Datacenter-Technologien
Techniktrends: Ethernet als größter gemeinsamer Nenner im Datacenter
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Gigabit-Ethernet und 10GbE unterstützt
Dell verfolgt kurz- und mittelfristig eine zweigleisige Strategie und unterstützt sowohl GbE als auch 10GbE. FCoE ermöglicht es, native Fibre-Channel-Arrays (FC) in FCoE-Fabrics zu integrieren und dabei weiterhin die vorhandenen FC-Tools zu nutzen.
Der Nutzen beim Einsatz mit iSCSI: Die vorhandenen Ethernet-Netze sowie die Management-Tools können weiter verwendet werden und Speicher-Traffic lässt sich über weite Entfernungen und preiswerte Speicherlösungen mit einem Mix von GbE und FCoE routen.
FCoE bedeutet im Kern ein Mapping von Frames über die Data-Center-Bridging-Spezifikationen (DCB) und erfordert die gleiche verlustfreie Übertragung, wie sie für Fibre-Channel-Netzwerke typisch ist. Die Voraussetzung dafür: Lossless-Ethernet wird zur Transportbasis für Blockzugriffe und Interprozess-Kommunikation.
Die zugehörigen Protokolle öffnen Fibre Channel für Ethernet-Umgebungen und kombinieren beide Technologien, also Fibre Channel und Ethernet. Für FCoE muss das Ethernet-Protokoll auf mehreren Feldern ausgebaut werden.
Hier die vier wichtigsten Erweiterungen des Ethernet-Protokolls auf einen Blick:
Congestion Notification: Dieses Protokoll befasst sich mit der Benachrichtigung bei Netzwerkstaus. In der Arbeitsgruppe IEEE 802.1 wird dazu gegenwärtig ein Vorschlag von Cisco diskutiert, noch aber gibt es keine endgültigen Festlegungen.
Das Thema dabei lautet: Verkehrsmanagement, das Staus an den Rand des Netzwerks verschiebt. Dem Vorschlag von Cisco liegt eine Architektur für das aktive Management von Verkehrsflüssen zugrunde, um Staus im Datenverkehr zu vermeiden. Dieser Ansatz schützt die Integrität der Netzwerk-Kernbereiche und wirkt sich nur auf die Segmente aus, die den Datenstau verursachen.
Priority-based Flow Control (PFC): Dies bezeichnet die Datenflusskontrolle auf der Basis von Prioritäten (siehe IEEE 802.1 Qbb), wobei die Kontrollverfahren eine Erweiterung des Ethernet-Pause-Mechanismus nutzen.
Dazu erstellt PFC auf der physikalischen Verbindung acht getrennte virtuelle Links. PFC sieht vor, differenzierte Quality-of-Service-Strategien (QoS) für die acht virtuellen Links zu verwenden. Jeder dieser Links kann individuell angehalten und neu gestartet werden.
Damit ist es möglich, für einen einzelnen virtuellen Link eine »No-Drop«-Serviceklasse zu erstellen, die neben anderen Verkehrstypen auf der gleichen Schnittstelle existieren kann.
Enhanced Transmission Selection Bandwidth Allocation among Traffic Classes: Während sich mit PFC auf einer physikalischen Verbindung separate virtuelle Link-Typen erstellen lassen, kann es zusätzlich von Vorteil sein, für eine Gruppe zusammengehöriger virtueller Links unterschiedliche Verkehrsklassen zu definieren.
Die Funktion Enhanced Transmission Selection (ETS) bietet priorisierte Verarbeitung und damit eine Verkehrsklassenzuweisung pro Gruppe (Standardisierungsvorschläge dazu laufen unter IEEE 802.1 Qaz). ETS ermöglicht es damit, verschiedene Verkehrsarten innerhalb der gleichen Prioritätsklasse auf unterschiedliche Weise zu behandeln.
Transparent Interconnection of Lots of Links (TRILL): Die Erweiterungen von Ethernet im FCoE-Umfeld verfolgen das Ziel, die Funktionen der aktuellen SAN-Protokolle bestmöglich abzubilden. Das gilt beispielsweise für Latenzzeiten, die durch die Einführung von PFC minimiert werden.
Erforderlich sind aber zusätzlich Funktionen, die den parallelen Betrieb von Verbindungen im Ethernet ermöglichen. Heute erfolgt Multipath-Routing auf Layer 3.
Um dies auch auf Layer 2 zu erreichen, werden gegenwärtig zwei Alternativen diskutiert. Die IETF Standards Group schlägt dazu TRILL (Transparent Interconnection of Lots of Links) vor, während IEEE Shortest-Path Bridging (IEEE 802.1 Qat) untersucht. In beiden Varianten geht es um eine Vernetzung zwischen Switches auf Layer 2 und der Nutzung paralleler Pfade zwischen Knoten. Das gewünschte Ergebnis von Layer 2 Multipathing ist eine höhere Bandbreite bei niedrigeren Latenzzeiten.
Data-Center-Bridging: Die Data-Center-Bridging-Spezifikationen liefern eines der letzten noch fehlenden Puzzleteile, um Daten- und Speichernetze in einer Unified Fabric miteinander zu verbinden. Das Data Center Bridging Exchange Protocol (DCBX) entstand aus einer Zusammenarbeit von Cisco, Intel und Nuova. Implementierungen von DCB finden sich unter den Bezeichnungen CEE (Converged Enhanced Ethernet, Brocades Version von DCB) und DCE (Data Center Ethernet, Ciscos Version von DCB).
Cisco verwendete DCE ursprünglich als Bezeichnung für die Weiterentwicklung von Ethernet-Bridging-Standards. Cisco-DCE-Produkte nutzen DCBX, um Peers in Cisco-Data-Center-Ethernet-Netzwerken zu ermitteln und Konfigurationsinformationen zwischen DCE-Switches auszutauschen.
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