FCoE部署详解

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FCoE技术手册

FCoE技术手册

TT 存储技术专题之 FCoE 技术
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实施 FCoE 需考虑的问题
FCoE 的未来 FCoE 似乎拥有所有的技术基础,它允许公司保留现有的光纤通道架构.保持现有的 光纤通道管理工具,提供同水平的性能和低成本.最大的不同是 FCoE 方案的经济性.既 然现在经济和 IT 方面的压力是减少成本,引人注目的 FCoE 价格可能使它成为采取的最大 筹码.那么光纤通道的未来是什么呢?FCoE 是光纤通道的结束吗 FCoE 的未来
TT 存储技术专题之 FCoE 技术
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DeSanti 说:"FCoE 协议是逐步发展而来的,有助于为存储网络建立共享以太网,且 能与 FCIP 协议相互连接." 如果公司希望转而使用 FCIP 和 FCoE,就需要升级或替换现有的以太网交换机和 NIC.惠普公司合作工程师 Mike Krause 认为,以太网交换机和 NIC 需要支持 10Gb 的容 量,而以太网交换机也需要了解 FC 帧在以太网中的传送原理,这样才能创建区域,配置 存储. Krause 希望公司一开始就为服务器中的 10Gb NIC 卡各自分配任务——一张卡负责数 据,另一张负责存储;然后在负责存储的卡中运行 FCIP 和 FCoE.公司可能会让 FCoE 负责 局部存储流量,不会引起 TCP/IP 开销;但是如果公司需要通过电线传送和加密数据,那 么 FCIP 是更好的选择.Krause 说:"加密数据的时候最好使用 FCIP,因为 FCIP 采用 IPsec 协议." 公司里有不同的部门处理数据和存储网络,因此 FCIP 和 FCoE 等新协议(能在同一以 太网中运行的协议)需要联合两个部门的作用.Krause 说:"在结合 IP 网络和存储网络 过程中,管理工具和负责部门都会面临一些挑战."

常用存储协议FC与FCOE和PCIE及IB详解-最新渠道培训PPT

常用存储协议FC与FCOE和PCIE及IB详解-最新渠道培训PPT

Data Link Physical
Tx
Rx
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PCIe链路的带宽
规格 PCI-E x1 PCI-E x2 PCI-E x4 PCI-E x8 PCI-E x16 PCI-E Gen2 x1 PCI-E Gen2 x2 PCI-E Gen2 x4 PCI-E Gen2 x8 PCI-E Gen2 x16 PCI-E Gen3 x1 PCI-E Gen3 x2 PCI-E Gen3 x4 PCI-E Gen3 x8 PCI-E Gen3 x16
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IB接口
Channel Adapter (CA)分为如下两类:
Host Channel Adapter (HCA):主机通道适配 器,如:Mellanox 产品。
Target Channel Adapter (TCA):目标通道适 配器,用于IB交换机、存储系统的IO接口。
通道适配器(CA)
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存储中的IB
融合存储中的IB
Server
ini
FCoE FC TOE 10GE IB
tgt
存储控制器
ini
SAS
SAS
前端 后端
tgt Disk
Ini: Initiator, 启动器 Tgt:Target,目标器
分布式存储中的IB
IB后端交换机
IB后端交换机
9000
Node 1
9000
Node 2
总线宽度/IO数目 4 (差分) 8 (差分) 16 (差分) 32 (差分) 64 (差分) 4 (差分) 8 (差分) 16 (差分) 32 (差分) 64 (差分) 4 (差分) 8 (差分) 16 (差分) 32 (差分) 64 (差分)

FCoE

FCoE

以太网光纤通道(FCoE)技术综述目前,数据中心正以前所未有的速度增长,企业级应用需要更强的计算能力,Web 服务成为企业面向客户的核心策略,包括电子邮件、文件、以及多媒体等在内的数据量不断增多,等等。

此外,法规遵从要求数据作较长时间的保存。

所有这些要求使得运行一个数据中心变得日益复杂和昂贵。

与此同时,数据中心通常运行多个独立的网络:一个以太网网络(LAN)用于客户机到服务器和服务器到服务器的通信;一个光纤通道的存储区域网络(SAN)用于服务器和存储设备的通信。

为了支持各类型网络,数据中心的服务器上需要为每种网络配置单独的接口,即以太网网络接口卡(NIC)和光纤通道主机总线适配器(HBA)。

并且服务器通常还具有其他专用的网络接口,用于管理、备份和虚拟机即时迁移。

对这些接口提供支持需要大量接口卡、布线、机架空间、上行交换机。

多种并行的网络架构增加了数据中心的建设成本和电力、冷却方面的开支以及空间的消耗,使得数据中心管理更加困难,削弱了业务灵活性。

网络融合是数据中心应对上述挑战的发展方向(如图1所示)。

FCoE便是一种网络融合的技术,可以使得FC和以太网共享一个单一的,集成的网络基础设施。

FCoE可以为数据中心带来显著的业务优势:更低的总体拥有成本(TCO):通过为LAN/SAN流量提供统一交换网络,融合网络能够整合并更有效的利用以前分散的资源,通过消除不必要的交换基础设施,将服务器的I/O适配器与线缆的数量减少多达50%,大幅减少电力和冷却成本。

同时,简化的基础设施还可以降低管理和运营的开支。

强大的投资保护:FCoE可以和数据中心现有的以太网及FC基础设施无缝互通,使用户享受融合网络带来的优势,同时延续以太网和FC网络领域的架构,管理和运营最佳实践。

增强的业务灵活性:FCoE使得所有的服务器均能访问存储设备,在虚拟机移动的情况下可为虚拟机提供一致的存储连接,这样也提高了系统的灵活性和可用性。

图1 当前的网络架构和通过FCoE整合后的网络架构以太网LAN与FC SAN设计差异比较以太网LAN的设计思路图2. 以太网的基本模型如图2所示为传统以太网LAN的基本模型,其特点是“无限制性和尽力而为”,正是这种特点使得以太网的拓扑结构及流量模型具有高度灵活性。

部署FCoE实现数据中心网络融合

部署FCoE实现数据中心网络融合

3 结 语

本文通过分析现有演进技术的不足,提 出了全新 的 Iv P6
使用软件的方式实现 中间层功 能,在商用推广过程 中可以将
功能全部集成到定制 的 P P E拨号软件上 。 Po 集成 后拨 号软件 后应该具备如下几种功 能: 拨号功能: ① 安装 P P E 6协议 , P ov 负责处理 P P E拨 号, Po 并获取 Iv P 6地址。② Iv P 6协议栈: 在 操 作系统内部对数据链路层、 物理层构建 网络层 Iv 协议栈 。 P6
议栈模块 以及 Iv P 4虚拟协议栈功 能模块之 间。Iv P 4与 Iv P6
协议转换 ,其 目的是将用于欺骗 的 Iv P 4报文转换为 Iv P 6封 装, 以便 该数据 包可 以在 Iv P 6的网络 中传输 。在实 际应用 中 由地址转换设备再一次进行 Iv 地址 向Iv P6 P 4地址 的转化 , 并 转发至 Iv P 4网络 。⑤ 应用监测: 建立在应用程序和操作系统 层之间, 负责侦测应用程序类型 , 如果是Iv 应用则直接跨越 P6 1v P 4虚拟协议栈, 将数据交 由Iv P 6协议栈封装成 Iv P 6报文并 转发 。
图 2包含 T PI F o C/ P和 C E的协议栈 通常 一个 以太 网的帧最大为 1 1 5 8字节 。而一个 典型 的 光纤通道帧最大 为大约 2 1 12字节 。 因此在 以太 网上打包光纤 帧时需要进行分段 发送 , 然后在接收方进行 重组。 Fo C E依 靠 两 个 基 于 新 定 义 的行 业 标 准 的 规 则 集 , 一 个 第 规则集是 以 Tl F —W 标准为基础 的, 1 CS 它主要是负责处理光
纤 通 道 帧 的 , 二 个 规 则 集 是 基 于 IE 0 。 1 标 准 的 , 第 E E82 D 它 负责处理 如何 在网络上传输 以太 网帧 。总 的说来 ,这些标准

数据中心网络接入层FCOE设计

数据中心网络接入层FCOE设计

数据中心网络接入层FCOE部署方案文/康乐数据中心网络接入层是将服务器连接到网络的第一层基础设施,这里最常见的网络类型是用于局域网(LAN)连接的以太网,以及用于存储网络(SAN)连接的FC网络。

为支持不同类型网络,服务器需要为每种网络配置单独的接口卡,即以太网卡(NIC)和光纤通道主机总线适配器(FC HBA)。

多种类型的接口卡和网络设备削弱了业务灵活性,增加了数据中心网络管理复杂性、增加了设备成本、增加了电力等方面的开销。

FCOE技术,实现了用以太网承载FC报文,使得FC SAN和以太网LAN可共享同一个单一的、集成的网络基础设施,很好的解决了不同类型网络共存所带来的问题。

然而,传统以太网LAN和传统FC SAN具有不同的技术要求,在拓扑结构、高可用性、传输保障机制、流量模型等方面存在较大差别。

在数据中心网络接入层FCOE规划设计时,应该注意哪些问题?“FC SAN + Ether LAN = FCOE”的原则是否适用?希望通过本文的分析和探讨,给读者提供一些相关的设计思路。

1 FCOE技术部署模式FCOE技术在网络中有两种部署模式,如图1所示。

图1.FCOE技术的两种部署模式⏹FCOE只部署在服务器网络接入层。

目的是实现服务器I/O整合,简化服务器网络接入层的线缆设施。

服务器安装支持FCoE的10GE CNA网卡,并连接到接入层FCoE交换机(FCF或NPV),接入层交换机再分别通过10GE链路和FC链路连接到现有的LAN和SAN。

⏹整网端到端(接入—汇聚—核心)的FCOE部署。

FCoE技术的应用范围扩大到整网,除接入层交换机外,汇聚核心层交换机也支持FCoE功能;除服务器外,存储设备也逐渐支持FCoE接口。

由此实现了LAN与SAN的融合,简化了整网基础设施。

FCOE整网部署是数据中心网络未来发展趋势,但在目前,业界还没有出现较为成熟的支持全网端到端FCOE部署的方案和产品,因此FCOE的网络接入层部署是当前的主要应用模式。

2022年下半年(下午)《网络规划设计师(案例分析)》真题_4

2022年下半年(下午)《网络规划设计师(案例分析)》真题_4

2022年下半年(下午)《网络规划设计师(案例分析)》真题2022年下半年(下午)《网络规划设计师(案例分析)》真题问答题(共3题,共3分)1.某企业网络拓扑如图1-1所示。

图1-1【问题1】(6分)根据图1-1,对该网络主要设备清单表1-1所示内容补充完整。

表1-1【问题2】(8分)1.网络中A、B设备连接的方式是什么依据A、B设备性能及双链路连接,计算两者之间的最大宽带。

2.交换机组F的连接方式是什么采用这种连接方式的好处是什么【问题3】(6分)该网络拓扑中连接到各分部可采用租赁ISP的DDN、Frame Relay、ISDN 线路等方式,请简要介绍这几种连接方式。

【问题4】(5分)若考虑到成本问题,对其中一条连接用VPN的方式,在分部路由器上做下列配置:sub-company(config)#crypto isakmp policy 1sub-company(config-isakmp)#encry dessub-company(config-isakmp)#hash md5sub-company(config-isakmp)#authentication pre-sharesub-company(config)# crypto isakmp key 6 cisco address x.x.x.x该命令片段配置的是(7)(7)备选答案:A、定义ESPB、IKE策略C、IPSce VPN 数据D、路由映射在该配置中,IP地址x.x.x.x是该企业总部IP地址还是分部IP地址2.传统业务结构下,由于多种技术之间的孤立性,使得数据中心服务器总是提供多个对外I/O接口。

在云计算模式发展的推动下,数据中心正在从过去的存储处理中心演变成为应用中心,并逐步向服务中心和运营中心转变。

而对客户来说,由于技术、经验、资金等限制,在转变过程中会遇到各种挑战,例如:虚拟化带来的技术复杂性,规模扩大带来的运维压力,系统和数据迁移的困难以及数据中心的高能耗等。

数据中心FCoE部署指南

数据中心FCoE部署指南

数据中心FCoE部署指南2010-7-8 来源:IT168我要评论投稿打印MSN推荐博客引用大| 中| 小导读:本文介绍数据中心基于以太网的光纤通信技术(FCoE)的概念、优点以及其部署方法。

关键词:数据中心FCoE基于以太网的光纤通信技术许多企业的内部通信网络仍然主要依赖以太网,而光纤通道(FC)网络主要用于存储系统,随着10Gb以太网的成熟,基于以太网的光纤通信技术(FCoE)和新的无损10Gb以太网技术开始在数据中心流行开来,现在可能是时候考虑用统一的以太网整合FC SAN存储数据流和普通数据流了,网络融合让企业能够保持FC存储的现有投资,同时降低数据中心的成本和复杂性,并简化网络管理。

使用FCoE有众多好处,许多公司也正在规划应用该技术,本文将简要介绍一下FCoE技术以及部署过程中可能会遇到的一些问题,最后介绍一下企业如何分阶段过渡到FCoE的相关过程。

今天数据中心往往需要维护多个独立的满足不同目的的网络,如:1. 企业内部网络使用以太网传输短/长距离,或集群计算环境中的信息,以太网提供了最具成本效益和效率的方式来支持各种数据类型,包括企业LAN,VoIP和NFS/CIFS/iSCSI存储。

2. 光纤通道(FC)用于存储区域网络(SAN),为应用程序提供块级I/O访问,如邮件服务器,大型数据密集型数据库等,FC SAN提供存储整合,集中式存储管理,高性能,高可靠和业务连续性等功能。

以太网/IP数据网络和FC SAN在数据中心都起着重要的作用,但它们的设计和功能有着本质的区别,这两种网络都有自己的安全机制,通信模式和独立的管理工具集,因此每个网络都必须按照它自己专用的方法,独立的基础设施进行建设和维护,需要独立的线缆,服务器需要为这两者网络安装独立网卡。

管理两个独立的网络增加了数据中心日常运营的复杂性和成本,因此企业正在寻找新的方法整合它们的IP 和SAN网络,让数据中心运行效率更高,成本效益更好,同时保护在FC基础设施上的投资。

FCoE和FCoE接口卡

FCoE和FCoE接口卡

FCoE和FCoE接口卡FCoE技术标准可以将光纤通道映射到以太网,可以将光纤通道信息插入以太网信息包内,从而让服务器-SAN存储设备的光纤通道请求和数据可以通过以太网连接来传输,而无需专门的光纤通道结构,从而可以在以太网上传输SAN数据。

FCoE允许在一根通信线缆上传输LAN和FC SAN通信,融合网络可以支持LAN和SAN数据类型,减少数据中心设备和线缆数量,同时降低供电和制冷负载,收敛成一个统一的网络后,需要支持的点也跟着减少了,有助于降低管理负担。

它能够保护客户在现有FC-SAN上的投资(如FC-SAN的各种工具、员工的培训、已建设的FC-SAN设施及相应的管理架构)的基础上,提供一种以FC存储协议为核心的I/O整合方案。

当前的FCoE技术标准提案可以使用任何速度的网卡,但需要网卡支持802.3x PAUSE机制。

FCoE面向的是10G以太网,其应用的优点是在维持原有服务的基础上,可以大幅减少服务器上的网络接口数量(同时减少了电缆、节省了交换机端口和管理员需要管理的控制点数量),从而降低了功耗,给管理带来方便。

此外它还提高了系统的可用性。

FCoE是通过增强的10Gb以太网技术变成现实的,我们通常称之为数据中心桥接(Data Center Bridging,DCB)或融合增强型以太网(Converged Enhanced Ethernet,CEE),使用隧道协议,如FCiP和iFCP传输长距离FC通信,但FCoE是一个二层封装协议,本质上使用的是以太网物理传输协议传输FC数据。

最近在以太网标准方面也取得了一些进展,并有计划增强,如在10Gb以太网上提供无损网络特征,进一步推动FCoE的发展。

具体应用:FCoE已经在正式的存储中使用了,具体表现在EMC的Symmetrix 系列存储中,包括VMAX和VMAXe型号存储,这两种EMC最高端存储已经实现了FCoE的实际使用。

一个叫做融合网络适配器(CNA)的新型适配器系列将FCoE和增强以太网技术融合在潜在的10G增强以太网基础设施上。

FCOE技术应用及实现

FCOE技术应用及实现

FCOE技术应用及实现摘要FCoE,全称Fibre Channel over Ethernet,是一种将Fibre Channel映射到无损以太网从而实现在无损以太网上上传输FC数据帧的技术。

本文主要讨论介绍了FCOE应用场景及FCOE-F模式的协议实现。

关键词Fibre Channel;DCB;FCOE;FCOE-F模式;以太网0背景当前数据中心的存储网络主要采用的是FC SAN和IP SAN两种组网方式,两种组网方式比较:第一,FC SAN关键的技术特征在于FC网络所采用的的不丢包机制(lossless BB-Credit),而以太网IP SAN采用的是一种尽力服务的网络模式,当网络繁忙时有可能发生丢包或传输故障,所丢数据包只能通过上层协议(比如TCP)的可靠性保障机制来重新发送,这就可能大大降低网络整体的性能;其次,SAN网络也在多年专注于后端存储网络设计中形成了一套成熟的基于FC 技术的整网环境。

当然随着网络技术不断发展,FC SAN也逐渐暴露出了自身的一些不足。

第一,FC协议传输速率发展缓慢,与以太网技术对比,FC传输速率达到1Gbps 时,以太网刚刚普及10Mbps;到现在,以太网已经进入10G时代,甚至40G/100G 普及的时代也马上到来了,FC才普及4G/8G,16G也仅在部分厂商(比如博科)设备上开始普及支持;另一方面,服务器端存储网络和以太网分开部署,需要接入设备多(以太网和存储网络需要有分别的接入网络设备),线路结构复杂,难于管理(以太网和存储分两套管理人员和系统)、数据中心整体功耗高,难于扩展。

基于上述问题的基础上,IEEE推出无损以太网技术标准(Data Center Bridging(DCB)),彻底解决了传统以太网传输尽力而为不可靠的问题,数据中心网络存储网和前端网络有了统一接口技术的变得有可能了。

这时基于无损以太网的FCoE(Fibre Channel over Ethernet)技术就应运而生,统一了服务器连接以太网和存储网络的布线。

详细解析FCoE协议

详细解析FCoE协议

详细解析FCoE协议FCoE标准是博科⾸先提出来的。

FCoE是由包括Brocade、IBM, HP,EMC, NetApp, Cisco, Emulex, Broadcom, Intel, Nuova, QLogic, and Sun⼚商所共同⽀持与贡献T11标准委员会的协议。

协议的具体内容是指FCoE直接在增强型⽆损以太⽹基础设施上传输光纤信道信号的功能的协议。

FCoE可以提供标准的光纤通道原有的多种服务如发现、全局名称命名、分区等,⽽且这些服务都可以照标准原有的运作,保有FC原有的低延迟性、⾼性能。

FCoE采⽤增强型以太⽹作为物理⽹络传输架构,能够提供标准的光纤通道有效内容载荷。

因此,⼚商也已经开发了针对⽆损10Gb以太⽹的数据中⼼架构。

⽽此以太⽹标准被称为“聚合增强型以太⽹(CEE)”,可以避免类似TCP/IP协议的开销和数据包损失。

在过去的⼗年中,光纤通道作为存储局域⽹的⼀项连接技术取得了很⼤的成功。

在这个过程中,光纤通道提供了⼴泛的全新存储解决⽅案,包括更好的块传送性能,⾼可⽤性的存储存取,先进的数据中⼼备份及数据保护,基于虚拟化的⾼层存储服务以及⾼级管理⼯具。

不过在近⼏年中,总是有各种各样的新兴技术,例如InfiniBand、NAS和iSCSI,不时地引发⼈们对于光纤通道(Fibre Channel,简称FC)发展未来的争论。

要不是能够推动成本或性能优势的发展,新技术很难取代已有的的成熟技术。

例如,尽管令牌环(TokenRing)相较以太⽹有更⾼的性能(16Mb/s vs. 10Mb/s)和更强的功能,但以太⽹依仗其规模经济优势在局域⽹传输领域上顺利取代了令牌环。

相⽐较之下,ATM⽹络也⽆法取代以太⽹成为桌⾯系统的连接标准,这主要是由于它⽆法与以太⽹庞⼤的安装基础相兼容。

ATM的LANE(局域⽹仿真)实在存在太多问题。

尽管InfiniBand以⾼性能的服务器集群应⽤证明了它在⾼端⽤户中的价值,但是它⼀直⽆法在局域⽹或存储局域⽹传输上与其它技术相抗衡。

研究解决FCOE和CN技术冲突的方法

研究解决FCOE和CN技术冲突的方法

信息科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald145DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.13.145研究解决FCOE和CN技术冲突的方法①刘靖(锐捷网络股份有限公司 福建福州 350002)摘 要:在FCOE E模式部署架构中,当设备出口队列发生拥塞时产生的CNM目标MAC不是原始数据的MAC,而是上一跳设备的MAC,使CNM无法转发到发送数据的数据源设备而达不到控制数据源速率的问题。

因此本文研究了一套方法当设备收到CNM报文时,获取CNM报文存放原始数据字段中的源FC-ID字段,通过查找FCOE路由表中FC-ID对应的MAC,并修改CNM报文目标MAC为查找到的MAC,直到CNM报文转发到原始数据源;该方法解决CNM无法转发到数据源而达不到调整数据源发送报文速率的问题。

关键词:FCOE CNM 调整数据源 速率中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)05(a)-0145-03随便新的数据中心技术的发展,传统以太网和存储网络融合是个必然趋势,在这个背景下新一代融合网络FCOE (Fiber Channel Over Ethernet,以太网承载光纤通道协议)就应运而生。

在FCOE E模式部署架构中,当设备出口队列发生拥塞时产生的CNM的目标MAC不是原始数据的MAC,而是上一跳设备的MAC,使CNM无法转发到发送数据的原始设备而达不到调整发送速率的问题。

因此本文研究了一套方法通过修改CNM报文的目标MAC地址为数据源地址,以此解决CNM报文可以顺利发往数据源,通告其网络产生拥塞,并做出适当的速率调控,以此解决网络拥塞的问题。

1 背景技术1.1 QCN报文构造详解CN (Congestion Notification,拥塞通告协议):IEEE 802.1Qau标准是在拥塞点CP (Congestion Point,就是发生拥塞的设备)检测拥塞情况,如果检测到拥塞,则会向数据源发送拥塞通告消息,要求数据源降低发送速率以减少网络拥塞对网络其它部分造成的影响。

华为数据中心5800交换机01-03 FC和FCoE配置

华为数据中心5800交换机01-03 FC和FCoE配置

3 FC和FCoE配置关于本章FC协议是SAN网络中使用的一种数据传输协议。

FCoE是将FC协议承载在以太网上的一种协议。

CE6810LI不支持FCF和NPV功能。

仅CE6850U-HI支持FC接口。

CE5800不支持此特性。

3.1 FC SAN简介介绍FC SAN的定义和作用。

3.2 FCoE简介介绍FCoE的定义和作用。

3.3 FC原理描述介绍FC实现原理。

3.4 FCoE原理描述介绍FCoE实现原理。

3.5 应用场景介绍FCoE的应用场景。

3.6 配置任务概览设备支持三种FCoE模式:FCF模式、NPV模式和FSB模式。

用户可以根据不同的需要,配置相应的FCoE模式。

3.7 配置注意事项介绍部署FCoE的注意事项。

3.8 兼容性列表介绍FCoE设备与友商网卡、服务器、存储以及交换机对接时的兼容性情况。

3.9 缺省配置介绍FCoE常见参数的缺省配置。

3.10 配置FCF在网络融合中,FCF主要用于连接传统SAN网络和LAN网络。

FCF能够转发FCoE报文,同时具有FCoE封装/解封装功能。

3.11 配置NPVNPV交换机位于Fabric网络边缘,处于节点设备与FCF之间,将节点设备的流量转发到FCF交换机。

3.12 配置FSB在网络融合中,FSB主要用于侦听FIP协议报文,控制FCoE虚链路的建立,预防恶意攻击。

3.13 维护FCoE维护FCoE包括查看和清除FIP报文的统计信息、监控FCoE的运行状态和调试FCoE。

3.14 配置举例介绍FCoE配置举例。

配置示例中包括组网需求、配置注意事项、配置思路等。

3.15 参考标准和协议介绍FCoE的相关参考信息。

3.16 DCB配置通过DCB的配置,可解决数据中心网络融合后的QoS问题。

3.1 FC SAN简介介绍FC SAN的定义和作用。

定义存储区域网络SAN(Storage Area Networks)是一种将存储设备和连接设备集成在一个高速网络中的技术。

网络存储技术的存储协议比较(Ⅰ)

网络存储技术的存储协议比较(Ⅰ)

随着互联网的普及和数字化信息的快速增长,网络存储技术逐渐成为企业和个人用户存储数据的主要方式。

而在网络存储技术中,存储协议是数据传输和存储的关键。

本文将比较几种常见的网络存储技术的存储协议,分析它们的优劣和适用场景。

一、NFSNFS(Network File System)是一种最早出现的网络存储技术,它允许不同操作系统的计算机之间共享文件。

NFS协议通过RPC(Remote Procedure Call)进行通信,客户端可以通过挂载远程文件系统的方式来访问共享文件。

NFS在UNIX和Linux系统中广泛应用,但在安全性和性能上存在一些限制。

NFS的优势在于其简单易用,部署成本较低,适合小型办公室或家庭用户。

但是由于其基于UDP协议,不具备数据完整性校验和加密传输的能力,安全性较差。

另外,NFS在处理大文件和高并发访问时性能有限,不适合大规模数据存储和高性能计算任务。

二、CIFS/SMBCIFS(Common Internet File System,又称SMB)是一种用于在Windows系统之间共享文件和打印机的协议。

和在性能和安全性上有了较大的改进,成为企业级存储系统的主要选择。

CIFS/SMB协议基于TCP/IP,支持加密传输和权限控制,适合于跨平台文件共享和大规模网络环境下的数据存储。

CIFS/SMB的优势在于其广泛应用于Windows环境,支持用户账户认证和访问控制,数据传输稳定和可靠。

但是在性能方面,SMB协议在处理小文件和高并发访问时存在一定的瓶颈,对网络带宽和延迟要求较高。

三、iSCSIiSCSI(Internet Small Computer System Interface)是一种基于TCP/IP的存储协议,通过网络将远程存储设备映射为本地SCSI设备,实现远程存储访问。

iSCSI协议可以在IP网络上传输SCSI命令和数据,支持链路聚合和负载均衡。

iSCSI适用于大规模数据中心和云存储环境,提供高性能、高可靠性和灵活性的存储解决方案。

iSCSI协议、FC协议、FCOE协议

iSCSI协议、FC协议、FCOE协议
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iSCSI协议、FC协议、FCOE协议
内容提要
iSCSI协议 FC协议 FCOE协议
DAS存储的局限性
扩展性差 资源浪费 管理分散 异构化问题 数据备份问题
服务器 SCSI
LAN SCSI
存储阵列设备
存储阵列设备
SAN的概念
存储区域网络(Storage Area Networks,SAN):是一个用在服务器和存储资源之间的、专 用的、高性能的网络体系。它为了实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。
FC-4层提供了光纤通路到已存在的更上层协议的映射,这些协议包括IP、SCSI协议、HiPPI等。例如,串行 SCSI必须将光纤通道设备映射为可被操作系统访问的逻辑设备。对于主机总线适配器,这种功能一般要由厂 商提供的设备驱动器程序来实现。
光纤通道帧格式(1/2)
FC协议数据帧及数据包的发送和接收是在FC-2层实现的。
3-TCP 层
4- IP 层
传输帧结构
以太网帧头
IP包头
TCP段头
数据(iSCSI)
FCS
源端口
目的端口
序列号
确认号
位移 预留 旗标
窗口大小
校验和
紧急指针
选项和填充
基本报头分段 (BHS) 附加报头分段(AHS)
报头校验 数据分段 数据校验
iSCSI传输示意图
iSCSI架构是基于C/S模型进行数据传输的。
应用服务器
网络
FC-SAN IP-SAN
存储系统
FC SAN概念
光纤通道协议(Fibre Channel,FC)可以提高硬盘传输带宽,侧重于数据的快速、高效、 可靠传输。

FOCE存储解决方案

FOCE存储解决方案

以太网光纤通道协议(Fibre Channel over Ethernet,FCoE)1、FCOE是什么?以太网光纤通道(FCoE)使企业能够在以太网上,将基于光纤通道的功能单一的存储网络与现有局域网和其它存储流量整合起来。

FCoE 与隧道协议(例如FCiP 和iFCP)不同,后者使用IP 进行光纤通道流量的长途传输,而FCoE 是第2 层协议,它使用以太网物理传输而不采用FCP 物理传输来传送光纤通道数据。

以太网标准领域的进展,例如能够通过10 Gb 链路提供无损网络特性,为FCoE 提供了支持。

FCOE帧格式2、FCOE出现的理由?借助FCoE 迁移到统一的以太网络将带来许多优势,尤其是对于具有大量光纤通道投资的数据中心,优势首先就会在管理设备的减少上得以体现。

称为数据中心桥接(DCB) 的“以太网扩展”标准支持统一的以太网络,允许FCoE 共享具有多个数据流量类型(包括NFS、CIFS、iSCSI 以及其它类型LAN)的同一线路。

DCB 允许通过为流量类型划分优先级来保持FCoE 存储流量的无损传输,同时允许对能够承受传输质量暂时可变性的应用程序提供较低的服务水平。

从服务器到交换机到存储设备,共享同一以太网网络结构,则无需专用的存储网络,从而减少了支持数据中心应用程序所需的服务器适配器、线缆和交换机的数量。

您不仅可从减少设备采购中受益,而且还会由于需要的线缆和交换机更少,从而面临降低的功率要求和气流限制。

这能降低运营费用。

设备更少还意味着更少的管理和排除故障工作。

3、NetApp FCOE存储系统架构为提高解决性能、可用性和数据管理需要的灵活性,NetApp 推出固有以太网光纤网络(FCoE)SAN 解决方案。

NetApp FCoE SAN 解决方案提供一种端到端以太网存储解决方案,以提高数据中心的效率、降低总体成本。

FCoE 将“光纤通道协议”和“增强的10 Gb 以太网物理传输”这两项领先技术融合在一起,让您具有更多的SAN 连接和联网选择。

FCoE原理和优势

FCoE原理和优势

FCoE的基本原理和优势FCoE 采用增强型以太网作为物理网络传输架构,能够提供标准的光纤通道有效内容载荷,避免了TCP/IP 协议开销,而且FCoE 能够像标准的光纤通道那样为上层软件层(包括操作系统、应用程序和管理工具)服务。

FCoE 可以提供多种光纤通道服务,比如发现、全局名称命名、分区等,而且这些服务都可以像标准的光纤通道那样运作。

不过,由于FCoE 不使用TCP/IP 协议,因此FCoE 数据传输不能使用IP 网络。

FCoE 是专门为低延迟性、高性能、二层数据中心网络所设计的网络协议。

和标准的光纤通道FC 一样,FCoE 协议也要求底层的物理传输是无损失的。

因此,国际标准化组织已经开发了针对以太网标准的扩展协议族,尤其是针对无损10Gb 以太网的速度和数据中心架构。

这些扩展协议族可以进行所有类型的传输。

这些针对以太网标准的扩展协议族被国际标准组织称为“融合型增强以太网(CEE)”,(思科称为“数据中心以太网(DCE))。

数据中心FCoE(FC over Ethernet)技术实现在以太网架构上映射FC(Fibre Channel)帧,使得FC 运行在一个无损的数据中心以太网络上(需要无损的以太网(CEE/DCE/DCB)保证不丢包)。

FCoE 技术有以下的一些优点:光纤存储和以太网共享同一个端口;更少的线缆和适配器;软件配置I/O;与现有的SAN 环境可以互操作。

基于FCoE 技术的数据中心统一I/O 能够实现用少数的CNA(Converged Network adapter)代替数量较多的NIC、HBA、HCA,所有的流量通过CNA 万兆以太网传输,如下图:FCoE:FC 帧直接映射到以太网上进行承载。

FCoE 下FC 协议层的转换和FC 帧、以太网数据帧结构如下图:FCoE 在以太网上传输的FC 数据帧的构成如下图:FC 数据流和其他数据流共享以太网链路,FCOE 保留原FC 网络中N_Port、F_Port、E_Port 的结构,FCOE 保留原FC 的管理模式,保护原有投资1.兼容原有网络:原有FC 存储网络(FC 交换机)可连接到数据中心以太网交换机上。

(一)总体架构

(一)总体架构

(一)总体架构烟台市交通智能化综合平台以烟台“智慧城市”政务云平台为依托,整合公路、港航、公交、出租、驾培等独立分散的信息资源,集成国土、公安交警、网约车公司及相关部门的综合信息,实现信息集成,以信息集成平台为依托,实现智慧交通的高层次功能。

同时,平台应与市政府“智慧城市”云中心联网运行。

本项目数据中心机房、服务器、存储、网络等硬件设施以平台租赁的方式实施。

要求投标人在烟台本地拥有数据中心机房,机房至少支持3年的服务条件。

机房建设需达到B类机房以上标准,机房环境配套设施需具备:冗余供电线路、气体消防设备、恒温恒湿精密空调、视频监控设备、温湿度监控设备等。

服务提供商需提供专业的技术支持与维护。

本项目数据中心机房主要用于政务专网,需具备独立的、与其它网络物理隔离的网络环境,烟台市交通运输局通过政务专网接入该平台。

数据中心需采用云技术架构进行建设,需实现与未来的烟台市政务云中心无缝对接及系统数据的平滑迁移。

(二)物理部署本项目建设应充分考虑交通行业管理的业务要求,覆盖各县市区交通运输局和局属各单位的业务,同时需要在市交通运输局层面进行综合与汇总,并与省交通运输厅实现信息互通。

整体物理部署模式如下图所示:需要在市交通运输局建立网络中心和大屏幕指挥调度中心,横向联系沟通相关部门,纵向与省交通运输厅、县市区交通运输局和局属各单位联网运行,实现整个网络的“横向互联、纵向贯通”,打造大交通的“数字高速公路”。

(三)功能结构整个平台系统的功能架构如下图:系统依托数据中心、网络平台,通过引入中间件和定制开发,形成覆盖位置服务、地理信息、视频监控、业务管理、数据交换等功能的技术支撑平台。

以平台为依托建设交通综合监管平台、交通行政办公平台、交通节能监管平台及其相关的应用系统。

(四)采购清单因物理主机与云主机概念不同,无法按照统一的设备型号和规格进行性能核算,故下表中包含的具体的CPU、内存、硬盘等物理主机配件参数,仅作为实现云主机性能的参考指标,并非为云主机和支持云服务的物理主机指定或限制配件参数使用。

N5K-fcoe常用配置实例

N5K-fcoe常用配置实例

N5K 划Zone第一步建立vsan100池N5KNan(config)# vsan database //进入vsan 数据库N5KNan(config-vsan-db)# vsan 100 //建立vsan 100池,一个池最多239个接口第二步在vsan100池下添加接口N5KNan(config-vsan-db)# vsan 100 interface fc102/1/1 //在vsan池下添加端口第三步为vsan100建立 zoneset规则N5KNan(config)# zoneset name (name) vsan 100 //建立zoneset规则例如:zoneset name vplex vsan 100 //已经建好第四步建立zoneN5KNan(config)# zone name (name)vsan 100 //在建立zone属于vsan100例如:zone name VPLEX_1_FE_A_X240_1_2 vsan 100第五步在zone下添加接口/wwn号N5KNan(config)# N5KNan(config)#zone name (name)vsan 1001)N5KNan(config-zone)# member pwwn 50:00:14:42:d0:26:b7:00 //添加wwn号2)N5KNan(config-zone)# member interface fc(xx/x/x) //添加接口第六步在zoneset下添加 zoneN5KNan(config)# zoneset name vplex vsan 100member (zone name) //添加zone例如:member VPLEX_1_FE_A_X240_1_2第七步激活zonesetN5KNan(config-zoneset)# zoneset activate name (name) vsan 100 //激活zone例如:N5KNan(config-zoneset)# zoneset activate name vplex vsan 100第八步查看激活的zoneshow zoneset active //查看激活的zone备注:标红星号代表链路识别正常,没有星号代表链路异常show flog database vsan 100 //查看vsan 下各接口wwnsho fcns database //查看建立两台N5K FcoE互联vfc 200 //建立vfc 200端口interface vfc200 //进入vfc 200端口bind interface Ethernet1/3 //绑定物理接口,同时no shutdown接口switchport mode E //将接口切换为交换机直接互联E状态interface Ethernet1/3switchport mode trunkswitchport trunk allowed vlan all //允许所有Vlan通过vsan database //进入vsan 数据库vsan 100 interface vfc200 //在vsan池下添加vfc200 端口show interface vfc200 //查看vfc 200 接口状态vsan up 100 表示vsan 100启用show interface brief //查看端口状态#vlan 3#fceo vsan 100 //通过VLAN 3承载VSAN 100#state active 激活vlan 3#show vlan fcoe //查看vlan fcoe绑定状态Operational表示开启了,如果non0-Operational,可以shutdown vlan 3#sho fcns databaseN5K 链路erro信息查看show process creditmon credit-loss-events判断接口erro报错时间以及尝试连接次数查看vsan 下各接口 wwn show flog database vsan 100查看vsan 连接fc设备sho fcns database查看N5K 接口光功率sh interface transceiver details。

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数据中心统一网络实战:FCoE部署指南
许多企业的内部通信网络仍然主要依赖以太网,而光纤通道(FC)网络主要用于存储系统,随着10Gb以太网的成熟,基于以太网的光纤通信技术(FCoE)和新的无损10Gb以太网技术开始在数据中心流行开来,现在可能是时候考虑用统一的以太网整合FC SAN存储数据流和普通数据流了,网络融合让企业能够保持FC存储的现有投资,同时降低数据中心的成本和复杂性,并简化网络管理。

使用FCoE有众多好处,许多公司也正在规划应用该技术,本文将简要介绍一下FCoE技术以及部署过程中可能会遇到的一些问题,最后介绍一下企业如何分阶段过渡到FCoE的相关过程。

今天数据中心往往需要维护多个独立的满足不同目的的网络,如:
1. 企业内部网络使用以太网传输短/长距离,或集群计算环境中的信息,以太网提供了最具成本效益和效率的方式来支持各种数据类型,包括企业LAN,VoIP和
NFS/CIFS/iSCSI存储。

2. 光纤通道(FC)用于存储区域网络(SAN),为应用程序提供块级I/O访问,如邮件服务器,大型数据密集型数据库等,FC SAN提供存储整合,集中式存储管理,高性能,高可靠和业务连续性等功能。

以太网/IP数据网络和FC SAN在数据中心都起着重要的作用,但它们的设计和功能有着本质的区别,这两种网络都有自己的安全机制,通信模式和独立的管理工具集,因此每个网络都必须按照它自己专用的方法,独立的基础设施进行建设和维护,需要独立的线缆,服务器需要为这两者网络安装独立网卡。

管理两个独立的网络增加了数据中心日常运营的复杂性和成本,因此企业正在寻找新的方法整合它们的IP和SAN网络,让数据中心运行效率更高,成本效益更好,同时保护在FC基础设施上的投资。

基于以太网的光纤通道(FCoE)
FCoE允许组织在一根通信线缆上传输LAN和FC SAN通信,融合网络可以支持LAN和SAN数据类型,减少数据中心设备和线缆数量,同时降低供电和制冷负载,收敛成一个统一的网络后,需要支持的点也跟着减少了,有助于降低管理负担。

FCoE是通过增强的10Gb以太网技术变成现实的,我们通常称之为数据中心桥接(Data Center Bridging,DCB)或融合增强型以太网(Converged Enhanced Ethernet,CEE),使用隧道协议,如FCiP和iFCP传输长距离FC通信,但FCoE是一个二层封装协议,本
质上使用的是以太网物理传输协议传输FC数据。

最近在以太网标准方面也取得了一些进展,并有计划增强,如在10Gb以太网上提供无损网络特征,进一步推动FCoE的发展。

FCoE通过汇聚成单一网络存储技术,给那些考虑整合服务器I/O、网络和存储的组
织带来了巨大的价值,对于那些在FC上投入了大量资金的数据中心来说,至少通过
FCoE减少需要管理的设备一项就收获颇丰,从服务器到交换机到存储,共享相同的融合
网络结构,消除了专用网络设备的需求,通过保持现有投资和向后兼容,大大降低了TCO。

FCoE组件
在数据中心部署FCoE需要的组件包括:
融合网络适配器(Converged network adapters,CNA) - 它结合了以太网适配器和光
纤通道HBA的功能,减少了用户购买服务器适配器的数量,同时减少了端口数,并降低
了需要的线缆数量。

FCoE线缆–目前有两种FCoE线缆可选,一种是FC环境中常见的光缆,另一种是
新型的屏蔽双绞线铜缆,第二种屏蔽铜缆消耗的电力更少,成本也更低,但它的最长传输距离只有10米,因此从机柜顶部交换机到LAN之间用户可能会使用光缆。

FCoE交换机–服务器和磁盘阵列之间不能直接通过FCoE连接起来,必须购买支持FCoE/DCB的交换机,通过它才能将服务器连接到企业LAN,SAN或FCoE存储系统。

FCoE/DCB存储系统–这些存储系统天生就支持FCoE和融合通信,也支持从光纤通道到FCoE交换机,以及从FCoE交换机到服务器。

FCoE对企业数据中心现有IT基础设施的改动非常小,它是FC网络技术的自然演化,旨在通过以太网物理层和数据链路层传输数据,它与FC SAN和平共处使得FCoE的部署
非常简单,除了FC SAN硬件外,还可以直接使用FC 软件,更重要的是,不需要改变企
业的关键业务应用,还可从FCoE的性能和成本受益。

组织问题
在传统数据中心环境中,通常是存储小组负责维护FC SAN,网络小组负责维护以太
网LAN,这两个组是彼此独立的,引入FCoE后可能会给IT运营分工带来一些变化。

数据中心的文化、政治、组织结构和现有配置都可能会给推行FCoE带来阻力,有时
必须引入新的业务流程和程序,确保适当的控制机制,才能保证FCoE的成功部署和运营,采购模式也可能发生变化,传统以太网网络的可靠性也需要增强。

随着FC和以太网网络的融合,传统上相互独立的两个网络运维小组也需要融合,但
实施FCoE并不需要特殊的IT培训,运维人员可以充分利用已掌握的技能,存储小组继
续负责维护SAN,网络小组继续负责数据网络的运维。

哪些企业可以部署FCoE
FCoE融合不是“替换式”升级,也不是一个破坏性的过程,转移到FCoE可以按照统
一规划,分布实施的原则进行,例如,第一阶段可先将新购买的服务器连接到FCoE,第
二阶段再将非关键业务系统转移到FCoE,等熟悉转移过程后再将核心网络和关键业务系
统转移到FCoE。

考虑到FCoE是一个相对较新的技术,数据中心可以先整合接入层服务器I/O,由于
存储网络需要无损10Gb以太网技术,而10Gb以太网传输需要链路层多路径和多跳能力,但这些功能目前仍处于开发阶段,预计要等到今年晚些时候才能发布,有了这些功能后才能部署更大型的FCoE。

确定哪些环境可以部署FCoE的方法包括:
IT部门已经有一定的FC技能基础,已经部署了FC基础设施;
? 正在部署新基础设施;
? 在实验环境中取得了一定经验,计划先将2级或3级非关键业务系统转移到FCoE,有
了经验后再转移1级应用。

三个步骤部署FCoE
过渡到FCoE是一个渐进式的过程,可先从边缘网络交换机开始,然后是FCoE存储,最后深入到企业核心网络。

图1展示了一个典型的未融合FCoE的数据中心网络架构,FC SAN是一个并行的网络,需要从以太网IP LAN划分独立的网络端口和线缆。

图 1 未实施DCB/FCoE前的数据中心网络架构
第一阶段:将边缘网络过渡到DCB/FCoE
转移到融合或统一的以太网基础设施是一个渐进的过程,先从边缘网络开始(图2中的绿线),转移到FCoE后,服务器和边缘交换机上的端口数量可以减少一半,大大降低了设备投入和运营成本,并增强了可管理性。

图 2 边缘网络交换机转移到FCoE后的网络架构
第二阶段:过渡到本地DCB/FCoE存储系统
从服务器到网络,再到DCB/FCoE存储,转移到端到端DCB/FCoE解决方案,这样整个基础设施都支持FCoE和融合的通信了。

第三阶段:将核心网络过渡到FCoE
在边缘网络转移到FCoE后,企业可以将核心网络也转移到10Gb增强型以太网网络(图3中的绿线)。

图 3 第三阶段-端到端FCoE
FCoE将两个尖端技术– FC网络和增强型以太网物理传输–集合到了一起,提供了一个令人信服的SAN联网选择,既保护了FC SAN投资,又简化了管理,FCoE允许IT团队成员使用现有的管理工具和技术管理IP和FC网络。

融合的数据和存储网络将会推动10Gb以太网在数据中心的应用,FCoE凭借其简单性,高效率,高利用率,低功耗,低制冷和低空间需求,将会推动新一轮数据中心整合大潮。

现在正在规划新数据中心,或准备升级现有存储网络的公司应该重点考虑FCoE,围绕以太网整合数据中心后,企业在保护现有FC基础设施投资的基础上,将逐渐形成一个完善的,经济的以以太网为基础的网络架构。

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