Fcoe что это

FCoE

Fibre Channel over Ethernet, или FCoE, это новый протокол (транспорт), определенный стандартом в комитете T11. (T11 это комитет в составе International Committee for Information Technology Standards— INCITS —отвечающий за Fibre Channel.) FCoE переносит фреймы Fibre Channel через Ethernet, инкапсулируя кадры Fibre Channel в jumbo frames Ethernet-а. В данный момент программно реализован Linux подсистемой LIO-Target.

Если вы считаете, что её стоило бы доработать как можно быстрее, пожалуйста, скажите об этом.

Просмотры

Личные инструменты

Поиск

Инструменты

Ссылки сюда
Связанные правки
Спецстраницы
Версия для печати
Постоянная ссылка

Последнее изменение этой страницы: 03:32, 9 октября 2013.
К этой странице обращались 14 399 раз.
Политика конфиденциальности
Описание Xgu.ru
Отказ от ответственности

FCoE: Будущее Fibre Channel

Шум вокруг планов в отношении Fibre Channel over Ethernet (FCoE), объявление о поддержке его почти каждым производителем в нашей индустрии, все выглядит так, словно этот транспорт намеревается в ближайшее время окончательно вытеснить существующие сети Fibre Channel. Усилия по стандартизации завершились ратификацией, в 2009 году, поэтому многие производители, в том числе (и одними из первых) NetApp, и наш давний партнер Cisco, активно выводят продукты с использованием FCoE на рынок.

Что такое FCoE?
Почему именно FCoE?
Каковы возможности FCoE?
К чему нам готовиться в будущем?

Что такое FCoE?

Fibre Channel over Ethernet, или FCoE, это новый протокол (транспорт), определенный стандартом в комитете T11. (T11 это комитет в составе International Committee for Information Technology Standards— INCITS —отвечающий за Fibre Channel.) FCoE переносит фреймы Fibre Channel через Ethernet, инкапсулируя кадры Fibre Channel в jumbo frames Ethernet-а. Стандарт в полном объеме ратифицирован в 2009 году.

Почему FCoE?

Предпосылки, стоящие за созданием FCoE были в идее консолидировать ввод-вывод, и позволившей бы, тем самым, безопасно сосуществовать различным типам трафика в одном «проводе», что уменьшит номенклатуру и упростит кабельное хозяйство, уменьшит количество необходимых адаптеров на хост и снизит энергопотребление.

Рис 1) Снижение сложности с использованием FCoE.

Сила, которая ведет вперед FCoE, это необходимость снижения совокупной стоимости владения (total cost of ownership (TCO)), одновременно с сохранением существующей инфраструктуры и обратной совместимости, а также привычных процедур и процессов. С помощью конвергенции Fibre Channel и Ethernet, и устранения необходимости в использовании разных сетевых технологий, FCoE обещает значительное снижение сложности сетевой структуры, а учитывая еще и стремительное дешевение элементов инфраструктуры 10Gb Ethernet — еще и снижение стоимости.

Первоначально, большинство внедрений FCoE делалось на «уровне» хост-систем и коммутаторов, в то время, как системы хранения продолжали использовать нативный Fibre Channel вместо FCoE. Это помогает сохранить большие инфраструктурные вложения, которые делались в FC на протяжении многих лет.
Большое достоинство FCoE в том, что он обеспечивает плавную миграцию от FC, как интерфейса, к Ethernet (сохраняя при этом FC как протокол). Можно будет расширять, или заменять часть вашей сети FC на коммутаторы Ethernet, позволяя вам осуществить переход от одной сетевой технологии (FC) к другим (Ethernet), по мере того, как это станет необходимым.
В дальней перспективе, если FCoE окажется успешен, вы сможете выбрать при обновлении вашей инфраструктуры, или построении нового датацентра, систему хранения, нативно поддерживающую FCoE. NetApp объявил о нативной поддержке в своих системах протокола и target HBA FCoE и параллельно продолжит поддержку Fibre Channel на всех своих системах.
А недавно NetApp и Cisco объявили о завершении процесса сертификации первого в индустрии решения «полностью FCoE», «от хоста, до хранилища», для систем серверной виртуализации под управлением VMware vSphere.

Внедрение FCoE

Существует два возможных пути развертывания FCoE в вашей IT-системе:

Использовать аппаратный initiator при помощи converged network adapter (CNA), и аппаратного target, что похоже на существующую модель использования Fibre Channel.

Рис 2) CNA поддерживает как FC так и Ethernet на одном устройстве, снижая количество необходимых сетевых устройств.

Использовать программный initiator и target с обычными 10 Gigabit Ethernet (10GbE) NIC.

Рис 3) Стек программного инициатора FCoE.

Что сохраняется?

Для тех, кто уже использует Fibre Channel, при использовании FCoE сохранится необходимость настройки зонинга и маппинга LUN-ов, равно как и обычные задачи в фабрике, такие как registered state change notification (RSCN) и link state path selection (FSPF). Это означает, что миграция на FCoE будет относительно простой и знакомой. Любые изменения болезненны, однако переход на новый протокол, когда он может использовать наработанные процедуры, процессы и ноу-хау, делает такой переход в Ethernet проще, и будет являться большим преимуществом FCoE.

Чем FCoE отличается от iSCSI?

Использованием «pause frame»
Использование «Pause с приоритетом»
Отсутствие TCP retries (таймаутов)
Отсутствие возможности IP-маршрутизации
Отсутствие «broadcast storms» (не используется ARP)

Рис 4) Сравнение различных блочных протоколов.

Так как в FCoE целиком и полностью не используется уровень IP, то это значит, что FCoE не маршрутизируемый. Однако, это не означает, что он не может быть маршрутизирован вовсе. Маршрутизация FCoE может быть выполнена, при необходимости, при помощи таких проколов, как FCIP.

Протокол iSCSI может быть использован в сети с потерей пакетов, и не безусловно требующей 10GbE. Для FCoE необходим именно 10GbE, и сеть без потерь пакетов, с инфраструктурными компонентами, правильно обрабатывающими запросы pause frame и per priority pause flow control (PFC), основанными на различных классах трафика, соответствующих разным приоритетам. Идея, лежащая в основе PFC состоит в том, чтобы, в моменты высокой загрузки канала, предоставить высокоприоритетному трафику преимущество в передаче, в то время, когда низкоприоритетный трафик будет задержан в пользу высокоприоритетного с помощью pause frame.
На коммутаторах 10GbE также потребуется поддержка Data Center Ethernet (DCE), расширения Ethernet, включающего в себя классы сервиса (classes of service), лучшую регулировку потока (congestion control), и улучшенные возможности управления. FCoE также требует поддержку Jumbo Frame, так как пакет FC имеет размер 2112 байт и не может быть разделен при передаче; iSCSI не требует обязательного использования Jumbo Frames.

Выбор между FCoE и iSCSI

Низкие затраты
Простота использования

Поддержку mission-critical приложений
Высокую доступность данных
Максимально возможную производительность

Что будет с Fibre Channel?

Со всем этим шумом вокруг FCoE, что же случится с Fibre Channel? Произойдет ли переход на технологии 16Gb FC, или рулить теперь станет только FCoE? Будет ли Ethernet продолжать дальнейшую разработку (40GbE и 100GbE)? Как можно увидеть в текущих роадмапах, 16Gb FC запланирован на 2011 год. В свежих пресс-релизах FCIA утверждается сильная поддержка разработки 16Gb FC наряду с поддержкой FCoE. Я думаю, что 16Gb FC несомненно появится, но большой вопрос, насколько быстро он будет принят рынком, относительно FCoE. На сегодняшний день уже существующий несколько лет 8Gb FC явно не повсеместно заменяет собой 4Gb FC. Многие как производители оборудования, так и заказчики с большими сетями FC уже сегодня активно переориентируются на FCoE, как на более перспективное в будущем и экономически более целесообразное решение.

Что вам нужно делать?

Что вам нужно делать зависит от вашей ситуации. Если вы многое вложили в Fibre Channel, и вам не нужно обновляться в течение нескольких ближайших лет, то лучше, возможно, не делать ничего. Если вы запланировали обновление в на ближайший год-два, то тогда обратите серьезное внимание на FCoE. Судя по всему, нынешние производители коммутаторов FC намерены переводить своих пользователей в Ethernet, и, возможно, прекратят создание собственных FC-коммутаторов.

Технологии могут решить многие проблемы, однако вопросы взаимодействия между группами в крупных организациях явно не то, где они помогут. Одной из проблем, с которыми, например, столкнулись при внедрении iSCSI в больших компаниях, был конфликт областей ответственности между группами сетевых администраторов, и администраторов сети и систем хранения. В традиционной инфраструктуре FC, парни из группы админов сети хранения полностью отвечают за FC-fabric и владеют на нее всеми правами, в случае iSCSI она находится в ведении группы сетевых админов компании. В случае успеха FCoE, группы должны будут сблизиться, им придется работать ближе друг к другу, чем когда-либо, и это, как ни парадоксально, может оказаться крупнейшей проблемой, стоящей на пути FCoE в IT-инфраструктуры компаний.

Выводы

Хотя FСoE создает определенные сложности при решении, где и как вы его можете применить, его долговременные перспективы и преимущества ясны. Консолидировав ваши сети на одной Ethernet fabric, вы сможете заметно снизить как капитальные затраты, так и затраты на администрирование, без жертвования возможностями выбора протокола, который наилучшим образом удовлетворяет потребностям приложений.
Вне зависимости от того, что вы выберете, iSCSI, FCoE, или комбинацию из них, системы хранения NetApp поддерживают все эти протоколы хранения одновременно, на одной системе хранения. Выбор систем хранения NetApp может обеспечить безопасность и защиту вложений при необходимости дальнейшего развития IT-инфраструктуры.

Fibre Channel over Ethernet (FCoE)

В рамках своего сотрудничества компании Cisco, NetApp и VMware в июле 2010 года объявили первое в отрасли сертифицированное комплексное решение FCoE (Fibre Channel over Ethernet) для виртуальной среды VMware. Это совместное решение полностью поддерживает технологию FcoE, сокращает количество необходимых кабелей и устройств, и помогает консолидировать, виртуализировать и автоматизировать центры обработки данных (ЦОД). Коммутаторы Cisco для ЦОД и системы хранения NetApp® FCoE успешно прошли сертификацию VMware на поддержку виртализированной среды VMware. Это событие стало важным этапом в распространении протокола FcoE, который помогает заказчикам повышать эффективность динамических центров обработки данных и двигаться в направлении облачных вычислений.

В настоящее время среди поставщиков сетевых систем, средств хранения и решений для виртуализации только Cisco, NetApp и VMware поддерживают консолидацию, виртуализацию и автоматизацию ЦОД с помощью совместного сертифицированного комплексного решения FCoE, включающего инициаторы FCoE (например, конвергентные сетевые адаптеры) и целевые системы хранения FCoE. Компания VMware сертифицировала использование коммутаторов Cisco Nexus 5000 и унифицированных систем хранения NetApp FAS для поддержки протокола FCoE в виртуальной среде, работающей под управлением программного обеспечения VMware vSphereTM. Это решение полностью соответствует критериям сертификационной программы VMware для аппаратных средств, работающих с программным обеспечением VMware, и включено в список совместимых систем VMware Hardware Compatibility Guide. Его техническую поддержку будут осуществлять все три компании.

Fibre Channel over Ethernet для виртуальной среды

FCoE, новый этап развития сетевой технологии и технологии хранения Fibre Channel, представляет собой ключевой протокол для поддержки унифицированной матрицы коммутации ЦОД. Он экономит заказчику значительные средства за счет сокращения количества адаптеров, кабелей и устройств сетевой инфраструктуры, работающих в динамическом центре обработки данных. Кроме того, FCoE повышает эффективность работы заказчика за счет сокращения рабочих площадей и снижения потребностей в электропитании и охлаждении. И, наконец, FCoE увелечивает загруженность сетей ЦОД и тем самым еще более повышает их эффективность.

Сертификационные испытания FCoE в виртуальной среде показали, что работающая без потерь технология 10 Gigabit Ethernet стала основным строительным кирпичиком унифицированной инфраструктуры центра обработки данных. Поддерживая протокол FcoE и системы хранения NAS и iSCSI в единой унифицированной сети с работающей без потерь технологией 10 Gigabit Ethernet, это комплексное решение для виртуализированной среды помогает заказчикам консолидировать инфраструктуру ЦОД, экономить капитальные и текущие расходы, повышать эффективность управления, а также наращивать гибкость и производительность инфраструктуры. Российский рынок мобильных приложений для бизнеса и госсектора: крупнейшие игроки, тенденции и перспективы. Обзор TAdviser

Совместная работа компаний Cisco, NetApp и VMware

В январе 2010 года Cisco, NetApp и VMware объявили о расширении долгосрочного сотрудничества, нацеленного на повышение эффективности, динамичности и информационной безопасности виртуализированных центров обработки данных. Компании продолжают новаторскую работу с тем, чтобы вывести на рынок совместные протестированные и лучшие в своем классе решения. Они уже разработали несколько вариантов архитектуры и комплексных решений для протокола FCoE, мобильных приложений для дальней связи и информационной безопасности для многопользовательских систем (Secure Multi-tenancy). В настоящее время более 70 партнеров, системных интеграторов и операторов связи и свыше 30 других организаций используют архитектуру Secure Multi-tenancy, которая помогает им строить полномасштабные виртуализированные центры обработки данных, оптимизировать их работу и повышать устойчивость бизнеса.

Ethernet для сокращения расходов центров обработки данных

Ethernet существует уже давно, но в том виде, в котором он применяется в тестовых лабораториях и небольших компаниях, он не мог использоваться в дата центрах, так как параметры его работы не соответствуют стандартам качества и надежности передачи данных.

Желая добиться гибкости и управляемости процесса хранения, обработки и передачи данных сообщество производителей во главе с компанией Brocade направило свои усилия на усовершенствование этой пакетной технологии для передачи данных. Результатом работы стала разработка Converged Enhanced Ethernet (CEE), обеспечивающего передачу трафика Fiber Channel поверх Ethernet. При этом сохраняется предсказуемость, надежность и производительность процесса передачи данных.

Это решение вполне применимо и для крупных предприятий и дата-центров, так как позволяет снизить первоначальные затраты на оборудование и постоянные расходы центров обработки данных за счет совмещения трафика Storage Area Network (SAN) и Local Area network (LAN) в одном сегменте сети.

Количество портов и сетевых адаптеров также может быть существенно сокращено, так как CEE позволяет объединить порты хранения и порты передачи данных в одном 10-гигабитном порту.

Изначально сервер с CEE-адаптером подключался в Ethernet-порт конвергентного коммутатора. А конвергентный коммутатор по Fiber Channel включался в сеть хранения SAN.

Уже на этом этапе ярко видны достоинства этого решения – в два раза меньше адаптеров и кабелей, чем при традиционной системе передачи данных. При этом перерывы связи на несколько секунд, типичные для IP трафика для работающих в синхронном режиме протоколов SAN неприемлемы.

Поэтому возникла необходимость разработки протокола, который смог бы обеспечить одновременную работу нескольких маршрутов передачи данных. В результате был разработан протокол второго уровня — TRILL (Transparent Interconnection of Lots of Links), который работает аналогично протоколам маршрутизации 3-го уровня. Этот протокол заменил STP в сети CEE.

TRILL и CEE легли в основу создания виртуального коммутатора Virtual Cluster Switch (VCS). Данный коммутатор работает на основе Ethernet соединений, работающих без потерь и задержек и объединяющих в себе трафик SAN и LAN.

Внедрение VCS, CEE и TRILL в существующие SAN и IP устройства Brocade, например, DCX и NetIron MLX, дает возможность реализовать легко масштабируемую логическую архитектуру дата центра.

Что такое Fibre Channel over Ethernet (FCoE)?

Вступление: Вы когда-нибудь слышали о FCoE? Это протокол хранения, который обеспечивает прямую передачу сообщений Fibre Channel через Ethernet. Подробнее о FCoE см. Здесь.

Определение

FCoE, сокращение от Fibre Channel over Ethernet, представляет собой компьютерную сетевую технологию, которая инкапсулирует кадры Fibre Channel через Ethernet. Это позволяет Fibre Channel использовать сети 10 Gigabit Ethernet или более высокие скорости, сохраняя протокол Fibre Channel.

FCoE преобразует трафик Fibre Channel в существующую высокоскоростную инфраструктуру Ethernet, а затем объединяет IP-протоколы и хранилище в единый кабель для передачи и интерфейса.

Функциональность

FCoE передает Fibre Channel напрямую через Ethernet, но независимо от схемы пересылки Ethernet. Спецификация протокола FCoE использует Ethernet для замены уровней FC0 и FC1 стека Fibre Channel. FCoE предназначен для интеграции с существующими сетями Fibre Channel и программным обеспечением для управления за счет сохранения структур волоконно-оптических каналов.

Центры обработки данных используют Fibre Channel для сетей хранения данных (SAN) и Ethernet для сетей TCP / IP. Волокно с каналом FCoE становится еще одним сетевым протоколом, работающим в Ethernet и традиционном трафике Интернет-протокола (IP).

В отличие от iSCSI, который работает поверх TCP и IP, FCoE работает непосредственно через Ethernet в стеке сетевых протоколов.

В отличие от Fibre Channel, традиционный Ethernet не имеет управления потоком на основе приоритета, поэтому FCoE необходимо усилить стандарты Ethernet для поддержки механизмов управления потоком на основе приоритета, чтобы уменьшить потерю кадров из-за перегрузки. Агентство стандартов IEEE повысило свой приоритет в целевой группе по мосту центров обработки данных (DCB).

Fibre Channel нуждается в трех значительных расширениях, чтобы обеспечить возможности Fibre Channel в сетях Ethernet:

Инкапсуляция собственных кадров Fibre Channel в кадры Ethernet.
Расширения протокола Ethernet позволяют фабрике Ethernet не часто терять кадры во время перегрузки.
Сопоставление существует между идентификаторами Fibre Channel N_port ID (FCID) и MAC-адресами Ethernet.

Компьютеры могут подключаться к FCoE с помощью конвергентного сетевого адаптера (CNA), который содержит функции адаптера главной шины (HBA) Fibre Channel и контроллера сетевого интерфейса (NIC) на одной физической карте.

заявка

Основное применение FCoE — в SAN (сетях хранения данных) центров обработки данных. Из-за сокращения количества кабелей FCoE имеет конкретное приложение в центре обработки данных и делает возможными приложения виртуализации серверов, которые обычно требуют множества физических соединений ввода-вывода на сервер.

Благодаря FCoE пользователи могут использовать единую сеть для консолидации трафика данных сетевого (IP) хранилища (SAN). Вот преимущества этой консолидации:

снизить затраты на охлаждение и мощность
уменьшить количество переключателей и кабелей
уменьшить количество сетевых карт для подключения к разрозненным хранилищам и IP-сетям

Рамка FОрмат

FCoE — это просто инкапсуляция кадров FC в кадры Ethernet. Между кадрами FC и Ethernet существует взаимно однозначная связь. Таким образом, кадры FC никогда не пересылаются по нескольким кадрам Ethernet и сегментами.

Максимальный размер кадра FCoE достигает 2180 байт. Для этого сеть должна поддерживать до 2,5 КБ MTU, также известное как детские jumbo-кадры.

Типы портов

FCoE предлагает дополнительные типы портов для стандартного FC.

VN_Port: Порт виртуального узла создается ENode и является синонимом N_Port в Fibre Channel.
VF_Port: Порт Virtual Fabric создается FCF и является синонимом F_Port в Fibre Channel.
VE_Port: Виртуальный порт Ethernet создается FCF и является синонимом E_Port в Fibre Channel.

Advantages

Улучшен Fibre Channel — это высокоскоростной протокол хранения, а некоторые устройства хранения поддерживают скорость до 128 Гбит / с. Тем не менее, такие устройства часто бывают дорогими. Поэтому многие организации по-прежнему используют устройства хранения со скоростью 8 Гбит / с и сети SAN. FCoE позволяет таким организациям достигать более высоких скоростей за счет использования сравнительно недорогих сетей Ethernet.
Уменьшите сложность.Связанный с хранилищем трафик передается по обычной сети Ethernet, поэтому коммутаторы Fibre Channel не требуются. В свою очередь, это снижает как архитектурную сложность, так и затраты.
Упростите управление сетью.Существует бесчисленное множество инструментов для мониторинга и управления сетями Ethernet. FCoE направляет трафик хранилища через стандартную сеть Ethernet, поэтому организации могут использовать свои существующие сетевые инструменты для управления трафиком хранилища.

Насколько полезным был этот пост?

Нажмите на звездочку, чтобы оценить!

Средний рейтинг 4.7 / 5. Подсчет голосов: 10

Голосов пока нет! Будьте первым, кто оценит этот пост.