Fibre Channel przez Ethernet

Fibre Channel over Ethernet ( FCoE ) to technologia sieci komputerowych , która hermetyzuje ramki Fibre Channel w sieciach Ethernet . Dzięki temu Fibre Channel może korzystać z 10 Gigabit Ethernet (lub wyższych prędkości) przy jednoczesnym zachowaniu protokołu Fibre Channel. Specyfikacja była częścią International Committee for Information Technology Standards T11 FC-BB-5 opublikowanego w 2009 roku.

Połączona pamięć masowa i sieć lokalna

Funkcjonalność

FCoE transportuje Fibre Channel bezpośrednio przez Ethernet , będąc niezależnym od schematu przekazywania Ethernet. Specyfikacja protokołu FCoE zastępuje warstwy FC0 i FC1 stosu Fibre Channel przez Ethernet. Zachowując natywne konstrukcje Fibre Channel, FCoE miało integrować się z istniejącymi sieciami Fibre Channel i oprogramowaniem do zarządzania.

Centra danych wykorzystywały Ethernet dla sieci TCP/IP i Fibre Channel dla sieci pamięci masowej (SAN). Dzięki FCoE Fibre Channel staje się kolejnym protokołem sieciowym działającym w sieci Ethernet, obok tradycyjnego protokołu internetowego (IP). FCoE działa bezpośrednio nad Ethernetem w stosie protokołów sieciowych, w przeciwieństwie do iSCSI , który działa na TCP i IP. W rezultacie FCoE nie jest rutowalny w warstwie IP i nie będzie działać w routowanych sieciach IP.

sterowania przepływem opartego na priorytetach , w przeciwieństwie do Fibre Channel, FCoE wymagało ulepszeń standardu Ethernet w celu obsługi mechanizmu sterowania przepływem opartego na priorytetach (w celu zmniejszenia utraty ramek z powodu przeciążenia). Organ normalizacyjny IEEE dodał priorytety w . mostkowania centrów danych (dcb).

Fibre Channel wymagał trzech podstawowych rozszerzeń, aby zapewnić możliwości Fibre Channel w sieciach Ethernet:

Hermetyzacja natywnych ramek Fibre Channel w ramki Ethernet.
Rozszerzenia samego protokołu Ethernet, aby umożliwić sieć szkieletową Ethernet, w której ramki nie są rutynowo tracone w okresach przeciążenia.
Mapowanie między identyfikatorami Fibre Channel N_port ID (inaczej FCID) a adresami MAC sieci Ethernet.

„Konwergentna” karta sieciowa

Komputery mogą łączyć się z FCoE za pomocą konwergentnych kart sieciowych (CNA), które zawierają zarówno kartę magistrali hosta Fibre Channel (HBA), jak i kontroler interfejsu sieci Ethernet (NIC) na tej samej karcie fizycznej. Karty CNA mają jeden lub więcej fizycznych portów Ethernet. Hermetyzację FCoE można przeprowadzić w oprogramowaniu za pomocą konwencjonalnej karty interfejsu sieciowego Ethernet, jednak FCoE CNA odciąża (z procesora) przetwarzanie ramek niskiego poziomu i funkcje protokołu SCSI tradycyjnie wykonywane przez adaptery magistrali hosta Fibre Channel.

Aplikacja

Głównym zastosowaniem FCoE są sieci pamięci masowej (SAN) w centrach danych. FCoE ma szczególne zastosowanie w centrach danych ze względu na możliwą redukcję okablowania, a także w aplikacjach do wirtualizacji serwerów, które często wymagają wielu fizycznych połączeń we/wy na serwer.

Dzięki technologii FCoE ruch danych w sieci (IP) i pamięci masowej (SAN) można skonsolidować za pomocą jednej sieci. Ta konsolidacja może:

zmniejszyć liczbę kart interfejsu sieciowego wymaganych do połączenia z różnymi sieciami pamięci masowej i IP
zmniejszyć liczbę kabli i przełączników
obniżyć koszty zasilania i chłodzenia

Format ramki

Format ramki FCoE

FCoE jest enkapsulowane przez Ethernet przy użyciu dedykowanego typu Ether , 0x8906. Pojedyncze 4-bitowe pole (wersja) spełnia wymagania podtypu IEEE . Znacznik 802.1Q jest opcjonalny, ale może być niezbędny w danej implementacji. SOF (początek ramki) i EOF (koniec ramki) są kodowane zgodnie z specyfikacją RFC 3643 . Zarezerwowane bity są obecne, aby zagwarantować, że ramka FCoE spełnia wymagania dotyczące minimalnej długości Ethernet. Wewnątrz zamkniętej ramki Fibre Channel nagłówek ramki jest zachowywany, aby umożliwić połączenie z siecią pamięci masowej poprzez przekazanie ramki Fibre Channel bezpośrednio po deenkapsulacji.

FIP (FCoE Initialization Protocol) jest integralną częścią FCoE. Jego głównym celem jest wykrywanie i inicjowanie jednostek zdolnych do FCoE podłączonych do chmury Ethernet. FIP używa dedykowanego Ethertype 0x8914.

Oś czasu

W październiku 2003 r. firma Azul Technology opracowała wczesną wersję i złożyła wniosek patentowy.

W kwietniu 2007 r. rozpoczęto działalność normalizacyjną FCoE.

W październiku 2007 r. W Storage Network World odbyło się pierwsze publiczne demo FCoE typu end-to-end, w tym adaptery firmy QLogic, przełączniki firmy Nuova Systems i pamięć masowa firmy NetApp (żadna z zaangażowanych firm nie ogłosiła wówczas żadnych produktów).

W kwietniu 2008 r. wczesnym wdrożeniowcem była Nuova Systems, spółka zależna Cisco Systems , która ogłosiła zmianę. Firma Brocade Communications Systems również ogłosiła wsparcie w 2008 roku. Jednak po kryzysie finansowym końca pierwszej dekady XXI wieku trudno było wprowadzić jakąkolwiek nową technologię.

W czerwcu 2009 roku technologia FCoE, która została zdefiniowana jako część standardu T11 FC-BB-5 Międzynarodowego Komitetu ds. Standardów Technologii Informatycznych (INCITS), została przekazana do ANSI w celu publikacji.

W maju 2010 roku norma FC-BB-5 została opublikowana jako ANSI/INCITS 462-2010. W INCITS wykonano dodatkową pracę.

Przełączniki do centrów danych firmy Force10 i Dell PowerConnect obsługują technologię FCoE, a w czerwcu 2013 r. firma Dell Networking , która jest nową marką obejmującą całą ofertę sieciową firmy Dell, wprowadziła serię S5000 , która może być w pełni natywnym przełącznikiem FCoE z opcją dołączenia natywny moduł Fibre Channel, umożliwiający podłączenie S5000 bezpośrednio do środowiska FC SAN.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

FCoE