С появлением в конце 90-х годов сетей хранения данных на основе технологии Fibre Channel ИТ-администраторам предприятий пришлось иметь дело с двумя типами сетей, предназначенных соответственно для самих систем хранения и для передачи данных. Но консолидация вычислительных ресурсов и расширение применения сетей хранения (Storage Area Network, SAN) приводят к целесообразности использования унифицированной коммуникационной инфраструктуры, способной передавать различные виды трафика — локальных сетей, систем кластеризации, сетей хранения данных.

За последние десять лет появилось несколько технологий унификации и расширения сферы действия сетей хранения, включая протоколы iSCSI, FCIP, iFCP и InfiniBand. Однако их применение либо приводит к снижению производительности и требует модернизации существующих систем, либо, как в случае InfiniBand, невозможно без создания новой инфраструктуры.

Для того чтобы обеспечить конвергенцию и решить возникающие при этом проблемы, консорциум производителей продуктов для сетей хранения и систем передачи данных разрабатывает под эгидой комитета INCITS T11 новый стандарт, получивший название Fibre Channel over Ethernet (FCoE). Этот стандарт, как предполагается, будет поддерживать конвергенцию сетей и позволит при относительно небольших затратах расширить область применения сетей хранения в корпоративных центрах обработки данных.

Основная идея состоит в том, чтобы использовать 10G Ethernet для передачи трафика Fibre Channel наряду со стандартным сетевым трафиком. Однако технология Ethernet не обеспечивает производительности и надежности, необходимых для передачи трафика Fibre Channel, в силу чего требуется внести в нее определенные усовершенствования.

Усовершенствования Ethernet

К основным недостаткам Ethernet относятся довольно длительные задержки и случаи потери пакетов при высоком уровне трафика в сети, что совершенно недопустимо для сетей хранения. В IEEE работают над модификацией протокола Ethernet (дав ему, соответственно, название Enhanced Ethernet), которая предоставит возможность этой устоявшейся технологии поддерживать различные виды трафика.

Основные усовершенствования 10G Ethernet позволят выполнять следующие операции. 

  • Более детальное управление трафиком, исключающее потери пакетов, основанное на введении приоритетов передач информации. 
  • Динамическое резервирование полосы пропускания и предоставление гарантий качества обслуживания для различных классов трафика.
  • Обмен новыми параметрами протокола между конечными узлами и коммутаторами.

Технология FCoE обеспечивает эволюционный подход к достижению высокой эффективности операций в рамках сетевой инфраструктуры. Помимо ее унификации, FCoE обеспечивает доступ к сетям SAN значительно более широкому спектру серверов центров обработки данных.

Технология и решения FCoE обладают многочисленными преимуществами, гарантируя при этом надежность параметров производительности, требуемых в центрах обработки данных. По мере перевода ЦОД на коммуникационную технологию 10G Ethernet, производительность которой соответствует требованиям лезвийных виртуализированных серверных систем, корпоративным менеджерам ИТ следует развертывать и осваивать решения 10G FCoE. Помимо конкурентных преимуществ, технология FCoE открывает возможность для создания сервис-ориентированных центров обработки данных нового поколения.

Ранджа Бахаватсалам — старший менеджер по маркетингу продуктов в компании Emulex

FCoE: основные преимущества

В новом семействе адаптеров, получивших название конвергированных сетевых адаптеров (Converged Network Adapter, CNA), поддерживаются технологии FCoE и Enhanced Ethernet для конвергенции различных видов трафика в существующей инфраструктуре 10G Enhanced Ethernet. Технология FCoE трансформирует трафик Fibre Channel непосредственно во фреймы Enhanced Ethernet, тем самым способствуя активному внедрению сетей хранения Fibre Channel в корпоративных центрах обработки данных, не требуя при этом физического использования инфраструктуры SAN для взаимодействия серверов. Такая технология распространения SAN имеет следующие преимущества. 

  • Эволюционное расширение области действия сетей хранения Fibre Channel SAN, основным протоколом которых в ЦОД является Fibre Channel. Внедрение лезвийных серверов и виртуализации серверных систем повышает частоту обращений к сетям хранения Fibre Channel. Стандарт FCoE удовлетворяет этим требованиям за счет использования пропускной способности 10G Enhanced Ethernet для передачи трафика Fibre Channel, наряду с сохранением преимуществ апробированной технологии Fibre Channel SAN. 
  • Унифицированное управление в структуре FCoE и Fibre Channel. В серверах, поддерживающих технологию FCoE, могут применяться стеки драйверов Fibre Channel, схемы поддержки множественных маршрутов и другие характерные для SAN методы и средства. Это дает возможность применять в корпоративных центрах обработки данных существующую платформу управления Fibre Channel SAN. 
  • Выполнение требований к надежности и производительности при доступе к сетям хранения. FCoE позволяет избежать ряда проблем, возникающих при применении протокола TCP, включая возникновение задержек передачи данных. Упрощенная инкапсуляция, используемая в FCoE, дает возможность снизить «накладные расходы» на дополнительную обработку и гарантирует высокий уровень производительности при работе с сетями хранения.
  • Увеличение эффективности ИТ. Серверы, оснащенные адаптерами CNA, могут динамически выполнять задания, которым требуется доступ к сетям SAN, без изменения конфигурации аппаратного обеспечения, что значительно повышает эффективность операций.