Fibre Channel over Ethernet (FCoE) to nowy protokół, który wprowadził technologię Fibre Channel do środowiska Ethernet. Aby dać administratorom więcej swobody przy budowaniu środowisk sieciowych dla pamięci masowych protokół FCoE łączy dwie technologie – protokół Fibre Channel, wykorzystywany do budowy sieci SAN oraz Ethernet, wykorzystywany obecnie w niemal wszystkich serwerach i centrach danych.
Protokół Fibre Channel jest też odpowiedzią na potrzebę konsolidacji środowisk centrów danych, gdzie konsolidowane są nie tylko serwery i pamięci masowe, ale także ruch sieciowy. Przy konsolidacji ruchu sieciowego najważniejsze jest, aby nie dopuścić do sytuacji, gdzie jedna klasa ruchu uniemożliwia transport danych z innej klasy. Między innymi z tego powodu grupa standaryzacyjna IEEE 802 wyodrębniła grupę roboczą DCB (Data Center Bridging), aby rozszerzyć funkcjonalność standardu Ethernet o elementy spełniające wymogi nowoczesnych centrów danych i umożliwić sprawne przesyłanie danych różnego rodzaju.
Czym zatem FCoE różni się od iSCSI? Przy protokole iSCSI dane są przesyłane poprzez warstwy TCP/IP. Protokół FCoE zastępuje te warstwy i korzysta z usprawnień stworzonych przez grupę DCB. Jednak brak warstwy IP powoduje, że protokół ten nie może być routowalny poprzez tradycyjne rozwiązania (routing protokołu FCoE może być wykonany przy pomocy protokołu FCIP). Wadą protokołu FCoE jest też to, że nie może on być wdrożony w sieci podatnej na utraty pakietów, podczas gdy dla iSCSI nie stanowi to problemu.
W centrach danych dużych firm iSCSI najczęściej jest wdrażane w warstwie drugiej i trzeciej w systemach pamięci masowych. W mniejszych firmach i w oddziałach firm najczęściej jest to główna technologia transportu danych pomiędzy serwerami i pamięciami masowymi. Najwięcej problemów standard iSCSI sprawia tam, gdzie skonsolidowano wiele ważnych dla funkcjonowania biznesu aplikacji Windows, a dodatkowo transfer danych odbywa się poprzez sieć Gigabit Ethernet.
Fibre Channel zwyczajowo jest wdrażany w warstwie pierwszej w centrach danych dużych firm, z reguły protokół ten obsługuje krytyczne aplikacje w środowiskach Unix i Windows, takie jak bazy i hurtownie danych, czy ERP. Obecnie większość instalacji jest wykonanych w standardzie FC 4 Gb/s, chociaż dostępny jest już także standard FC 8 Gb/s.
Scenariusze wdrożeń FCoE
Protokół FCoE to kolejny krok w ewolucji standardu Ethernet jako tego, który w przyszłości będzie obsługiwał praktycznie cały ruch sieciowy na świecie. Oto przykłady kilku scenariuszy, gdzie analizujemy, czy wdrożenie FCoE będzie miało sens, czy też nie.
Scenariusz 1. Istniejące centrum danych z dużą instalacją FC
Większość dużych centrów danych ma wydzieloną sieć pamięci masowych (Storage Area Network, SAN) korzystającą z protokołu Fibre Channel, poprzez którą macierze dyskowe warstwy pierwszej są podłączane do serwerów. FCoE idealnie pasuje do centrów danych, gdzie jest duża instalacja w standardzie FC. Przejście do standardu FCoE powinno tam rozpocząć się na brzegu sieci, gdzie nowe serwery i przełączniki brzegowe będą wspierały protokół FCoE, umożliwiając jednocześnie dostęp do istniejącej infrastruktury FC.
Scenariusz 2. Nowa instalacja w centrum danych
Gdy budujemy nowe centrum danych, wybór odpowiedniej technologii nie jest już taki prosty, ze względu na fakt, że protokół FCoE jest bardzo młody i niewiele jest produktów z nim zgodnych. Dla instalacji, których wdrożenie jest pilne, zalecane jest w tej chwili wciąż rozważenie opcji FC/iSCSI. Jeśli możemy poczekać do połowy 2010 r., a nasz zespół administratorów czuje się na siłach administrować infrastrukturą Fibre Channel, powinniśmy zaczekać na FCoE.
Scenariusz 3. Istniejące centra danych z dużą liczbą różnych modeli udostępniania pamięci masowych, stojące przed projektem konsolidacji
Istnieje coraz więcej powodów, dla których planowana jest konsolidacja centrów danych. Najczęściej spotykanym jest wirtualizacja serwerów, ale coraz popularniejsza jest też próba ograniczenia kosztów środowiskowych (zasilania i chłodzenia) czy usprawnienia zarządzania całym systemem. Kryteria decyzyjne najczęściej oscylują wokół obecnego wykorzystania dostępnych pamięci masowych i praktyk związanych z zarządzaniem danymi. W sieciach, gdzie dominują macierze NAS, zalecany jest protokół iSCSI, aby udostępnić blokowy dostęp do danych w sieci. W środowiskach zdominowanych przez sieci Fibre Channel łatwo będzie wdrożyć protokół FCoE, ponieważ będzie można wykorzystać istniejącą infrastrukturę oraz wiedzę administratorów. Firmy, które wykorzystują kilka modeli, prawdopodobnie utrzymają ten stan, jako że różne aplikacje potrzebują różnych wydajności sieci, co jest zdecydowanie ważniejsze od uproszczenia zarządzania całą infrastrukturą.
Scenariusz 4. Małe i średnie centra danych
W małych i średnich firmach wybór pomiędzy FCoE i iSCSI w dużej mierze zależy od dostępnego budżetu, wiedzy administratorów i wymogów aplikacji. Sieci oparte na iSCSI świetnie dają sobie radę z większością aplikacji biznesowych, a są dostępne za przystępną cenę. Gdy w grę wchodzą bazy danych, konieczna jest symulacja, czy protokół iSCSI będzie wystarczająco wydajny.
Scenariusz 5. Wdrożenia w oddziałach firm
Dla oddziałów firm podstawową przewagą protokołu iSCSI jest to, że można go routować na znacznie dalsze odległości niż FCoE, który wymaga dodatkowych mostów ethernetowych. Dlatego tutaj raczej należy rozważać protokół iSCSI.
Co stanie się z Fibre Channel?
Pojawienie się standardów iSCSI i FCoE spowodowało wiele spekulacji odnośnie przyszłości standardu Fibre Channel. Jednak prosta analiza pozwoli wskazać, że są one niesłuszne. Fibre Channel 8 Gb/s jest już dziś powszechnie dostępny. Jego kolejna wersja – FC 16 Gb/s – ma pojawić się w 2011 r. Według szacunków IDC, obroty na rynku sieci FC SAN osiągną 11 mld USD w 2009 r.
Dodatkowo, baza istniejących instalacji standardu Fibre Channel jest tak duża, że trudno prognozować rychły upadek tej technologii. FCoE raczej rozszerza funkcjonalność standardu FC, niż ma go zastąpić, co pozwala firmom na ochronę wcześniej poniesionych inwestycji. Natomiast oczywiste jest, że protokół FCoE ułatwia konsolidację środowisk IT i znacznie upraszcza infrastrukturę sieciową dla pamięci masowych, dając oszczędności inwestycyjne i operacyjne.
