【IT168 专稿】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。