Jumbo Frames的应用

    目前，iSCSI和存储厂商都努力在iSCSI SAN上应用”Jumbo Frame”技术。早在以太网还是处于半双工的网络时，最大的帧规定为1,500比特，这是为了确保任一节点不独占整个网络的带宽。但问题是现在的主机服务器操作系统从硬盘读写的单位为一簇4KB，甚至于更大。如果帧传送的大小不能超过1,500b时，那么iSCSI数据就必然需要成倍的提高发送频率才能满足需要。然而这又导致了TCP/IP协议栈占用CPU过高情况的发生，因为数据的分割、校检、组合等过程处理的帧大大增加。小数据包也导致了带宽易被占用的情况，因为更多的时间花在了帧之间的间隔上，并且帧报头的处理和校检也需要时间。

    为了解决这个问题，现在的企业级千兆以太网设备都不同程度地支持了Jumbo Frame。我们发现应用了Jumbo Frame的iSCSI性能表现上提高了5%左右，同时服务器CPU的利用率降低了2-3%。虽然这其中CPU利用率这一项也可能有TOE和HBA的“减负”作用在内，但总的说来，Jumbo Frame的应用提高了整体的性能。

    应用Jumbo Frame，首先要确保所有iSCSI网络上的设备，包括交换机、网络接口卡和目标设备等的最大帧尺寸设为相同。Jumbo Frame没有统一的最大尺寸，通常设备支持的范围在9,000 byte到16KB。但是，如果将服务器或存储阵列的最大帧尺寸设的大于交换机的话，通常你的iSCSI系统表现上会更好一些。当然，一旦你的传输数据超过了交换机的最大帧尺寸，还是会发生磁盘I/O错误。

网卡的选择

    虽然大部分的操作系统支持iSCSI软件网卡接口，所以原则上容许任何以太网卡用来连接服务器和iSCSI磁盘阵列，但我们并不推荐你使用旧式的千兆以太网卡。旧式网卡主要针对的是工作站，而工作站内部通信主要是靠带宽仅达千兆的32位PCI总线，网卡需要和其他是设备共享总线通道。而服务器以太网卡使用的是速度快的多的PCI-X或PCI-E总线通道，并有板载硬件TCP/IP校检和装卸，这能降低CPU处理iSCSI数据的利用率，如Broadcom的NetXtreme板载控制芯片就被大多数服务器所采用。

    另外，即使是选用了新型的网卡，一定要注意给它安装上生产商特定的驱动，因为Windows自带的驱动通常不支持网卡的高级功能，如Jumbo Frame和TCP校检和装卸。

    如果选用了Alacritech或Chelsio公司的TOE卡，那么它的功能则更为强大。首先，它的卡载处理器能从硬件上处理TCP的分割和再组装，还有校检计算等。其次，TOE卡还能加速任一形式的TCP交通，并能与软件模拟的以太网卡并行工作。而像QLogic和Adaptec出品的iSCSI HBA，不仅能支持TCP管理中的装卸，甚至能支持更高级的iSCSI协议。这对主机操作系统而言，更像是一个磁盘控制器，而不仅仅是一个以太网卡了。

    尽管TOE和iSCSI HBA在服务器运行一些常规应用程序，如SQL之类时，能帮助降低CPU 10-15%的运算周期时间。这点是不错，但对于厂商宣称的更快的磁盘I/O速度，我们在实践中却没有感觉出来。实际上，对于大多数中等规模以上的服务器，CPU并不是瓶颈所在，所以我们仅推荐少数需要的服务器使用TOE和HBA。

    如果从iSCSI SAN的启动方面来看，那么iSCSI HBA的应用优势还是很明显的，它能使SAN的启动更为简易。此时的HBA扮演的是磁盘控制器的作用（还要有INT 13 BIOS支持），因此你可以把系统启动盘置于iSCSI的磁盘阵列上。况且，从SAN的启动方式使得创建多台同类服务器变得简单：只要简单拷贝启动卷就能在另一个磁盘创建Web站点或终端服务器。

    EmBoot的netboot/i则是结合PXE(Pre-Execution Environment)和TFTP服务器使得服务器可以通过普通的以太网卡从iSCSI SAN启动。实现方式却是在本地磁盘中创建系统卷，然后通过传输拷贝到SAN作为启动项。听起来有点名不副实，不过我们却希望服务器厂商能在下一代产品中支持此项技术。

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