ファイバー チャネルについて

FCファブリック

FCファブリックは、通常、FCスイッチを使用してFCデバイスを相互接続してSANを作成するスイッチ型ネットワークトポロジーです。FC スイッチは、FC プロトコルと互換性があり、FC トラフィックを転送し、FC ファブリックのコンポーネントに FC サービスを提供するレイヤー 3 ネットワーク スイッチです。FC デバイスは通常、サーバーまたはディスク アレイなどのストレージ デバイスです。

FCoE フォワーダー(FCF)と呼ばれるスイッチは、FC スイッチ機能のサブセットを実行します。FCF は、FC プロトコルと互換性があり、FC トラフィックを転送するレイヤー 3 ネットワーク スイッチですが、ネットワーク サービスは提供しません。

FCoE-FC ゲートウェイとして設定すると、QFX3500 スイッチは FC スイッチの FCF 機能のプロキシとして機能します。ゲートウェイは、イーサネット インターフェイスをサポートするために SAN の FC スイッチを必要とせずに、イーサネット ネットワーク上の FCoE デバイスを FC ネットワークにアクセスします。ゲートウェイは FCF ではなく、FC サービスを提供しません。

FC ネットワーク設計では、冗長化のために 2 つのファブリック(デュアルレール トポロジー)を使用することが多いです。2つのファブリックはエッジデバイスに接続しますが、それ以外は接続されていません。そのため、1つのファブリックがダウンすると、もう1つのファブリックは接続を提供し続けることができます。

FC ポート タイプ

QFX3500スイッチは、次のFCポートタイプをサポートしています。

• N_Port—N_Portは、サーバーやストレージ デバイスなどの FC デバイスのノード上のポートであり、ノード ポートとも呼ばれます。

• F_Port:F_Portは、ポイントツーポイント接続でFCデバイスN_Portに接続するFCスイッチ上のポートです。F_Portsはファブリック ポートとしても知られています。

これらのポート タイプは、FC ファブリックでサポートできる既存の FC ポート タイプのサブセットです。

FC スイッチ

FC スイッチは FC ネットワークに FC サービスを提供します。FC スイッチはレイヤー 3 トラフィックを転送します。ネイティブFCトラフィックと、iSCSI(Internet Small Computer Systems Interface)やFCoEなどの他のトラフィックの組み合わせを転送したり、ネイティブFCトラフィックのみを転送したりすることができます。FCスイッチがFCoEをサポートしている場合、FCスイッチはFCoE終端機能とFCスイッチング要素上のFCスタックを組み合わせます。これはデュアルスタックスイッチとしても知られています。

FC スイッチが FCoE をサポートすると、FCoE デバイス上の FCoE ノード(ENode)に仮想F_Ports(VF_Ports)の形で仮想 FC インターフェイスが提示されます。VF_Portは、ENode 仮想N_Port(VN_Port)との仮想ポイントツーポイント接続におけるエンドポイントです。VF_Portは、ネイティブFC F_Portをエミュレートし、同様の機能を実行します。VF_Portは、イーサネット ネットワーク内のサーバーや FC SAN 内のストレージ デバイスなどの FCoE デバイス間の接続における中間ポートです。

FCoEをサポートするFCスイッチには、少なくとも1つのFCoEコントローラとペアになったロスレスイーサネットメディアアクセスコントローラ(MAC)が含まれています。ロスレスイーサネットMACは、輻輳によるフレームロスを避けるためにイーサネット拡張を実装します。FCoE コントローラは、必要に応じて仮想ポート インスタンスをインスタンス化して終了します。各VF_Portインスタンスには、ENode VN_Portへの固有の仮想リンクが 1 つあります。

また、FCoE のサポートには、VF_Port接続ごとに 1 つの FCoE リンク エンド ポイント(LEP)が必要です。FCoE LEP は、物理イーサネット インターフェイスにマッピングされた仮想 FC インターフェイスです。仮想リンク上でFCoEフレームを送受信し、FCスイッチからFCoEデバイスに向かうトラフィックのFCフレームカプセル化と、FCoEデバイスから受信したトラフィックのフレームデカプセル化を処理します。

QFX3500 スイッチを FCoE-FC ゲートウェイとして設定すると、FC スイッチがイーサネット(FCoE)ポートを必要としないように、ゲートウェイはこれらの FC-to-Ethernet および Ethernet-to-FC 変換機能を実行します。

アダプター

FC スイッチおよびデバイスの FC ホスト バス アダプター(HBA)は、イーサネット スイッチやデバイスのイーサネット アダプターと同様の機能を実行します。FCoE 機能を実行するスイッチと FCoE デバイスには、ネイティブ FC 機能とイーサネット機能の両方をサポートするコンバージド ネットワーク アダプター(CCA)があります。

N_Port ID 仮想化(NPIV)

FC には、FC スイッチ(F_Port)と各ホスト N_Port間に固有のポイントツーポイント リンクが必要です。接続をN_Portするために各F_Portに 1 つの物理リンクを使用しないようにするには、論理的な分離を維持しながら物理リンクを共有できるように、ポート接続を仮想化する必要があります。

FC は、各セッションを仮想化されたN_Portにマッピングすることで、FC セッションごとに独立した仮想リンクを作成できるようにすることで、これを実現します。このプロセスは、N_Port ID 仮想化(NPIV)と呼ばれます。

NPIV は、各仮想リンクを専用のポイントツーポイント リンクのように見せます。このようにして、単一のFCデバイス上の複数のFCデバイスと複数のアプリケーションまたは仮想マシン(VM)は、接続ごとに物理ポートを使用するのではなく、1つの物理ポートを使用してFCスイッチに接続できます。仮想リンクは、単一の物理接続上の異なるソースからのトラフィック間にセキュアな境界を作成します。

NPIV は、物理ポート上の論理接続ごとに固有の仮想ポート識別子を作成することで機能します。概念的には、これは単一の物理インターフェイスを複数の論理インターフェイスまたはサブインターフェイスに分割するのと似ています。仮想ポート識別子は、ポートの WWN(一意のワールドワイド名)と、FC スイッチが仮想接続に割り当てる FCID(Fibre Channel ID)で構成されます。これにより、FC スイッチへのリンクを一意に識別する各仮想リンクの仮想ホスト バス アダプター(HBA)が作成されます。

FCサービス

QFX3500スイッチをFCoE-FCゲートウェイとして設定すると、ゲートウェイはイーサネットネットワーク内のFCoEデバイスをFCファブリックに接続します。ゲートウェイはFCサービスを直接提供しません。ゲートウェイはFCファブリックにログインし、FCファブリックからFCサービスを取得します。

• 管理サーバー

  • ゾーン サーバー — FC ファブリック内で相互に接続できるデバイスを定義します。

  • ファブリック構成サーバー : FC ファブリックのトポロジーと属性を検出します。

  • ポリシー サーバー — FC ファブリック リソースへのアクセスの管理、管理、制御のルールを配信します。

  • HBA 管理サーバー — HBA 情報を FC ファブリックに登録します。

• ドメイン マネージャー — ドメイン ID を仮想スイッチに割り当てます。

• ファブリック ログイン サーバー —ゲートウェイにログイン サービスを提供し、ゲートウェイ上のネイティブ FC ポートが FC ファブリックへの最初のファブリック ログイン(FLOGI)と、イーサネット ネットワーク内の FCoE デバイス上の物理ポートと仮想ポートの FDISC(後続のファブリック検出)ログインを実行できるようにします。これには、FCID(Fibre Channel ID)のポートへの割り当ても含まれます。

• ネーム サーバー — fc ファブリックに接続するゲートウェイ上のネイティブ FC ポートの属性を含め、N_Port属性を検出、登録、登録解除します。

• イベント サーバー — 受信イベントを検証してトランザクションの整合性を確保します。

• タイム サーバー — FC ファブリック内のデバイスの共通時刻を維持します。

• ファブリック コントローラ

  • ファブリック最短パスファースト(FSPF):FCファブリックは、ゲートウェイにリンク状態パス選択を提供します。

  • 状態変更通知(SCN)/登録状態変更通知サーバー(RSCN)—新しいデバイスがオンラインになった場合、他のノードが失敗した場合、またはオンライン ノードの変更がシステム運用に影響を与えた場合に、適切なノードに通知します。