Die Vereinheitlichung der Kommunikationsstandards im Rechenzentrum

Fibre Channel over Ethernet verbindet Speicher und Server

25.07.2008 | Redakteur: Ulrich Roderer

DCX Backbone von Brocade verbindet Netze.
DCX Backbone von Brocade verbindet Netze.

IT-Anbieter arbeiten an der Vereinheitlichung der Kommunikation im Rechenzentrum. Vor allem zunehmende Virtualisierung der gesamten Infrastruktur, beginnend mit Server und Storage hin zu I/O erfordert neue Bandbreitenkapazitäten. Auch der Energieaspekt spielt dabei eine zunehmende Rolle.

Derzeit beschäftigen sich Gremien und Hersteller mit verschiedenen Konzepten, wie sich die im Rechenzentrum eingesetzten Kommunikationstechnologien vereinheitlichen beziehungsweise konvergieren lassen.

Durch Virtualisierung werden immer mehr Server konsolidiert, auf denen hunderte virtuelle Server laufen. Dadurch müssen die Server mit größerer I/O-Kapazität ausgestattet werden. Bisher bleibt Rechenzentrenbetreibern keine andere Wahl, als die Server mit zusätzlichen Adaptern auszustatten. Doch um der Strom- und damit Kostenfalle und dem Kabelchaos zu entgehen, benötigt man in Zukunft vereinheitlichte I/O-Lösungen. Bisher stehen dazu 10 Gbps Ethernet NICs or InfiniBand HCAs (Host Channel Adapter) zur Verfügung.

Die großen Unternehmen und Rechenzentren setzen derzeit auf Fibre Channel (FC) SANs in virtualisierten Server-Environments. Die führende Plattform von VMware nutzt beispielsweise sehr stark die FC-SAN-Funktionen um Hochverfügbarkeit und Live Migration von virtuellen Maschinen zwischen Standorten zu ermöglichen.

In den meisten Rechenzentren wird heute eine FC SAN End-to-end-Konnektivität über InfiniBand bereitgestellt, das bei entsprechend hohen Bandbreiten auch über die benötigten Sicherheitsmechanismen verfügt. Diese Technik ist am meisten ausgreift. Für InfiniBand-Directoren bzw. Gateways sind auch I/O-Module verfügbar, die die Konnektivität zu Ethernet- und FC SANs ermöglichen. Mit diesen Lösungen lassen sich in VMware-Umgebungen virtuelle NICs und HBAs einrichten.

Die andere derzeit verfügbare vereinheitlichte I/O-Lösung sind iSCSI SANs mit 10 Gbit NICs, die ebenfalls von Virtualisierungslösungen wie VMwares ESX Server 3.5 unterstützt werden. Allerdings benötigt iSCSI eine hohe Rechenleistung der Server und mehrere VMs, um solch hohe Durchsatzraten zu erzielen. Vor allem in Deutschland konnte sich iSCSI bisher im Rechenzentrum nicht wie erwartet durchsetzen.

iSCSI wurde für die zuverlässige Übertragung von Speicherdatenblöcken über eine beliebige IP-Infrastruktur entwickelt, die lokale wie Weitverkehrsnetze (LAN; WAN) einschließt. iSCSI (Internet SCSI) greift für das Routing und die Paketwiederherstellung auf den gesamten TCP/IP-Protokollstapel zu, also auf Layer 3 und höhere Layer, so dass es auch in Netzwerken mit potenziell hohen Verlusten eingesetzt werden kann.

Der größte Hoffnungsträger für eine vereinheitlichte Infrastruktur im Rechenzentrum ist derzeit Fibre Channel over Ethernet (FCoE), der noch in diesem Jahr verabschiedet werden soll. Eine Gruppe von Chip und Systemshersteller wie Broadcom, Brocade, Cisco, Emulex, IBM, Intel und Qlogic sowie Standardisierungsgremien arbeiten an diesem Standard beziehungsweise an Technologien, die es ermöglichen sollen, Fibre Channel sowie InfiniBand über Ethernet zu übertragen. Im Zentrum von FCoE steht vor allem das Problem, das Ethernet so zu erweitern, dass kein Datenpaketverlust mehr möglich ist.

Dazu gehören Entwicklungen des Congestion Management (IEEE 802.1au) sowie ein prioritätsgesteuerten Management des Netzverkehrs und darauf aufbauend ein Packet Scheduling.

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