本文選自SNIA講座里的一篇同名文章，主要講述了以太網的發展，探討了當今以太網存儲技術，并推測了FCoE、PNFS和云環境等新興技術的影響。

簡介

在過去的二十年里，以太網首先是以存儲連網結構的形式出現，在上個世紀九十年代配備了網絡附屬存儲（NAS），在過去的十年里發展成iSCSI SAN。迄今為止，這些技術一直被視為專業市場，尤其是在同現有存儲連網技術進行對比的時候，實際上其中的每一個小市場領域的發展速度都比整個市場要快一些。

但我們現在也許正面臨著一個轉折點。據市場研究公司IDC發布的最新研究報告《IDC全球存儲系統跟蹤報告》稱，以太網存儲（NAS加上iSCSI）2010年在全球連網存儲產品總出貨量中所占比例已經上升到了51%，FC SAN連網存儲產品的銷售額在整個市場銷售總額中所占比例下降到了55%。鑒于以太網存儲的發展速度越來越快，新生技術層出不窮，我們有理由預測以太網存儲很快就會成為連網存儲市場銷售額中所占比例最大的市場領先者。

以太網無處不在

在過去的15年里，因特網已經成為各類企業和組織的運作架構，每一家企業都意識到鞏固的以太網基礎設施是目前保證企業競爭力的必要條件之一。因此，每一家企業都對以太網連網技術進行了大量的投資。

我們中間的很多人都見證了以太網的發展歷程，從10BASE-T到100BASE-T，現在達到1000BASE-T。每一代以太網技術都極大地增強了上一代以太網技術的功能，隨著產品銷量的增長和新生技術的普及應用，產品的價格逐步下滑。Gigabit Ethernet的出現實現了兩個重要的新應用，即企業網絡以太網存儲和VoIP。

隨著GbitE端口數量和應用范圍的增長，市場對10GbitE的要求和需求也都在增長。2002年6月，10GbitE以太網標準獲批。10GbitE產品自2003年起出現在市場上，最開始是提供交換機到交換機和交換機到路由器的連接。

后來，我們在高端NAS和iSCSI存儲系統中看到了其他的10GbitE產品。最近，在過去的兩年里，我們又看到了10GbE端口普遍出現在商品服務器平臺上，這主要是因為出現了標準高速I/O（PCIe），產品價格下降到足夠低的水平以及TCP/IP負載分流創新等。CPU能力的提升和大容量存儲設備占地面積的減小也推動了服務器虛擬化技術的發展，進而推動客戶對10Gigabit以太網連接的需求增長。

技術的發展永無止境。10GbitE接口數量的增加以及基于以太網的應用范圍的拓寬又推動市場對下一代速度更快的新技術的需求增長。 40Gb/100Gb以太網標準（IEEE 802.3ba）已于2010年6月獲批，適用于核心路由器和交換機的100Gb連接解決方案已經開始出現在廠商們今年的報價單上。以太網存儲技術

NAS

網絡附屬存儲（NAS）最早出現于上個世紀九十年代，最開始主要是為了替換傳統的Unix文件服務器。NAS的啟動技術是NFS，它是一種行業標準文件存取協議。微軟后來在Windows系統中推出了它自己的文件存取協議CIFS/SMB。

NAS系統與標準以太網網絡相連接，它比普通服務器的性價比更高，大大提高了易用性，并且還提供了內置自動數據管理和保護功能（如快照）。

雖然NAS最初的應用方向是文件共享類應用和用戶的主目錄存儲設備，但隨著技術的完善，易用性極高的NAS在通過文件系統界面管理數據的企業解決方案中的應用越來越多。最后所有的主導DBMS系統都針對這項技術進行了修訂，以支持文件存取，NAS成為一種流行的存儲解決方案。

NAS的應用范圍隨著1Gigabit以太網的普及、芯片組的改進和協議組的完善而大幅拓寬。2003年發布的NFSv 4又大大提升了NAS的安全性和存取控制，并且增加了復制和遷移等功能。

如今，你會發現NAS解決方案已被廣泛應用于企業各方面的應用之中，尤其是在客戶看重運行靈活性、易用性和總所有成本的時候。IDC認為NAS方面的收入占到了2010年連網存儲市場總收入的30%，年增長率為46%。

ISCSI

ISCSI是一項SAN協議，主要利用TCP/IP協議通過以太網傳輸SCSI模塊存儲指令和數據。iSCSI在設計時專門考慮到了充分發揮出TCP/IP協議的易用性、有效性和保障性優勢，可以提供從1GbitE到10GbitE及更高標準的無縫遷移，同時保持標準SCSI存儲設備的行為。這項標準于2003年獲得批準。

由于iSCSI解決方案從2004年開始上市銷售的時候光纖通道SAN已經占據了大片的市場，因此它們最初的目標客戶主要集中在對系統簡單性、靈活性和性價比要求都非常高的行業，主要應用于應用服務器的存儲整合方向。

大多數iSCSI解決方案都部署在大型企業的部門或地區級數據中心或是中小型企業的大型數據中心。在大多數情況下，那些解決方案都是替代直接連接存儲（DAS）解決方案的環保SAN，尤其是對管理支持、主機連接成本和基礎設施復雜性都要求很高的Windows和Linux環境中，那些應用環境一般禁止采用光纖通道SAN解決方案。

2010年，iSCSI系統收入占到連網存儲市場總收入的15%，年增長率為45%。虛擬服務器環境

虛擬服務器的出現推動了NAS和iSCSI在過去兩年里的高速發展，因為許多企業都在尋找單一網絡結構來支持虛擬服務器和數據移動性。 NAS是VMWare中使用最多的存儲協議，當客戶操作系統是Windows時，通常都會選擇iSCSI。以太網存儲逐漸成為大型虛擬服務器環境基礎設施的首選，如今有越來越多的企業尤其是服務供應商們只配備以太網數據中心。

新興技術

如今是虛擬服務器環境就是未來的云環境的樣品。大多數分析師都認為，虛擬服務器目前的滲透率還不到50%。隨著滲透率向著100%挺進，這將進一步推動以太網存儲使用率的提高。另外還有兩項新技術可能也推動了這一趨勢的發展。

FCoE和聚合

FCoE是一種新的協議，它可以利用光傳送系統讓光纖通道指令在以太網上傳送，而不是使用TCP/IP系統進行指令傳送。它可以向后兼容現有光纖通道終端基礎設施，它主要面向那些希望轉向聚合以太網基礎設施的數據中心而設計，而不是針對分散存儲和數據通信網絡。

FCoE是由INCITS T11委員會開發的一項標準，建立于一套全新的以太網功能之上，那些功能被統稱為"數據中心橋接"，可以提供一個相應的傳輸環境。這些功能都是由IEEE 802.1委員會開發出來的。

FCoE目前還處于早期部署階段，測試這項技術的IT組織比將它實際應用到產品中的IT組織多。但是隨著測試項目逐漸成為其他IT組織部署方案的參考方案，這種情況正在發生改變。

PNFS

自從NFSv4獲批以來，這項標準已經又取得了進一步的發展，值得注意的是NFSv4.1（即2010年1月份獲批的RFC-5661），它新增加了一些功能如并行NFS（即pNFS）。PNFS是這項標準在NAS創新中向前邁出的重要一步，它可以將數據分布在存儲設備群中，消除或減少負載均衡和容量均衡需求，提高系統的I/O性能。

預計pNFS和scale-out存儲環境將在未來12個月到18個月內進入市場并進一步拓展存儲市場。

結論

以太網是目前IT行業少數幾種最根本且應用最普遍的技術之一。 以太網存儲已經被應用于許多專業領域，成為當今連網存儲中最舉足輕重的一部分構成。如今的發展趨勢和新興技術將不可避免地推動以太網存儲成為未來IT環境的首先基礎設施。