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

• УлучшенFibre 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.