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FCoE好处多 知道部署环境是关键

发布时间:2019-08-11 文章来源:xp sp3系统下载 浏览:

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享,网络则被认为是互联网发展的第三阶段。

许多企业的内部通信网络仍然主要依赖以太网,而光纤通道(FC)网络主要用于存储系统,随着10Gb以太网的成熟,基于以太网的光纤通信技术(FCoE)和新的无损10Gb以太网技术开始在数据中心流行开来,现在可能是时候考虑用统一的以太网整合FC SAN存储数据流和普通数据流了,网络融合让企业能够保持FC存储的现有投资,同时降低数据中心的成本和复杂性,并简化网络管理。

使用FCoE有众多好处,许多公司也正在规划应用该技术,本文将简要介绍一下FCoE技术以及部署过程中可能会遇到的一些问题,最后介绍一下企业如何分阶段过渡到FCoE的相关过程。

今天数据中心往往需要维护多个独立的满足不同目的的网络,如:

1.  企业内部网络使用以太网传输短/长距离,或集群计算环境中的信息,以太网提供了最具成本效益和效率的方式来支持各种数据类型,包括企业LAN,VoIP和NFS/CIFS/iSCSI存储。

2.  光纤通道(FC)用于存储区域网络(SAN),为应用程序提供块级I/O访问,如邮件服务器,大型数据密集型数据库等,FC SAN提供存储整合,集中式存储管理,高性能,高可靠和业务连续性等功能。

以太网/IP数据网络和FC SAN在数据中心都起着重要的作用,但它们的设计和功能有着本质的区别,这两种网络都有自己的安全机制,通信模式和独立的管理工具集,因此每个网络都必须按照它自己专用的方法,独立的基础设施进行建设和维护,需要独立的线缆,服务器需要为这两者网络安装独立网卡。

管理两个独立的网络增加了数据中心日常运营的复杂性和成本,因此企业正在寻找新的方法整合它们的IP和SAN网络,让数据中心运行效率更高,成本效益更好,同时保护在FC基础设施上的投资。

基于以太网的光纤通道(FCoE)

FCoE允许组织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。

FCoE是通过增强的10Gb以太网技术变成现实的,我们通常称之为数据中心桥接(Data Center Bridging,DCB)或融合增强型以太网(Converged Enhanced Ethernet,CEE),使用隧道协议,如FCiP和iFCP传输长距离FC通信,但FCoE是一个二层封装协议,本质上使用的是以太网物理传输协议传输FC数据。最近在以太网标准方面也取得了一些进展,并有计划增强,如在10Gb以太网上提供无损网络特征,进一步推动FCoE的发展。

FCoE通过汇聚成单一网络存储技术,给那些考虑整合服务器I/O、网络和存储的组织带来了巨大的价值,对于那些在FC上投入了大量资金的数据中心来说,至少通过FCoE减少需要管理的设备一项就收获颇丰,从服务器到交换机到存储,共享相同的融合网络结构,消除了专用网络设备的需求,通过保持现有投资和向后兼容,大大降低了TCO。

FCoE组件

在数据中心部署FCoE需要的组件包括:

融合网络适配器(Converged network adapters,CNA) - 它结合了以太网适配器和光纤通道HBA的功能,减少了用户购买服务器适配器的数量,同时减少了端口数,并降低了需要的线缆数量。

FCoE线缆 – 目前有两种FCoE线缆可选,一种是FC环境中常见的光缆,另一种是新型的屏蔽双绞线铜缆,第二种屏蔽铜缆消耗的电力更少,成本也更低,但它的最长传输距离只有10米,因此从机柜顶部交换机到LAN之间用户可能会使用光缆。

FCoE交换机 – 服务器和磁盘阵列之间不能直接通过FCoE连接起来,必须购买支持FCoE/DCB的交换机,通过它才能将服务器连接到企业LAN,SAN或FCoE存储系统。

FCoE/DCB存储系统 – 这些存储系统天生就支持FCoE和融合通信,也支持从光纤通道到FCoE交换机,以及从FCoE交换机到服务器。

FCoE对企业数据中心现有IT基础设施的改动非常小,它是FC网络技术的自然演化,旨在通过以太网物理层和数据链路层传输数据,它与FC SAN和平共处使得FCoE的部署非常简单,除了FC SAN硬件外,还可以直接使用FC 软件,更重要的是,不需要改变企业的关键业务应用,还可从FCoE的性能和成本受益。

组织问题

在传统数据中心环境中,通常是存储小组负责维护FC SAN,网络小组负责维护以太网LAN,这两个组是彼此独立的,引入FCoE后可能会给IT运营分工带来一些变化。

数据中心的文化、政治、组织结构和现有配置都可能会给推行FCoE带来阻力,有时必须引入新的业务流程和程序,确保适当的控制机制,才能保证FCoE的成功部署和运营,采购模式也可能发生变化,传统以太网网络的可靠性也需要增强。

随着FC和以太网网络的融合,传统上相互独立的两个网络运维小组也需要融合,但实施FCoE并不需要特殊的IT培训,运维人员可以充分利用已掌握的技能,存储小组继续负责维护SAN,网络小组继续负责数据网络的运维。

哪些企业可以部署FCoE

FCoE融合不是“替换式”升级,也不是一个破坏性的过程,转移到FCoE可以按照统一规划,分布实施的原则进行,例如,第一阶段可先将新购买的服务器连接到FCoE,第二阶段再将非关键业务系统转移到FCoE,等熟悉转移过程后再将核心网络和关键业务系统转移到FCoE。

考虑到FCoE是一个相对较新的技术,数据中心可以先整合接入层服务器I/O,由于存储网络需要无损10Gb以太网技术,而10Gb以太网传输需要链路层多路径和多跳能力,但这些功能目前仍处于开发阶段,预计要等到今年晚些时候才能发布,有了这些功能后才能部署更大型的FCoE。

确定哪些环境可以部署FCoE的方法包括:

IT部门已经有一定的FC技能基础,已经部署了FC基础设施;

正在部署新基础设施;

在实验环境中取得了一定经验,计划先将2级或3级非关键业务系统转移到FCoE,有了经验后再转移1级应用。

三个步骤部署FCoE

过渡到FCoE是一个渐进式的过程,可先从边缘网络交换机开始,然后是FCoE存储,最后深入到企业核心网络。

图1展示了一个典型的未融合FCoE的数据中心网络架构,FC SAN是一个并行的网络,需要从以太网IP LAN划分独立的网络端口和线缆。

FCoE好处多 了解部署环境是关键

FCoE好处多 了解部署环境是关键

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图 3 第三阶段-端到端FCoE

FCoE将两个尖端技术 – FC网络和增强型以太网物理传输 – 集合到了一起,提供了一个令人信服的SAN联网选择,既保护了FC SAN投资,又简化了管理,FCoE允许IT团队成员使用现有的管理工具和技术管理IP和FC网络。

融合的数据和存储网络将会推动10Gb以太网在数据中心的应用,FCoE凭借其简单性,高效率,高利用率,低功耗,低制冷和低空间需求,将会推动新一轮数据中心整合大潮。

现在正在规划新数据中心,或准备升级现有存储网络的公司应该重点考虑FCoE,围绕以太网整合数据中心后,企业在保护现有FC基础设施投资的基础上,将逐渐形成一个完善的,经济的以以太网为基础的网络架构。



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