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Infrastruktur

Die beste Ethernet-Fabric

20. Februar 2012, 16:10 Uhr | Reinhard Lichte, Senior Network Consultant, Brocade.

Fortsetzung des Artikels von Teil 7

Virtuelle Server und Verlustfreies Ethernet

In der Vergangenheit gab es für das Netzwerk nur Endgeräte, wobei jeweils ein Endgerät an einem Ethernetport angeschlossen war. Durch die Einführung von virtuellen Servern ist dies aber schon seit geraumer Zeit nicht mehr richtig. Hinter einem physischen Switch-Port hängt vielmehr eine Vielzahl von virtuellen Servern. Diesem Umstand hat aber das Ethernet-Netzwerk keinerlei Rechnung getragen. Mit der Ethernet-Fabric kommt nun dafür eine Lösung – die Loslösung der Serverport-Konfiguration vom tatsächlichen physischen Port.

Wo früher ein Server mit einer Anwendung am Ethernet angeschlossen war, konnte dieser Port dem entsprechenden VLAN, Policies, QoS-Einstellungen etc. zugewiesen werden. Heute kommen von einem Server viele virtuelle Server mit unterschiedlichsten Anwendungen. Diese virtuellen Server können auch auf andere Server umziehen und erscheinen plötzlich an einem anderen Ethernetport. In der VCS-Fabric arbeitet man daher mit Port-Profilen. Die frühere Portkonfiguration vom physischen Port wird nun als Port-Profil für die gesamte Fabric zur Verfügung gestellt. Welcher virtuelle Server dann welches Port-Profil nutzt wird über die MAC-Adresse des virtuellen Servers gesteuert. Dadurch ist es auch möglich das virtuelle Server umziehen und dann über einen anderen Switch oder anderen Port an der Fabric angeschlossen sind.

Ein Beispiel: Web-Server A sendet ein Paket. Die Fabric sieht die Source-MAC-Adresse von Server A und hat das Port-Profil „Web-Server“ dieser MAC-Adresse, respektive dem virtuellen Server Web-Server A zugeordnet. In dem Port-Profil ist VLAN 5, ACL 17 und Rate-Limit 1 MByte vermerkt. Das Paket kommt daher in VLAN 5, durchläuft ACL 17 und ein Rate-Limit wirkt darauf. Das nächste Paket kommt vom E-Mail-Server A. Dieser MAC-Adresse ist nun Port-Profil „E-Mail-Server“ mit VLAN 8 zugeordnet. Das Paket kommt daher in VLAN 8 ohne ACL und Rate-Limit.Die Port-Profile und die Zuordnung über die MAC-Adressen sind überall in der VCS-Fabric konsistent. Das Prinzip ist unabhängig von der eingesetzten Servervirtualisierung, da jeder virtuelle Server eine MAC-Adresse besitzt. Zur Vereinfachung der Konfiguration sind auch Schnittstellen zu Server-Virtualisierungmanagement gegeben. Über „vCenter“ von Vmware kann beispielsweise die Ethernet-Fabric Informationen über die Parameter der Port-Profile als auch die Zuordnung, welcher Server welches Port-Profil nutzen soll, ausgelesen werden. Damit ist es möglich, dass ein Server-Administrator einen neuen virtuellen Server in Betrieb nimmt und die Ethernet-Fabric dies automatisch lernt, wie die Pakete dieses Servers zu verarbeiten sind (VLAN, ACL, Rate-Limit, QoS). Ein Eingriff des Netzwerkadministrators ist nicht
erforderlich. Er ist zuständig für die Bereitstellung und den Betrieb der Ressource Netzwerk, nicht aber wenn ein neuer virtueller Server erzeugt wird.

Die gleiche Denkweise steckt auch in der Nutzung der Verfahren VEB (Virtual-Ethernet-Bridging) und VEPA (Virtual-Ethernet-Port-Aggregator). Switching im Netzwerk ist dem Switching innerhalb des Server-Hypervisors in virtuellen Switches vorzuziehen. Macht man dies nicht, ist die Zuständigkeit zwischen Netzwerk und Server schwimmend. Ein Netzwerkadministrator kann nicht für ein Netzwerk verantwortlich sein, wo wiederum virtuelle Switches von Serveradministratoren gemanaged werden oder zumindest beeinflussbar sind. Policies, die den Zugriff über VLAN-Grenzen hinweg regeln, können beispielsweise von virtuellen Switches wieder umgangen werden. Das Gesamtbild sieht daher getrennte Blöcke von Server, Virtualisierung, Netzwerk und Storage, die zwar alle automatisiert und funktionell zusammengreifen, die aber weiterhin komplexe Fachbereiche sind und bleiben.

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Verlustfreies Ethernet
Um FCoE-Traffic zu transportieren, beinhaltet die VCS-Fabric auch das verlustfreie Ethernet, das in den DCB-Standards der IEEE definiert ist. FC-Frames, in FCoE eingepackt, dürfen auf keinen Fall verloren gehen, daher wurde dieser Standard definiert. Aber auch wenn man kein FC mit FCoE übertragen will, ist die Verlustfreiheit nützlich. Überträgt man beispielsweise iSCSI-Traffic, ohne dass es zu Retransmissions kommt, erhöht sich der Durchsatz für iSCSI.