HBA虚拟化 以NPIV打通SAN虚拟化的最后一关

为了让虚拟环境下的服务器与SAN环境连接更加弹性和安全，同时简化SAN网络的架构，NPIV（N_Port ID Virtualization）协议因此诞生，相关产品包括光纤信道HBA卡等也在今年陆续到位。

N端口为主机端连接至光纤交换器的连接端口，NPIV即为光纤信道中的一个协议，目的在于让一个实体的N端口可以虚拟出数个N_Port ID。NPIV协议是由国际信息技术标准委员会（INCITS）所制定，其功能是由光纤信道HBA卡提供，但前端的虚拟平台以及后端的光纤信道交换器也要能支持。

NPIV之所以被制定，一开始是为了虚拟环境所设计，让不同的器可以对应至不同的N_Port ID，以区隔不同器与SAN环境的连接，因而提高安全性。

另外，这样的技术也适用在刀片服务器环境中，藉由将具备NPIV功能的软件安装在光纤交换器或网关器中，对于内部的刀片模块来说，该设备被视为一台交换器，对于外部来说，则相当于一个N埠，因此，从整个SAN（储存局域网络）架构来看，一台刀片机箱就如同是一台服务器，藉此简化SAN架构。

提高虚拟环境的安全性

作为服务器与SAN连结的光纤信道HBA卡，每一张卡都会被标上一个WWN（World Wide Name，全域名），作为SAN环境中主机与储存端资源对应的辨识标志。

然而，这样的机制在虚拟环境中却会有安全疑虑。由于一台实体服务器虚拟成多台器，但是却共享同一张光纤信道HBA卡，即使用同一个WWN，因此，器可以看到彼此间的LUN （Logical Unit Number，逻辑单元号码），让数据安全性无法确保。另一方面，也有可能造成数据毁损，举例来说，Windows系统就可能将Unix系统的磁盘驱动器视为未格式化、新的磁盘，而加以格式化，因此造成数据遗失。

因此，若光纤信道HBA卡能提供NPIV功能，就可以虚拟出数个N_Port ID和WWN，让不同虚拟主机可对应至单一的N_Port ID和WWN，使得器能够如同实体机器一般分配储存资源，也可降低储存资源分配错误的机率。

事实上，NPIV早已经被应用在大型主机的环境中，IBM与Emulex共同合作，在IBM System z9大型主机中便采用了具备NPIV功能的Emulex 光纤信道HBA，目前厂商则希望将该技术推广至开放架构中。

简化刀片架构管理

继惠普（HP）于今年第二季推出一款虚拟化连接（Virtual Connect）模块并在日前进行升级，诉求可以简化刀片环境中的SAN网络管理后，IBM于日前也推出一款新的刀片服务器管理工具Open Fabric Manager，两者都强调可在单一平台上监控100个刀片服务器机柜。

而这项变革便是来自对NPIV的支援。如IBM的Open Fabric Manager是配合Brocade与QLogic基于NPIV技术的光纤信道交换器，而HP除了提供Virtual Connect模块外，也可选择Brocade Access Gateway设备。

以Access Gateway为例，是采用具备NPIV功能的新版光纤信道交换器软件FOS v5.1，Brocade技术顾问左承齐表示，Access Gateway虽然是一台光纤交换器，但对于外部来说，却相当于是一个N埠。

他进一步表示，这样的好处在于可简化整个SAN架构，另一方面，也提高SAN架构弹性，以一个光纤网络体系架构而言，最高仅能配置239台交换器，但若是采用NPIV技术后，就可以在一个光纤网络体系架构中安装更多刀片服务器。

除了简化架构外，NPIV还有助于简化刀片服务器的管理。以往当前端的刀片服务器或后端的储存设备更换、变动时，就必须重新更改设定，作业相当繁杂，左承齐表示，藉由NPIV，可简化zoning（分区）和LUN Masking（逻辑指派）的设定，甚至可以不用重新更动。

在刀片模块与对外实体连接的比例上，左承齐表示，一般来说，并不会有限制，只要高于2：1即可。以HP的c7000刀片机箱为例，若采用Virtual Connect并选择16：1的比例，就可将内部的16台刀片服务器，同时透过一个实体的N端口连接至外部的光纤交换器上。

厂商竞相投入NPIV

目前HBA厂商已纷纷或计划推出提供NPIV功能的光纤信道HBA。Brocade自今年7月推出的光纤信道HBA系列已经具备NPIV功能，Emulex日前也宣布其基于NPIV技术的HBA已经与Microsoft Virtual Server进行整合，并预计在年底推出一款支持VMware的光纤信道HBA。QLogic也计划在年底前推出支持NPIV的HBA。

在虚拟平台上，VMware的新版ESX Server 3.5和VirtualCenter 2.5软件则首度支持NPIV协议。

Brocade台湾暨香港区总经理周恒毅表示，目前推出的光纤信道交换器也都能支持与NPIV功能的HBA连结