Open FCoE Ethernet 資料中心 光纖通道 FCoE DCB CNA SAN 儲存

雙網融合進行式 FCoE實現資料中心網路大一統

2011-08-22
FCoE被視為儲存領域中極具的潛力的新星,這項標準也是促使LAN(Local Area Network,區域網路)與SAN(Storage Area Network,光纖通道儲存區域網路)走向雙網融合的主要關鍵。而在FCoE之外,Open FCoE標準也同時受到積極推展,這兩種解決方案也帶給企業不同的部署方式。
不管企業導入虛擬化還是部署私有雲,甚至結合雲端服務,事前必做的功課就是將資料中心的基礎設備進行整併作業。過去企業達成這些目標的必經路程通常是聚焦在伺服器或儲存裝置等等設備上,不過,這股IT的整合潮並不只限於設備的整併,早在FCoE(Fibre Channel Over Ethernet,光纖通道乙太網路)相關標準通過的那一刻,即悄然地延伸到網路。

FCoE被視為儲存領域中極具潛力的新星,重點在於如何協助企業既享有SAN的速度與穩定性,同時還能利用乙太網路來降低成本,而這項標準底定也是促使LAN(Local Area Network,區域網路)與SAN(Storage Area Network,光纖通道儲存區域網路)走向雙網融合的主要關鍵。

FCoE運作模式

FCoE的運作方式就像中文字面「光纖通道乙太網路」呈現的意涵一樣,簡單地說,資料仍以光纖通道協定的模式被封包起來,但在資料段的前方會加上Hearder使其能夠在乙太網路的訊框內進行傳送。

▲FCoE的運作示意圖。(來源:Brocade)

不過,這裡的「乙太網路」與大家熟知的IEEE 802.3ae乙太網路有些不同,FCoE裡提到的乙太網路其實是一種增強型的乙太網路標準,早期有業者稱之為聚合式的加強型乙太網路(Convergence Enhanced Ethernet),不過現在則統一正名為DCB(Data Center Bridging,資料中心橋接)。

▲零壹科技網路系統設備部業務協理郭啟謙解釋,DCB協定的目的是用來改善傳統乙太網路傳輸時常見的缺失。
DCB協定並不是在乙太網路之外,額外延伸出的新規範,零壹科技網路系統設備部業務協理郭啟謙解釋,FCoE、DCB以及乙太網路是三角關係,「FCoE一定要運作在DCB上,而DCB則運作在乙太網路上,就實際面來看,FCoE沒有辦法在傳統的乙太網路中傳輸,而DCB雖然是乙太網路,但是卻是L2 Flow Control。」

看起來這三角關係好像很複雜,簡單地說,DCB協定的目的是用來改善傳統乙太網路傳輸時常見的缺失。眾所周知光纖通道之所以能具有穩定可靠的資料傳送品質,原因在於光纖通道在傳輸之前,伺服器主機(Initiator,發起端)會在傳送資料前先發送一個訊息給儲存設備(Target,目標端),告訴儲存設備現在正要傳送資料,且資料有多大。伺服器主機會一直等到儲存設備回應了之後,才會傳送資料,而iSCSI只負責傳送,卻不保證會送達,若是儲存設備沒收到,伺服器主機則會選擇再傳送一次。這也是為什麼FCoE一定要運作在DCB上,因為DCB協定能夠有效改善這個現象。

簡化網路部署

FCoE帶給企業最大的效益在於雙網融合後能夠簡化網路部署,FCoE的改善方法是以一張CNA(Converged Network Adapter)卡來代替以往的網路介面卡(Network Interface Card,NIC)以及主機匯流排配接卡(Host Bus Adapter,HBA)。傳統上企業部署LAN與SAN必須讓伺服器同時接上NIC卡以及HBA卡,HBA作為伺服器的Initiator,而NIC用於接上LAN的網路。當IT基礎架構愈大,糾結的線路也常常令人頭疼。

▲Brocade大中國區技術經理黃藍玓表示,FCoE可以減少大量佈線、網路設備的成本,同時降低發生錯誤的風險,而資料中心的冷卻電力也能因而大幅降低。
Brocade大中國區技術經理黃藍玓表示,當企業採以CNA卡取代NIC以及HBA兩者之後,企業不再需要LAN以及SAN的交換機,只要搭配支援FCoE與DCB協定的10GbE交換器,如此一來,可以大量減少佈線、網路設備的成本,同時降低發生錯誤的風險,而資料中心的冷卻電力也能因而大幅降低。

不過,企業部署FCoE卻不必然得購買CNA卡。最近,Intel在全球推展的Open FCoE,標榜以網卡加上軟體的形式來做到與CNA幾近相同的效率,而且更省錢。

Open FCoE解決方案

大體上,Open FCoE與FCoE遵循相同的標準,但是作法上卻有所不同。Intel開發了FCoE Initiator軟體並將原始碼開放,透過這個軟體,即使僅安裝一般的10GbE NIC網卡的伺服器也能成為支援Open FCoE的伺服器,再連上Open FCoE協定的網路交換器,Open FCoE的架構就儼然成型。

▲Intel亞太區嵌入式產品事業群產品行銷資深經理桑和崇指出,Intel提供的是開放式FCoE方案,企業不需額外增設昂貴的封閉型專有硬體設備,便能擁有完全整合的網路環境。
換句話說,Intel的Open FCoE是以軟體的形式來提供解決方案,而FCoE卻是以硬體的角度來部署。Intel亞太區嵌入式產品事業群產品行銷資深經理桑和崇指出,Intel提供的是開放的FCoE方案,而不是專有的FCoE,「更白話一點地說,Intel認為,企業不需額外增設昂貴的封閉型專有(proprietary)硬體設備,透過Intel的方案,不用多花錢,便能擁有完全整合的網路環境。」

桑和崇解釋,軟體式的解決方案經常會有效能上的疑慮,「的確,傳統CPU處理速度還不夠快時,光是為了處理資料在乙太網路訊框中的工作,可能就佔到CPU約20%的使用率,所以才需要以CNA卡來減輕主機端的負載量,但是這件事情在Intel不斷更新的製程以及匯流排技術設計下,早已經解決。」他提到,更重要的是企業去取得CNA卡的價格是Intel 10Gb網卡的兩倍。

業者積極佈局

儘管目前企業應用最普遍的仍為1Gb乙太網路以及4Gb或8Gb的光纖網路,升級到10Gb乙太網路,仍有一大段距離,但業者仍然信心滿滿,桑和崇指出,根據分析機構的預測,到了2015年,企業原來舊的1Gb網路會大幅轉換到10Gb的網路,屆時將會有一股應用潮,因此Intel現在就積極佈局,事實上,一些IT方案供應商也都加入了這個行列,包括思科、Brocade、戴爾、EMC、NetApp、甲骨文以及紅帽等等在部分設備上也都支援FCoE。


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