博科深度解析:FCoE和CEE为何值得期待

DOIT原创 8月17日北京报道:随着T11技术委员会FC-BB-5工作组出色的完成了他的工作,FCoE的最终标准在今年6月得以最终完成,T11技术委员会全体大会批准将FF-BB-5作为一项ANSI(美国国家标准学会)标准提交给INCITS(国际信息技术标准委员会)进行进一步处理,但是,由于FCoE标准现在在ANSI组织的审核过程中,显然不会出现大幅度的,尤其是根本改变目前标准特性的修改出现,FCoE的标准化工作基本上已经可以说是完成了,而FCoE标准也已经正式完成。

FCoE的出现一直以来被认为将会彻底的颠覆存储网络架构的格局,并被多数分析机构认为“FCoE将成为未来主导的存储传输协议”——能够在一个协议中,封包FC,并通过以太网来传输,显然是令人兴奋的,而当光纤通道和以太网能够进行整合的时候,LAN与SAN的融合、存储和计算的融合、存储和网络的融合,将会极大的改变数据中心的信息基础架构。

博科作为FC市场的绝对市场第一厂商,由于FCoE被大量业界人士和媒体认为可能扮演颠覆FC的“后来者”角色,自然一直对于FCoE协议的标准制定和产品化进程不敢掉以轻心,截止到目前,博科在今年年初就已经在春季SNW上宣布了其支持FCoE和融合增强以太网(Convergence Enhanced Ethernet)的交换机和融合网络适配器,其FCoE产品Brocade 8000和Brocade 1010、Brocade 1020两款CAN卡都表明了博科“当用户准备好的时候,我们就准备好了”的对于FCoE的积极态度。

博科大中华区技术总监黄蓝?近期向媒体介绍了有关FCoE标准的组成内容,以及博科在FCoE市场上的产品化和技术标准化进程。由于网络整合、IO整合以及数据中心整合等话题已经基本在之前的文章中阐述清楚,在此也就不再赘述,直接进入有关FCoE的有关技术话题。

FCoE标准化工作进展和CEE增强型以太网

由于博科在FCoE标准制定组织中占有一席之地,黄蓝?手上有着详尽的FCoE标准化工作的进展蓝图,他表示,FCoE现在有望在2009年年底获得ANSI组织的最终批准,而多方组成的IETF(互联网工程任务组)范围内的标准制定工作组,仍然在就TRILL的最后细节问题进行磋商。

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博科作为在FC市场中最具影响力的厂商,在FCoE的标准工作上也不遗余力的推动

在FCoE标准相关工作中,CEE增强型以太网是其中最重要的相关联部分。由于FCoE协议需要基于一个网络承载,而显然FCoE的使命,就是在以太网上传输FC的数据,因此,需要一个拥有FC特性的以太网来服务于FCoE,当然,传统的以太网是肯定做不到这些的。

因此,CEE,增强型以太网是其中最重要的相关部分,传输FCoE存储数据、数据中心应用系统和集群,CEE是一种Lossless的以太网,即无丢失以太网,其能够无损的传输FCoE的数据——FC与以太网的设计在连接上最大的不同在于,FC一旦连接便肯定100%可用,而以太网只是保证你的连接,而无法保证可用性,也就说,数据无法正常传输,或速率极低,是可以被允许的,在CEE中,这便是最大的改变。

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CEE能过连接到传统的以太网,但是在链路上会丢失这些特性

目前,CEE使用三个优先级组,包括IPC、LAN和WAN,首先所有的IPC数据流使用pri 7; 它被标记和分配到PGID 15,其次,剩余的带宽都被LAN (pri 6,5,4,1,0) 和(pri 3,2)均衡共享,在一个组内,时序并没有指定:例如针对LAN数据流,可以将pri 6,5,4,1,0分配到一个队列,然后采用round-robin方式使用或优先级方式。

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CEE采用CN和PFC的零丢失传输,可以保证FCoE在其上正常的承载FC帧

CEE根据阻塞管理功能,建立一个广泛优先处理和信息包时序安排功能。最后,工作小组还计划开发一种协议,来自动地检测何时以太网设备具有CEE增强性能。 CEE也期望以互联网工程工作小组形式,就被称为大量联接的透明式互联(TRILL,Transparent Interconnection of Lots of Links)进行合作。TRILL实质上是一种以太网链路层路由协议,该协议提供了多跳网络内的最短路径帧路由。

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CEE采用TRILL解决L2多路径问题

FCoE标准的细节

FCoE的核心在于,能够在为在以太网(CEE)上传输FC的封装协议(Lossless Ethernet: CEE),因此,FCoE的一个数据帧的组合就显得尤为重要,因此,其至少具有三个特点和需求:

-Fibre Channel数据帧依旧: FC没有任何改变, 使用相同的名称

-Ethernet需要更大的数据帧(Jumbo Frames): 大于1500 bytes

-Ethernet必须变成无丢失的,保证传输完整的存储数据

黄蓝?表示,Brocade正在领导FCoE协议的研发,并主导它的采用??正如前面所说,作为FC市场的领导企业,如果FC可以被FCoE进行封装,且在以太网上传输的话,即使是CEE,将肯定极大的改变原有的SAN到LAN的技术采用和传输架构,至少在长距离传输和减少布线上有很多的发展,而如果FCoE进入数据中心的话,那么FCoE交换机和CAN卡肯定将在网络附加服务器及FC存储连接上,部分取代原有的FC交换机。

FCoE比iSCSI包头更少,但比FC要多的一种封装协议,黄蓝?认为,封装协议并不替换存储接口,比如FC或SCSI,他谈到,博科在研发和支持这个封装协议上,一直是不遗余力的,并希望领导这个市场。

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FCoE是一个加在FC0和2之间的一个新的传输层,FCoE采用两种以太网包,“Ethertype = FIP =8914h”显示,FCoE支持8914长度的封包,黄蓝?也确认,FCoE支持9K的Jumbo,而不是像此前有厂商所言,FCoE不支持巨型帧。

目前,FCoE所能够带来的显著好处:

-减少服务器和交换机端口数

-减少线缆和电力消耗

-增加链路使用效率

-使用10Gb CEE,传输速度高

-增加存储网络连接2/3层应用和虚拟机的数量??目前只有20%的服务器连接到FC网络

-网络将来降低成本(需要更长时间), 更多链接选择(但需要考虑很多折衷因素)

博科的FCoE 和CEE 组件和产品

黄蓝?在演讲中提到,新的FCoE协议需要一系列的FCoE和CEE组件来完成网络的建设,其中,网络部分将肯定会用到包括:

– Top-of-Rack 交换机
– End-of-Row 模块化交换机
– Fabric & CEE 服务
– 新的布线架构
– 交换机管理

服务器方面会用到:

– Converged Network Adapters (CNA)
– CNA 管理
– 嵌入式刀片服务器CEE 交换机和接口卡

这些内容在此前的文章中已经谈过,在此也不再赘述,我们下面主要来谈博科在FCoE和CEE方面的产品。

Brocade 8000是博科目前在FCoE市场最新的产品,可以连接到FC SAN环境中的Brocade 8000,拥有8个1/2/4/8 Gbps的FC的端口,目前运行FOS 6.1+版本,支持本地FCoE交换转发、FCoE到FCoE 目标端连接和FCoE到FC的转换。

Brocade 8000的最主要部分其实是其24个10GbE CEE端口,主要支持CEE的交换,由于CEE是无损的增强型以太网,因此,其可以连接到服务器和企业网中,并同时保证FCoE数据帧的有效的接近于FC高可用性的数据传输能力。

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Brocade 8000内部交换架构,可以看出,FC-FCoE的转换在交换机内部完成,Brocade 8000更像是一个“FC进,以太网出”的“转换器”而转换的方式,就是通过FCoE。另据透露,博科将会在下一阶段推出“CEE-以太网”的卡产品,即在一个卡上提供两个接口,一个连接无损的增强型以太网,另一个连接普通的10GbE 以太网,从而实现从CEE到Ethernet的功能,我们都知道,iSCSI能够通过TCP-IP-Ethernet的方式,连接到现有以太网,完成远距离和低成本的SAN传输。

当然,博科不会遗漏掉其目前最重要的产品DCX中枢交换机,同样提供了DCX使用的刀片式FCoE交换机。当然,FCoE的一切都是为了能够让SAN网络连接到传统数据中心的LAN网络上面去,从而极大的简化LAN与SAN的互联,降低数据中心复杂性,尤其是线缆。

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DCX中枢交换机将很快获得可用的FCoE交换机刀片,而由于博科此前已经和IBM就以太网产品的OEM达成合作协议,加上双方一直以来在FC市场上的紧密合作,我们可以想见,博科的FCoE产品将会很快进入IBM的OEM名单中去。

由于CEE仍然属于以太网,因此,我们有必要来谈一下其采用的线缆,目前,CEE使用SFP+Cu和SFP+Fiber,即铜口和光口,在黄蓝?所给出的图中,我们也看到了Cat6和Cat7型线缆,在这个部分,黄蓝?并不确定六类线和七类线具体何时才能够出现在CEE的网络线缆中,目前,只是提供了一种可能而已。

博科在CAN卡上采用了单芯片的设计,其1010和1020 CAN卡目前在一个芯片上完成FCoE、NIC和FC的处理工作,并在CAN卡上提供两个10GbE CEE接口,支持SFP+铜口或光口,黄蓝?表示,原有服务器每服务器四个适配器,即LANX1 HBAX1再Double以完成冗余,最后可以被每服务器两个CAN卡所代替,并减少大量的布线——在CEE上未来肯定能传输更多的数据类型,也就意味着减少更多的适配器和线缆,而这也是FCoE目前最明显的好处:减少适配卡和减少线缆。

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服务器操作系统CAN接口没有改变,并采用标准驱动,管理方式也相同,黄蓝?所给出的资料显示,在操作系统中,博科的CAN卡,将显示为双口10 Gigabit以太网适配器和双口4/8 Gbit/sec Fibre Channel HBAs。