FCoE (fibre channel over Ethernet)

Fibre Channel over Ethernet (FCoE) ist eine Initiative von mehreren Unternehmen, die das American National Standards Institute (ANSI) standardisiert hat. Mit FCoE lassen sich Fibre-Channel-Daten in einem Speichernetz über Ethernet transportieren. Die Vorteile liegen in dem einheitlichen Übertragungsverfahren mit dem sich die Struktur der Rechenzentren vereinfachen und Investitionen verringern lassen. Darüber hinaus kann der Datenverkehr zu den Rechner- und Speicher-Ressourcen über eine einheitliche Switching-Fabric organisiert werden. Das in diesem Zusammenhang vorgeschlagene Management-Modell ist zudem konsistent zu dem des Fibre Channel (FC).


Der Hintergrund dieser Aktivitäten ist darin zu sehen, dass bisher für die lokalen Netze (LAN) andere Protokolle und eine andere Netzwerkinfrastruktur benutzt werden, als für Speichernetze (SAN). Erstere setzen auf Ethernet und TCP/IP, die zweitgenannten auf Fibre-Channel. Mit dem zunehmenden Einsatz von 10-Gigabit-Ethernet und 40-Gigabit-Ethernet in Rechenzentren stehen hinreichend hohe Geschwindigkeiten für den Betrieb von Speichernetzen (SAN) zur Verfügung. Es könnte somit eine Konsolidierung unter Erhalt der Speichernetz-Infrastruktur stattfinden.

Die Übertragungstechnik von FCoE

Aufbau eines FCoE-Frames

Aufbau eines FCoE-Frames

Bei FCoE werden die FC-Daten verlustfrei über ein Lossless Ethernet transportiert. Dazu werden zwei Protokolle eingesetzt, eines für den Transport der Daten, das FCoE-Protokoll, und eines zur Kontrolle der FCoE-Verbindungen, das FCoE Initialization Protocol (FIP). Bei FCoE wird die Nutzlast von Fibre Channel mit dem FC-Header in einem FC-Frame verpackt. Anschließend wird das FC-Frame mit einem FCoE-Header ausgestattet und dieser FCoE-Frame wird über Ethernet transportiert. Da die Ansprüche von Speichernetzen an deren Zuverlässigkeit extrem hoch sind, wird anstelle des normalen Ethernet mit Converged Enhanced Ethernet (CEE) ein Lossless Ethernet benutzt oder aber Data Center Bridging (DCB), beziehungsweise das Data Center Ethernet (DCE).

Schichtenaufbau 
   von FCoE mit Encapsulation und CEE-Schichten

Schichtenaufbau von FCoE mit Encapsulation und CEE-Schichten

Das FC-Schichtenmodell ist entsprechend modifiziert. Anstelle der FC-Schichten FC-0 und FC-1 treten die unteren Ethernet-Schichten, und zwischen die Schichten für die FC-Services wird die Schicht für die Verkapselung eingefügt. Die unteren Schichten werden zum Converged Enhanced Ethernet erweitert. Für die verlustfreie Übertragung entwickelt IEEE vier Protokolle, die den Datenfluss und deren Prioritäten regeln. Die Arbeitsgruppe IEEE 802.1Qbb arbeitet am Priority Flow Control (PFC), 802.1Qaz am Enhanced Transmission Selection (ETS) und am Data Center Bridging Exchange Protocol (DCBX) und 802.1Qau am Quantized Congestion Notification (QCN).

Hinter FCoE stehen Brocade, Cisco, EMC, Emulex, IBM, Intel, Nuova, QLogic und Sun, die die von ihnen ausgearbeiteten Spezifikationen für "Fiber Channel over Ethernet" beim T11-Komitee von ANSI eingereicht haben. Um die in Speichernetzen geforderte Zuverlässigkeit zu gewährleisten, ging ein weiterer Vorschlag an IEEE, der die Unzuverlässigkeit des IP-Protokolls, das Datenpakete verlieren kann, behebt.

Informationen zum Artikel
Deutsch:
Englisch: fibre channel over Ethernet - FCoE
Veröffentlicht: 31.08.2011
Wörter: 428
Tags: #Fibre Channel #RZ-Infrastruktur
Links: 10-Gigabit-Ethernet, 40-Gigabit-Ethernet, Aktivität, ANSI (American national standards institute), Arbeitsgruppe