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Entender FCoE
Fibre Channel over Ethernet (FCoE) é um método de dar suporte a tráfego convergente de Fibre Channel (FC) e Ethernet em uma rede DCB (Data Center Bridging). FCoE encapsula quadros de FC não-idem em Ethernet para transportar os FC em uma rede Ethernet física. O Comitê Técnico T11, que é o comitê do International Committee for Information Technology Standards (INCITS) responsável pelas interfaces FC, desenvolveu o padrão FCoE para fornecer um método de transporte de quadros FC por uma rede DCB. O documento T11 Fibre Channel Backbone - 5 (FC-BB-5) O Rev 2.00 da http://www.t11.org/ftp/t11/pub/fc/bb-5/09-056v5.pdf fornece detalhes sobre o padrão FCoE versão 1.
O switch não tem suporte para O T11 Annex F FCoE Protocolo de Instanização de Link Virtual Pré-FIP.
Para a rede Ethernet, um FCoE é o mesmo de qualquer outro quadro Ethernet, porque o encapsulamento Ethernet fornece as informações do cabeamento necessárias para encaminhamento dos quadros. No entanto, para alcançar o comportamento sem perdas que FC transporte requer, a rede Ethernet deve estar em conformidade com os padrões DCB.
As normas DCB criam um ambiente no qual FCoE pode transportar tráfego nativo FC encapsulado em Ethernet enquanto preserva o classe de serviço obrigatório (CoS) e outras características que FC tráfego requer.
O suporte FCoE em uma rede DCB requer que os dispositivos de FCoE da rede Ethernet e os switches FC na borda da rede SAN lidam com tráfego ethernet e FC nativo. Para tratar o tráfego Ethernet, um FC de rede faz uma de duas coisas:
Incorpora FCoE interfaces.
Usa um gateway FCoE-FC, como um switch QFX3500, para des encapsular o tráfego FCoE de FCoE em dispositivos FC nativos e encapsular o tráfego de FC nativo do switch FC na FCoE e encaminhá-lo para dispositivos FCoE pela rede Ethernet.
Os switches autônomos são de FCoE. Virtual Chassis (VC) e configurações de Virtual Chassis Fabric de modo misto (VCF) não são suportadas FCoE. VCFs QFX5100 switch pure (composto apenas por QFX5100 switches) suportam FCoE.
FCoE conceitos incluem:
FCoE dispositivos
Cada dispositivo FCoE tem um adaptador de rede convergente (CNA) que combina as funções de um adaptador de barramento host (HBA) FC e uma placa de interface de rede Ethernet (NIC) sem perdas com portas Ethernet de 10 Gbps. A porção do CNA que lida com FCoE tráfego é chamada de nó FCoE de rede (ENode). Um ENode combina FCoE funções de rescisão e a parte de FC cliente do cliente no CNA.
Os ENodes apresentam interfaces FC virtuais para FC switches na forma de N_Ports virtual (VN_Ports). Uma VN_Port é um endpoint em uma conexão ponto a ponto virtual chamada de enlace virtual. O outro endpoint do enlace virtual é uma porta FC switch (ou FCF). Uma VN_Port emula uma rede nativa FC N_Port e realiza funções semelhantes: lidar com a criação, detecção e fluxo de mensagens de e para o switch FC de segurança. Um único ENode pode hospedar várias VN_Ports. Cada VN_Port tem um enlace virtual separado e exclusivo com um FC switch.
Os ENodes contêm pelo menos um controlador de acesso à mídia Ethernet (MAC) sem perda. Cada MAC Ethernet é pareado com um FCoE controlador. O MAC Ethernet sem perdas é um MAC Ethernet full-duplex que implementa extensões ethernet para evitar perda de quadro devido ao congestionamento e aceita quadros de pelo menos 2.500 bytes. O FCoE controlador instancia e termina VN_Port instâncias dinamicamente conforme são necessárias para FCoE sessões. Cada VN_Port tem um enlace virtual exclusivo para um FC switch.
Uma sessão é um login de malha (FLOGI) ou descoberta de malha (FDISC) na malha FC SAN. A sessão não se refere a sessões de servidor a armazenamento de ponta a ponta.
Os ENodes também contêm um FCoE de end point (LEP) de enlace para cada VN_Port conexão. Uma FCoE LEP é uma interface FC virtual mapeada na interface Ethernet física.
Uma FCoE LEP:
Transmite e recebe FCoE quadros no enlace virtual.
Lida com FC encapsulamento de quadros para tráfego que vai do servidor até o FC switch.
Realiza o des encapsulamento de quadros do tráfego recebido do FC switch.
A Figura 1 mostra um diagrama de bloco dos principais componentes de ENode.
FCoE Frames
A FCoE de protocolo substitui as camadas FC0 e FC1 da pilha FC ethernet, mas mantém o FC de quadro. Reter o FC de quadro permite que o FC passe diretamente para uma SAN nativa FC após o des encapsulamento. O FCoE de dados transporta os bits de início FC de arquivo (SOF) e bits de fim de arquivo (EOF) em um formato codificado. FCoE aceita dois tipos de quadros, quadros de controle e quadros de dados. FCoE Protocolo de Inicialização (FIP) transporta todas as estruturas de login de malha e descoberta.
Os quadros de controle FIP lidam com FCoE descoberta de dispositivos, inicializando a comunicação e mantendo a comunicação. Eles não transportam carga de dados. O FIP tem seu próprio EtherType (0x8914) para diferenciar o tráfego FIP do FCoE tráfego e outros tráfegos Ethernet. Para estabelecer a comunicação, o ENode usa o endereço MAC globalmente exclusivo atribuído pelo fabricante CNA.
Depois que o FIP estabelece uma conexão entre FCoE dispositivos, os FCoE de dados lidam com o transporte dos FC estruturas encapsuladas em Ethernet. FCoE também tem seu próprio EtherType (0x8906) para diferenciar FCoE quadros do outro tráfego Ethernet e garantir o tratamento do quadro em ordem que FC requer. FCoE estruturas incluem:
2.112 bytes FC payload
24 bytes FC cabeador
Conector Ethernet padrão de 14 bytes
14 bytes FCoE cabeador
Verificação de redundância cíclica de 8 bytes (CRC) mais EOF
Header VLAN de 4 bytes
Sequência de verificação de quadro de 4 bytes (FCS)
O payload, os controles e os controles somam até 2.180 bytes. Portanto, as interfaces que transportam FCoE tráfego devem ter uma rede unidade de transmissão máxima (MTU) de 2180 ou mais. Um MTU tamanho de 2.180 bytes é o tamanho mínimo; alguns administradores de rede preferem uma MTU de 2240 ou 2.500 bytes.
Links virtuais
A FC nativa usa links físicos ponto a ponto entre FC dispositivos. Na FCoE, os links virtuais substituirão os links físicos. Um enlace virtual emula um enlace ponto a ponto entre dois endpoints de FCoE, como um servidor VN_Port e um switch FC (ou FCF) VF_Port.
Cada FCoE interface pode dar suporte a vários links virtuais. Os endereços MAC dos endpoints de FCoE (o VN_Port e o VF_Port) identificam com exclusividade cada enlace virtual e permitem que o tráfego de vários enlaces virtuais compartilhe o mesmo enlace físico enquanto mantém a separação e a segurança de dados.
Um enlace virtual existe em uma FCoE VLAN e não pode pertencer a mais de um VLAN. Embora o switch FC e o dispositivo FCoE detectem um enlace virtual como uma conexão ponto a ponto, os enlaces virtuais não precisam ser conexões diretas entre um VF_Port e um VN_Port. Um enlace virtual pode atravessar um ou mais switches de trânsito, também conhecidos como switches de passagem. Um switch de trânsito pode agregar links virtuais de maneira transparente enquanto ainda aparece e funciona como uma conexão ponto a ponto com os dispositivos FCoE de segurança. Entretanto, um enlace virtual deve permanecer dentro de um único domínio da Camada 2.
FCoE VLANs
Todo FCoE de tráfego deve viajar em uma VLAN dedicada a transportar apenas FCoE tráfego. Somente FCoE interfaces devem ser membros de uma FCoE VLAN. O tráfego ethernet que não seja FCoE ou tráfego FIP deve viajar em uma VLAN diferente.
Em um switch independente ou dispositivo de nó do sistema QFabric, o mesmo VLAN não pode ser usado no modo de switch de trânsito e no modo FCoE-FC gateway.
FCoE VLANs (qualquer VLAN que transporta tráfego FCoE) oferece suporte apenas a recursos de STP (Spanning Tree Protocol) e grupo de agregação de enlace (LAG) Camada 2.
FCoE tráfego não pode usar um LAG padrão, porque o tráfego pode ser divisor para diferentes links físicos de LAG em transmissões diferentes. Isso rompe o enlace ponto a ponto (virtual) que Fibre Channel tráfego requer. Se você configurar uma interface de LAG padrão para FCoE tráfego, FCoE tráfego pode ser recusado pela FC SAN.
Os sistemas QFabric suportam um LAG especial chamado de LAG FCoE, o que permite que você transporte tráfego FCoE e tráfego Ethernet regular (tráfego que não seja FCoE tráfego) no mesmo pacote de agregação de enlace. LaGs padrão usam um algoritmo de hashing para determinar qual enlace físico no LAG é usado para uma transmissão, para que a comunicação entre dois dispositivos possa usar links físicos diferentes no LAG para transmissões diferentes. Um LAG de FCoE garante que o tráfego de FCoE use o mesmo enlace físico do LAG para solicitações e respostas, a fim de preservar o enlace ponto a ponto virtual entre o adaptador de rede convergente de dispositivos FCoE (CNA) e o switch FC SAN no dispositivo nó do sistema QFabric. Um LAG FCoE não fornece balanceamento de carga ou redundância de enlaces para FCoE tráfego. Entretanto, o tráfego Ethernet regular usa o algoritmo de hashing padrão e recebe os benefícios usuais de LAG de balanceamento de carga e redundância de enlaces em um FCoE LAG.
O iGMP é habilitado por padrão em todas as VLANs em todas as versões de software antes do Junos OS R13.2. Desative o IGMP FCoE VLANs caso você use software com mais de 13.2 anos.
Você pode configurar mais de uma FCoE VLAN, mas qualquer link virtual determinado deve estar em apenas um FCoE VLAN.
Todas as interfaces Ethernet de 10 Gigabit que se conectam a dispositivos FCoE precisam ter uma VLAN nativa configurada para transportar tráfego FIP, porque os quadros de detecção e notificação FIP VLAN são trocados como pacotes não autorizados.
Nos switches que usam a CLI (Enhanced Layer 2 Software, Software de Camada 2 Aprimorada) CLI, não basta apenas configurar a VLAN nativa na interface, a interface também deve ser configurada como um membro da VLAN nativa. (Isso acontece porque a CLI da ELS não tem suporte para o modo de interface de acesso marcado, portanto, as interfaces que são membros da FCoE VLANs devem usar o modo tronco, e as interfaces de porta do tronco devem ser incluídas explicitamente como membros de uma VLAN nativa.)
Além disso, a ID VLAN deve combinar com a ID VLAN nativa configurada na interface física. Por exemplo, para configurar uma VLAN nativa com uma ID da interface que é membro de uma FCoE VLAN, você deve incluir ambas as declarações a seguir na 20 xe-0/0/15 configuração:
Configure a VLAN nativa na interface:
user@switch# set interfaces xe-0/0/15 native-vlan-id 20
(A instrução de configuração equivalente em um switch de dispositivo não ELS seria set interfaces xe-0/0/15 unit 0 family ethernet-switching native-vlan-id 20 .)
Configure a porta como um membro da VLAN nativa (esta etapa não é necessária em switches que não usam o software ELS):
user@switch# set interfaces xe-0/0/15 unit 0 family ethernet-switching vlan members 20
Somente FCoE tráfego de segurança é permitido no FCoE VLAN. Uma VLAN nativa pode precisar transportar tráfego não marcado de diferentes tipos e protocolos. Portanto, é uma boa prática manter a VLAN nativa separada das FCoE VLANs.