Datacenter-Technologien: Techniktrends: Ethernet als größter gemeinsamer Nenner im Datacenter

Bei Servern ist 10-Gigabit-Ethernet heute schon Standard. Unter dem Motto »Konvergenz im Rechenzentrum« ist Ethernet angetreten, mit dem Storage-Bereich eine der letzten Bastionen eigenständiger Netzwerkstrukturen zu erobern. Der Weg dazu führt über Fibre Channel over Ethernet, begleitet von einem Ausbau des Ethernet-Standards.

Die Zukunft im Rechenzentrum gehört 10-Gigabit-Ethernet (10GbE). Dieser Standard bewahrt die bekannten Vorteile von Ethernet und eröffnet gleichzeitig neue Optionen. So ist 10GbE beispielsweise ein Weg, um die Bandbreite in virtualisierten Umgebungen zu erhöhen: Mehrere virtuelle Netze können über dieselbe physikalische Verbindung transportiert werden.

Darüber hinaus verbraucht ein 10-Gigabit-Ethernet-Anschluss in der Regel weniger Energie und ist kostengünstiger als mehrere Gigabit-Ethernet-Karten zusammengenommen. Ein weiterer Pluspunkt: 10-Gigabit-Ethernet bietet einen gangbaren Entwicklungspfad für die Zusammenführung von iSCSI und Fibre Channel in einer Storage-Infrastruktur.

Der Standard sorgt dafür, dass genügend Kapazität für eine einheitliche Kommunikation (Effective Unified Network Fabric) zur Verfügung steht und gleichzeitig die im Einsatz befindlichen Ethernet- und IP-Strukturen weiter genutzt werden können.

Fibre Channel over Ethernet als Wegbereiter

Fibre Channel over Ethernet (FCoE) ist ein neues Protokoll für Speichernetze. Es benötigt einige Erweiterungen des herkömmlichen Ethernets, die für eine sichere Zustellung der Frames sorgen. Dagegen kommt iSCSI ohne solche Ergänzungen aus. Sind entsprechende »Add-ons« jedoch vorhanden, profitiert auch iSCSI davon.

Ein Converged-Network-Adapter ermöglicht Anwendern dank der FCoE-Funktionalität die Verbindung der Server mit Fibre-Channel-SANs über eine 10-Gigabit-Enhanced-Ethernet-Fabric.

Für FCoE spricht die Vereinheitlichung des Datenverkehrs im Unternehmensnetz. Ein wichtiger Aspekt ist der Ausbau von Ethernet, um die I/O-Konsolidierung auf eine Unified Fabric zu unterstützen.

Einer gängigen Definition zufolge wird als Fabric in LANs, im Gegensatz zu einer einfachen Punkt-zu-Punkt-Verbindung, ein »Netzwerk von Leitungen, Routern und Switches bezeichnet, das eine gewisse Redundanz und Quervernetzung besitzt und darauf ausgelegt ist, einen Datenfluss mit hohem Durchsatz, hoher Bandbreite und hoher Ausfallsicherheit zu gewährleisten«.

Eine Unified Fabric steht dagegen für die Konsolidierung von Daten- und Speichernetzen, als LANs und SANs. Ein solches konsolidiertes Netz bietet alle Funktionen des Layer-2-Netzwerks, also Multicast- und Broadcast-Verkehr, VLANs, Link Aggregation et cetera.

Die Basistechnologie einer Unified Fabric ist 10GbE, und FCoE ist ein Schlüsselelement einer Unified-Fabric-Strategie. Einer der Faktoren, der die Verbreitung von FCoE fördert, ist, dass teure FC-Hardware künftig durch kostengünstige Ethernet-Komponenten ersetzt werden kann.

Sowohl Fibre Channel (FC) als auch Fibre Channel over Ethernet (FCoE) benötigen weitere Protokolle, um eine Verbindung zu anderen FC- oder FCoE- SANs herstellen zu können. FCIP (Fibre Channel over IP) und FC-IFR (Fibre Channel Inter-Fabric Routing) sind zwei solcher Protokolle.

Zentraler Baustein bei der Einführung von FCoE ist ein Converged-Network-Adapter (CNA). Dell beispielsweise nutzt im ersten Schritt für seine Poweredge-Server einen CNA auf Basis einer Technologie von Qlogic.

Der Dual-Port-CNA ermöglicht Anwendern die Verbindung der Server mit Fibre-Channel-SANs über eine FCoE-Fabric. Unternehmen können damit eine Konsolidierung ihrer Infrastruktur hinsichtlich Verkabelung und Adapterbedarf durchführen.

Die gleiche Infrastruktur lässt sich für unterschiedliche Arten des Daten- und Netzverkehrs nutzen, und das bei gleichzeitiger Anbindung an die vorhandene Storage-Lösung.

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