Die (R)Evolution der Rechenzentren; Teil 31

Verkabelungsempfehlungen für konvergierte Netze – von Ethernet über FC bis CEE

18.04.2011 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Bei FCoE werden Fibre-Channel-Pakete in Ethernet Pakete verpackt und über IP-Netze gesendet; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Bei FCoE werden Fibre-Channel-Pakete in Ethernet Pakete verpackt und über IP-Netze gesendet; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

RZ-Netze werden nicht von heute auf morgen plötzlich konvergent. Vielmehr ist mit einer mehrjährigen Übergangsphase zu rechnen. Ursprünglich hatten FC und Ethernet völlig verschiedene Verkabelungssysteme, die nach unterschiedlichen Normen aufgebaut waren. Durch die Einführung von 10 GbE haben sich die Übertragungsverfahren jedoch derart angenähert, dass man jetzt eindeutige Empfehlungen für Verkabelungen geben kann, die konventionellen Ethernet- und FC-Verkehr sowie in Zukunft den konvergierten Verkehr tragen können.

Die Verbindungsstrecken zwischen den einzelnen FC-Geräten bei Massenspeichersystemen sind normalerweise nicht sehr lang. Deshalb kommen hier bevorzugt Kupferkabel zum Einsatz. Für FC sind insgesamt drei verschiedene Kupferkabel (Video Coax, Miniatur Coax und Shielded Twisted Pair) mit FC-DB9-Stecker (ähnlich der seriellen PC Schnittstelle) definiert. Mit diesen Kabeln können Strecken von bis zu 25 Metern zwischen den einzelnen Geräten realisiert werden.

Bei größeren Entfernungen setzt man auf Glasfasern. Die 50-μm-MMF erreicht eine Kabellänge von 500 Metern, die 62,5-μm-MMF schafft 175 Meter; Stecker: SC-Duplex. Mit 9-μm-SMF können bis zu 10 Kilometern überbrückt werden.

Um aufgeteilte Ressourcen zu vermeiden, werden heute echte Switches für FC-SANs eingesetzt. Ihre Backbone-Architektur kann zwischen den angeschlossenen Systemen gleichzeitig mehrere, voneinander unabhängige Verbindungen mit voller Bandbreite schalten. Mit FC-Switches lassen sich vermaschte oder kaskadierte SANs mit vielen Endgeräten konstruieren. Zwischen den Endgeräten können die Daten zumindest theoretisch frei fließen. Damit agieren FC-Switches wie Ethernet-Switches in LAN-Infrastrukturen.

FC-Switching-Fabric & FC-Adressierung

Eine FC-Switching-Fabric darf heute aus maximal 239 Switches bestehen. Jeder Switch unterstützt wiederum maximal 256 Loops und 256 Ports sowie 128 Nodes pro Loop. An die Ports von FC-Switches lassen sich auch alte Endgeräte anschließen, die auf Arbitrated-Loop-Technologie optimiert sind. Jedes Gerät im FC-SAN ist durch einen World-Wide-Node-Name (WWN) und eine 24 Bit lange Fibre-Channel-Adresse eindeutig gekennzeichnet. Die FC-Adresse setzt sich aus einem 8 Bit langen Abschnitt für die Domain und einem genauso langen Abschnitt für das Areal (den Loop) sowie 8 Bit für den Port zusammen. Die Adressen werden durch einen Fibre-Channel-spezifischen Domain Name Service (DNS) entdeckt und festgelegt.

Eine wichtige Funktion von FC-Switches ist die Zugriffssteuerung auf die einzelnen Speichersysteme mittels Zoning. Zoning kann Hard- oder Software-basiert erfolgen. Beim Softzoning erhalten die Geräte lediglich Informationen über die Systeme, mit denen sie reden dürfen. Beim Hardzoning überprüft eine Hardware alle durchlaufenden Pakete und leitet diese nur an erlaubte Adressen weiter.

Eine weitere Zoning-Methode bezieht sich auf die WWN-Namen jedes Geräts oder Ports und bietet demzufolge mehr Eindeutigkeit. Neue Ansätze erlauben das Zoning bis auf die Logical Units (LUN) der angeschlossenen Speichereinheiten hinab.

Enterprise-Switches haben zwischen 16 und 32 Ports. Sie sind ebenfalls meist fest konfiguriert, erlauben aber auf Grund ihrer hohen Portzahl den Aufbau kaskadierter oder vermaschter Infrastrukturen.

Direktoren

Direktoren sind die Entsprechung zu Highend-Core-Switches in LANs. Sie verfügen derzeit zwischen 64 und 256 Ports und über eine modulare Architektur mit Karten, die in ein Chassis eingebaut werden. Diese Geräte bieten Redundanz aller wesentlichen Komponenten, weiter gehende Management-Features und eine breitbandige Backplane für viele gleichzeitige Verbindungen mit voller Bandbreite. Die Backplane ist bei Highend-Systemen häufig doppelt ausgelegt, um Ausfälle auch an diesen kritischen Stellen zu verhindern.

weiter mit: Fabric Services im FC-SAN

 

ComConsult Rechenzentrum Infrastruktur-Redesign Forum 2011

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