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了解FCoE

以太网光纤通道 （FCoE） 是一种在数据中心桥接 （DCB） 网络上支持融合 光纤通道 （光纤通道） 和以太网流量的方法。FCoE将未修改光纤通道帧封装在以太网中，光纤通道物理以太网网络传输此帧。T11 技术委员会是负责 光纤通道 接口的国际信息技术标准委员会 （INCITS） 委员会，负责制定 FCoE 标准，以便提供一种通过 DCB 网络传输 光纤通道 帧的方法。http://www.t11.org/ftp/t11/pub/fc/bb-5/09-056v5.pdf时 T11 文档光纤通道骨干- 5 （光纤通道-BB-5） 版本 2.00提供了有关 FCoE 版本 1 标准的详细信息。

注意：

交换机不支持 T11 Annex F FCoE FIP 虚拟链路实例化协议。

对于以太网网络，FCoE帧与其他以太网帧相同，因为以太网封装提供转发帧所需的标头信息。但是，为了实现传输所需的无损光纤通道，以太网网络必须符合 DCB 标准。

DCB 标准可创建一种环境，FCoE可在将本机 光纤通道 信息流封装在以太网中，同时保留传输信息流所需的必需 服务等级 （CoS） 和其他光纤通道特征。

在 DCB FCoE支持 DCB 网络中支持 FCoE 设备要求 SAN 网络边缘的 光纤通道 交换机同时处理以太网和本机光纤通道流量。要处理以太网流量，光纤通道交换机需要处理两件事之一：

  • 整合FCoE接口。

  • 使用 FCoE-光纤通道 网关（例如 QFX3500 交换机）将 FCoE 设备的 FCoE 信息流解封装到本机 光纤通道 中，以及将 光纤通道 交换机中的本机 光纤通道 信息流封装到 FCoE 中，然后通过以太网网络转发至 FCoE 设备。

注意：

独立交换机支持FCoE。虚拟机箱 （VC） 和混合模式 虚拟机箱交换矩阵 （VCF） 配置不支持FCoE。纯 QFX5100交换机 VF（仅包含QFX5100交换机）支持FCoE。

FCoE概念包括：

FCoE设备

每个 FCoE 设备都有一个融合网络适配器 （CNA），该适配器将 光纤通道 主机总线适配器 （HBA） 和无损以太网网络接口卡 （NIC） 的功能与 10-Gbps 以太网端口相结合。CNA 中处理此流量FCoE部分称为FCoE节点 （ENode）。ENode 将FCoE功能与 CNA 上 光纤通道客户端部分相结合。

ENodes 以虚拟光纤通道形式为光纤通道交换机提供虚拟虚拟N_Ports （VN_Ports）。虚拟VN_Port是虚拟点到点连接（称为虚拟链路）中的一个端点。虚拟链路的另一端点是一光纤通道（或 FCF）端口。VN_Port模拟本机光纤通道 N_Port并执行类似的功能：处理与交换机之间消息的创建、检测和光纤通道流。一个 ENode 可以托管多个VN_Ports。每个VN_Port交换机都有一个单独、唯一的虚拟链路光纤通道交换机。

ENodes 至少包含一个无损以太网媒体访问控制器 （MAC）。每个以太网 MAC 都与一个FCoE配对。无损以太网 MAC 是全双工以太网 MAC，实施以太网扩展以避免由于拥塞导致帧丢失，并且支持至少 2500 字节的帧。该FCoE控制器根据每个VN_Port需要动态实例并FCoE实例。每个VN_Port实例都有一个唯一的虚拟链路光纤通道交换机。

注意：

会话 是 结构登录 （FLOGI） 或结构发现 （为 DICSC） 登录光纤通道 SAN 交换矩阵。会话不是指端到端服务器到存储会话。

ENodes 还每个FCoE连接包含一个链路VN_Port点 （LEP）。一FCoE LEP 是映射到光纤通道以太网接口上的虚拟接口。

一FCoE LED：

  • 在虚拟链路FCoE和接收帧。

  • 处理光纤通道服务器到交换机的流量的帧光纤通道封装。

  • 对从交换机接收的流量进行帧解光纤通道。

图 1 显示了主要 ENode 组件的块图。

图 1：ENode组件 ENode Components

FCoE帧

该FCoE协议规范使用以太网取代了以太网堆栈中的 FC0 和 FC1 层光纤通道，但会保留光纤通道帧标头。保留前光纤通道帧标头使光纤通道帧能够在解封装后直接光纤通道本地 光纤通道 SAN。该FCoE标头以光纤通道格式承载文件开始 （SOF） 位和文件结束 （EOF） 位。FCoE支持两种帧类型：控制帧和数据帧。FCoE初始化协议 （FIP） 承载所有发现帧和交换矩阵登录帧。

FIP 控制帧FCoE设备发现、初始化通信和维护通信。它们不承载数据有效负载。FIP 有其自己的 EtherType （0x8914），用于区分 FIP 信息流FCoE以太网信息流。为了建立通信，ENode 使用 CNA 制造商MAC 地址分配给它的全球唯一网络。

FIP 在两台FCoE建立连接后，FCoE帧将处理封装在以太网光纤通道帧的传输。FCoE有其自己的 EtherType （0x8906），用于区分FCoE帧与其他以太网信息流，并确保用户所需的有序 光纤通道帧处理。FCoE帧包括：

  • 2112 字节光纤通道有效负载

  • 24 字节光纤通道标头

  • 14 字节标准以太网标头

  • 14 字节FCoE标头

  • 8 字节循环冗余检查 （CRC） 加 EOF

  • 4 字节 VLAN 标头

  • 4 字节帧检查顺序 （FCS）

有效负载、报头和检查最多可添加到 2180 字节。因此，承载所有FCoE流量的接口应具有配置为 2180 最大传输单元 （MTU） 的端口。大小MTU 2180 字节的最小大小;某些网络管理员喜欢使用 MTU 2240 或 2500 字节的数据包。

虚拟链路

本机光纤通道在多台设备之间使用点到光纤通道链路。虚拟FCoE将替换物理链路。虚拟链路模拟两个 FCoE 设备端点之间的点到点链路，例如服务器 VN_Port 和 光纤通道 交换机（或 FCF）VF_Port。

每个FCoE接口都可以支持多个虚拟链路。FCoE 端点（VN_Port 和 VF_Port）的 MAC 地址可唯一识别每个虚拟链路，允许多个虚拟链路的流量共享相同的物理链路，同时保持数据隔离和安全性。

虚拟链路存在于一个 VLAN FCoE中，不能属于多个 VLAN。虽然光纤通道交换机和 FCoE 设备将虚拟链路检测为点到点连接，但虚拟链路并非是虚拟链路与 VF_Port 之间的直接VN_Port。虚拟链路可遍历一个或多个传输交换机，也称为 传递交换机。过渡交换机可以透明地聚合虚拟链路，同时仍显示为并用作与虚拟设备的FCoE连接。但是，虚拟链路必须保留在单个第 2 层域中。

FCoE V VPN

所有FCoE流量都必须在专用于仅传输新流量的 VLAN FCoE传输。只有FCoE接口才能成为 VLAN FCoE成员。不在不同 VLAN FCoE FIP 流量的以太网流量必须传输。

注意：

在独立交换机或 QFabric 系统节点设备上，同一 VLAN 不能在传输交换机模式和 FCoE-光纤通道 网关模式下使用。

注意：

FCoE VLAN（承载 FCoE流量的任何 VLAN）仅支持生成树协议 （STP） 和链路聚合组 （LAG） 2 层功能。

FCoE流量无法使用标准 LAG，因为流量可能会散列至不同传输上的不同物理 LAG 链路。这会中断流量所需的（虚拟）光纤通道链路。如果为流量配置标准 LAG 接口FCoE，FCoE流量可能会被 光纤通道拒绝。

QFabric 系统支持称为 FCoE LAG 的特殊 LAG，允许您跨同一链路聚合捆绑包传输 FCoE 流量和常规以太网流量（不是 FCoE 流量）。标准 LAG 使用散列算法确定 LAG 中的哪个物理链路用于传输，因此两个设备之间的通信可能会使用 LAG 中的不同物理链路进行不同的传输。FCoE LAG 可确保 FCoE 流量在 LAG 中使用相同的物理链路请求和回复，以便跨 QFabric 系统节点设备保留 FCoE 设备融合网络适配器 （CNA） 和 光纤通道 SAN 交换机之间的虚拟点到点链路。网络FCoE LAG 不能为流量提供负载平衡或FCoE冗余。但是，常规以太网流量使用标准散列算法，在一个安全 LAG 中接收负载平衡和链路冗余的FCoE优势。

注意：

默认情况下，在 R13.2 之前的所有软件版本中，IGMP Junos OS启用。如果您使用的软件比 13.2 FCoE，则禁用 V VPN 上的 IGMP 窥探。

您可以配置多个 VLAN FCoE，但任何给定虚拟链路都必须在一个 VLAN 中FCoE。

注意：

所有连接到 FCoE 设备的 10 千兆以太网接口都必须配置本机 VLAN，以便传输 FIP 流量，因为 FIP VLAN 发现和通知帧作为未标记数据包交换。

在使用增强型第 2 层软件 （ELS） CLI的交换机上，仅仅在接口上配置本机 VLAN 是不够的，接口还必须配置为本机 VLAN 的成员。（这是因为 ELS CLI 不支持标记访问接口模式，因此作为 FCoE VLAN 成员的接口必须使用中继模式，并且中继端口接口必须明确包含为本机 VLAN 的成员。）

此外，VLAN ID 必须与在物理接口上配置的本 VLAN ID 匹配。例如，要配置具有 的 ID 作为 VLAN 成员接口上的 ID 的本 20 FCoE VLAN，您必须在配置中包括以下两种 xe-0/0/15 语句：

  1. 在接口上配置本机 VLAN：

    （非 ELS 设备交换机上的等效配置语句为 set interfaces xe-0/0/15 unit 0 family ethernet-switching native-vlan-id 20 。）

  2. 将端口配置为本机 VLAN 的成员（不使用 ELS 软件的交换机上不需要此步骤）：
最佳做法：

VLAN FCoE仅允许使用FCoE流量。本地 VLAN 可能需要承载不同类型和协议的未标记流量。因此，将本机 VLAN 与虚拟 VLAN 保持FCoE的做法。

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