FCoE یا کانال فیبر از طریق اترنت چیست؟

FCoE یک پروتکل ذخیره‌سازی است که به ارتباطات کانال فیبر (FC) این امکان را می‌دهد که مستقیماً از طریق اترنت اجرا شوند. FCoE انتقال ترافیک کانال فیبر را در زیرساخت‌های اترنت پرسرعت موجود امکان‌پذیر کرده و پروتکل‌های ذخیره‌سازی و IP را روی یک کابل انتقال و رابط همسو می‌کند.

هدف FCoE ادغام I/O (ورودی/خروجی) و کاهش پیچیدگی سوییچ و نیز کاهش تعداد کابل و کارت رابط است. به دلیل کمبود دستگاه‌های FCoE سراسری و عدم تمایل بسیاری از سازمان‌ها برای تغییر روش پیاده‌سازی و مدیریت شبکه‌هایشان استقبال از FCoE به کندی صورت پذیرفت.

به طور معمول، سازمان‌ها از اترنت برای شبکه‌های پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت (TCP/IP) و از FC (کانال فیبر) برای شبکه‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌کردند.

کانال فیبر از اتصالات داده با سرعت بالا بین دستگاه‌های محاسباتی که سرورها را به دستگاه‌های ذخیره‌سازی مشترک و بین کنترل‌کننده‌های ذخیره‌سازی و درایوها متصل می‌کنند، پشتیبانی می‌کند.

FCoE ترافیک کانال فیبر و اترنت را در یک کابل فیزیکی یکسان به اشتراک می‌گذارد و یا به سازمان‌ها اجازه می‌دهد ترافیک کانال فیبر و اترنت را روی یک سخت‌افزار از یکدیگر جدا کنند.

FCoE از بستر lossless Ethernet fabric و قالب فریم خود استفاده می‌کند. ارتباطات دستگاه کانال فیبر را حفظ می‌کند اما پیوندهای اترنت پرسرعت را جایگزین پیوندهای کانال فیبر بین دستگاه‌ها می‌کند.

FCoE از کارت‌های اترنت استاندارد، کابل‌ها و سوییچ‌ها برای مدیریت ترافیک کانال فیبر در لایه پیوند داده استفاده می‌کند، همچنین از فریم‌های اترنت برای کپسوله‌سازی، مسیریابی و انتقال فریم‌های FC در طول شبکه اترنت از یک سوییچ به پورت‌های کانال فیبر و دستگاه‌های متصل به یکدیگر مشابه سوییچ‌های مجهز استفاده می‌کند.

FCoE معمولا با iSCSI (Internet Small Computer System Interface) که یک استاندارد شبکه ذخیره سازی مبتنی بر IP است مقایسه می‌شود.

نحوه عملکرد  FCoE

همانطور که قبلا ذکر شد، FCoE با ارسال بسته‌های کانال فیبر در سراسر یک شبکه اترنت کار می‌کند و این کار را با کپسوله کردن بسته‌های کانال فیبر اختصاصی در داخل بسته‌های اترنت انجام می‌دهد.

برای انجام این کار، از نوع خاصی از آداپتور شبکه به نام آداپتور شبکه همگرا که به CNA یا C-NIC نیز موسوم است، استفاده می‌شود. آداپتور شبکه همگرا نوع خاصی از آداپتور شبکه است که عملکرد آداپتور گذرگاه میزبان کانال فیبر را با آداپتور شبکه اترنت ترکیب می‌کند.

این آداپتور همگرا نه تنها اتصال فیزیکی مورد نیاز را فراهم می‌کند، بلکه اترنت بدون از دست رفتن اطلاعات را نیز فعال می‌کند. چون کانال فیبر یک پروتکل بدون از دست رفتن اطلاعات است و شبکه‌های ناحیه ذخیره‌سازی (SAN) انتظار ارتباطاتی بدون از دست رفتن اطلاعات را دارند، این مساله بسیار ضروری خواهد بود.

مزایای کانال فیبر از طریق اترنت

استفاده از FCoE مزایای متعددی دارد، از جمله:

• کاهش پیچیدگی: بدلیل این که ترافیک مربوط به ذخیره سازی از طریق یک شبکه اترنت معمولی ارسال می‌شود، نیازی به سوییچ‌های کانال فیبر نخواهد بود. بنابراین پیچیدگی معماری و هزینه‌ها کاهش می‌یابد.
• افزایش عملکرد: FC، یک پروتکل ذخیره‌سازی پرسرعت است که از دستگاه‌های ذخیره‌سازی با سرعت بیش از ۱۲۸ گیگابیت بر ثانیه (گیگابیت بر ثانیه) پشتیبانی می‌کند.

چنین دستگاه‌هایی بسیار گران هستند. با این حال، بسیاری از سازمان‌ها از دستگاه‌های ذخیره‌سازی 8 گیگابیت بر ثانیه و SAN استفاده می‌کنند. FCoE برای چنین سازمان‌هایی این امکان را فراهم می‌کند تا با استفاده از شبکه‌های اترنت نسبتاً ارزان به سرعت‌های بالاتری مانند 10 گیگابیت در ثانیه یا 40 گیگابیت در ثانیه دست یابند.

• مدیریت شبکه ساده: ابزارهای بی‌شماری برای مدیریت و نظارت بر شبکه‌های اترنت وجود دارد. به دلیل این که FCoE ترافیک ذخیره سازی را در یک شبکه استاندارد اترنت هدایت می‌کند، یک سازمان می‌تواند از ابزارهای شبکه موجود خود برای مدیریت ترافیک ذخیره سازی استفاده کند.

موارد استفاده از FCoE

• کاهش هزینه‌ها:

دلیل استفاده اصلی از FCoE کاهش هزینه‌ها است. FCoE می‌تواند نیاز به سوییچ‌های کانال فیبر گران قیمت را برطرف کند. همچنین سازمان‌ها می‌توانند هزینه‌های برق و خنک‌سازی و مدیریت را کاهش دهند.

• سخت افزار قدیمی:

کاربرد دیگر این است که اگر سازمانی از سخت‌افزار کانال فیبر قدیمی استفاده‌ کند، ممکن است بتواند از FCoE برای بهبود عملکرد استفاده کند بدون اینکه نیاز باشد برای خرید سخت‌افزار کانال فیبر مدرن، هزینه کند.

FCoE یا سایر پروتکل‌های ذخیره سازی

FCoE شباهت‌های زیادی به پروتکل iSCSI دارد. FCoE بسته‌های کانال فیبر مخصوص به خود را در داخل بسته‌های اترنت کپسوله می‌کند ولی iSCSI دستورات SCSI اختصاصی را در داخل بسته‌های IP کپسوله می‌کند.

تفاوت عمده بین این دو پروتکل در اینست که FCoE برای اجازه دادن به ارتباطات کانال فیبر در سراسر شبکه اترنت پرسرعت طراحی شده و به طور کلی در محدوده یک مرکز داده استفاده می‌شود.

اما iSCSI را می‌توان برای ارتباطات بین دستگاه‌های داخل یک مرکز داده استفاده کرد و بیشتر به عنوان وسیله‌ای برای اتصال به یک دستگاه ذخیره سازی از راه دور استفاده می‌شود.

علاوه بر این، FCoE به یک آداپتور شبکه همگرا نیاز دارد، در حالی که iSCSI را با هر NIC استاندارد می‌توان استفاده کرد.