Die (R)Evolution der Rechenzentren; Teil 34 FC-BB-5 – der Durchbruch für Fibre Channel over Ethernet (FCoE)

Die Entwicklung des Fibre Channel Backbone-Standard wurde am 5.6.2009 unter dem Namen FC-BB-5 verabschiedet und dem American National Standards Institute (ANSI) zur offiziellen Standardisierung vorgelegt. Der Standard ist eine Sensation für die im Rahmen einer Virtualisierung unabdingbare und ansonsten ebenfalls nützliche I/O-Konsolidierung und hat den Weg für FCoE endlich freigemacht.

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Unter Federführung der Hersteller Cisco Systems (Vorsitz), Brocade und QLogic wurde von der Task-Group T 11.3 des INCITS, dem Information Technology Industry Council, der Fibre ChannelBackbone-Standard mit dem Namen FC-BB-5 entwickelt. Das Dokument wurde am 5.6.2009 verabschiedet und dem American National Standards Institute ANSI zur offiziellen Standardisierung vorgelegt. ANSI ist auch für alle bisherigen Fibre Channel Standards zuständig.

Der Standard ist eine Sensation für die im Rahmen einer Virtualisierung unabdingbare und ansonsten ebenfalls nützliche I/O-Konsolidierung. Nachdem IEEE innerhalb von zwei Jahren immer noch kein „Lossless Ethernet“ mit wirklich deterministischer Funktion zuwege gebracht hat, hat INCITS die Diskussion abgekoppelt und ein System entworfen, welches durch spezielle Funktionen auch mit einem Lossless Ethernet sicher arbeiten kann, welches diesen Namen streng genommen nicht verdient. Damit wird der Weg für FCoE endlich frei!

Der Standard definiert Funktionen und Abbildungen für den Transport von FC-Daten über andere Netze. Es werden dabei folgende Abbildungen definiert:

• FC-BB_IP: FC über TCP/IP
• Transparente FC-Übertragung mittels FC-BB_GFPT: FC über GFPT (FC über SONET, SDH, OTN oder PDH-Backbone unter Benutzung der GFPT-Adaption)
• Transparente FC-Übertragung mittels FC-BB_PW: FC über MPLS unter Benutzung der PW-Adaption
• FC-BB_E: FC über Ethernet

FC über ATM und FC über SONET als unmittelbare Umsetzungstechnologien werden nicht betrachtet. Diese sind im Standard FC-BB-3 enthalten. FC-BB-5 ist also kein vollständiger Ersatz für FC-BB-3.

Hinweis: der Standard FC-BB-5 ist ein umfangreiches Dokument. Erschwerend kommt hinzu, dass er sich vollständig an der den meisten Ethernet-Betreibern ungewohnten Nomenklatur des Fibre Channel Universums orientiert. Dieses Unterkapitel hat zwei wesentliche Ziele: Die Darstellung des Standards und die Kommentierung der Folgen und Konsequenzen. Manchmal tauchen im Standard Stellen auf, die nur durch einen entsprechenden Kommentar sinnvoll und in ihrer wahren Tragweite erschlossen werden können. Die Kommentare zur Unterscheidung der Passagen, die letztlich den Standard zur Darstellung zusammenfassen sind in diesem Beitrag durch Kursivschrift kenntlich gemacht.

Vorbereitungen und Übersicht

Der Standard muss Begriffe verschiedener Welten koordinieren, weil andere Standards von ANSI, IEEE, ITU und IETF betroffen sind. Es gibt dazu alleine acht Seiten mit Abkürzungen und Erklärungen. Hier wollen wir es so halten, dass Begriffe und Abkürzungen dann erklärt werden, wenn sie auftauchen.

Oben wurden die wesentlichen Elemente von FC und seiner Weiterentwicklung zusammengefasst. Hier möchte ich nochmals ein paar Dinge rekapitulieren, die für das weitere Verständnis wichtig sind: Ports und Klassen.

FC unterstützt mehrere unterschiedliche Topologien, die in der Praxis auch gemischt werden können. Die Point-to-Point-Verbindung ist die einfachste Verbindung von zwei FC-Geräten zum Beispiel zwei Servern oder einem Server- und einem Festplatten-Subsystem. FC Geräte wie etwa den FC-Controller bezeichnet man als Nodes. Diese wiederum haben einen oder auch mehrere sogenannte N_Ports – die eigentliche FC-Schnittstelle. Jeder N_Port hat jeweils einen Sender (Transmitter) und einen Empfänger (Receiver).

Die Switched Fabric ist eine vermaschte Topologie. FC-Geräte sind über sogenannte F_Ports oder FL_Ports an dieses Netzwerk angeschlossen – je nachdem, ob es sich um einfache oder Loop-fähige Ports handelt.

Ein VE_Port ist ein virtueller E_Port. In der Terminologie des Standards ist es so, dass man von virtuellen Ports spricht, wenn die Verbindung zwischen diesen Ports durch ein anderes Netz als FC gebildet wird. Dadurch kommt man also auch zu VN_Ports und VF_Ports. Ein E_Port ist ein Port zur Erweiterung einer FC-Switching Fabric und unterstützt Inter Switch Links (ISLs) zwischen den FC-Switches (Directors). Ein B_Port ist ein Brücken-Port, der FC-BB_IP implementiert und mit einem E_Port an einem FC-Switch verbunden ist.

weiter mit: Die qualitative Beschreibung von Verbindungen

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