fibre channel over ethernet(fcoe)是一個(gè)把fibre channel(fc)中的幀(frame)封裝到一個(gè)增強(qiáng)的以太網(wǎng)(ethernet)中的傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它應(yīng)用與組件存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于fcoe的介紹網(wǎng)絡(luò)上非常多，但大多都比較分散。本文通過(guò)總結(jié)了8個(gè)關(guān)于 fcoe的技術(shù)細(xì)節(jié)，將存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)fcoe中必須要了解的知識(shí)進(jìn)行整理。

1.fcoe就是用以太網(wǎng)來(lái)傳輸fc：

fcoe的全稱是fiber channel over ethernet，旨在通過(guò)以太網(wǎng)直接傳輸光纖協(xié)議，讓存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)可輕易跨越光纖和以太網(wǎng)的界限，通過(guò)同一種截物理介質(zhì)(以太網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行傳輸，同時(shí)保留了fc中的上層協(xié)議的特性，例如數(shù)據(jù)一致性，流控制等，但不使用原先光纖網(wǎng)絡(luò)的物理線路與接口。目的在于降低用戶在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和管理方面的成本和復(fù)雜性。

2.fcoe的優(yōu)勢(shì)是融合網(wǎng)絡(luò)和未來(lái)高速帶寬的預(yù)期：

fcoe的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，部署fcoe以后，企業(yè)只需要使用以太網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)，而不是原來(lái)使用光纖網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合。同時(shí)減低線路的總數(shù)，主機(jī)端接口卡(hba，網(wǎng)卡)等的總數(shù)。而這兩者會(huì)被集成為同一個(gè)接口設(shè)備 – 融合網(wǎng)卡 converged network adapter(cna)用來(lái)同時(shí)處理fc協(xié)議和tcp/ip協(xié)議，從而保證在同一個(gè)主機(jī)接口上對(duì)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和ip網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離。另外，未來(lái)fcoe可能會(huì)提供相比f(wàn)c網(wǎng)絡(luò)更大的帶寬，fcoe目前起始就是用10 gb的以太網(wǎng)，而40 gbps和100 gbps的以太網(wǎng)也相信在不久的將來(lái)也會(huì)推出，相對(duì)fc網(wǎng)絡(luò)方面，8gb和16gb是主流，最新的32gb也剛剛出現(xiàn)，但相對(duì)也在起步階段的100gb以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)還是稍遜不少。

3.fcoe主要協(xié)議還是fc，只是封裝以后用以太網(wǎng)介質(zhì)傳輸：

fcoe協(xié)議的發(fā)明目的很簡(jiǎn)單，用來(lái)把 fc協(xié)議封裝到以太網(wǎng)之中。下面一張圖可以很清楚的清楚的看到一個(gè)fcoe的幀包含哪些部分。fc幀和以太網(wǎng)幀，在fcoe中的傳輸是一1：1的對(duì)應(yīng)關(guān)系存在，沒(méi)有任何封包和合并多個(gè)fc幀到一個(gè)以太網(wǎng)幀的情況。因此，在fcoe數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)節(jié)點(diǎn)上(網(wǎng)卡，交換機(jī))都需要啟用巨幀jumbo frame 以支持封包以后的以太網(wǎng)幀的傳輸(以太網(wǎng)原來(lái)默認(rèn)幀最大1500字節(jié)，傳輸fc幀需要2112)。不同的廠商的產(chǎn)品默認(rèn)的巨幀mtu有所不同，比如思科的 nexus默認(rèn)值是2158。

4.fcoe需要配合特定設(shè)備，且運(yùn)行在增強(qiáng)的以太網(wǎng)上：

fcoe其實(shí)不能運(yùn)行于普通的10/100mb， 1gb和10gb的以太網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槠胀ǖ囊蕴W(wǎng)并不是lossless ethernet，它不包含任何重傳(重傳由上層的tcp 協(xié)議控制)和流控制技術(shù)， 保證傳輸?shù)裙δ堋coe所運(yùn)行的以太網(wǎng)絡(luò)是一種增強(qiáng)的以太網(wǎng)絡(luò)(enhanced ethernet)，可以包含這些功能。不同的廠商對(duì)這種增強(qiáng)命名有所不同，思科把它叫做data center bridging(dcb)，博科和其他廠商則把它叫做 converged enhanced ethernet(cee)。

現(xiàn)有的支持1gb以太網(wǎng)絡(luò)的rj45的cat-5和cat-6網(wǎng)線也不能支持fcoe的產(chǎn)品，轉(zhuǎn)移到fcoe的用戶可以選擇現(xiàn)有光纖線和一種新類型的扁平線纜(twin axial)作為傳輸介質(zhì)。fcoe同時(shí)還需要配合converged network switch(cns)作為連接以太網(wǎng)和光纖網(wǎng)絡(luò)的橋梁

5.enhanced/lossless ethernet比普通以太網(wǎng)增加了一些流控制協(xié)議;

原先的以太網(wǎng)使用到了一種叫做pause的機(jī)制，pause機(jī)制可以防止瞬時(shí)過(guò)載導(dǎo)致緩沖區(qū)溢出時(shí)不必要的幀丟失，實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單的停-等式流量機(jī)制，來(lái)提高傳輸?shù)馁|(zhì)量。而原有的pause機(jī)制在決定對(duì)特定端口進(jìn)行停-起的操作的時(shí)候并沒(méi)有一個(gè)優(yōu)先級(jí)的控制。增強(qiáng)的以太網(wǎng)解決這個(gè)問(wèn)題，在原有的以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加了一些擴(kuò)展的協(xié)議機(jī)制，使得讓以太網(wǎng)更適合存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。這種控制機(jī)制主要包括以下幾種：

priority flow control(ieee 802.1qbb)和 enhanced transmission selection(ieee 802.1qaz)，它們的作用是可以對(duì)幀的傳輸優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)整。例如將存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的幀的優(yōu)先級(jí)調(diào)高，獲得更高的帶寬，以保證存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量。

congestion notification(ieee802.1qau)作用是對(duì)以太網(wǎng)中造成沖突的源和目標(biāo)端同時(shí)叫停的機(jī)制。

另外，增強(qiáng)的以太網(wǎng)還提供了二層網(wǎng)絡(luò)的多路徑機(jī)制，替代原有spanning tree protocol(stp)只支持單路徑。

6.fcoe網(wǎng)絡(luò)中的端口和fc網(wǎng)絡(luò)類似，只是叫法不同：

n_ports(hba和存儲(chǔ)fc前端口)在fcoe中叫做vn_ports(cnaa和存儲(chǔ)fcoe端口)

f_ports(fabric端口)在fcoe中叫做vf_ports(fcoe交換機(jī)的端口)

e_ports(fc交換機(jī)到fc交換機(jī))在fcoe中叫做ve_ports(fcoe以太網(wǎng)交換機(jī)互聯(lián)的端口)

7.fcoe應(yīng)用場(chǎng)景是對(duì)現(xiàn)有存儲(chǔ)架構(gòu)的擴(kuò)展，而不是作為iscsi或者nas的替代：

如果你的企業(yè)在以太網(wǎng)上部署存儲(chǔ)，如果你的規(guī)模不是很大，iscsi和nas都是在block和file端很好的選擇。那如果您的企業(yè)已經(jīng)有更大規(guī)模的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，在新建基礎(chǔ)架構(gòu)的情況，使用融合的fcoe網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)兼顧block和file存儲(chǔ)，10gb的速度可以同時(shí)用來(lái)支持 fcoe，iscsi，nas，將來(lái)以太網(wǎng)的高速發(fā)展也會(huì)使得企業(yè)在部署fcoe上得益。

8.emc的存儲(chǔ)產(chǎn)品全面支持fcoe：

emc的存儲(chǔ)產(chǎn)品已經(jīng)從2010開(kāi)始逐步支持fcoe網(wǎng)絡(luò)，emc支持fcoe的的產(chǎn)品列表參考：emc產(chǎn)品的fcoe的兼容性列表