ファイバーチャネルオーバーイーサネット（FCoE）とは何ですか？

イントロ： FCoEを聞いたことがありますか？これは、イーサネットを介したファイバチャネル通信の直接送信を保証するストレージプロトコルです。 FCoEの詳細については、こちらを参照してください。

意味

FCoEは、Fiber Channel over Ethernetの略で、イーサネットを介したファイバチャネルフレームをカプセル化するコンピュータネットワークテクノロジです。これにより、ファイバチャネルは、ファイバチャネルプロトコルを維持しながら、10ギガビットイーサネットネットワーク以上を使用できるようになります。

FCoEは、ファイバチャネルトラフィックを既存の高速イーサネットインフラストラクチャに変換し、IPプロトコルとストレージを単一のケーブル伝送とインターフェイスに統合します。

機能性

FCoEは、ファイバチャネルをイーサネット経由で直接送信しますが、イーサネット転送方式とは無関係です。 FCoEプロトコル仕様では、イーサネットを使用して、ファイバーチャネルスタックのFC0層とFC1層を置き換えます。 FCoEは、ファイバチャネル構造を保持することにより、既存のファイバチャネルネットワークおよび管理ソフトウェアと統合するように設計されています。

データセンターは、ストレージエリアネットワーク（SAN）にファイバーチャネルを使用し、TCP / IPネットワークにイーサネットを使用します。 FCoEチャネルを備えたファイバは、イーサネットおよび従来のインターネットプロトコル（IP）トラフィックで実行される別のネットワークプロトコルになります。

TCPとIP上で動作するiSCSIとは異なり、FCoEはネットワークプロトコルスタックのイーサネット上で直接実行されます。

ファイバチャネルとは異なり、従来のイーサネットには優先度ベースのフロー制御がないため、FCoEはイーサネット標準を強化して、輻輳によるフレーム損失を減らすために優先度ベースのフロー制御メカニズムをサポートする必要があります。 IEEE標準化機関は、データセンターブリッジ（dcb）タスクグループでの優先順位を上げています。

ファイバチャネルオーバーイーサネットネットワークの機能を提供するには、ファイバチャネルに3つの重要な拡張機能が必要です。

• ネイティブファイバチャネルフレームのイーサネットフレームへのカプセル化。
• イーサネットプロトコルの拡張により、輻輳中にフレームが頻繁に失われることのないイーサネットファブリックが可能になります。
• マッピングは、ファイバーチャネルN_port ID（FCID）とイーサネットMACアドレスの間に存在します。

コンピューターは、ファイバーチャネルホストバスアダプター（HBA）とイーサネットネットワークインターフェイスコントローラー（NIC）の機能が同じ物理カードに含まれているコンバージドネットワークアダプター（CNA）を使用してFCoEに接続できます。

Application

FCoEの主な用途は、データセンターSAN（ストレージエリアネットワーク）です。ケーブルの削減により、FCoEはデータセンターに特定のアプリケーションを持ち、サーバー仮想化アプリケーションを可能にします。これは通常、サーバーごとに多くの物理I / O接続を必要とします。

FCoEを使用すると、ユーザーは単一のネットワークを使用して、ネットワーク（IP）ストレージ（SAN）データトラフィックを統合できます。この統合のメリットは次のとおりです。

• 冷却コストと電力を削減
• スイッチとケーブルの数を減らす
• 異種のストレージおよびIPネットワークに接続するためのネットワークインターフェイスカードの数を減らします

フレーム Format

FCoEは、イーサネットフレームにFCフレームをカプセル化したものです。 FCフレームとイーサネットフレームの間には1対1の関係があります。したがって、FCフレームが複数のイーサネットフレーム間およびセグメントで送信されることはありません。

FCoEフレームの最大サイズは2180バイトに達します。これに対応するには、ネットワークで最大2.5KBのMTU（ベビージャンボフレームとも呼ばれます）をサポートする必要があります。

ポートタイプ

FCoEは、標準FC用の追加のポートタイプを提供します。

• VN_Port: 仮想ノードポートはENodeによってインスタンス化され、ファイバーチャネルのN_Portと同義です。
• VF_Port: 仮想ファブリックポートはFCFによってインスタンス化され、ファイバーチャネルのF_Portと同義です。
• VE_Port: 仮想イーサネットポートはFCFによってインスタンス化され、ファイバチャネルのE_Portと同義です。

Advantages

• 改善ファイバチャネルは高速ストレージプロトコルであり、一部のストレージデバイスは最大128Gbpsの速度をサポートします。それでも、そのようなデバイスはしばしば高価です。したがって、多くの組織は依然として8GbpsのストレージデバイスとSANを使用しています。 FCoEを使用すると、このような組織は比較的安価なイーサネットネットワークを使用して高速化を実現できます。
• 複雑さを軽減します。 ストレージ関連のトラフィックは従来のイーサネットネットワークを介して送信されるため、ファイバーチャネルスイッチは必要ありません。次に、アーキテクチャの複雑さとコストの両方を削減します。
• ネットワーク管理を簡素化します。 イーサネットネットワークを監視および管理するためのツールは無数にあります。FCoEはストレージトラフィックを標準のイーサネットネットワーク経由でルーティングするため、組織は既存のネットワークツールを使用してストレージトラフィックを管理できます。