) 是一种应用到存储区域网络(SAN)光纤通道的虚拟化技术。SAN 网络主要包括服务器,光纤交换机,存储设备等,网络中各设备的之间的通信,都要通过相应的端口,在 NPIV 环境里,需要了解几个基本概念。
N_Port 在 SAN 网络中是对应于服务器或存储的节点的端口,比如服务器 HBA 卡上的端口,存储设备的目标端口。
F_Port 在 SAN 网络中对应于光纤交换机的端口。交换机上的 F_Port 连接到 N_Port,组成相应的通信链路。
E_Port 是对应交换机与交换机之间互联接口。
NPIV 技术实现了将物理上的单个 N_Port 虚拟出多个端口,每个端口拥有唯一的 N_Port ID(也称为 Fiber Channel ID, FCID)。这个 ID 是 24 位地址,每个 N_Port ID 会和一个 World Wide Port Name(WWPN) 建立映射关系。简单的来说,服务器上的 HBA 通过接入光纤通道网络中,获取 FCID,再把这些虚拟的 WWPN 注册到网络中,从而获取这些虚拟的 WWPN 对应的 FCID,这样就可以按照物理的 WWPN 操作,进行 SAN 的 Zone 的划分和存储 LUN 的映射。
NPIV 的优点 :
1) 相比传统的 vSCSI 方式,实现了 SAN 网络的 Zone 划分,存储 LUN 映射更加方便和安全。传统上,存储上映射的一个 LUN 对所有的物理机上的所有虚拟机是可见的,因为物理机上一个 WWPN 是在一个 Zone 里,而 NPIV 则可以实现每台虚拟机有对应的 WWPN,这样就只能看到对应的 LUN。
2)通过虚拟化 N_Port 减少了对于物理 HBA 卡的需求,实现了资源利用率的提高。
NPIV 云环境搭建
环境准备
本文将重点演示 NPIV 云环境的搭建,因此我们列出一些先决条件,它们的具体实现过程在此不再描述,如有必要,可参考相关资料或文章。
硬件准备: Power 机器一台 ( 已安装 VIOS2.2.1.0); Hardware
Management Console(HMC) 机器一台; IBM_2498_B24 SAN 交换机一台; 8GB 光纤卡; 存储 V7000; 软件准备: 安装 HMC 并升级到 V7R7.4.0.0; 配置 V7000 管理系统; VIOS 且升级到 2.2.1.3 ; 安装 SMIAgent 120.11.0;
硬件检查
检查所用光纤交换机是否支持 NPIV 功能
登录 IBM_2498_B24 光纤交换机,执行如下命令:
IBM_2498_B24:root> version Kernel: 2.6.14.2 Fabric OS: v6.3.0d Made on: Mon Mar 22 17:00:15 2010
Flash: Mon Jun 21 15:13:19 2010 BootProm: 1.0.9
其 Fabric OS 版本 (v6.3.0 d) 高于 5.3.0 表示 IBM_2498_B24 光纤交换机版本满足要求。
IBM_2498_B24:root> portcfgshow Ports of Slot 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 -----------------+--+--+--+--+----+--+--+--+----+--+--+--+----+--+--+-- Speed AN AN AN AN AN AN AN AN AN AN AN AN AN AN AN AN ...... NPIV capability ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON ON Ports of Slot 0 16 17 18 19 20 21 22 23 -----------------+--+--+--+--+----+--+--+-- Speed AN AN AN AN AN AN AN AN ...... NPIV capability ON ON ON ON ON ON ON ON
上述结果表明 NPIV 功能已经被打开。 如有必要,可以执行命令 portCfgNPIVPort <PORT_NUM>, 1打开对应端口号的 NPIV 功能。
检查 HBA 卡是否支持 NPIV 功能
使用用户 pamdin 登录 VIOS,执行命令:
$ lsnports name physloc fabric tports aports swwpns awwpns fcs0 U78AA.001.WZSGCF1-P1-C4-T1 0 64 64 2048 2048 fcs2 U78AA.001.WZSGCF1-P1-C5-T1 0 64 64 2048 2048 fcs6 U78AA.001.WZSGCF1-P1-C1-C3-T1 1 64 64 2048 2047
其中 fabric 为 1 表明该端口被使用。
执行命令:
$ lsdev -dev fcs6 name status description fcs6 Available 8Gb PCI Express Dual Port FC
Adapter (df1000f114108a03)