Оптоволоконный канал через Ethernet
Fibre Channel over Ethernet ( FCoE ) — это технология компьютерной сети , которая инкапсулирует Fibre Channel кадры через сети Ethernet . Это позволяет Fibre Channel использовать сети 10 Gigabit Ethernet (или более высокие скорости), сохраняя при этом протокол Fibre Channel. Спецификация была частью стандарта T11 FC-BB-5 Международного комитета по стандартам информационных технологий, опубликованного в 2009 году. [1] FCoE не получил широкого распространения. [2]
Функциональность
[ редактировать ]FCoE передает Fibre Channel напрямую через Ethernet , будучи независимым от схемы пересылки Ethernet. Спецификация протокола FCoE заменяет уровни FC0 и FC1 стека Fibre Channel на Ethernet. Сохраняя собственные конструкции Fibre Channel, FCoE должен был интегрироваться с существующими сетями Fibre Channel и программным обеспечением управления.
Традиционно в центрах обработки данных использовались как Ethernet для сетей TCP/IP, так и Fibre Channel для сетей SAN , каждый из которых имел разные и в основном несовместимые интерфейсы/соединения и межсоединения/проводку, и поэтому для каждого из них требовались отдельные кабели/проводка и межсоединения, такие как коммутационное оборудование . С появлением FCoE сети SAN, которые традиционно использовали бы Fibre Channel, объединяются с Ethernet и становятся еще одним сетевым протоколом, работающим в структуре Ethernet наряду с традиционным трафиком, таким как IP . FCoE работает поверх уровня канала передачи данных в модели OSI , что контрастирует с большинством других известных протоколов, которые могут использовать Ethernet, таких как (для примера, связанного с хранилищем) iSCSI , который работает поверх TCP через IP . Как следствие, FCoE не маршрутизируется на уровне IP и не будет работать в маршрутизируемых IP-сетях, таких как Интернет.
на основе приоритетов Поскольку в классическом Ethernet не было управления потоком , в отличие от Fibre Channel, FCoE потребовалось усовершенствование стандарта Ethernet для поддержки механизма управления потоком на основе приоритета (чтобы уменьшить потерю кадров из-за перегрузки). Орган по стандартизации IEEE добавил приоритеты в рабочую группу по мостовому соединению центров обработки данных (dcb).
Для реализации возможностей Fibre Channel через сети Ethernet потребовалось три основных расширения Fibre Channel:
- Инкапсуляция собственных кадров Fibre Channel в кадры Ethernet.
- Расширения самого протокола Ethernet, позволяющие создать структуру Ethernet, в которой кадры не теряются в периоды перегрузки.
- Сопоставление идентификаторов N_port Fibre Channel (также известных как FCID) и MAC-адресов Ethernet.
Компьютеры могут подключаться к FCoE с помощью адаптеров конвергентной сети (CNA), которые содержат функции адаптера главной шины Fibre Channel (HBA) и контроллера сетевого интерфейса Ethernet (NIC) на одной физической карте. CNA имеют один или несколько физических портов Ethernet. Инкапсуляция FCoE может быть выполнена программно с помощью обычной сетевой интерфейсной карты Ethernet, однако CNA FCoE разгружают (с ЦП) низкоуровневую обработку кадров и функции протокола SCSI, традиционно выполняемые адаптерами главной шины Fibre Channel.
Приложение
[ редактировать ]Основное применение FCoE — в сетях хранения данных центров обработки данных (SAN). FCoE имеет особое применение в центрах обработки данных из-за возможного сокращения количества кабелей, а также в приложениях виртуализации серверов, которые часто требуют множества физических соединений ввода-вывода на сервер.
С помощью FCoE трафик данных сети (IP) и хранилища (SAN) можно консолидировать в одной сети. Эта консолидация может:
- сократить количество сетевых карт, необходимых для подключения к разным сетям хранения и IP-сетям.
- сократить количество кабелей и переключателей
- снизить затраты на электроэнергию и охлаждение
Формат кадра
[ редактировать ]
FCoE инкапсулируется через Ethernet с использованием выделенного Ethertype 0x8906. Одно 4-битное поле (версия) удовлетворяет IEEE требованиям подтипа . Тег 802.1Q не является обязательным, но может быть необходим в конкретной реализации. [3] SOF (начало кадра) и EOF (конец кадра) кодируются, как указано в РФК 3643 . Зарезервированные биты присутствуют, чтобы гарантировать, что кадр FCoE соответствует минимальным требованиям Ethernet к длине. Внутри инкапсулированного кадра Fibre Channel заголовок кадра сохраняется, чтобы обеспечить возможность подключения к сети хранения путем передачи кадра Fibre Channel непосредственно после деинкапсуляции.
FIP (протокол инициализации FCoE) является неотъемлемой частью FCoE. Его основная цель — обнаружить и инициализировать объекты с поддержкой FCoE, подключенные к облаку Ethernet. FIP использует выделенный Ethertype 0x8914.
Хронология
[ редактировать ]В октябре 2003 года Azul Technology разработала раннюю версию и подала заявку на патент. [4]
В апреле 2007 года началась деятельность по стандартизации FCoE.
В октябре 2007 года на Storage Network World состоялась первая публичная демонстрация сквозного FCoE, включающая адаптеры QLogic, коммутаторы Nuova Systems и системы хранения данных NetApp (ни одна из участвовавших компаний в то время не анонсировала никаких продуктов). [5] [6]
В апреле 2008 года одним из первых разработчиков стала компания Nuova Systems, дочерняя компания Cisco Systems , которая объявила о переходе. [7] [8] Brocade Communications Systems также объявила о поддержке в 2008 году. [9] Однако после финансового кризиса конца 2000-х годов любой новой технологии стало трудно внедряться. [10] [11]
В июне 2009 года технология FCoE, которая была определена как часть стандарта T11 FC-BB-5 Международного комитета по стандартам информационных технологий (INCITS), была отправлена в ANSI для публикации. [1]
В мае 2010 года стандарт FC-BB-5 был опубликован как ANSI/INCITS 462-2010. [12] В INCITS была проделана некоторая дополнительная работа. [13]
Коммутаторы для центров обработки данных Force10 и Dell PowerConnect поддерживают FCoE, а в июне 2013 года компания Dell Networking , которая является новым брендом для всего сетевого портфеля Dell, представила серию S5000 , которая может быть полностью встроенным коммутатором FCoE с возможностью включения собственный модуль оптоволоконного канала, позволяющий подключать S5000 напрямую к среде FC SAN. [14]
См. также
[ редактировать ]- iSCSI
- ATA через Ethernet (AoE)
- ГиперSCSI
- Цель LIO Linux SCSI
- SCST Linux FCoE Целевой драйвер
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Fibre Channel: Backbone — 5, версия 2.00» (PDF) . Американский национальный стандарт по информационным технологиям, Техническая группа Международного комитета по стандартам информационных технологий T11. 4 июня 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 29 декабря 2009 г. . Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ https://www.theregister.com/AMP/2015/05/26/fcoe_is_dead_for_real_bro/
- ^ «Fibre Channel – Backbone 5, формат кадра 7.7 FCoE» (PDF) . Т11. 4 июня 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 29 декабря 2009 г. . Проверено 6 января 2015 г.
- ^ Алекс Э. Хендерсон; Джон Уильям Хейс; Уолтер Э. Крофт; Линда Элейн Итон (21 октября 2003 г.). «Передача оптоволоконного канала через Ethernet» . Ведомство США по патентам и товарным знакам. Патент США 20080028096 выдан 31 января 2008 г.
- ^ Остин Модайн (17 октября 2007 г.). «QLogic рекламирует «консолидацию сети» с помощью FCoE» . Регистр.
- ^ PrimeNewswire (16 октября 2007 г.). «QLogic, NetApp и Nuova Systems демонстрируют первую в отрасли конвергентную сеть с Fibre Channel Over Ethernet» . Новости ТМК.
- ^ Пол Шред (10 апреля 2008 г.). «Cisco покупает Nuova, поскольку FCoE набирает обороты» . Форум корпоративных систем хранения данных . Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ «Cisco объявляет о намерении приобрести оставшуюся долю в Nuova Systems» . Пресс-релиз . Сиско Системс. 8 апреля 2008 года. Архивировано из оригинала 4 марта 2012 года . Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ Дэйв Роуэлл (19 марта 2008 г.). «Cisco, Brocade видят одну большую счастливую ткань» . Форум корпоративных систем хранения данных . Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ Дрю Робб (29 марта 2011 г.). «FCoE изо всех сил пытается набрать обороты» . Форум корпоративных систем хранения данных . Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ Генри Ньюман (25 апреля 2011 г.). «FCoE теряется в глупости поставщиков» . Форум корпоративных систем хранения данных . Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ «Информационные технологии – Fibre Channel – Backbone – 5 (FC-BB-5)» . АНСИ/ИНЦИТС 462-2010 . Международный комитет по стандартам информационных технологий (ранее NCITS). 13 мая 2010 г. Официальный стандарт.
- ^ «Fibre Channel через Ethernet» . Сайт Т11 . Проверено 23 мая 2013 г.
- ^ Dell Networking Обзор коммутаторов S-Series , посещение 26 мая 2013 г.