Что такое converged network adapter

19.04.202225.04.2022 admin 0 Comments

А конвергентный сетевой адаптер (CNA), также называемый контроллером конвергентного сетевого интерфейса (C-NIC), представляет собой компьютерное устройство ввода / вывода, которое сочетает в себе функциональность адаптер главной шины (HBA) с контроллер сетевого интерфейса (NIC). Другими словами, это «сходится»доступ к, соответственно, сеть хранения данных и универсальный компьютерная сеть.

Содержание

Поддерживать

Некоторые продукты продавались примерно в 2005 году с термином C-NIC, который объединял iSCSI функциональность хранения с Гигабитный EthernetВ более поздних продуктах использовался маркетинговый термин конвергентный сетевой адаптер (CNA), объединяющий Fibre Channel через Ethernet с 10 Гбит Ethernet, Например.

Парча

Broadcom

Эмулекс

Эмулекс предлагает CNA под торговой маркой Emulex в виде серии двухпортовых оптических и медных адаптеров OneConnect на десять гигабитов. Они также OEM свои адаптеры для Cisco, Dell, EMC, Fujitsu, HDS, HP, IBM и NetApp. [3]

QLogic

QLogic предлагает CNA через адаптеры конвергентной сети серий QLogic 8200 и 8300. Они предлагают однопортовые и двухпортовые карты PCI с интерфейсами по медному или оптическому кабелю. [4] QLogic CNA доступны под торговой маркой QLogic и как OEM-карты. QME CNA и драйверы поддерживались Citrix, NetApp, EMC и IBM. [5]

Hewlett Packard

HP утверждает, что их BL460c G7 был первым блейд-сервером, предлагающим FCoE через LOM (LAN на материнской плате) вместо использования слота PCI или мезонинной карты. [6]

Dell использует серию QLogic 8100 в своих PowerEdge серверы. Для серии M блейд-серверы для M1000e В корпусе разработана специально изготовленная двухпортовая мезонинная карта QME8142. Для нормальный Башенные и стоечные серверы Dell предлагает OEM-версию стандартного QME 8152. [7]

Cisco

Cisco Systems предложили Fibre Channel over Ethernet в своих Единая вычислительная система линейка продуктов через Карты виртуального интерфейса (ВМЦ). [8] Эти карты позволяют создавать несколько виртуальных HBA или NIC в каждой физической VIC. [9]

Intel

Intel демонстрирует, как термин Конвергентный сетевой адаптер действительно маркетинговый термин, так как они продают адаптеры X710-DA2 / DA4 [2] которые на самом деле не поддерживают FCoE.

Источник

FCoE: Будущее Fibre Channel

Шум вокруг планов в отношении Fibre Channel over Ethernet (FCoE), объявление о поддержке его почти каждым производителем в нашей индустрии, все выглядит так, словно этот транспорт намеревается в ближайшее время окончательно вытеснить существующие сети Fibre Channel. Усилия по стандартизации завершились ратификацией, в 2009 году, поэтому многие производители, в том числе (и одними из первых) NetApp, и наш давний партнер Cisco, активно выводят продукты с использованием FCoE на рынок.

Что такое FCoE?

Fibre Channel over Ethernet, или FCoE, это новый протокол (транспорт), определенный стандартом в комитете T11. (T11 это комитет в составе International Committee for Information Technology Standards— INCITS —отвечающий за Fibre Channel.) FCoE переносит фреймы Fibre Channel через Ethernet, инкапсулируя кадры Fibre Channel в jumbo frames Ethernet-а. Стандарт в полном объеме ратифицирован в 2009 году.

Почему FCoE?

Предпосылки, стоящие за созданием FCoE были в идее консолидировать ввод-вывод, и позволившей бы, тем самым, безопасно сосуществовать различным типам трафика в одном «проводе», что уменьшит номенклатуру и упростит кабельное хозяйство, уменьшит количество необходимых адаптеров на хост и снизит энергопотребление.

Рис 1) Снижение сложности с использованием FCoE.

Сила, которая ведет вперед FCoE, это необходимость снижения совокупной стоимости владения (total cost of ownership (TCO)), одновременно с сохранением существующей инфраструктуры и обратной совместимости, а также привычных процедур и процессов. С помощью конвергенции Fibre Channel и Ethernet, и устранения необходимости в использовании разных сетевых технологий, FCoE обещает значительное снижение сложности сетевой структуры, а учитывая еще и стремительное дешевение элементов инфраструктуры 10Gb Ethernet — еще и снижение стоимости.

Первоначально, большинство внедрений FCoE делалось на «уровне» хост-систем и коммутаторов, в то время, как системы хранения продолжали использовать нативный Fibre Channel вместо FCoE. Это помогает сохранить большие инфраструктурные вложения, которые делались в FC на протяжении многих лет.
Большое достоинство FCoE в том, что он обеспечивает плавную миграцию от FC, как интерфейса, к Ethernet (сохраняя при этом FC как протокол). Можно будет расширять, или заменять часть вашей сети FC на коммутаторы Ethernet, позволяя вам осуществить переход от одной сетевой технологии (FC) к другим (Ethernet), по мере того, как это станет необходимым.
В дальней перспективе, если FCoE окажется успешен, вы сможете выбрать при обновлении вашей инфраструктуры, или построении нового датацентра, систему хранения, нативно поддерживающую FCoE. NetApp объявил о нативной поддержке в своих системах протокола и target HBA FCoE и параллельно продолжит поддержку Fibre Channel на всех своих системах.
А недавно NetApp и Cisco объявили о завершении процесса сертификации первого в индустрии решения «полностью FCoE», «от хоста, до хранилища», для систем серверной виртуализации под управлением VMware vSphere.

Внедрение FCoE

Рис 3) Стек программного инициатора FCoE.

Что сохраняется?

Для тех, кто уже использует Fibre Channel, при использовании FCoE сохранится необходимость настройки зонинга и маппинга LUN-ов, равно как и обычные задачи в фабрике, такие как registered state change notification (RSCN) и link state path selection (FSPF). Это означает, что миграция на FCoE будет относительно простой и знакомой. Любые изменения болезненны, однако переход на новый протокол, когда он может использовать наработанные процедуры, процессы и ноу-хау, делает такой переход в Ethernet проще, и будет являться большим преимуществом FCoE.

Чем FCoE отличается от iSCSI?

Рис 4) Сравнение различных блочных протоколов.

Так как в FCoE целиком и полностью не используется уровень IP, то это значит, что FCoE не маршрутизируемый. Однако, это не означает, что он не может быть маршрутизирован вовсе. Маршрутизация FCoE может быть выполнена, при необходимости, при помощи таких проколов, как FCIP.

Протокол iSCSI может быть использован в сети с потерей пакетов, и не безусловно требующей 10GbE. Для FCoE необходим именно 10GbE, и сеть без потерь пакетов, с инфраструктурными компонентами, правильно обрабатывающими запросы pause frame и per priority pause flow control (PFC), основанными на различных классах трафика, соответствующих разным приоритетам. Идея, лежащая в основе PFC состоит в том, чтобы, в моменты высокой загрузки канала, предоставить высокоприоритетному трафику преимущество в передаче, в то время, когда низкоприоритетный трафик будет задержан в пользу высокоприоритетного с помощью pause frame.
На коммутаторах 10GbE также потребуется поддержка Data Center Ethernet (DCE), расширения Ethernet, включающего в себя классы сервиса (classes of service), лучшую регулировку потока (congestion control), и улучшенные возможности управления. FCoE также требует поддержку Jumbo Frame, так как пакет FC имеет размер 2112 байт и не может быть разделен при передаче; iSCSI не требует обязательного использования Jumbo Frames.

Выбор между FCoE и iSCSI

Что будет с Fibre Channel?

Со всем этим шумом вокруг FCoE, что же случится с Fibre Channel? Произойдет ли переход на технологии 16Gb FC, или рулить теперь станет только FCoE? Будет ли Ethernet продолжать дальнейшую разработку (40GbE и 100GbE)? Как можно увидеть в текущих роадмапах, 16Gb FC запланирован на 2011 год. В свежих пресс-релизах FCIA утверждается сильная поддержка разработки 16Gb FC наряду с поддержкой FCoE. Я думаю, что 16Gb FC несомненно появится, но большой вопрос, насколько быстро он будет принят рынком, относительно FCoE. На сегодняшний день уже существующий несколько лет 8Gb FC явно не повсеместно заменяет собой 4Gb FC. Многие как производители оборудования, так и заказчики с большими сетями FC уже сегодня активно переориентируются на FCoE, как на более перспективное в будущем и экономически более целесообразное решение.

Что вам нужно делать?

Что вам нужно делать зависит от вашей ситуации. Если вы многое вложили в Fibre Channel, и вам не нужно обновляться в течение нескольких ближайших лет, то лучше, возможно, не делать ничего. Если вы запланировали обновление в на ближайший год-два, то тогда обратите серьезное внимание на FCoE. Судя по всему, нынешние производители коммутаторов FC намерены переводить своих пользователей в Ethernet, и, возможно, прекратят создание собственных FC-коммутаторов.

Технологии могут решить многие проблемы, однако вопросы взаимодействия между группами в крупных организациях явно не то, где они помогут. Одной из проблем, с которыми, например, столкнулись при внедрении iSCSI в больших компаниях, был конфликт областей ответственности между группами сетевых администраторов, и администраторов сети и систем хранения. В традиционной инфраструктуре FC, парни из группы админов сети хранения полностью отвечают за FC-fabric и владеют на нее всеми правами, в случае iSCSI она находится в ведении группы сетевых админов компании. В случае успеха FCoE, группы должны будут сблизиться, им придется работать ближе друг к другу, чем когда-либо, и это, как ни парадоксально, может оказаться крупнейшей проблемой, стоящей на пути FCoE в IT-инфраструктуры компаний.

Источник

Конвергентные адаптеры 10GbE: взгляд экспертов

Консолидация сетевой инфраструктуры центров обработки данных с использованием решений на базе 10Gb Ethernet.

Можно ли добиться успеха на рынке, поставляя продукцию не всемирно известных брендов, а узкоспециализированных вендоров? Опыт компании DSCon, дистрибьютора аппаратного и программного обеспечения для построения центров обработки данных, подтверждает – безусловно.

Компанию DSCon, недавно отпраздновавшую 10-летний юбилей, многие до сих пор считают парадоксом на рынке. Сделав в самом начале работы ставку на сотрудничество с малоизвестными в России вендорами, все 10 лет компания развивается, выбирая все новые нишевые продукты и делая ставку на эксклюзивность. И добивается колоссальных успехов.

Сегодня DSCon предлагает широкий ассортимент систем хранения данных, серверного оборудования, оборудования для коммутации сетей, решений резервного копирования и восстановления данных и непрерывности ведения бизнеса любого уровня: от рабочих групп – до уровня предприятия.

Успеха компании удалось добиться за счет четкого выбора стратегии, правильного позиционирования и искреннего интереса к потребностям партнеров и вендоров. На рынке DSCon по праву считают высокотехнологичной компанией, экспертами, которые могут решить любой вопрос. И сотрудники DSCon стремятся помочь партнерам в любой ситуации – не потому, что нужно или должны, а потому, что искренне хотят и сами получают от этого удовольствие.

Сегодня эксперты компании DSCon делятся с читателями журнала LAN новейшей информацией о технологии 10 GbE для повышения производительности сетей Ethernet и аналитическим обзором решений для ее реализации.

Со временем, для сокращения расходов центров обработки данных за счет конвергенции сетей хранения была разработана технология FCoE. Чтобы иметь возможность правильно использовать данную технологию, попробуем прояснить, что из себя она представляет и каким образом функционирует:

Традиционные сети Fibre Channel и Ethernet используют различные уровни сетевого стека, представляющие разный функционал. Стек Fibre Channel состоит из пяти уровней, с FC-0 по FC-4. Ethernet представляет собой набор протоколов, основанных на семиуровневой модели стеков OSI, которые определяют физические и логические уровни сети.

Пример инкапсуляции FCoE :

Технология FCoE объединяет два различных протокола:

— FCoE — Протокол передачи данных

Этот протокол с интенсивной обработкой данных, требует lossless Ethernet. Это, как правило, осуществляется на аппаратном уровне и используется для передачи пакетов FC и всего трафика SCSI.

— FIP (Протокол инициализации FCoE) — Протокол управления

FIP не используется для передачи прикладных данных, реализуется на программном уровне, и используется для обнаружения устройств FCoE и других устройств, подключенных к сети, а кроме того, используется для определения скорости передачи данных.

Конвергенция ввода вывода при помощи FCoE

Конвергенцию сетевой инфраструктуры можно определить как перевод всего сетевого оборудования ЦОД на единый транспорт. В связи с развитием большого количества протоколов передачи данных, консолидация ввода/вывода является одной из основных задач в IT индустрии. Этому процессу способствует стандарт FC-BB-5 T11, позволяющий консолидировать ввод/вывод.

Обеспечение консолидации ввода/вывода, на основе протокола Ethernet, является основой FCoE. FCoE позволяет протоколам Fibre Channel и Ethernet разделять единый канал передачи данных и легко интегрироваться в существующие инфраструктуры, позволяя сокращать количество используемых физических подключений и коммутационного оборудования в ЦОД.

Подключение к сетям Ethernet и SAN, происходит через единый конвергентный сетевой адаптер CNA (Converged Network Adapter ), исключая необходимость установки в сервер двух различных адаптеров: Fibre Channel и сетевого адаптера NIC.

В качестве базового шага большинство экспертов рекомендуют осуществлять конвергенцию на уровне стойки. В таком случае, в самой стойке можно использовать адаптеры CNA и технологию FCoE для подключения к коммутатору ToR, а восходящие подключения реализовать отдельно для Ethernet и FC. Эксперты не исключают возможность использования для подключений внутри стойки не только технологии Ethernet/FCoE, но и других вариантов, например InfiniBand и PCIe.

Конвергентные адаптеры (CNA)

Конвергентные адаптеры (CNA) объединяют в одном устройстве функции сетевой платы (NIC) и адаптера Fibre Channel (HBA). Применение CNA позволяет уменьшить количество устройств и кабелей, подключаемых к серверам, и число коммутаторов в серверной стойке, снизить тепловыделение и сократить затраты.

Почему 10GbE Ethernet?

Технология 10 GbE полностью соответствует критериям, что обуславливает ее как естественный выбор для повышения производительности существующих сетей Ethernet:

технология обеспечивает низкую, по сравнению с альтернативными технологиями, стоимость владения, приобретения и обслуживания, поскольку имеющаяся у пользователей инфраструктура сетей Ethernet легко сочетается и взаимодействует с 10 GbE;

10 GbE привлекательна для администраторов знакомыми элементами управления и возможностью применить накопленный опыт, так как использует процессы, протоколы и средства управления, уже развернутые в существующей инфраструктуре;

стандарт обеспечивает гибкость при проектировании соединений между серверами, коммутаторами и маршрутизаторами;

благодаря статусу индустриального стандарта обеспечивается совместимость устройств от большинства производителей.

Стандарт 10 GbE не только повысил скорость передачи данных до 10 Gbps, но и расширил возможности Ethernet как технологии для соединений узлов сети. Подобно Gigabit Ethernet (1 GbE), стандарт 802.3ае поддерживает как одномодовый, так и многомодовый оптоволоконный кабель, однако длина канала для одномодового волокна возросла с 5 км (для 1 GbE) до 40 км.

Основной процесс, ведущий вперед FCoE, заключается в необходимости снижения совокупной стоимости владения, одновременно с сохранением существующей инфраструктуры и обратной совместимости, а также привычных процедур и процессов. С помощью конвергенции Fibre Channel и Ethernet, и устранения необходимости в использовании разных сетевых технологий, FCoE обещает значительное снижение сложности сетевой структуры, а учитывая еще и стремительное удешевление элементов инфраструктуры 10Gb Ethernet — еще и снижение стоимости.

Главное достоинство FCoE заключается в обеспечении плавной миграции от FC, как интерфейса, к Ethernet (сохраняя при этом FC как протокол). Можно расширить или заменить часть вашей сети FC на Ethernet, позволяя вам осуществить переход от одной сетевой технологии (FC) к другой (Ethernet), по мере того, как это станет необходимым.

Решения Qlogic ( QLE 81 xx & 82 xx Series )

Новые линейки продуктов Qlogic базируются на 3-м поколении архитектуры QLogic Network Plus(TM) и включают в себя три новых продукта: адаптеры для конвергентных сетей 10GbE серии 8200, интеллектуальные адаптеры 10Gb Ethernet серии 3200 и решение конвергентной локальной сети для материнских плат cLOM.

Эти продукты обеспечивают новые функциональные возможности FCoE, а именно:

Параллельную разгрузку трафика Fibre Channel over Ethernet ( FCoE ), iSCSI и IP ( Ethernet );

Осуществление независимых от коммутатора соединений между виртуальными машинами (VM-to-VM) внутри физических машин;

Наличие четырех портов 1GbE и два 10GbE, при этом используется один чип с улучшенной технологией FlexLOM(TM).

Серия продуктов 8100 QLogic

Адаптеры конвергентных сетей серии 8100 включают в себя одно- и двухпортовые модели, поддерживающие медные кабели прямого подключения SFP+ и оптические трансиверы SR (short reach).

Низкопрофильный адаптер PCI Express Gen2

Надежные драйверы Fibre Channel

Максимальная пропускная способность 10 Гбит/с

Полная аппаратная разгрузка для обработки протокола FCoE

Полная поддержка средств повышения производительности TCP/IP и Ethernet

Совместимость с существующими устройствами хранения Fibre Channel

Серия продуктов 8200 QLogic

Адаптеры конвергентных сетей серии 8200 включают в себя одно- и двухпортовые модели, поддерживающие медные кабели прямого подключения SFP+ и оптические трансиверы SR (short reach).

PCI Express Gen2 x8

Лучшая в отрасли производительность для сетей 10 Гбит/с

Полная аппаратная разгрузка для обработки протоколов FCoE и iSCSI

Поддержка одновременного применения трех протоколов: TCP/IP, FCoE и iSCSI

SR-IOV для более высокого быстродействия сети в виртуализированных средах

Функция NIC Partitioning (NPAR) компании QLogic, работающая с любыми коммутаторами 10 Гбит Ethernet

Чрезвычайно надежные драйверы FCoE и iSCSI, которые применяются во всех адаптерах QLogic

Совместимость с существующими устройствами хранения Fibre Channel и iSCSI

Низкопрофильная карта PCIe Express

Адаптеры Ethernet (NIC) Mellanox ConnectX-2 EN предоставляют высочайшую пропускную способность соединений 10GigE для корпоративных центров данных, высокопроизводительных вычислительных комплексов и встроенных сред. Кластерные базы данных, Web инфраструктура и серверы IP видео – это только небольшая часть приложений, которые получат значительное увеличение пропускной способности и снижение уровня задержек, что проявится в более быстром доступе к данным, ответом в реальном времени и возросшем количестве пользователей на один сервер. Адаптеры Ethernet (NIC) Mellanox ConnectX-2 EN улучшают производительность сети благодаря повышению пропускной способности в направлении центрального процессора и предоставляя увеличенную производительность, особенно в виртуализованных средах.

Серия продуктов ConnectX-2 EN

Особенности

Полнодуплексная пропускная способность 10Gb/s для серверов и хранилищ

Лучшие в отрасли пропускная способность и уровень задержки

Высокопроизводительный доступ к сети и хранилищам данных

Программная совместимость со стандартными стеками TCP/UDP/IP и iSCSI

Два порта 10 Gigabit Ethernet

PCI Express 2.0 ( до 5GT/s)

Управление трафиком между множеством ядер

Аппаратная разгрузка TCP/UDP/IP

Интеллектуальный механизм отложенных прерываний

Аппаратная виртуализация ввода/вывода

Поддержка кадров T11 FCoE

Поддержка Data Center Bridging

Улучшенные средства QoS

Дополнительную информацию о решениях и продуктах вы можете получить, обратившись в компанию DSCon, где всегда будут рады помочь вам сделать правильный выбор.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Источник

Содержание