Open FCoE擴(kuò)展儲(chǔ)存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

       利用整合在作業(yè)系統(tǒng)中的Open FCoE Initiator軟件，可讓一般的10GbE網(wǎng)絡(luò)卡承擔(dān)FCoE傳輸，進(jìn)一步拓展FcoE的部署與應(yīng)用彈性.
       光纖通道乙太網(wǎng)絡(luò)（Fibre Channel Over Ethernet，F(xiàn)CoE）被視為是極具潛力的新一代儲(chǔ)存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)格，透過(guò)將光纖通道協(xié)定的封包封裝在乙太網(wǎng)絡(luò)訊框內(nèi)，,從而讓光纖通道協(xié)定運(yùn)行在乙太網(wǎng)絡(luò)上。 藉此一方面可拓展光纖通道儲(chǔ)存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）應(yīng)用范圍，利用乙太網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)來(lái)降低SAN的導(dǎo)入成本；另一方面也可將區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（LAN）與儲(chǔ)存區(qū)域網(wǎng)絡(luò)整合為一，簡(jiǎn)化企業(yè)資料中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 雖然FCoE的物理層采用了10Gb乙太網(wǎng)絡(luò)，但其基于的是CEE（Convergence Enhanced Ethernet）/DCB（Data Center Bridging）增強(qiáng)型乙太網(wǎng)絡(luò)，而非一般IEEE 802.3ae 10Gb乙太網(wǎng)絡(luò)。要解析封裝在FCoE訊框中的光纖通道協(xié)（FCP）封包，仍須透過(guò)可支援FCoE的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而不能使用一般10GbE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
      在網(wǎng)絡(luò)端，必須搭配支援FCoE與CEE/DCB的10GbE交換器，如Brocade的8000系列交換器、Cisco的Nexus 5000系列交換器等；在前端服務(wù)器，則可視用戶(hù)的需要，安裝聚合網(wǎng)絡(luò)配接卡（Converged Network Adapter，CNA），或采用搭配FCoE Initiator軟件的10GbE網(wǎng)絡(luò)卡等。 不同F(xiàn)CoE配接卡的選擇 以往網(wǎng)絡(luò)界面卡（Network Interface Card，NIC）大都是專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的領(lǐng)域，如10GbE網(wǎng)絡(luò)卡的主要供應(yīng)商為Intel、Chelso、Mellanox、Planet（普萊德）等，但FCoE技術(shù)由于同時(shí)涵蓋了區(qū)域網(wǎng)絡(luò)與儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)，讓儲(chǔ)存設(shè)備廠商也有了切入點(diǎn)，因此在FCoE的服務(wù)器端，便形成了三種不同的配接卡選擇。
（1） 聚合網(wǎng)絡(luò)配接卡（CNA）。CNA卡大都屬于Emulex、Qlogic與Brocade等傳統(tǒng)光纖通道主機(jī)總線(xiàn)配接卡（Host Bus Adapter，HBA）廠商的產(chǎn)品，擁有完整的硬件卸載（Offload）引擎，既可處理封裝在乙太網(wǎng)絡(luò)訊框中的TCP/IP資料封包，也可處理FCoE訊框（封裝了FCP封包的乙太網(wǎng)絡(luò)訊框），典型的產(chǎn)品有Qlogic的OLE8042、OLE8150、OLE8050系列與Brocade的1020，以及Emulex的OneConnect系列中的F系列與LightPulse 21000系列等。
（2） 具備FCoE硬件卸載引擎的10GbE網(wǎng)絡(luò)卡。這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)卡是由傳統(tǒng)的NIC廠商推出，擁有不同程度的FCoE卸載功能，可減輕主機(jī)處理FCoE訊框時(shí)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，但卸載功能不如CNA卡那樣完整，仍須透過(guò)Initiator軟件支援。典型產(chǎn)品有Intel的X520系列，以及Mellanox的ConnectX EN與ConnectX-2 EN等。
（3） 一般的10GbE網(wǎng)絡(luò)卡。僅具備一般區(qū)域網(wǎng)絡(luò)傳輸用的TCP卸載引擎，但不具備FCoE卸載功能，相關(guān)運(yùn)算工作必須透過(guò)Initiator軟件交由主機(jī)承擔(dān)。
CNA與NIC界面卡
    顯然的，CNA卡的運(yùn)用彈性與效能要更優(yōu)于NIC卡，CNA卡可視為一般10GbE網(wǎng)絡(luò)界面卡與光纖通道SAN用FC HBA的整合，安裝了一片CNA卡之后，就同時(shí)兼有LAN與FCoE SAN兩種功能，由于規(guī)格完全與IEEE 802.3ae 10GbE網(wǎng)絡(luò)兼容，即使不用于FCoE，CNA卡也能當(dāng)成普通的10GbE網(wǎng)絡(luò)卡使用，直接連接一般10GbE交換器。而且憑借著完整的硬件卸載引擎，耗用的主機(jī)運(yùn)算資源也相對(duì)較少。 相對(duì)的，一般的10GbE網(wǎng)絡(luò)卡只能用于解析TCP/IP封包，沒(méi)有解析FCoE訊框的能力，必須透過(guò)FCoE Initiator軟件，才能連接FCoE，但如此一來(lái)，主機(jī)也須承擔(dān)較高的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。 但從另一方面來(lái)看，CNA卡的價(jià)格也明顯高于10GbE NIC。目前Emulex與Qlogic兩大SAN界面卡廠商推出的CNA卡，價(jià)格大都在1,000～1,800美元之間（光纖，不含SFP模塊）。而一般的10GbE NIC，價(jià)格則大致在500～1,200美元之間（光纖或銅纜，不含SFP模塊），CNA卡與普通10GbE NIC之間存在著相當(dāng)?shù)膬r(jià)格落差。 
       此外，10GbE NIC的問(wèn)世時(shí)間也比CNA卡更早，較早投入10GbE領(lǐng)域的用戶(hù)都是選擇10GbE NIC。因此對(duì)于預(yù)算有限、或已在10GbE設(shè)備上付出相當(dāng)投資的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，若有適合的FCoE Initiator軟件可用，10Gb NIC仍是相當(dāng)有吸引力的FCoE配接卡選擇。
 

Open FCoE提供低價(jià)連接方案
          為擴(kuò)展FCoE的應(yīng)用范圍，減少對(duì)專(zhuān)用硬件的依賴(lài)，目前至少有兩個(gè)Open FCoE計(jì)劃正在進(jìn)行當(dāng)中，試圖發(fā)展針對(duì)特定作業(yè)系統(tǒng)的FCoE initiator與Target軟件，以便利用普通的10GbE網(wǎng)絡(luò)卡來(lái)進(jìn)行FCoE端點(diǎn)的部署。 其中一個(gè)計(jì)劃是由Intel資深軟件工程師Robert Love發(fā)起的Open-FCoE，由Open-FCoE.org管理，主要針對(duì)Linux平臺(tái)。另一個(gè)計(jì)劃則在Sun的OpenSolaris項(xiàng)目之下，主要針對(duì)Solaris平臺(tái)。
Open-FCoE.org的Linux解決方案
      2007年啟動(dòng)的Open-FCoE計(jì)劃，目的是發(fā)展Linux下的原生FCoE程序碼，讓任何能支援暫停訊框（Pause Frame）功能（一種增強(qiáng)型乙太網(wǎng)絡(luò)功能）的10GbE NIC卡，都能透過(guò)Opem-FCoE的程序碼來(lái)執(zhí)行FCoE的封包收發(fā)工作。換言之，也就是發(fā)展可以在Linux環(huán)境下運(yùn)作的FCoE initiator軟件，以便利用普通的10GbE NIC連上FCoE SAN。
Open-FCoE.org的FCoE Initiator與執(zhí)行FCoE所必需的底層DCB驅(qū)動(dòng)程序，已在2009年4月被納入Linux Kernel 2.6.29之中，以這個(gè)Linux Kernel版本為基礎(chǔ)，Open-FCoE也開(kāi)始進(jìn)入RHEL與SUSE等商用Linux版本之中。
OpenSolaris的Solaris解決方案
     繼Intel主導(dǎo)的Open-FCoE之后，Sun也在2009年8月正式發(fā)布了OpenSolaris的FCoE initiator與Target軟件，只要使用者的10GbE NIC支援暫停訊框或優(yōu)先流量控制（Priority Flow Control，PFC）功能，就能利用OpenSolaris的FCoE Transport與Virtual FCA驅(qū)動(dòng)程序，讓安裝標(biāo)準(zhǔn)10Gb NIC的Solaris服務(wù)器扮演FCoE的Initiator或Target設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)卡廠商的軟件式解決方案
      透過(guò)Open Source的FCoE initiator軟件，理論上能讓任何安裝了標(biāo)準(zhǔn)10GbE NIC卡的服務(wù)器連接FCoE網(wǎng)絡(luò)。除了Open Source類(lèi)型的Iniator軟件外，也有一些網(wǎng)絡(luò)卡廠商提供了搭配自身產(chǎn)品的FCoE驅(qū)動(dòng)程序，其中動(dòng)作最積極的，便是當(dāng)前最大的10GbE NIC供應(yīng)商Intel。
Intel的FCoE驅(qū)動(dòng)程序軟件
I     ntel認(rèn)為FCoE應(yīng)該是一項(xiàng)免費(fèi)提供的功能（盡管執(zhí)行FCoE所需的10GbE NIC并非免費(fèi)），因而推出了適用于該公司X520系列10GbE NIC卡的FCoE驅(qū)動(dòng)程序。
X520是以Intel 82599 10GbE網(wǎng)絡(luò)控制芯片為基礎(chǔ)的10GbE NIC，雖然不像Emulex或Qlogic的CNA卡能提供完整的FCoE協(xié)定硬件卸載功能，但82599芯片也提供了符合CEE/DCB要求的流量控制機(jī)制，以及發(fā)送與接收CRC處理、直接資料配置（Direct Data Placement）等幾項(xiàng)可支援FCoE傳輸?shù)挠布遁d功能。 盡管Intel宣稱(chēng)，X520的FCoE卸載功能足以滿(mǎn)足為最常用的指令提供卸載的需求，但本質(zhì)上X520對(duì)FCoE的支援仍屬于軟件式，仍需依賴(lài)主機(jī)上執(zhí)行的Initiator軟件。 
         Intel用于搭配X520網(wǎng)絡(luò)卡的Intel Network Connections software套件，在15.4版以后都提供DCB與FCoE的支援，套件內(nèi)含適用于Windows與Linux的FCoE Initiator，這些Initiator軟件均已通過(guò)Windows Server 2008 SP2/R2、Novell SUSE Linux Enterprise 11 SP1與Red Hat Enterprise Linux 6等4款作業(yè)系統(tǒng)、Brocade與Cisco的7款FCoE與FC交換器，以及EMC與NetApp儲(chǔ)存設(shè)備的兼容性認(rèn)證。預(yù)期今年下半年還能取得Oracle的Linux兼容性認(rèn)證。 
       只要在服務(wù)器上安裝X520系列10GbE NIC卡與配套的Intel軟件套件，然后在網(wǎng)絡(luò)卡驅(qū)動(dòng)程控頁(yè)面上勾選啟用DCB，再進(jìn)入FCoE屬性選單，就可看到該服務(wù)器允許連接的FCoE LUN。透過(guò)開(kāi)機(jī)選項(xiàng)選單，還可設(shè)定讓服務(wù)器透過(guò)FCoE網(wǎng)絡(luò)上的磁碟區(qū)開(kāi)機(jī)，也就是SANboot功能。
其他網(wǎng)絡(luò)卡廠商的Open FCoE支援情況
       Intel的FCoE Initiator只適用于Intel自身的X520系列網(wǎng)絡(luò)卡，其他10GbE NIC廠商尚沒(méi)有像Intel這樣直接提供搭配自身產(chǎn)品的Initiator軟件套件，但只要網(wǎng)絡(luò)卡本身能支援CEE/DCB所要求的流量控制功能，理論上都能透過(guò)Open-FCoE.org或OpenSolaris的Open FCoE Initiator軟件，來(lái)提供類(lèi)似功能。當(dāng)然此時(shí)在作業(yè)平臺(tái)支援上就會(huì)受Open FCoE Initiator軟件所限，只能用在Linux或Solaris平臺(tái)。
如Mellanox就提供了基于Open-FCoE.org軟件模塊的OFED軟件套件，可適用于該公司的ConnectX EN與ConnectX-2 EN系列10GbE網(wǎng)絡(luò)卡。
Chelsio也宣稱(chēng)驗(yàn)證了該公司1.1.2-ko版網(wǎng)絡(luò)卡驅(qū)動(dòng)程序，與內(nèi)含在RHEL 5.3（2.6.30.9版Kernel）中的Open-FCoE Initiator軟件兼容性，透過(guò)測(cè)試證明該公司10GbE NIC可搭配Open-FCoE Initiator軟件，透過(guò)不同網(wǎng)絡(luò)拓墣結(jié)構(gòu)經(jīng)由FCoE交換器正常連接與存取FC儲(chǔ)存設(shè)備，并能正常執(zhí)行Zoning等管理設(shè)定作業(yè)。
Broadcom目前也為該公司的10GbE網(wǎng)絡(luò)控制芯片，提供了基于OpenFCoE.org軟件模塊的FCoE解決方案。
另外Sun（現(xiàn)在的Oracle）的Multithreaded 10GbE網(wǎng)絡(luò)卡，則能支援OpenSolaris的FCoE initiator軟件。