偉大的交匯：FCoE和增強(qiáng)型以太網(wǎng)

    以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)的主要驅(qū)動是和大公司大規(guī)模的以太網(wǎng)相結(jié)合。結(jié)合的好處在數(shù)據(jù)中心是非常巨大的——設(shè)備減少，利用光纖通道和集中存儲。

    FCoE能夠真正的造福于大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心。這些實體每年給光纖通道存儲投入數(shù)十億美元，并能夠充分利用投資超過10Gbps的增強(qiáng)型以太網(wǎng)是一個非常有吸引力的主張。

    FCoE也引起了一個特別的關(guān)于應(yīng)用FC SAN存儲到高速，短距離網(wǎng)絡(luò)的爭議。如刀片服務(wù)器底板和虛擬服務(wù)器，這些通常在數(shù)據(jù)中心邊緣找到。

    FCoE概述

    FCoE標(biāo)準(zhǔn)的概念非常簡單：FCoE可以使光纖通道架構(gòu)在10Gbps加強(qiáng)型以太網(wǎng)LAN部分運行，可以聚合網(wǎng)絡(luò)

    FCoE并不適用于所有人，因為僅有以太網(wǎng)存儲的小環(huán)境并不要求FCoE連接。對于光纖通道用戶，盡管如此，F(xiàn)CoE提供從數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部到邊緣的擴(kuò)展光纖通道存儲的能力。

    這需要兩個相關(guān)的協(xié)議：首先是FCoE本身，一個傳輸標(biāo)準(zhǔn)，這個傳輸標(biāo)準(zhǔn)可以使本地光纖通道架構(gòu)在以太網(wǎng)上運行。第二個是加強(qiáng)型以太網(wǎng)，這是FCoE要求的在以太網(wǎng)上傳輸光纖通道。

    FCoE標(biāo)準(zhǔn)可以使光纖通道流量在同樣的第二層橋接域內(nèi)跨越多重增強(qiáng)型以太網(wǎng)LAN部分運行。它可以在萬兆加強(qiáng)以太網(wǎng)上通過維護(hù)邏輯FC SAN支持SAN管理域。FCoE使光纖通道架構(gòu)運行，并且不會影響性能降級，同時也不會對架構(gòu)做任何改變。

    加強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)——也叫做聚合加強(qiáng)以太網(wǎng)(CEE)，數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)或數(shù)據(jù)中心橋接(DCB)——去除第三層TCP/IP協(xié)議，選擇本地第二層以太網(wǎng)。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)通常是網(wǎng)絡(luò)擁擠，延遲和架構(gòu)回落，從而導(dǎo)致光纖通道流量不可靠。盡管如此，10Gbps增強(qiáng)型以太網(wǎng)通過和TCP/IP搭配改變了這一狀況，取而代之的是“無損”的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

    無損環(huán)境的基本要求是Priority Flow Control (優(yōu)先暫停), ETS (調(diào)度程序)，和發(fā)現(xiàn)協(xié)議(Congestion管理很有吸引力但是是可選的)。這些容量允許光纖通道架構(gòu)在不影響性能的情況下直接在10Gbps以太網(wǎng)部分運行。

    關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的疑問

    FCoE和加強(qiáng)型以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)都還不完整。但是主要網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)供應(yīng)商適當(dāng)?shù)倪_(dá)成了一些協(xié)議，并且主動限制他們的產(chǎn)品。這并不驚奇因為大多數(shù)供應(yīng)商都屬于T11 (FCoE) 和IEEE (增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò))標(biāo)準(zhǔn)的群體。通過標(biāo)準(zhǔn)化流程，他們處于有利位置。這兩個標(biāo)準(zhǔn)中，F(xiàn)CoE更進(jìn)一步，應(yīng)該在今年下半年被批準(zhǔn)。

    加強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)(Enhanced Ethernet)時間會更長，因為IEEE并不確定它的快速認(rèn)證速度。同時，供應(yīng)商團(tuán)體一致對以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成統(tǒng)一，他們將會遞交給IEEE，并用這個標(biāo)準(zhǔn)來實施原始FCoE產(chǎn)品的商業(yè)版本。FCoE功能的網(wǎng)絡(luò)組件正在推出，同時OEM資格也預(yù)計在幾個月內(nèi)產(chǎn)生。

    缺少批準(zhǔn)和由此產(chǎn)生的基本一體化水平將使FCoE保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的邊緣和非關(guān)鍵服務(wù)器環(huán)境。但是，在企業(yè)數(shù)據(jù)中心執(zhí)行最關(guān)鍵任務(wù)的服務(wù)器是通過直接端口連接存儲到光纖通道，而不需要FCoE的或增強(qiáng)型以太網(wǎng)這樣做。使用FCoE和增強(qiáng)型以太網(wǎng)有幾個優(yōu)勢，即使是在有關(guān)鍵任務(wù)的服務(wù)器上，但現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心可以表現(xiàn)得足夠好，當(dāng)這些標(biāo)準(zhǔn)得到批準(zhǔn)和互操作性得到改善。(增強(qiáng)的速度，統(tǒng)一的I / O和減少冗余服務(wù)器以及布線對數(shù)據(jù)中心的核心都是有吸引力的，如果協(xié)議是穩(wěn)定的。 )

    新的設(shè)備

    支持這些協(xié)議的必要的設(shè)備包括： 1 )增強(qiáng)型太網(wǎng)交換機(jī)，能提供10Gbps的增強(qiáng)型以太網(wǎng); 2 )聚合網(wǎng)絡(luò)適配器(CNAs)，同時支持以太網(wǎng)和光纖通道; 3 ) FCoE傳送器，起到無狀態(tài)的封裝/解封裝功能。 FCoE傳送器明顯比網(wǎng)關(guān)更輕。網(wǎng)關(guān)必須終止一個協(xié)議，如iSCSI和啟動另一個協(xié)議，如在一個iSCSI到FCoE網(wǎng)關(guān)的光纖通道。 iSCSI的需要兩個作業(yè)階段：一個是從發(fā)起裝置到網(wǎng)關(guān)，一個是從網(wǎng)關(guān)到目標(biāo)位置。使用FCoE ，只有一個光纖通道作業(yè)階段，就是從FCoE的發(fā)起裝置到光纖通道的目標(biāo)。

    FCoE需要一些新的設(shè)備投資，但是這些新產(chǎn)品不是FCoE專用的 。增強(qiáng)型以太網(wǎng)交換機(jī)將和所有其他以太網(wǎng)共同分享10Gbps以太網(wǎng)，而CNAs將通過附加的CNAs節(jié)點提供HBA的功能，因此，成本將不會超過了企業(yè)現(xiàn)在在存儲資源支出。更廣泛的采用率也應(yīng)該降低初始成本。通過光纖通道使用FCoE沒有增加額外費用，因為SAN的硬件，軟件和業(yè)務(wù)運營任然保持不變。增強(qiáng)的以太網(wǎng)不僅有利于FCoE，而且也有利于以太網(wǎng)流量----通過提供隔離的流量級別，無損傳輸，和10Gbps的傳輸速度。

    管理聚合網(wǎng)絡(luò)

    FCoE的通過并非沒有挑戰(zhàn)。設(shè)備費用不是一個巨大的因素，但發(fā)現(xiàn)和解決故障可能是。在一個專門的網(wǎng)絡(luò)解決錯誤比在一個聚合的網(wǎng)絡(luò)解決錯誤要更直接，因此，能在同一物理管道單獨的管理聚合網(wǎng)絡(luò)將是極其重要的。VLAN可能解決這一問題，它允許存儲管理員單獨的管理光纖通道，而以太網(wǎng)管理員管理增強(qiáng)型以太網(wǎng)。 FCoE功能的10Gbps交換機(jī)將取代單獨的局域網(wǎng)交換機(jī)和光纖通道導(dǎo)演者。

    VLANs還將允許光纖通道管理員保留現(xiàn)有的運作程序。即便如此，我們期待一些重復(fù)的練習(xí)和管理上的問題，因為FCoE依賴于以太網(wǎng)和其資源。另外，載有關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序的服務(wù)器一般都有大量的以太網(wǎng)和光纖通道端口，已經(jīng)超過了可以合理地聚合成一個冗余雙10Gbps的端口。邊緣部署，用較少的端口，將更多地受益于會聚。

    FCoE 和數(shù)據(jù)中心

    CAN正在還處于企業(yè)測試階段?？蛻糁饕P(guān)心的是位于數(shù)據(jù)中心的FCoE中心密集型計算環(huán)境，但沒有附加到SAN 。FCoE是關(guān)于擴(kuò)大和充分利用現(xiàn)有的光纖通道資源到這些環(huán)境。連同增強(qiáng)以太網(wǎng)， FCoE給數(shù)據(jù)中心管理員提供了三個重要的幫助：它1 )使他們能夠利用現(xiàn)有的集中存儲取代直接附加存儲( DAS )， 2 )利用光纖通道的投資，因為管理員不需要再購買一個單獨的iSCSI SAN和 3 )提供了10Gbps的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，以增強(qiáng)高性能環(huán)境。

    這些高性能環(huán)境面臨了一些FCoE和加強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)必須解決的問題。這些問題包括普及DAS，清楚需要在集中存儲中部署iSCSi SAN，和大量的能源消耗電纜，以及冗余設(shè)備。大多數(shù)試驗部署存在的這些原因，并且我們希望在2009年早日采用，并依然應(yīng)用這些類型的環(huán)境。隨著部署被證明是穩(wěn)定的和標(biāo)準(zhǔn)的批準(zhǔn)，我們將在幾年之內(nèi)看到FCoE和增強(qiáng)以太網(wǎng)進(jìn)入關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。主流將比早期采用者滯后一年或兩年，但因為有了非常好的FCoE -并考慮到FCoE和增強(qiáng)以太網(wǎng)的優(yōu)點-我們應(yīng)該在2009年看到主流試驗部署，2010年部分將會采用。

    當(dāng)然也有組織和預(yù)算挑戰(zhàn)。但是我們?nèi)匀幌嘈努F(xiàn)有的FC SAN上的集中存儲的優(yōu)點大于這些問題。

    投資回報率之一 ：集中存儲密集型服務(wù)器環(huán)境。在數(shù)據(jù)中心邊緣的刀片和虛擬服務(wù)器傳統(tǒng)上存儲DAS數(shù)據(jù)。然而，基于一個融合的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增強(qiáng)以太網(wǎng)和FCoE提供寬帶，高速，以及接入光纖通道SAN。擴(kuò)展光纖通道存儲到這些I / O密集型的，高性能的環(huán)境，使IT消除低效的DAS，并充分利用現(xiàn)有的光纖通道SAN ，而不是購買的iSCSI SAN系統(tǒng)。增強(qiáng)型以太網(wǎng)的好處是I / O密集環(huán)境。同時，因為它們需要大量的帶寬和速度。

    投資回報率之二：通過整合服務(wù)器降低復(fù)雜性和增建數(shù)據(jù)中心。另一個早期FCoE的使用將在服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)整合。數(shù)據(jù)中心典型的服務(wù)器集群為不同的網(wǎng)絡(luò)和冗余基礎(chǔ)有五到七個I / O接口。FCoE和增強(qiáng)以太網(wǎng)通過多協(xié)議交換機(jī)和基于主機(jī)的CNA統(tǒng)一，使其能夠大幅減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)接口，和集群互聯(lián)的電纜。接口的數(shù)量逐漸縮小，例如，兩個10GbE以太網(wǎng)端口，兩個電纜，和兩個交換機(jī)端口。

    另一個整合的好處是支持FCoE的CAN提供一個FC SAN連接的標(biāo)準(zhǔn)化方法，這樣簡化了物理結(jié)構(gòu)和配置。關(guān)于I/O連接性，沒有必要設(shè)置可用的光纖通道服務(wù)器，因為所有的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器將會有CAN，這樣可以使IT或法規(guī)驅(qū)使提供你所需要的光纖通道服務(wù)。

    投資回報率之三：幫助實現(xiàn)高能效的數(shù)據(jù)中心。整合和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一也降低數(shù)據(jù)中心中網(wǎng)絡(luò)和存儲相關(guān)的能源成本。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)并不像存儲能源消耗那么大。但是，一個融合的結(jié)構(gòu)可以通過減少數(shù)據(jù)中心電纜的數(shù)量，接口和冗余服務(wù)器來節(jié)約能源。然而，通過使用FCoE擴(kuò)大光纖通道存儲到更多的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，管理員避免增加額外的能源匱乏的磁盤陣列。通過在SAN上集中存儲而不是使用多個DAS和iSCSI陣列，它可以大大減少陣列需要的能源，需要占據(jù)的機(jī)架空間和制冷。

    投資回報率之四：統(tǒng)一的SAN連接。CAN可以使動態(tài)光纖通道SAN配置在以太網(wǎng)服務(wù)器，不需要在服務(wù)器配置其他連接到一個單獨的光纖信道端口。光纖通道連接也取代了不高效的DAS架構(gòu)。這樣簡化了物理架構(gòu)和配置，免去了不同架構(gòu)的多連接設(shè)備問題。它也使存儲管理員通過光纖通道更高效的管理存儲資源，而不是應(yīng)用光纖通道和iSCSI或DAS。

    雖然FCoE和加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)并沒有得到批準(zhǔn)，但是供應(yīng)商以達(dá)成了統(tǒng)一和資格認(rèn)證。隨著它可以進(jìn)行深入整合和互通，這個批準(zhǔn)是非常重要的。這將使數(shù)據(jù)中心管理員在中心環(huán)境中信任FCoE和增強(qiáng)以太網(wǎng)，以及基于邊緣的虛擬化和刀片服務(wù)器。但與此同時，有足夠的支持供應(yīng)商和企業(yè)的利益，使商業(yè)產(chǎn)品被采用，成為今年和明年的主流。目前FCoE設(shè)備供應(yīng)商包括博科，思科， Emulex和QLogic ，但大多數(shù)存儲和以太網(wǎng)廠商都在工作組和集成方面積極參與。

    在此同時， InfiniBand廠商已經(jīng)看到其在高性能計算( HPC )市場擴(kuò)展的機(jī)會。只有少數(shù)參與的幾家廠商(相對于便攜以太網(wǎng)領(lǐng)域)，InfiniBand的變化要容易批準(zhǔn)， InfiniBand已經(jīng)提供了很多增強(qiáng)以太網(wǎng)提供的無損環(huán)境。

    如果他們想看到一個主要的數(shù)據(jù)中心市場為新協(xié)議展開，F(xiàn)CoE /EE倡議者應(yīng)繼續(xù)推動商業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化。在這一點上，我們?nèi)匀幌Ｍ吹酵耆鷾?zhǔn)FCoE和增強(qiáng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)融合光纖通道和以太網(wǎng)。這樣在沒有上升的能源成本情況下增強(qiáng)性能，更大的數(shù)據(jù)中心密度，并降低資本和維護(hù)費用。我們認(rèn)為， FCoE和他們的互操作性合作伙伴將在2009年或以后的幾年里在融合數(shù)據(jù)中心方面發(fā)揮重要的作用。