1、目前我司产品对FCOE支持情况说明
S12000 DA卡仅支持FCOE,10.4(3b17)版本支持F模式,不支持E模式,支持VSAN,不支持zone。
S6200仅支持FCOE,10.4(5b1)版本支持F模式和E模式,支持VSAN,不支持zone。
S6220支持FCOE及FC,10.4(5b2)p1
版本同时支持F模式和E模式,支持NPV模式,支持VSAN,支持zone。
2、FCOE背景介绍
由于历史技术的发展与兴衰变更,FC技术一度流行(FC技术在90年代发展迅速,由于其高速度、高可靠、低延迟、高吞吐等特性,广泛应用于高性能存储、大规模数据库和数据仓库、存储备份与恢复、集群系统、网络存储系统、数字视频网络等领域),
正是如此,当今的较大型数据中心网络普遍存在如下结构:(详见示意图),存在多个完全不同类型的网络区域。
1.前端的用户通信网络(以太网)
2.后台存储网络光纤的通道(FC光纤网络)
3.后端做数据更新或者做集群计算的通讯网络(高性能计算Infiniband网络)
FC SAN的优势:
1.协议无丢包(类似于TCP滑动窗口的流控技术Buffer to Buffer Credits)设计,能够有效保障存储数据的可靠性。
2. 安全稳定,TCP/IP在结构上存在缺陷,同时懂IP的人也多,造成IP网络容易导致安全攻击,而FC就不存在这样的问题,SAN网络和以太网隔离,在以太网收到攻击的同时,SAN网络不受影响,提升了SAN网络的可靠性,FC网络仅在存储网络中使用到,在封闭性的同时由于FC
SAN需求较为固化,应用场景固定,FC在市场上的表现也非常稳定。
3. 高效,FC协议是专为数据传输开发的,特别适合于数据库等关键应用的数据存储。FC
SAN在诞生之初就定位于高性能数据存储服务,由于协议开销小,带宽利用率高,传输效率高。
虽然FC SAN当前是数据中心SAN的主流,但FC SAN也存在如下缺点:
1.兼容性差,在FC通信领域是典型的寡头独占市场,前三位中Brocade占据了70%的市场份额,Cisco占20%,Qlogic占个位数,FC协议跟我们所熟知的TCP/IP属于完全不同的协议栈,协议产生时间较短,再加上大厂商垄断,厂商之间各自遵循内部标准,导致不同厂商的FC产品之间兼容性和互操作差。
2. 成本高昂,FC SAN的成本包括先期设备成本和长期维护成本,由于FC协议在成熟度和互联性上无法与以太网相比,导致FC协议只能局限于存储系统应用,无法实现大规模推广,这直接导致了FC产品价格的昂贵;同样与FC-SAN相关的所有产品都身价高昂,无论是备份软件的FC-SAN模块,HBA卡、FC交换机甚至SCSI硬盘简单更换连接口成为FC硬盘,都要翻上几倍的价钱;另外兼容性差也导致了用户无法自己维护FC设备,必须购买昂贵的厂商服务,如果用户的环境中包括多种FC存储设备,用户每年花在FC-SAN的系统保修服务的费用占当年采购成本的15%左右。如果再算上系统安装部署阶段的专业服务费用支出,以5年计算,整个服务费用支出与系统采购达到1:1。
3. 技术发展缓慢,其带宽和传输速率发展已快速落后于以太网。FC普及1Gbps的时候,以太网刚刚普及10Mbps;如今以太网进入10G、40G、100G时代,FC才普及4G/8G/16G。其工程人员也相当的匮乏。在IP/Ethernet网络有成千上万的开发工程师为其服务,而FC网络由于其仅见于存储网络,再加上存储网络一旦部署,由于数据的可靠性及安全性考虑,较少企业进行变更,进一步导致FC网络这么多年来发展缓慢。
3、FCoE技术介绍
全称Fibre Channel over Ethernet,是在2007年INCITS(国际信息技术标准委员会)的T11委员会(和FC标准制定是同一组织)开始制定的标准,2009年6月标准完成(FC-BB-5)。FCoE基于FC模型而来,仍然使用FSPF和WWN/FC
ID等FC的寻址与封装技术,只是在外层新增加了FCoE报头和Ethernet报头封装和相应的寻址动作,可以理解为类似IP和Ethernet的关系。FCOE技术的本质就是将FC帧封装到以太帧中,允许LAN和SAN的业务流量在同一个以太网中传送。
FCoE技术标准可以将光纤FC网络通道地映射到以太网,从而可以在以太网上传输SAN数据,它能够保护客户在现有FC-SAN上的投资(如FC-SAN的各种工具、员工的培训、已建设的FC-SAN设施及相应的管理架构),目前以太网技术发展迅速,万兆、100G平台都在不断发展,具有极大的速度优势。同时,FCOE使得FC运行在一个无损的数据中心以太网络上(需要无损的以太网(DCB特性)保证不丢包)。
FCOE技术的本质就是将FC帧封装到以太帧中,允许LAN和SAN的业务流量在同一个以太网中传送。
FCoE技术有以下的一些优点:光纤存储和以太网共享同一个端口;更少的线缆和适配器;软件配置I/O;与现有的SAN环境可以互操作。这样,FCoE能减少数据中心的接口卡、电缆和网络设备,从而使数据中心变得比较简单、绿色环保。在一些大公司,如果能减少电缆数量,将会对空气流动产生积极作用,并减少降温成本,同时可极大减少网络配套设施投资成本及管理维护工作量。
下图为服务器在原有多套网络中所需要的接口模型转化到FCOE网络之后的明显变化
FCoE技术标准可以将光纤通道映射到以太网,可以将光纤通道信息插入以太网信息包内,从而让服务器-SAN存储设备的光纤通道请求和数据可以通过以太网连接来传输,而无需专门的光纤通道结构,从而可以在以太网上传输SAN数据。FCoE允许在一根通信线缆上传输LAN和FC SAN通信,融合网络可以支持LAN和SAN数据类型,减少数据中心设备和线缆数量,同时降低供电和制冷负载,收敛成一个统一的网络后,需要支持的点也跟着减少了,有助于降低管理负担。它能够保护客户在现有FC-SAN上的投资(如FC-SAN的各种工具、员工的培训、已建设的FC-SAN设施及相应的管理架构)的基础上,提供一种以FC存储协议为核心的I/O整合方案。
LAN&FC SAN存储网络
统一的数据中心LAN
FCOE可以将原有的存储SAN和LAN融合形成一个统一的数据中心架构,数据和存储全部承载在以太网上,能够带来一些商业上的和技术上的好处,包括:
1. 更少的硬件和更简单的管理:每个服务器只需要一对网卡(一对网卡是为了安全冗余),而不是两个网卡和两个光纤通道主机总线适配器。只需要一套交换机而不是两套交换机,而且只需要管理一个数据中心。
2. 更高的灵活性和可靠性:统一的架构是实现下一代虚拟化数据中心架构的关键因素,在这种架构中,服务器、存储和其他资源都可以动态分配,以适应变化中的工作负荷和新的应用程序,而且无需进行频繁的物理设备变动。对于数据中心虚拟化和自动化来说,这中架构是非常好的。
3. 更低的电能消耗:更少的网卡、网线和交换机意味着更低的电能消耗。将部件总数减少一半能够带来可观的能耗降低。
FCOE当前存在的缺陷:
1. 由于标准产生较晚,且FC网络的已经大量部署,FCOE当前尚处于新的技术应用,产品及应用都还处于起步阶段,还需时间成熟。
2. 服务器需支持CNA网卡,需要支持FCOE的存储设备,支持FCOE交换机和传统交换机的芯片也存在差异,新产品新技术带来成本的提升,但比起建设FC
SAN,FCOE的成本还是有所降低。
3. 维护方面,FCOE继承了FC协议的特点,仍然需要专业的FC知识,其对维护人员的技能要求依然比IP
SAN的要高。
4、FCoE技术已经产品化的主要厂商代表
1. 服务器CNA卡厂商:包括BLADE、Brocade、Emulex、Intel、QLOGIC。
2. 交换机厂商:包括CISCO、Brocade、Dell、锐捷。
3. 存储厂商:包括NetAPP、EMC。
由于FCOE既具备了FC SAN的高可靠、高安全、高效的特点,同时又具备以太网的融合能力及不断发展的带宽,FCOE交换机厂商普遍还兼容已经部署的FC
SAN,能够保护用户原有投资的同时还能简化管理,基于以上原因,FCOE SAN将会是未来数据中心存储的首选,其必将取代FC,但时间可能还会很长。
5、FCoE几种关键端口模式说明
F模式:用于交换机拓扑中,交换机同主机互联的接口模式。
E模式:用于交换机互联的接口模式。
N模式:主要用于终端设备与交换机之间互联的接口模式。
DCB模式:仅作二层以太帧透传使用,如下图中的CEE交换机,可支持对FCOE报文和以太网报文进行流量控制及带宽保障。
对于S12000不支持FCOE-E模式,如果需要和FCOE交换机对接,则只能使用DCB模式做二层透传。