Netzwerk-Grundlagen – Rechenzentrumsnetze im Umbruch, Teil 6

iSCSI, FCIP, FCoE, EoFC, CEE, DEE und DCB – I/O-Konsolidierung im Rechenzentrum

05.07.2010 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Die Entwicklung des Data Center Ethernet schreitet rasant voran und ist Grundlage des Converged Networks im Rechenzentrum; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Die Entwicklung des Data Center Ethernet schreitet rasant voran und ist Grundlage des Converged Networks im Rechenzentrum; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Das Grundkonzept der I/O-Konsolidierung

I/O-Konsolidierung ist von der Konzeption her sehr einfach: man bringt SAN- und Ethernet-Verkehr auf das gleiche Kabel.

In Fällen, wo die Trennung dieser Netze aus welchen Gründen auch immer gewünscht ist, bleibt immer noch der Vorzug, dass man die gleiche Hardware für beide Typen von Netzlast flexibel nutzen und zuordnen kann.

Die Vorzüge dieser einfachen Idee für die Anwender sind enorm. Unternehmen, die eine derartige I/O-Konsolidierung vornehmen, werden

  • erhebliche Gewinne in der Slot-Effektivität von Servern haben
  • mit Multifunktions Netzwerk- und Storage-Adaptern die Verkabelung eines Racks erheblich vereinfachen
  • die Abwärme, die ein Server erzeugt, reduzieren (und damit den Stromverbauch)

Heute benutzt man vier, sechs oder sogar acht Netzwerk-Adapter in kritischen Servern. Das können z.B. zwei FC-Host Bus-Adapter und zwei Ethernet NICs sein, bei virtuellen Maschinen je nach Vorgaben des VM-Herstellers auch bis zu vier NICs zusätzlich.

I/O-Konsolidierung bedeutet dass ein Kunde Multifunktions-Netzwerk/Speicher-Adapter anstelle der Netzwerk-spezifischen Karten einsetzen kann, und zwar nur zwei. Dadurch spart man bei

  • Rack-Verkabelung
  • Verkabelung generell
  • Switchports
  • I/O-Stromverbrauch
  • Switch-Stromverbrauch
  • Kühlung

Abbildung 2 zeigt sehr deutlich, was gemeint ist. Schon ohne Virtualisierung ergibt sich ein deutlicher Effekt, der mit Einführung der Virtualisierung aber noch deutlich verstärkt wird.

Die Alternativen zur I/O-Konsolidierung sind iSCSI, FCIP, iFCP, FCoE und EoFC

  • iSCSI setzt auf TCP/IP auf und geht erst damit auf die Ethernet-Schicht. Damit kann es alle Kontrollfunktionen von TCP/IP benutzen.
  • FCIP ist eine Möglichkeit, FC-Funktionalität auf TCP/IP aufzusetzen. FCIP kann alle Kontrollfunktionen von TCP/IP benutzen, ist aber nicht so marktgängig.
  • iFCP ist eine ähnliche Konstruktion und ebenfalls wenig marktgängig.
  • FCoE ist ein neuer Standard im Rahmen des ANSI-Standards zu FC-Backbone Bridges (FC_BB), bei dem die TCP/IP-Schichten nicht durchlaufen werden müssen. Dafür werden erhöhte Anforderungen an die Ethernet-Schicht gestellt: „lossless“ Ethernet
  • EoFC – Hier wird der FC zum Kernnetz und die anfallenden Ethernet-Pakete werden mittels Konvertierung in FC-Frames übertragen

Bei den ersten vier Alternativen wird der FC-Verkehr auf ein Ethernet mit oder ohne TCP/IP abgebildet. Die Abbildung 3 zeigt, wie dies in den üblichen Protokollstack eingebettet wird.

Natürlich könnte man auch InfiniBand (IB) benutzen, das ist eine Technologie, die für Busverlängerungen im Umfeld von Hochleistungs-Computing benutzt wird und letztlich eine fundamentale Weiterentwicklung von IBMs FICON ist. IB hat eine enorme Leistung, ist aber exotisch, sodass es wirklich nur dort zum Einsatz kommt, wo man es wirklich benötigt. Für die Darstellungen hier spielt es keine weitere Rolle mehr.

weiter mit: iSCSI und FCoE in der Gegenüberstellung

 

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