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LHC計算網(wǎng)格（LHC Computing Grid）是一個國際性協(xié)作項目，包括網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)連接35個國家的140個計算中心，旨在處理LHC實驗中所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。CERN（歐洲核子研究組織）的LHC 所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流可達每秒300MB。

Enstore和dCache 是基于UNIX的存儲應(yīng)用，這兩者構(gòu)成了一個特殊的大規(guī)模存儲系統(tǒng)來訪問大量文件組成的大數(shù)據(jù)集。全球LHC計算網(wǎng)格的大量成員均使用這些應(yīng)用來在全球數(shù)幾十個站點進行數(shù)據(jù)的持續(xù)存儲和分布。

挑戰(zhàn)：dCache性能擴展

美國能源部（以下簡稱DOE）實驗室的dCache環(huán)境也屬于LHC 計算網(wǎng)格（LHC Computing Grid）的一部分，由多個存儲池組成。每個存儲池包含一個服務(wù)器和一對1GbE NICs。這兩個1GbE NICs組成2Gbps通道連接入網(wǎng)。每個服務(wù)器還包括FC接口直連存儲（DAS）。

DOE實驗室的dCache應(yīng)用可以將多個基于服務(wù)器的存儲池當作一個存儲系統(tǒng)使用，但是由于服務(wù)器上存在一個2GbE的吞吐量瓶頸，導(dǎo)致每個服務(wù)器的存儲容量最多只能擴大到40TB。在使用QLogic解決方案之前，存儲池容量雖然可以從40TB增加到180TB，但是通過2GbE連接傳送數(shù)據(jù)的耗時之長遠遠超過了最終用戶的忍受極限。為了縮短傳送數(shù)據(jù)所花的時間，DOE實驗室需要部署更多更小的存儲池或是增加連接這些新的更大的存儲池的帶寬。此外，要實現(xiàn)dCache系統(tǒng)的自動擴展，就需要一個能夠提供即時性能的解決方案，且無需系統(tǒng)定制或調(diào)優(yōu)。

對于處在這個狀況中的DOE實驗室IT團隊來說，很明顯，使用10GbE NICs會簡化系統(tǒng)設(shè)計，滿足對更多網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求，同時減少需要管理的網(wǎng)絡(luò)適配器數(shù)量。

圖1. dCache 存儲池。隨著存儲池容量增長到180TB，存儲服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)的10GbE雙連接成為瓶頸

解決方案

為了解決dCache應(yīng)用的擴展性問題， DOE使用QLogic 智能以太網(wǎng)適配器將服務(wù)器連接升級到10GbE。QLogic 是一個值得信任的供應(yīng)商，它為DOE實驗室生產(chǎn)環(huán)境提供了FC技術(shù)。

結(jié)果

為了評估采用10GbE新架構(gòu)的最佳總體解決方案，該實驗室在生產(chǎn)環(huán)境下運行dCache存儲應(yīng)用來對不同廠商的10GbE適配器進行性能測試。雖然有很多產(chǎn)品能夠滿足基本要求，但該實驗室更需要的是一個不需要調(diào)整的“開箱即用”的解決方案，這樣將有助于使用生產(chǎn)環(huán)境中已有的dCache和Enstore應(yīng)用傳送PB級的數(shù)據(jù)。

鑒于QLogic FC主機總線適配器在現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境的良好記錄，DOE實驗室將QLogic 3200系列智能以太網(wǎng)適配器作為10GbE網(wǎng)絡(luò)升級設(shè)備之一來進行評估。在測試過程中，QLogic 3200系列智能適配器的即時性能卓越，達到8.9Gbps，超出其他配置性能達21％。

圖2. QLogic 3200與其他10GbE 適配器的性能對比

憑借出色的40Gbps雙端口吞吐量，QLogic 3200系列適配器也可讓I/O密集型虛擬化環(huán)境從中受益。適配器的NIC分區(qū)（NPAR）技術(shù)允許用戶將每個物理以太網(wǎng)端口劃分成四個虛擬端口，并且可靈活、自定義地分配10Gbps端口帶寬。

圖3. dCache 存儲池采用10GbE QLogic 3200系列適配器擴展存儲池容量至180TB

DOE實驗室已經(jīng)在代理dCache環(huán)境下的存儲服務(wù)器中部署了Qlogic 3200系列智能以太網(wǎng)適配器。在消除I/ O吞吐量瓶頸之后，dCache存儲池容量突破了40TB的限制，每個存儲池可以配置高達180TB。此外，不僅NIC的數(shù)量減少了一半，整個系統(tǒng)的管理也得到簡化。