我們知道，從10Mbps向100Mbps高速以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變和從高速以太網(wǎng)向千兆以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變的模式是一樣的：數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)理一開(kāi)始只會(huì)安裝昂貴的光纖端口來(lái)改善交換機(jī)之間存在的瓶頸。隨著技術(shù)成本的降低，它們也開(kāi)始用來(lái)連接服務(wù)器了。***，這種高性能的連接逐漸得到廣泛的應(yīng)用。但是，之前的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換主要是出于速度方面的考慮，而移植到10 GbE以太網(wǎng)則需要考慮更多方面。

目前，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都運(yùn)行著多個(gè)不同用途的網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)器通過(guò)專(zhuān)用光纖通道網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)存儲(chǔ)陣列，而用戶則通過(guò)分開(kāi)且獨(dú)立管理的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問(wèn)同一個(gè)服務(wù)器。以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步細(xì)分為——通過(guò)物理方式或者虛擬LAN——用戶接入、管理、安全性和備份等。大多數(shù)運(yùn)行VMware、Xen或者Hyper-V虛擬軟件的虛擬服務(wù)器主機(jī)都必須連接到多個(gè)諸如此類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)。這意味著每臺(tái)服務(wù)器主機(jī)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都具有一個(gè)1GbE端口冗余對(duì)。根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)中心經(jīng)理的調(diào)查，每臺(tái)虛擬服務(wù)器主機(jī)的平均以太網(wǎng)連接數(shù)為6到10之間。

隨著可用帶寬的增多，只需要一對(duì)10GbE以太網(wǎng)連接就能夠滿足一個(gè)一般虛擬服務(wù)器主機(jī)的所有輸入和輸出（I/O）需求。但是網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心經(jīng)理所面臨的挑戰(zhàn)并不僅是提供帶寬。他們還必須確保網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)系統(tǒng)、功能和應(yīng)用程序都具有所需要的帶寬數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，以便獲得所要求的交互操作性以及避免出現(xiàn)瓶頸。

10GbE以太網(wǎng)支持?jǐn)?shù)據(jù)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)融合

大多數(shù)關(guān)于10GbE以太網(wǎng)的爭(zhēng)論都是關(guān)于它支持?jǐn)?shù)據(jù)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)融合的能力。在過(guò)去的10年中，光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（SAN）的平均帶寬已經(jīng)增加到4或8Gbps，而iSCSI(Internet Small Computer System Interface) SAN一般都運(yùn)行在1 GbE以太網(wǎng)上。更值得注意的是，行業(yè)所開(kāi)發(fā)的SAN管理工具雖然不適用于iSCSI，但是它能夠?yàn)楣芾韱T提供光纖通道網(wǎng)絡(luò)的可視性和可控制性。

Fibre Channel over Ethernet (FCoE)協(xié)議允許IT組織將SAN和數(shù)據(jù)流量融合到10GbE以太網(wǎng)，保留了光纖通道的安全性和管理模塊。FCoE可以將光纖通道協(xié)議（FCP）數(shù)據(jù)包封裝到以太網(wǎng)幀中，這樣一臺(tái)服務(wù)器可以通過(guò)一個(gè)以太網(wǎng)連接來(lái)訪問(wèn)它附加的光纖通道SAN存儲(chǔ)。

FCoE的設(shè)計(jì)者明確地規(guī)定FCP數(shù)據(jù)包應(yīng)該如何封裝到以太網(wǎng)中，但是這其中仍然有一個(gè)突出的問(wèn)題有待解決。以太網(wǎng)和光纖通道處理網(wǎng)絡(luò)擁塞的方式是非常不同的。光纖通道設(shè)備會(huì)在真正傳輸數(shù)據(jù)之前使用緩沖區(qū)計(jì)數(shù)協(xié)商它們打算通過(guò)一個(gè)連接發(fā)送的數(shù)據(jù)量。發(fā)送者在接受者表示具備足夠用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存之后才進(jìn)行傳輸。另外一方面，以太網(wǎng)系統(tǒng)則是直接發(fā)送數(shù)據(jù)。如果線路過(guò)于繁忙，那么在另一端交換機(jī)的內(nèi)存便會(huì)由于太滿而無(wú)法接收新的數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致丟包。

通過(guò)數(shù)據(jù)中心橋接(DCB)解決丟包問(wèn)題

按照一般的實(shí)現(xiàn)方式，其內(nèi)在的問(wèn)題是光纖頻道缺少一個(gè)恢復(fù)機(jī)制來(lái)重新傳輸所丟失的數(shù)據(jù)包。而實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)機(jī)制將增加一些不可接受的存儲(chǔ)流量延遲時(shí)間。因此，F(xiàn)CoE在設(shè)計(jì)上采用了一系列針對(duì)以太網(wǎng)的擁塞管理優(yōu)化機(jī)制，即所謂的數(shù)據(jù)中心橋接(DCB)。

DCB最重要的新特性是按優(yōu)先級(jí)暫停。這種功能允許以太網(wǎng)交換機(jī)告訴服務(wù)器停止發(fā)送低優(yōu)先的數(shù)據(jù)，直到它將內(nèi)存中某些數(shù)據(jù)清除，而不是等到它出現(xiàn)緩沖池溢出和丟包問(wèn)題時(shí)才處理。可能的優(yōu)先級(jí)有8個(gè)，F(xiàn)CoE可以使用***的優(yōu)先級(jí)，因此存儲(chǔ)數(shù)據(jù)即使在繁忙的網(wǎng)絡(luò)時(shí)段也能夠正常傳輸。丟包DCB實(shí)現(xiàn)也可以提升其他協(xié)議的性能，如iSCSI。

雖然FCoE通過(guò)無(wú)處不在的以太網(wǎng)連接來(lái)發(fā)送存儲(chǔ)流，但是組成該網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)必須包含具體的FCoE支持。有一些交換機(jī)，如Cisco Nexus 5000和Brocade 8000，在設(shè)計(jì)上是位于每個(gè)服務(wù)器機(jī)架頂部的，而且還包含了用于連接現(xiàn)有SAN的光纖通道的端口。支持FCoE的交換機(jī)與其他支持CDB的10 GbE交換機(jī)在成本上是相當(dāng)?shù)?，但是設(shè)備供應(yīng)商會(huì)對(duì)FCoE支持功能收取額外的費(fèi)用。目前不需要FCoE功能的企業(yè)可以將它們作為標(biāo)準(zhǔn)的***機(jī)架交換機(jī)來(lái)使用，在將來(lái)增加SAN支持。

FCoE支持者希望保留盡可能多的光纖通道體驗(yàn)，因此他們建立了聚合的網(wǎng)絡(luò)適配器（CNA），它使用以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，使用單獨(dú)的光纖通道和管理軟件來(lái)傳輸FCoE流量。CNA允許宿主操作系統(tǒng)，或者虛擬機(jī)管理程序查看各個(gè)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)連接，而存儲(chǔ)管理員可以查看他們所習(xí)慣使用的界面，例如QLogic SANsurfer或Emulex ONEconnect。CNA卸載了服務(wù)器主處理器中的FCoE協(xié)議過(guò)程，或者某些iSCSI。這在一般的8核服務(wù)器上可以節(jié)省3%到5%的處理資源，雖然這個(gè)比例不高，但它是可以疊加的。

開(kāi)通多路徑網(wǎng)絡(luò)

具備10GbE以太網(wǎng)功能的交換機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)2層協(xié)議多路徑技術(shù)。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機(jī)使用生成樹(shù)協(xié)議來(lái)避免網(wǎng)絡(luò)循環(huán)，因?yàn)槠渚W(wǎng)絡(luò)廣播和其他數(shù)據(jù)包可能會(huì)堵塞網(wǎng)絡(luò)。生成樹(shù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制是兩臺(tái)交換機(jī)之間只啟用一條且唯一的路徑。因此，如果您的***機(jī)架交換機(jī)到您的核心交換機(jī)之間有兩條上行鏈路，那么生成樹(shù)會(huì)禁用其中的一條。

2層多路徑技術(shù)使用了TRILL（Transparent Interconnection of Lots of Links）協(xié)議來(lái)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)上一個(gè)點(diǎn)到其他位置的所有路徑，并且為每個(gè)數(shù)包選擇***的發(fā)送路徑?；赥RILL的網(wǎng)絡(luò)并不需要采用生成樹(shù)網(wǎng)絡(luò)的等級(jí)分層機(jī)制（例如，邊緣、聚合和核心），同時(shí)可以在任何類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)或者結(jié)構(gòu)上進(jìn)行連接。它們也可以盡可能地使用所有連接，從而增加任意兩臺(tái)交換機(jī)之間可用帶寬。

很明顯，我們正在進(jìn)入10GbE以太網(wǎng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。隨著更高速度以及諸如DCB和TRILL新特性的出現(xiàn)，我們可以開(kāi)發(fā)更大、更快和更有彈性的網(wǎng)絡(luò)，它們不僅能夠傳輸傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量，也可以通過(guò)FCoE實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備制造商仍然處于推出新產(chǎn)品的初期，而額外的功能和特性仍然需要繼續(xù)開(kāi)發(fā)。您在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中投入實(shí)現(xiàn)這個(gè)變革的時(shí)間肯定會(huì)收獲相應(yīng)的回報(bào)。