Definition

FCoE (Fibre Channel over Ethernet)

FCoE (Fibre Channel over Ethernet) ist ein Speicherprotokoll, das es ermöglicht, Fibre Channel (FC)-Kommunikation direkt über Ethernet abzuwickeln. FCoE ermöglicht es, den Fibre-Channel-Verkehr über die bestehende Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Infrastruktur zu verlagern, und konvergiert Speicher- und IP-Protokolle auf einen einzigen Kabeltransport und eine einzige Schnittstelle.

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Ziel von FCoE ist es, I/Os (Input/Output) zu konsolidieren und die Switch-Komplexität zu reduzieren sowie die Anzahl der Kabel und Schnittstellenkarten zu verringern. Die Einführung von FCoE hat sich jedoch nur langsam vollzogen, da es nur wenige End-to-End-FCoE-Geräte gibt und viele Unternehmen zögern, die Art und Weise zu ändern, wie sie ihre Netzwerke implementieren und verwalten.

Traditionell haben Organisationen Ethernet für TCP/IP-Netzwerke (TCP/IP = Transmission Control Protocol/Internet Protocol) und FC für Speichernetzwerke verwendet. Fibre Channel unterstützt Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen zwischen Computergeräten, die Server mit gemeinsam genutzten Speichergeräten verbinden, sowie zwischen Speicher-Controllern und Laufwerken. FCoE teilt Fibre Channel- und Ethernet-Verkehr über dasselbe physische Kabel oder ermöglicht es Organisationen, Fibre Channel- und Ethernet-Verkehr auf derselben Hardware zu trennen.

FCoE verwendet eine verlustfreie Ethernet-Fabric und ein eigenes Frame-Format. Es behält die Fibre-Channel-Gerätekommunikation bei, ersetzt jedoch die Fibre-Channel-Verbindungen zwischen den Geräten durch Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindungen.

FCoE arbeitet mit Standard-Ethernet-Karten, -Kabeln und -Switches, um den Fibre-Channel-Verkehr auf der Datenverbindungsschicht abzuwickeln. Dabei werden Ethernet-Frames verwendet, um FC-Frames in einem Ethernet-Netzwerk von einem Switch mit Fibre-Channel-Ports und angeschlossenen Geräten zu einem anderen, ähnlich ausgestatteten Switch einzukapseln, zu routen und zu transportieren.

FCoE wird oft mit iSCSI (Internet Small Computer System Interface), einem IP-basierten Speichernetzwerkstandard, verglichen.

Funktionsweise von Fibre Channel over Ethernet (FCoE)

Wie bereits erwähnt, funktioniert FCoE durch Senden von Fibre-Channel-Paketen über ein Ethernet-Netzwerk. Dies wird durch Einkapselung der nativen Fibre-Channel-Pakete innerhalb der Ethernet-Pakete erreicht.

Damit dies funktioniert, wird ein spezieller Typ von Netzwerkadapter verwendet, der als konvergenter Netzwerkadapter bezeichnet wird - auch bekannt als CAN oder C-NIC. Ein konvergenter Netzwerkadapter ist ein spezieller Typ von Netzwerkadapter, der die Funktionalität eines Fibre-Channel-HBAs mit der eines Ethernet-Netzwerkadapters kombiniert.

Dieser konvergente Adapter bietet nicht nur die erforderliche physische Konnektivität, sondern ermöglicht auch verlustfreies Ethernet. Dies ist wichtig, da Fibre Channel ein verlustfreies Protokoll ist und Storage Area Networks(SANs) verlustfreie Kommunikation erwarten.

Vorteile von Fibre Channel over Ethernet

Die Verwendung von Fibre Channel Over Ethernet bietet mehrere Vorteile, darunter die folgenden:

  • Geringere Komplexität. Da der speicherbezogene Datenverkehr über ein herkömmliches Ethernet-Netzwerk gesendet wird, sind Fibre-Channel-Switches nicht mehr erforderlich. Dies wiederum reduziert sowohl die Komplexität der Architektur als auch die Kosten.
  • Gesteigerte Leistung. Fibre Channel ist ein Hochgeschwindigkeits-Speicherprotokoll, wobei einige Speichergeräte Geschwindigkeiten von bis zu 128 Gbit/s (Gigabit pro Sekunde) unterstützen. Trotzdem sind solche Geräte in der Regel teuer. Daher gibt es viele Unternehmen, die immer noch Speichergeräte und SANs mit 8 Gbit/s verwenden. FCoE macht es einer solchen Organisation möglich, höhere Geschwindigkeiten wie 10 Gbps oder 40 Gbps zu erreichen, indem vergleichsweise kostengünstige Ethernet-Netzwerke verwendet werden.
  • Vereinfachtes Netzwerkmanagement. Es gibt unzählige Tools für die Verwaltung und Überwachung von Ethernet-Netzwerken. Da FCoE den Speicherverkehr über ein Standard-Ethernet-Netzwerk leitet, kann eine Organisation möglicherweise ihre vorhandenen Netzwerk-Tools zur Verwaltung des Speicherverkehrs verwenden.

FCoE-Anwendungsfälle

  • Die Kosten senken. Der Hauptanwendungsfall für das FCoE ist die Senkung der Kosten. FCoE kann den Bedarf an teuren Fibre-Channel-Switches eliminieren. Unternehmen können auch die Kosten in Form von Strom und Kühlung sowie durch vereinfachtes Management senken.
  • Bestehende Hardware. Ein weiterer Anwendungsfall ist, dass ein Unternehmen, das bereits vorhandene Fibre-Channel-Hardware verwendet, FCoE zur Leistungssteigerung einsetzen kann, ohne in moderne Fibre-Channel-Hardware investieren zu müssen.

FCoE im Vergleich zu anderen Speicherprotokollen

FCoE weist viele Ähnlichkeiten mit dem iSCSI-Protokoll auf. Während FCoE native Fibre-Channel-Pakete innerhalb von Ethernet-Paketen einkapselt, verkapselt iSCSI native SCSI-Befehle innerhalb von IP-Paketen. Ein Hauptunterschied zwischen diesen beiden Protokollen besteht darin, dass FCoE so konzipiert ist, dass Fibre Channel-Kommunikation über ein Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Netzwerk möglich ist und im Allgemeinen innerhalb der Grenzen eines Rechenzentrums verwendet wird. Auf der anderen Seite kann iSCSI für die Kommunikation zwischen Geräten innerhalb eines Datenzentrums verwendet werden, es wird jedoch häufiger als Mittel zur Verbindung mit einem entfernten Speichergerät eingesetzt. Darüber hinaus erfordert FCoE einen konvergenten Netzwerkadapter, während iSCSI mit jeder Standard-NIC verwendet werden kann.

Diese Definition wurde zuletzt im Oktober 2020 aktualisiert

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