FCoE

Fibre-Channel over Ethernet verbindet SAN und LAN

17.10.2008
FCoE soll den Datenverkehr in einem FC-SAN über das lokale produktive Netz via Ethernet übertragen. Ziel ist es, die I/O-Aufgaben über Ethernet zu konsolidieren und dadurch die Komplexität im Datenzentrum zu reduzieren. So lautet eine Definition, die kurz und knapp daher kommt, aber eine Menge Erklärungsbedarf nach sich zieht.

Kaum haben sich IT-Manager an die Qual der Wahl für die Speicherlandschaft gewöhnt, schon wird ihnen eine weitere Alternative vor die Nase gesetzt. Neben den für SAN-Umgebungen eingesetzten Protokollen Fibre-Channel (FC) und iSCSI drängt nun eine dritte Variante ins Rampenlicht: Fibre-Channel over Ethernet, kurz FCoE.

Warum FCoE?

Man könnte leicht auch zum Schluss kommen, FCoE sei überflüssig, gibt es mit Fibre-Channel und dem als günstige Alternative bekannten iSCSI-Protokoll doch ausreichende Technologien, Speicherlandschaften zu vernetzen. Wieso also FCoE?

Ein wichtiges Argument ist die Vereinheitlichung des Datenverkehrs im Unternehmensnetz. Derzeit läuft es meistens so: das lokale Netz, LAN, nutzt Ethernet und das TCP/IP-Protokoll für seine Datentransfers. Dedizierte Speichernetze, SANs, kommunizieren über Fibre-Channel. Datenzentren nutzen für verschiedene Netzwerk-Typen getrennte Interface-Module in den Servern, nämlich Network Interface Cards (NICs) für Ethernet und FC, ebenso separate redundante Switches. Das treibt sowohl die Kosten als auch den Verwaltungsaufwand für den Administrator in die Höhe. Können die FC- und Ethernet-Netze aber eine gemeinsame Infrastruktur nutzen, sind genau diese Bedenken aus dem Weg geräumt.

Jetzt wird auch klar, dass sich FCoE nicht gegen Fibre-Channel positioniert, sondern gegen iSCSI. Das Protokoll reduziert die Kosten für eine Speichervernetzung, da es SCSI-Befehle über Ethernet und TCP/IP verschickt und so keine teure FC-Landschaft benötigt. Für viele Mittelständler ist das eine betriebswirtschaftlich weitaus attraktivere Alternative.

FCoE vs. iSCSI – das Duell

Klassisches Fibre-Channel verliert gegen iSCSI vor allem bei den Kosten. iSCSI nutzt die bestehende Infrastruktur, während die IT-Abteilung für ein FC-SAN komplett neue Komponenten braucht. Als neue Technologie verfügt FCoE über alle Eigenschaften, die iSCSI auch hat, inklusive dem Kostenargument.

Doch statt FC-SANs durch FCoE zu ersetzen, kommt das Protokoll vorranging für die Netze in Betracht, die bereits eine FC-Umgebung implementiert haben. Hier aus Kostengründen auf iSCSI umzuschwenken wäre falsch, die Investitionen in die FC-Landschaft sind sehr hoch und wären bei einem Umbau für die Katz gewesen. Mit FCoE kann ein Unternehmen die bestehende FC-Landschaft nutzen und alle Erweiterungen über Ethernet anbinden. Management-seitig soll das kein Problem sein, weil FCoE mit reinen FC-Netzen kompatibel ist, heißt es.

Vergangenes Jahr preschte auch Cisco mit der Idee in die Öffentlichkeit, FC übers Ethernet zu schicken. Freilich nicht ganz uneigennützig, denn mit iSCSI hat ein Konkurrent zu Fibre-Channel die Bühne betreten und Cisco ist im FC-Geschäft dick drin. Der Netzwerkausrüster hatte sich schnell bei Nuova eingekauft, einer bis dahin völlig unbekannten Firma, die sich schon länger mit FCoE beschäftigt. Im April dieses Jahres übernahm Cisco Nuova ganz.

Uneinigkeit über die Marktreife

Eine offizielle Roadmap für die Weiterentwicklung von FCoE steht derzeit noch aus. Neben Cisco und Nuova haben unter anderem Brocade, EMC, Emulex, IBM, Intel und Sun einen gemeinsamen Entwurf ausgearbeitet, die derzeit beim T11-Komitee des ANSI (American National Standards Institute) liegt und geprüft wird.

Anfangs haben sich vor allem iSCSI-affine Hersteller gegen FCoE gewehrt. Und natürlich fiel der Vorwurf, FCoE sei nur eine Marketing-Erfindung der FC-Hersteller. Inzwischen arbeiten jedoch alle mit, auch Microsoft und Network Appliance. Zertifiziert ist aber noch nichts.

Extrem optimistisch zeigt sich Cisco. Schon Ende 2009 sollen die ersten SAN-Arrays mit nativem FCoE-Support vom Band rollen, prophezeit der Hersteller in US-Medien. Der große Konkurrent Brocade geht die Sache langsamer an. Erst 2011 könnten größere Mengen eingesetzt werden, heißt es. Andere, wie QLogic beispielsweise, wollen bereits Produkte auf den Markt bringen bevor der Standard endgültig fertig ist.

Allerdings ist nicht die Produktion das Problem. Eher ist es so, dass noch nicht alle technischen Fragen beantwortet sind. Nicht umsonst liegt der Entwurf auch bei der IEEE. Ethernet ist leider bekannt für seine Paketverluste. Diese Unzuverlässigkeit muss noch behoben werden. Abgesehen davon kann Ethernet mit Übertragungsraten von inzwischen 10 Gbit/s der klassischen FC-Technik sehr wohl das Wasser reichen.

Eingeschränkter Einsatz

Auch wird FCoE keine langen Distanzen überbrücken. Gedacht ist das Protokoll für lokale Netze, ebenso wie FC heute im Einsatz ist. Branchenbeobachter gehen davon aus, dass die Technologie zunächst am Netzwerkrand arbeiten wird, dort wo Blade-Switches so genannte Converged Network Adapter (CNAs) nutzen (das sind im Grunde Host Bus Adapter für FCoE), um sich sowohl über FC als auch über Ethernet zu den Hosts zu verbinden. Später dann soll sich FCoE auch im Core-Bereich ansiedeln und die Rolle einer echte Switching Fabric für beide Welten, Speicher und Rechenressourcen, übernehmen können.

Doch es gibt auch schon fertige Produkte, die FCoE fest einplanen. Intel hatte im April angekündigt, seine neuen 10-GBit-Ethernet-Adapter unterstützten künftig auch FCoE. Cisco bringt mit dem "Nexus 5000" eine neue Switch-Generation heraus, die sich im virtualisierten Rechenzentrum richtig wohl fühlen soll. Storage-Datenströme über Ethernet seien damit kein Problem mehr, meint Cisco.

Und Brocade hat sich erst im Juli Foundry Networks unter den Nagel gerissen und ist damit eine ziemlich gute Verbindung eingegangen. Brocade baut Hardware und Software für die Speicherlandschaft, Foundry ist im klassischen Unternehmensnetz unterwegs. Brocade kann sich künftig also in der FC- und in der Ethernet-Welt ausbreiten und damit die Konvergenz erfüllen, die mit FCoE angestrebt wird.