FC-BB_E im Detail – Die Auswirkungen auf Unternehmensnetze

Die Konsequenzen für die Unternehmensnetze

FCoE erlaubt es den Unternehmen, die Zuwächse bei der Server-Virtualisierung in ihren Rechenzentren zu optimieren. FCoE führt zur I/O-Konsolidierung und hat folgende Vorzüge für ein RZ:

• Weniger NICs pro Server
• Reduktion im Power Budget für die Server
• Reduktion der Anforderungen an die Kühlung
• Signifikante Reduktion der Kabelmenge
• Nahtlose Konnektivität zwischen SANs und Ethernet
• Bewahrung aller Investitionen in FC-Infrastruktur und -Betrieb
• Ausweitung des Fibre Channels auf alle Server im RZ, sofern gewünscht.

Gegenüber diesen Vorteilen ist der durch das Verfahren selbst erzeugte Overhead in Übertragungsbandbreite und notwendiger Rechenleistung minimal.

Die Entscheidung, ob man 10 GbE insgesamt zur Konsolidierung einsetzen möchte, oder lieber auf anderen Wegen weiterbastelt, kann FCoE auch nicht herbeiführen. Wenn man das aber möchte, ist FCoE ggf. ein wesentliches Hilfsmittel.

Die detaillierten Untersuchungen haben allerdings Folgendes zutage gefördert:

• Es gibt im Kontext eines RZ-Netzes keinen technologisch zu begründenden Vorteil für FCoE oder iSCSI. Beide Technologien können gleichermaßen – auch zusammen – im Rahmen der strategischen Ziele genutzt werden, wobei der Investitionsschutz im Vordergrund stehen kann.
• Es gibt im Kontext eines RZ-Netzes keinerlei Vorbehalte gegen den hinsichtlich der I/O-Konsolidierung gewinnbringenden Einsatz der FCoE-Technologie an den Stellen, an denen sie sinnvoll erscheint. Dabei sind allerdings bestimmte Voraussetzungen zu erfüllen, wie lossless-Übertragung und die Möglichkeit des Einsatzes von Jumbo-Frames.
• Es gibt im Kontext eines RZ-Netzes keine wirklich unlösbaren Probleme hinsichtlich der Erfüllung der Voraussetzungen für FCoE. Vielmehr gibt es sogar unterschiedliche Lösungswege, die natürlich auch kombiniert werden können. Das prioritätsbasierte Congestion Management ist in diesem Zusammenhang aber mit sehr großer Vorsicht zu genießen.
• Es kann passieren, dass die bisherigen Switches über die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit belastet werden und neue, leistungsfähigere Switches angeschafft werden müssen. Dies muss im Rahmen einer Kostenbalance mit dem Gegengewicht der I/O-Konsolidierung bestimmt werden. Der Ausgang hängt extrem vom Einzelfall ab, man kann hier leider noch nicht einmal grundsätzliche Hinweise geben.
• Ein Standard alleine ist nicht ausreichend. Eine koordinierte Gruppe von Standards ist mit IEEE 802.1 DCB in Arbeit, der Durchbruch wurde jedoch durch ANSI INCITS T.11 FC-BB_E erzielt.
• Eine weitere Alternative wäre die Verwendung eines FC-Kernnetzes mit EoFC. Dies wird sicherlich nur in wenigen Fällen strategisch günstig sein, es mag aber Spezialfälle geben, in denen diese Alternative interessant ist. Voraussetzung dafür ist allerdings ein generelles Sinken der Preise für FC-Komponenten. Dies steht jedoch zu erwarten.

Und außerhalb des Rechenzentrums?

Außerhalb des RZs ist FCoE allerdings ggf. überfordert auch wenn in Einzelfällen eine entsprechende Verbindung rein zufällig funktioniert. Hier ist und bleibt iSCSI die primär verfügbare Technologie für den Transfer von Speicherdaten. Weitere Alternativen ergeben sich im Zusammengang mit Carrier Ethernet und den anderen Teilstandards von FC-BB-5.

Die Mitte 2008 aufgekommene Werbebotschaft „werft den teuren FC weg, nehmt jetzt FCoE“ ist grober Unfug.

Durch die in den Folgen 20 bis 29 dargestellten DCB-Protokolle ist man auf einem richtigen Weg. Eine wirkliche Garantie für eine zufriedenstellende dauerhaft deterministische Funktion von FCoE in einer größeren Umgebung gibt es nicht, auch wenn es in übersichtlichen Szenarien funktioniert.

Ist der Fibre Channel „End of Life“?

Wir haben die Entwicklung des FCs dargestellt. Soll man ein solches in Jahren gereiftes System mit hohem Investitionshintergrund einfach wegwerfen? Sicher nicht. Ob die Kosten für eine FC-Lösung wesentlich höher als die einer FCoE-Lösung sind, hängt einzig und alleine von den Herstellern, nicht aber von der zugrundeliegenden Technologie ab – hier haben sich 10 GbE und 8 GbFC erheblich angenähert.

Bei allen Entscheidungen sollte man bedenken, dass Fibre Channel die deutlich bessere Übertragungstechnik ist und war. Heute kann man folgende Eckdaten ausmachen:

• Echte 8 oder 10 Gbps auf den Links
• Trunking mit bis zu 64 Gbps
• ISL mit bis zu 512 Gbps
• Extrem schnelle Umschaltzeiten weit unter 50 ms
• Möglichkeit isochroner Übertragung
• Integration aller wesentliche modernen optischen Übertragungsalternativen
• Überwindung von bis zu 10 km ohne weitere Geräte

Genau wie 40 GbE die nächste Evolutionsstufe von Ethernet ist, wird 32 GbFC die nächste FC-Stufe sein.

Mancher wird jetzt einwenden, dass in dieser Liste nicht berücksichtigt ist, dass es auch die ER-Schnittstelle bei 10/40 GbE gibt, die doch 40 km überwinden soll. Man kann dazu kurz sagen, dass ein FC-Signal plesiochron (oder in der Stufe 5 sogar isochron) ist. Packt man es mit FCoE noch in Ethernet-Pakete ein, wird die Toleranz der Plesiochronität schon so massiv beansprucht, dass man damit nur geringe Entfernungen im Bereich unter 1 km überwinden kann. Lässt man es weiter laufen, fällt das Signal buchstäblich auseinander. Eine theoretische Reichweite von 40 km für Ethernet ist daher nicht relevant für den Speicherverkehr.

Für Ethernet spricht die größere Auswahl hinsichtlich der Hersteller. Enorm wichtig ist in diesem Zusammenhang der neue Standard FC-BB-5 (Fibre Channel Back Bone), der generelle Möglichkeiten zum Transport von FC-Daten über andere Netze umfasst. Neben FCIP, einer generalisierten Form für WAN-Übertragung und Pseudowire PW wurde auch FCoE betrachtet. Dabei wurde FCoE so definiert, dass es eine Reihe dauernd laufender Kontrollprozesse mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit gibt, die Fehler im Ethernet insofern abfangen, sodass die kommunizierenden FC-Komponenten davon nicht negativ beeinflusst werden. Im Extremfall bleibt die FC-Kommunikation einfach kurzzeitig stehen, was ihr an und für sich nichts ausmacht.

Gleichzeitig werden die Szenarien, in denen FCoE überhaupt eingesetzt werden kann, eingeschränkt. Mit diesen Erweiterungen Muss auch der größte FCoE-Skeptiker (wie der Autor) konstatieren, dass man FCoE in passenden Umgebungen sinnvoll einsetzen und extrem risikoarm laufen lassen kann.