大多數機構目前在數據中心都使用專用的存儲網絡。不過，利用融合的網絡基礎設施提供機構的存儲服務的概念正在迅速流行。

在大多數情況下，NAS(網絡附加存儲)存儲通信已經以融合的方式穿越現有的網絡基礎設施。因此，本文將重點討論融合的SAN(存儲局域網)通信。

目前SAN/LAN融合可帶來好處

傳統的SAN定義一個結構的概念。在這個結構中，發起者(服務器)通過一個特制的光纖基礎設施連接到目標(存儲陣列)。這個光纖基礎設施由使用光纖通道協議的SAN交換機組成，以便逐個跳點和端對端地壓縮和轉發SCSI(小型計算機系統接口)通信。使用融合的網絡概念的唯一方法是采用一種能夠在現有IP網絡上傳送的協議壓縮SCSI通信。

TCP/IP協議以這種方式提供一個非常方便的部署SAN環境的方法。使用TCP/IP協議轉發的SCSI協議叫做iSCSI。

使用iSCSI有一些主要缺點：

·需要一個具有iSCSI功能的存儲陣列。一個替代的方法是使用一臺能夠終止iSCSI TCP/IP連接的存儲交換機，打開SCSI部分并且以本地格式把它傳送到一個光纖通道連接的存儲陣列。在這種情況下，不需要存儲陣列支持iSCSI。

·iSCSI的過多的行為阻止存儲管理員強制執行每個跳點的存儲特征和控制。而這些功能都是大多數SAN部署的一部分。

·使用TCP協議容易使iSCSI通信受到TCP啟動慢機制的影響，因為TCP不能區分數據和存儲通信。iSCSI能夠利用支持數據中心橋接的交換基礎設施。這個基礎設施能夠有選擇地應用背壓，暫停iSCSI通信并且防止iSCSI通信在融合時被不加區別地丟棄。

像防火墻、入侵檢測系統(IDS)/入侵防御系統(IPS)和應用程序優化等應用還可能影響端對端地傳送iSCSI通信。但是，在有利的方面，iSCSI能夠讓存儲網絡的覆蓋范圍擴大到我們的IP基礎設施涉及的范圍，超出專用的傳統的光纖通道SAN環境的限制。

以太網光纖通道

在發起者和目標之間以融合的網絡方式傳送SCSI連接的另一種方法是在光纖通道協議中壓縮它并且使用以太網幀進行傳輸。這個技術叫作以太網光纖通道(FCoE)。FCoE I/O和控制通信與正常的數據通信不同，在以太網幀頭字段中顯示以太網類型值。

人們也許會問，這不是我們解釋iSCSI的另一種形式的過多的行為嗎?總之，iSCSI使用TCP/IP協議。FCoE使用以太網。那么，他們有什么區別?

與作為TCP/IP通信出現在基礎網絡中的iSCSI不同，這個根本區別是，FCoE引進一個光纖通道轉發器(FCF)概念。FCF是以太網交換機中的一個邏輯光纖通道實體。這臺交換機把所有的FCoE通信轉發到FCF去處理。這允許強制執行每個跳點的光纖通道行為和其它控制，而不是簡單地交換以太網壓縮的存儲I/O并且使用一個用于連接的MAC地址表來控制發起者和目標之間的通信。

iSCSI過多的行為與FCoE的每個跳點的行為的一個重要區別是以太網對于存儲通信的熟悉。這還產生了一個統一結構。在這個結構中，數據和存儲通信共享一個基礎設施，同時單獨保持自己的行為特征。

然而，采用統一結構，你必須考慮能夠使用哪一個以太網網絡結構傳送FCoE通信。并非每一個結構都適合，因為建立有彈性的存儲局域網的基本原則之一是保持A面與B面的隔離。在統一結構網絡上傳送FCoE通信必須遵守這種行為規范。

vPC或者MLAG等分布式端口頻道技術能夠把A面/B面隔離開，并且一般都排除存儲通信路徑。例外的情況是端節點與第一跳點統一結構交換機之間的鏈路。分布式端口頻道向數據通信提供增加的冗余和帶寬，而存儲通信將利用傳統的多路徑。

VPLS、OTV、TRiLL/FabricPath等其它2層技術有任意點對任意點的連接模式，從而很難保持各個面的隔離。這些技術還不能保證無損失地傳送數據，因為不適合傳送FCoE通信，至少以目前的方式是不適合的。

生活在網絡邊緣

讓我們看看在我們網絡的邊緣是如何使用統一結構的。

許多現代的數據中心都應用了架頂式交換機概念。對于部署FCoE的機構來說，架頂式交換機已經成為統一結構網絡的一部分。在這些邊緣路由器上強制應用全光纖通道功能產生了管理負擔，不能很好地升級，特別是因為架頂式統一結構交換機的數量遠遠多于傳統存儲網絡中邊緣交換機的數量。

傳統的光纖通道SAN通過在邊緣存儲交換機上應用N_Port虛擬化功能或者NPV解決了這個問題。VPN允許邊緣存儲交換機像一個N_Port式的主機端口那樣顯示給SAN聚合或者核心交換機，同時，將來自網絡服務器的結構登錄(FLOGIs)信息作為結構發現(FDISC)信息。以NPV模式工作的存儲交換機需要最低的SAN配置，并且不消耗Domain ID資源。在任何單個結構中，Domain ID的數量限制是239個。要使NPV發揮作用，上游SAN交換機必須支持N_Port ID虛擬化或者NPIV功能。

統一結構在下面兩種情況模仿這個行為：單跳點FCoE和多跳點FCoE。

單跳點FCoE

在這個結構中，第一個跳點邊緣FCoE交換機通過一個傳統的光纖通道接口連接到一個上游SAN，并且通過一個以太網接口連接到一個上游IP網絡。當連接FCoE的服務器發送通信時，這個光纖通道壓縮部分根據以太網幀(FCF-MAC)和FCoE VLAN ID的目標MAC地址轉發到FCF。非FCoE通信將轉發到數據網絡。

實際上，在一個單個跳點FCoE結構中，架頂式交換機可作為分離器把存儲通信發送到SAN環境并且把數據通信發送到IP網絡。他們還能夠以NPV模式工作，就像傳統的邊緣存儲交換機一樣。

這種模式最適合作為建立一個更廣泛的統一結構網絡的第一步，并且它還保護在SAN聚合和核心的光纖通道技術中的投資以及在光纖通道附加存儲陣列中的投資。在服務器方面，1GB和10GB網絡接口卡將讓位于10GB融合的網絡適配器。

多跳點FCoE

在這個結構中，第一個跳點邊緣FCoE交換機通過一個統一結構以太網接口連接到一個上游的FCoE交換機，有效地創建一個多跳點FCoE結構。要實現NPV-NPIV運行的管理和伸縮性的優勢，FCoE使用名字分別是FCoE-NPV和FCoE-NPIV的類似的方法。在這里，以FCoE-NPV模式工作的第一個跳點FCoE交換機把服務器FLOGIs代理到一個上游的FCoE交換機。這臺交換機用作FCoE-NPIV。

以FCoE-NPV模式工作的FCoE交換機不擔任全面的光纖通道轉發器，并且僅需要最小的配置努力。它們還不消耗Domain ID。這是在多跳點FCoE統一結構環境中部署架頂式設備的最好的模式。

使用FCoE-NPV和FCoE-NPIV技術允許建造超出單個跳點范圍的FCoE網絡。然而，這不是做這個事情的唯一的方法。

另一種方法是使用FIP窺探技術。這種方法允許邊緣交換機窺探使用FCoE發起協議(FIP)發送的FCoE控制信息，以便提高增值的服務，特別是在保護發起者與FCF的關系以及防止它遭到中間人攻擊方面。FCoE-NPV取代FIP窺探功能并且提供更全面的服務。

現在，如果你要建立一個接觸范圍更遠的多跳點FCoE網絡會怎樣呢?串聯FCoE-NPV交換機是可能的，而串聯FIP窺探橋(snooping bridges)也是可能的。一些運行和功能的意義可能會引起存儲網絡設計人員的擔心。

串聯的FCoE-NPV交換機起作用，但是，這不是推薦人們采用的部署模式。在現實世界環境中，遠距離(超過兩個跳點)多跳點FCoE通過使用虛擬邊緣端口(VE_Ports)模仿傳統光纖通道網絡的行為來創建ISLs(Ethernet InterSwitch Links,以太網交換機間鏈路)。

VE_Ports端口還能夠使用TCP/IP覆蓋互聯。這是FCIP(IP光纖通道)做的事情。然而，沒有任何主流的可行模式使用FCIP來擴展FCoE，盡管這種應用在技術上是可能的。

然而，FCIP允許將ISLs擴展到我們的IP網絡能夠達到的范圍。這種解決方案依靠掩蓋中間節點上的存儲通信。因此，FCIP有與iSCSI類似的免責聲明。

在統一結構網絡的邊緣使用多跳點FCoE的一個替代的方法是使用802.1BR端口擴展器技術。

IEEE(國際電氣電子工程師學會)很快將批準這個標準。一些802.1BR標準之前的產品已經在出貨。對于使用端口擴展器是否屬于多跳點類別，或者是否應該考慮它是一個單個跳點設計，還是一個爭論的問題。

為統一結構增強以太網

在本文的開始部分，我們曾談到不利的網絡條件能夠對統一結構產生決定性的影響。傳統的以太網協議不能提供有保證的或者確定的傳送、差異化的流控制機制或者充分的帶寬分配控制。這引起了人們對于光纖通道通信的擔心。要解決這些擔心的問題，以太網必須增強以便創建一個名為“數據中心橋接”(DBC)的概念。具有DCB功能的交換機使用802.1數據中心橋接工作組制定的一些IEEE標準。這些關鍵的標準是：

·優先流控制。這個標準是根據802.3x流控制上的802.1Qbb定義的，是按照每個802.1p COS PAUSE(暫停)幀使用的，而不是按照每個物理鏈路PAUSE幀使用的。FCoE通信通常使用3的COS值標記，因此，在排隊緩存器短缺引起掉線之前，可以使用FCoE交換機提供有選擇的背壓，并且暫停以太網壓縮的存儲幀。

·增強的傳輸選擇。這個標準是根據802.1Qaz定義的，簡要說明了不同通信類別之間的帶寬分配。

·數據中心橋接交換(DCBX)是以LLDP協議為基礎的，是根據802.1AB協議定義的。這個協議用于相鄰交換機之間或者交換機與主機之間的發現、以及能力和設置的協商。DCBX對于數據中心橋接環境的配置的一致性也是很重要的。

在數據中心網絡中常見的另一個情況是輸出端效應。在這種情況下，來自多個輸入交換機端口的通信要發送到一個或者幾個輸出交換機端口。由于輸入的通信量大，輸出端口緩存可能過載，引起通信掉包。這種現象對于存儲通信是不理想的。

自然的數據中心橋接實施使用虛擬輸出排隊(VOQ)機制。這將使用類似于傳統光纖通道緩沖區到緩沖區的概念。采用VOQ，一個中央仲裁器為通過交換機轉發結構的幀分配傳送信用證。信用證是根據輸出端口緩沖區的可用性分配的。如果輸出端口緩沖區不能容納這個幀，信用證就不能發放，這個幀就要在輸入端口排隊。一旦這個輸入端口緩沖區不能夠容納額外的幀，優先流控制將啟動并且在鏈路上發出一個PAUSE(暫停)幀。

端口緩沖區、VOQ機制和PFC的可用性都是基于類別的行為，可以有選擇地應用到FCoE通信，確保它在網絡阻塞期間不被丟棄。這些行為的結合是一個非常強大的工具，用于在部署統一數據和存儲服務所需要的無損失以太網網絡。

FCoE和統一結構在融合的網絡傳送方面真正地翻開來新的一頁，允許經濟的部署模式和新的服務產品。將來，FCoE和統一結構將重新定義我們的數據中心網絡如何提供存儲和數據連接。