ISM - FCOE - Fibre Channel over Ethernet

FCoE czyli Fibre Channel over Ethernet jest jeszcze nowszym "wynalazkiem", do przesyłu danych blokowych poprzez sieci LAN, niż przybliżone funkcjonalnością rozwiązania iSCSI i FCIP. Jak sama nazwa wskazuje jest to protokół, który pozwala przesyłać dane FC poprzez Ethernet.
FCOE nie wykorzystuje jednak "standardowego" Ethernetu, ale jego rozbudowaną wersję czyli tzw: CEE ( Converged Enhanced Ethernet) zwany także DCE (Data Center Ethernet) - przy czym ta druga nazwa jest zastrzeżona przez Cisco. Główne zmiany pomiędzy tym "wzbogaconym", a "normalnym" Ethernetem są związane z wyeliminowaniem tzw: "frame drops" i utraty pakietów podczas transmisji.


Zalety FCOE:

• Mniejsze koszta - redukcja ilości kabli, switchy, hba etc... spowodowana zastępieniem dwóch niezależnych środowisk SAN i LAN, jednym.
• Zmniejszone wymaganie na moc i chłodzenie
• Konsolidacja infrastruktury sieciowej

W przypadku zastosowania FCOE, hosty nie muszą mieć dwóch rodzajów kart sieciowych osobno dla sieci LAN (NIC) i sieci SAN (HBA), zostają one zastąpione jedną o nazwie CNA ( Converged Network Adapter ), która konsoliduje zarówno ruch network jak i storage. Powoduje to ograniczenie okablowania, zużycia portów oraz zapotrzebowania na moc i chłodzenie.


Fizyczne komponenty:

CNA składa się z trzech układów (ASIC):

• 10 Gigabit Ethernet
• Fibre Channel
• Menlo ASIC ( używany do enkapsulacji FC frames w Ethernet frames)

Dopuszczalne są dwa rodzaje kabli:

• Copper Base Twinax - wersja atrakcyjna kosztowo , skaład się z dwóch par kabli miedzianych pokrytych ochraniającą otuliną
• Standard optical

Ramka FCOE:

Ramka FCOE skłąda się z następujących części:

• Ethernet Header ( zwykły nagłówek ethernetowy , Ether type = FCoE )
• FCoE Header  ( Control Information: Version and Ordered Sets (SOF & EOF ) )
• FC Header ( zwykły nagłówek FC )
• FC Payload ( do 2112 Bajtów )

Standardowa ramka ethernetowa ma 1,5KB lub mniej , natomiast ramka FC - 2112 bajtów danych + nagłówek. Aby "zapakować" ramkę FC do Ethernetowej wymagana jest obsługa jumbo frames (2180 - support ) tak aby zapobiec dzielenia jednej ramki FC na dwie Ethernetowe.

FCoE, w przeciwieństwie do iSCSI nie może być uruchomione na dowolnej sieci Ethernetowej. Wymaga specyficznego rozszerzonego Ethernetu i obsługi Jumbo Frames.

Ehternet z którego korzysta FCoE musi być bezstratny , żadna z ramek nie może być utracona poprzez cały okres trwania transmisji. Ponieważ "zwykły" Ethernet nie zapewnia tego, aby to uzyskać trzeba wykorzystać pewne opcjonalne funkcjonalności opisane w standardzie IEEE 802.3x. Stosuje się tzw: PAUSE , która pozwala portowi docelowemu wysłanie polecenia czasowego wstrzymania transmisji do portu źródłowego, jeżeli zachodzi niebezpieczeństwo utraty danych.


Porównanie stosów protokołów w poszczególnych rozwiązaniach:

1. SCSI - Najbardziej "zwięzłym" sposobem transmisji jest czyste SCSI , nie ma wtedy żadnej dodatkowej warstwy.
2. FC - Następnie mamy FC gdzie komendy SCSI są enkapuslowane w protokole FCP : SCSI --> FCP
3. FCoE - Kolejny rozwiązanie to FCoE , w tym przypadku SCSI jest enkapsulowane w FCP następnie w FCoE i całość w ramce Ethernetowej: SCSI --> FCP --> FCoE --> Ethernet
4. iSCSI - Bardziej skomplikowane ( więcej dodatkowych nagłówków do przetworzenia ) ma iSCSI : SCSI --> iSCSI --> TCP --> IP --> Ethernet
5. FCIP - Największa ilość dodatkowych warstw jest zastosowana w FCIP: SCSI --> FCP --> FCIP --> TCP --> IP --> Ethernet

---

Ten wpis nie był zbyt rozbudowany , samo FCoE nie zajmuje zbyt dużo miejsca w materiałach EMC do kursu ISM. Osobiście też nie miałem okazji spotkać sie z tymi rozwiązaniami w praktyce.
Następnym razem zaczniemy zaznajamiać się z CASem ( Content Addressed Storage )