数据中心部署FCoE方案解读

　　FCoE(Fiber Channel over Ethernet)是FC网络技术的自然演化，通过汇聚的单一网络存储技术为整合数据中心服务器I/O、网络设备以及存储提供了巨大帮助。目前最普遍的FCoE路径是从服务器到FCoE接入交换机：FCoE接入交换机用于分割以太网与FC SAN之间的传输，SAN数据流量直接通过FC连接到现有的FC交换机和存储阵列，也就是说仅服务器与交换机之间的访问层是10GbE网络。目前主流厂商，例如IBM、HP在相应的刀片服务器产品线中提供了该解决方案。(详见解读主流厂商FCoE方案)

　　FCoE与传统解决方案的对比

　　在主流厂商的FCoE解决方案中，服务器端的网卡+HBA卡融合为CNA卡，网络接入交换机和光纤交换机融合为FCoE交换机。服务器端的设备数量和接入层的网络设备数量都减少为原来的1/2。

　　由于只是在接入层进行了相应的调整，原有数据中心拓扑中的汇聚层和核心层并未发生变化。需要注意的是FCoE天然是万兆的，而目前主流的数据中心很多都是千兆网络，SAN存储网络大多为4Gb。虽然FCoE交换机可以自适应千兆网络和4Gb存储网络，但是部署该FCoE解决方案并不能利用万兆网络的优势。该方案通过向下兼容的方式保护了现有IT投资，也不失为一种折中的解决方案。

　　在数据中心部署上述FCoE解决方案，如果要充分利用万兆网络优势，需要对上层网络设备统一更换，而这意味着需要大量的资金投入。这也是目前FCoE解决方案在现有数据中心没有大规模使用的原因。但是FCoE是数据中心发展的一个不可逆的趋势，在新数据中心建设过程中应优先考虑FCoE解决方案，减少采购设备数量，进而网络拓扑的复杂性，达到节能减排的效果。

　　端到端FCoE解决方案

　　接入层的FCoE并不能带来巨大优势，所以各数据中心对它还持观望态度，并没有大规模使用该解决方案。但是相关存储和网络厂商已经看到了FCoE解决方案巨大的市场前景。在网络汇聚和核心层以及存储端投入了大量研发资金，力图提供端到端的FCoE(End-to-End FCoE)解决方案。在这方面Cisco和NetApp将其他厂商抛在了后面。

　　NetApp是第一家支持FCoE的存储供应商。和服务器类似，FAS和V系列中高端存储通过在存储PCI插槽上安装CNA卡对FCoE进行支持。

　　Cisco 借助在以太网络和存储网络的巨大优势，推出了支持端到端FCoE的刀片服务器UCS(Unified Computing System，统一计算系统)，高调进入服务器领域，与传统的服务器厂商IBM、HP展开了激烈竞争。

　　UCS FCoE交换机是第一款同时支持FC和FCoE的产品，为实现端到端的FCoE扫清了障碍。UCS统一计算系统采用的是UCS 6120 XP Fabric Interconnect和UCS 2104 XP Fabric Extender。Fabric Extender为刀片机箱背板模块，对内连接刀片服务器，对外连接Fabric Interconnect。UCS 6120 XP Fabric Interconnect负责所有的存储和网络I/O，提供的10Gb光口可以连接万兆以太网，8Gb FC端口通过连接FC Switch访问FC存储，DCE端口设置为FCOE port后，可以直连FCoE存储。

　　为验证端到端FCoE解决方案的可行性，笔者在数据中心搭建了一整套测试环境，包括Cisco UCS刀片服务器、UCS 6120 FCoE交换机、FC光纤交换机、万兆以太网接入交换机、NetApp V3240存储系统和HP EVA4400 FC磁盘阵列。下图为端到端FCoE解决方案拓扑，实现了在存储网络层可以同时访问FC存储和FCoE存储。既保护了现有的FC投入，同时在存储端对FCoE提供了支持。

　　但在测试过程中发现了如下两个问题，在此与读者进行分享：

　　1、我们在测试时，首先使用的是Brocade的FC交换机，在测试过程中发现刀片服务器不能同时访问FC存储和FCoE存储，某一时刻只能访问FC存储或者只能访问FCoE存储。将FC交换机更换为Cisco MDS光纤交换机之后才解决了此问题。由此可见，该解决方案对其他厂商产品的兼容还有待提高。

　　2、我们试图在机架服务器上安装Brocade的CNA卡，并通过LC-LC光纤线连接到UCS 6100上，以太网络和访问存储都存在问题。由此可见，UCS 6100目前只支持Cisco自己的刀片服务器，并不兼容他厂商的产品。这在一定程度上限制了方案的可扩展性。

　　虽然测试结果表明Cisco和NetApp的产品组合能够实现端到端的FCoE，同时可以保护现有的但是却存在着诸多限制。在现有数据中心部署该解决方案还不够成熟，即使决定在新数据中心部署该解决方案一定要做好相关的测试，并考虑方案的长期扩展性，尽量避开厂商绑定问题。

　　必须FCoE吗?

　　从以上分析可知，目前厂商提供的较成熟的FCoE解决方案是在接入层，而在新数据中心建设过程中部署更为复杂、扩展性更好的FCoE解决方案还存在一定的风险，需要进行更为深入的测试，同时也意味着需要投入更多的成本。目前来讲，降低风险的唯一方式就是锁定厂商。

　　而与此同时，厂商在大肆宣传FCoE的诸多优势，是否意味着FCoE适用于任何场景?相对于其他技术具有替代性?事实上在笔者看来，企业可以利用FCoE能够保持并演进现有的光纤通道设备，在保护FC基础设施上投资的基础上让数据中心运行效率更高，成本效益更好。而对于没有使用FC SAN存储网络环境的企业来讲，通过iSCSI和NAS也可以享受到融合以太网网络所带来的诸多效益，大可不必直接采用FCoE。