FCoE & FCoE VN2VN

FCoE

FCoE 在之前介紹了很多次,照字面的意思就是將傳統的 Fiber Channel 指令封裝在 Ethernet 的訊框 (frames),但不是那麼簡單.有興趣的可以參考一下 Benjr.tw FCOE

FCoE 其實牽扯很多技術,首先我們先來看一下什麼是 無損乙太網路協議 (Lossless Ethernet Protocol)
傳統的乙太網路是一種有損協議;也就是說,數據訊匡 (frame) 是有可能被丟棄或在正常的網路協定下卻送出順序不對的訊匡.為了提高以太網路的性能,並使乙太網路更適合於現代數據中心應用,IEEE 已經制定了新的 802.1 標準以打造 “無損” 的乙太網路.

這種新的乙太網路形式可以沿著傳統乙太網路網路進行部署,或者應用在 先進功能 如能通過 RDMA 融合以乙太網路（ROCE : RDMA over Converged Ethernet ）和 乙太網路光纖通道（FCoE : Fibre Channel over Ethernet) .

這項 無損乙太網路協議制定的工作是由多家網絡公司所組成而建立的標準,被稱為融合增強型乙太網路（CEE : Converged Enhanced Ethernet）,由於這個原因，所產生的標準也被稱為 CEE.目前的正式名稱是由 IEEE 所命名的 數據中心橋接（DCB : Data Center Bridging）
在實現無損乙太網路所要求的四個關鍵組成:

1. 基於優先級的流量控制（PFC : Priority-based Flow Control）802.1Qbb
2. 增強傳輸選擇（ETS : Enhanced Transmission Selection）802.1Qaz
3. 數據中心橋接交換協議（DCBX : Data Center Bridging Exchange protocol）802.1Qaz
4. 擁塞通知（QCN : congestion notification）802.1Qau

關於這四項協定可以參考 IBM – QCW03022USEN.PDF

為什麼會一開始就談論到 Lossless Ethernet Protocol(也就是 CEE / DCB) ,因為 Fiber Channel (FC) 定義上是一種 Lossless “無損” 網路.所以如果要使用 FCoE 必要的條件之一就是要使用一台具備 Lossless Ethernet Protocol Switch (也就是 CEE / DCB switch 如 Cisco Nexus 5010/5020 , Nexus 5548 , 5596).

常見的 FCoE Topology (拓撲)如下,除了剛剛提到的 Lossless Ethernet Protocol Switch 外其中一定要具有 FCoE switch / FCF (FCoE Forwarder) 的功能,他是一種特別的 switch 他除了可以接受一般 Ethernet type 的封包外他還有辦法辨析處理 Fibre Channel 封包的資料.當然也包括了 FCoE 的封包資料.通常 Lossless Ethernet Protocol Switch 會把 FCF (FCoE Forwarder) 的功能整合進去,如 Cisco Nexus 5010/5020 , Nexus 5548 , 5596 .

圖片出至於 : http://service.chelsio.com/drivers/linux/open_fcoe/T3_Open_fcoe.pdf

FCoE VN2VN

FCoE 跟 iSCSI 不同, iSCSI 可以單獨在純 Ethernet 環境下工作,但 FCoE 需要特殊的 FCF (FCoE Forward) 才能實現(通常是有支援 FCoE 的 DCB Switch),為了要實現 FCoE 可以在純 Ethernet 環境下工作,所以定義了新的 FCoE “FCoE VN2VN” (定義在 FC-BB-6 ),FCoE 跟 FCoE VN2VN 定義上不同.這邊有幾份針對 FCoE 以及 FCoE VN2VN 的說明文件可以參考.

• JohnHufferd_FCoE_Direct_End_Node.pdf
• DavidPeterson_FC-BB-6_New_FCoE.pdf
• PrafullaDeuskar_VN2VN_New_Framwork_DAS.pdf
• DavidFair_JosephWhite-How_VN2VN_Will-Help_Adoption_FCoE_02.pdf

先來看看這幾份文章針對 FCoE & FCoE VN2VN 的說明:

• FCoE is an Alternative to FC
  FCoE Fabrics require an FCoE Lossless Ethernet Switch that understands & support FC protocols – These Switches are called FCFs (FCoE Forwards)
  
  圖片出自於 DavidFair_JosephWhite-How_VN2VN_Will-Help_Adoption_FCoE_02.pdf

• FCoE VN2VN (Virtual N_Port to Virtual N_Port)
  FCoE VN2VN is a Lossless Ethernet connection between End-Node Adapters’ VN_Ports Other than Ethernet Cables, Only DCB Ethernet switches may exist between the End-Nodes (VN_Ports) – Therefore, the connection maybe either a:
  Switched Lossless Ethernet connection
  
  圖片出自於 DavidFair_JosephWhite-How_VN2VN_Will-Help_Adoption_FCoE_02.pdf
  Or
  Point to Point Lossless Ethernet Wire connection
  
  圖片出自於 JohnHufferd_FCoE_Direct_End_Node.pdf

上面大概的意思就是說 FCoE 還需要一台可以轉譯支援 FC 協定的 DCB switch(整合 Fiber channel + Ethernet 環境的 Switch ) ,但是 FCoE VN2VN 就不特別需要(非必要條件).

為什麼呢!!我們先來看看~
FCoE 主要是將 Fiber Channel 的 資料封裝在 Ethernet 但我們在做 FCoE 傳輸時實際上會用到 2 種協定 Protocol

1. FC 初始化協定(FIP: FC Initialization Protocol)和
2. FCoE(Fibre Channel(FCoE) over Ethernet) 協定.

圖片出自於 JohnHufferd_FCoE_Direct_End_Node.pdf

FIP Protocol for FCoE/VN2VN Networks (FC-BB-6)

FC-BB-6 定義 FCoE Direct End Node to End Node(也叫 FCoE VN2VN) 的連結方式.FIP 的協定多了一種為 FCoE VN2VN .
Discovery Phase

• FCoE (w/o VN2VN)
  • FCFs Discover each other & form a Fabric
  • ENodes Discover FCFs & Potential VN_Port <- -> VF_Port pariring
• FCoE VN2VN
  VN2VN capable ENodes Discover each other

Login Phase

• FCoE (w/o VN2VN)
  ENodes chose among discovered FCFs’ Ports for Virtual Link connections
• FCoE VN2VN
  VN2VN capable ENodes chose among discovered VN2VN Ports for Virtual Link connections

所以目前想用 FCoE 的還是必須要有一台具有 DCB 的 Switch 以及 Fiber Storage 或是俱備 FC-BB-6 的 HBA (Intel X520 有支援) 透過 Open FCoE 模擬.
部署模式可以參考 http://www.ithome.com.tw/node/66226
如果要考慮採買 16Gb光纖通道儲存設備
請自行參考 http://www.ithome.com.tw/tech/91135 或是 http://www.ithome.com.tw/article/91134