Le Fibre Channel over Ethernet (FCoE) encapsule et transmet des trames Fibre Channel (FC) sur des réseaux Ethernet améliorés. Il combine les avantages d’Ethernet pour le partage d’informations sur un réseau local (LAN) et les capacités de gestion du stockage du FC, utilisé dans un réseau de stockage (SAN). Il permet aux deux types de trafic de transiter par le même câble physique tout en préservant les avantages du protocole FC. Certaines entreprises utilisent le FCoE pour faire totalement converger leurs réseaux LAN et SAN.
Pour le stockage d’entrée de gamme, les entreprises peuvent trouver iSCSI suffisant ; lorsque les performances, la fiabilité et la faible latence sont primordiales, un SAN FC est le choix qui s’impose. Le FCoE se situe entre les deux : il offre un compromis entre performances et coûts, ainsi qu’une voie de transition progressive depuis un SAN FC traditionnel, bien plus coûteux, vers des solutions Ethernet plus abordables.
Voici ce qu’il faut savoir sur la technologie de stockage FCoE.
Comment fonctionne le Fibre Channel over Ethernet (FCoE) ?
Le FCoE fonctionne de manière similaire au Fibre Channel, à ceci près qu’il encapsule les trames FC dans un en-tête Ethernet plutôt que dans un en-tête FC. Le trafic de stockage et de données est transmis depuis un adaptateur réseau convergé (CNA), qui intègre un adaptateur de bus hôte FC (HBA) et une carte d’interface réseau (NIC) pour le trafic Ethernet TCP/IP.
Cette possibilité est rendue accessible par les améliorations apportées aux normes IEEE Data Center Bridging, qui adaptent le fonctionnement d’Ethernet afin de prendre en charge la convergence des entrées/sorties (E/S) du LAN et du SAN sur la même infrastructure réseau Ethernet physique. Cela permet de contourner le fait que le FC est un protocole sans perte qui utilise des crédits entre tampons pour garantir que les trames ne sont pas perdues. Ethernet ne possède pas cette capacité sans perte : il s’appuie sur d’autres protocoles, comme TCP, pour les accusés de réception et les retransmissions afin d’éviter la perte de paquets.
Les trames FC ne sont jamais segmentées pour être envoyées sur plusieurs trames Ethernet. Il est toutefois important de comprendre que le trafic de données nécessite toujours une adresse MAC. Pour cela, l’interface physique est virtualisée en une carte réseau virtuelle dotée d’une adresse MAC pour le trafic de données, ainsi qu’en un HBA virtuel pour le stockage. Pour le reste, le FCoE fonctionne exactement comme le Fibre Channel traditionnel.
L’importance du Fibre Channel over Ethernet (FCoE)
Les réseaux Ethernet sont omniprésents. On les trouve dans les bureaux, les centres de données, de nombreux foyers et la plupart des entreprises. Les débits ont dépassé les 100 Gbit/s, et la feuille de route actuelle va jusqu’à 400 Gbit/s. Il est donc logique que le FC tire parti de cette omniprésence.
Les améliorations d’Ethernet permettant le FCoE ont permis à de nombreuses grandes entreprises de l’adopter, et la plupart des fournisseurs d’équipements et de logiciels le prennent en charge. Dans certains cas, notamment pour les serveurs, il est possible d’exécuter le FCoE sur une carte réseau Ethernet standard. Toutefois, les utilisateurs du FCoE exigent généralement de hautes performances, et celles-ci sont optimales avec un CNA.
Le FCoE fonctionne en réalité à une couche différente de la pile par rapport à Ethernet, ce qui le rend routable sur des réseaux non contigus. Utilisé dans un SAN, il est bien plus abordable qu’une solution reposant exclusivement sur le FC, puisqu’il élimine la nécessité d’acheter du matériel FC dédié. En outre, les compétences nécessaires à l’exploitation du FCoE sont plus courantes que celles requises pour un SAN FC, ce qui réduit les coûts de personnel et accroît la fiabilité.
Avantages du Fibre Channel over Ethernet
Le FCoE offre de nombreux avantages dans un large éventail d’applications. Voici les plus courants :
- Réduction des coûts —Les entreprises qui souhaitent utiliser le FC pour le stockage peuvent recourir au FCoE pour bénéficier de nombreux avantages similaires à moindre coût, sans avoir à acheter autant de matériel FC dédié.
- Manque de compétences techniques —Il peut être difficile et coûteux de recruter des administrateurs SAN chevronnés. Le FCoE peut toutefois être administré par des professionnels expérimentés en Ethernet et en iSCSI après une certaine formation.
- Amélioration des performances —Le FCoE offre de meilleures performances que les réseaux iSCI, sans toutefois égaler le FC utilisé seul. Les entreprises qui exploitent un SAN iSCI constateront un gain de performances en passant au FCoE.
- Modernisation des SAN —De nombreux SAN arrivent en fin de vie et leur mise à niveau peut coûter cher. L’ajout de solutions FCoE basées sur Ethernet permet de limiter les coûts, puisqu’un réseau Ethernet et des NIC sont déjà en place, même s’il peut être nécessaire d’ajouter des CNA ainsi que des commutateurs multiprotocoles.
- Flexibilité —Le FCoE apporte souvent davantage de flexibilité aux environnements de serveurs fortement virtualisés ou mutualisés. Les charges de travail et les machines virtuelles (VM) issues des mêmes serveurs physiques peuvent se connecter à différents types de stockage, ce que le FCoE facilite.
Les défis du FCoE
Le FCoE présente certains défis et certaines limites que les utilisateurs doivent connaître. Voici les plus courants :
- Concurrence sur le réseau —L’exploitation de réseaux SAN FC et Ethernet distincts permet d’éloigner le trafic de stockage critique du réseau de données. En revanche, le FCoE fait transiter le trafic de stockage sur le même réseau que les autres flux, ce qui peut entraîner une concurrence sur le réseau, des délais et des goulots d’étranglement.
- Compatibilité —Le FCoE nécessite souvent de nouveaux adaptateurs réseau et des commutateurs spécialement conçus. Certains équipements prennent en charge plusieurs protocoles et peuvent exécuter simultanément du trafic FC et Ethernet, mais les problèmes de compatibilité doivent être pris en compte avant l’achat.
- Mise en œuvre —Les SAN FC ayant la réputation d’être complexes, certains peuvent sous-estimer les efforts nécessaires pour migrer du FC vers le FCoE. Une planification rigoureuse est indispensable pour réussir cette transition.
En résumé
Si un réseau SAN FC moderne est opérationnel, il n’est pas nécessaire de passer au FCoE. En revanche, si cette infrastructure vieillit, son extension avec du FCoE mérite d’être envisagée. Les entreprises peuvent étudier une transition progressive d’une architecture entièrement FC vers une architecture intégrant du FCoE, en introduisant des commutateurs hybrides et d’autres équipements prenant en charge les deux technologies.
Le FCoE peut réduire les coûts de stockage et de nombreuses applications peuvent fonctionner correctement, même si la concurrence sur le réseau pose parfois problème. Toutefois, pour obtenir les meilleures performances de stockage possibles, les SAN FC restent la meilleure option. Il convient néanmoins de noter que le FCoE offre un transfert de données relativement rapide associé à une latence relativement faible. Il comble efficacement l’écart de performances entre le FC et Ethernet. Le FCoE peut donc souvent répondre aux exigences des charges de travail intensives. Certains l’utilisent même avec succès pour l’intelligence artificielle (IA), l’analyse de données en temps réel et les applications de calcul haute performance (HPC).
Les entreprises qui envisagent le FCoE doivent évaluer leurs exigences globales en matière de performances. Le FCoE offre un transfert de données plus rapide et une latence plus faible que les réseaux de stockage iSCSI traditionnels. Bien que le FCoE soit bien moins coûteux que le FC, il reste plus cher qu’une architecture SAN iSCSI simple, reposant sur du matériel standard.
Pour en savoir plus, consultez 5 Types of Enterprise Data Storage afin de découvrir les différentes approches adoptées par les entreprises pour conserver et accéder aux énormes volumes de données qu’elles recueillent et dont elles dépendent pour prendre leurs décisions.