Le Fibre Channel sur IP (FCIP) est une technologie qui relie les réseaux de stockage SAN fondés sur Fibre Channel et les étend sur de grandes distances. Le FCIP regroupe plusieurs technologies de transport optimisées pour le déplacement des données de stockage et utilise le protocole Internet (IP) pour faire circuler les données sur un réseau étendu (WAN).
Cette technologie est essentielle pour les entreprises dont les données sont réparties sur plusieurs sites géographiquement dispersés — par exemple des immeubles de bureaux, des centres de données, des centres de données de reprise après sinistre et le cloud — car elle permet de transférer les données rapidement et efficacement, avec une faible latence.
Comment fonctionne le Fibre Channel sur IP (FCIP) ?
Le FCIP est essentiellement un protocole de tunnellisation qui utilise des réseaux IP largement disponibles pour connecter des réseaux de stockage Fibre Channel (FC) (SAN). Le FCIP combine les fonctionnalités du Fibre Channel avec TCP/IP, en intégrant ainsi toute la pile FC dans la pile TCP.
TCP/IP désigne un ensemble de règles qui régissent les connexions Internet entre les systèmes informatiques. Il détermine la manière dont les données sont échangées, divisées en paquets et dont les différents paquets sont adressés, transmis, acheminés et reçus, comme suit :
- Protocole de contrôle de transmission (TCP) —Crée des canaux de communication sur le réseau et gère le désassemblage des paquets pour leur transmission, puis leur réassemblage au point de réception
- Protocole Internet (IP) —Veille à ce que les paquets soient correctement adressés afin qu’ils arrivent à la bonne destination (adresse IP)
Cette suite de protocoles de communication forme une couche d’abstraction entre les applications Internet et l’infrastructure de routage et de commutation sous-jacente, en déterminant quel trafic va où.
Protocole de contrôle de transmission
Les mécanismes TCP confèrent au FCIP des fonctionnalités telles que le contrôle de la congestion, la détection et la récupération des erreurs, en reliant les liaisons FCIP à des connexions TCP afin de combiner la mise en réseau du stockage et la mise en réseau sur longue distance.
Protocole Internet
Le FCIP utilise l’IP pour le transport sur Internet tout en conservant les fonctionnalités essentielles de gestion des SAN distants grâce aux outils de gestion des SAN. Avec l’énorme gain de performances de l’IP permis par l’avènement des technologies Ethernet Gigabit, 10 Gigabit et 400 Gigabit en pleine émergence, la quantité de bande passante disponible renforce considérablement la valeur et la rentabilité du FCIP.
Tunnellisation FCIP
La tunnellisation FCIP transporte le trafic Fibre Channel sur des réseaux IP en divisant les trames de données FC, en les plaçant dans des paquets IP au sein du tunnel, puis en les reconstituant à la sortie. Cette approche de tunnellisation point à point relie de manière transparente deux fabrics SAN ou plus à travers les réseaux IP qui les séparent.
L’importance du Fibre Channel sur IP
Établir une connectivité Fibre Channel directe au moyen de câbles optiques sur de grandes distances coûte cher — il est bien plus rentable de s’appuyer sur le réseau IP existant, presque omniprésent. Grâce aux progrès de la technologie IP en matière de débit, il est logique que le FC utilise l’IP sur les longues distances.
Cela ouvre également la voie à une reprise après sinistre d’entreprise moins coûteuse. Les organisations peuvent ainsi installer des sites de reprise après sinistre sur des côtes opposées ou dans des États différents, où la géographie et les conditions météorologiques diffèrent, afin d’assurer la redondance. Si le réseau électrique tombe en panne dans une région, l’autre devrait rester opérationnelle et être immédiatement prête.
Dans certains cas, la tunnellisation transparente d’un commutateur FC à un autre via des réseaux IP étend les fonctionnalités de gestion des SAN à des continents entiers.
Cas d’utilisation du Fibre Channel sur IP
Le Fibre Channel est largement utilisé et présente de nombreux avantages. Voici quelques-unes de ses applications d’entreprise les plus courantes :
- Interconnexion des îlots de SAN : les réseaux de stockage peuvent être répartis sur de grandes distances, de quelques centaines de kilomètres à un continent entier.
- Centres de données de reprise après sinistre —Le FCIP permet de déplacer de grandes quantités de données à moindre coût, de manière fiable et répétable, d’un SAN à un autre, en multipliant les sites de reprise après sinistre.
- Amélioration de la qualité de service —Le FCIP peut fournir les niveaux de qualité de service supérieurs exigés par les SAN et de nombreuses applications.
- Sauvegarde à distance —Le protocole permet d’effectuer des sauvegardes et des réplications à moindre coût et sur de plus longues distances.
- Informatique distribuée —La faible latence et la rentabilité du FCIP permettent de partager des ressources et de déplacer des données entre différentes zones géographiques.
- Simplification des SAN —L’utilisation de ce protocole peut simplifier la gestion d’un vaste réseau distribué de SAN et réduire les coûts en tirant parti des réseaux IP existants.
Le FCIP peut également servir à combiner les fonctionnalités du Fibre Channel et de l’interface iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface). En tant que solutions de stockage complémentaires, le FCIP peut relier des îlots FC sur des réseaux IP, tandis que l’iSCSI peut aider les hôtes fondés sur l’IP à accéder à des stockages iSCSI ou connectés en FC.
Cependant, ils sont généralement utilisés à des fins différentes : alors que les commandes SCSI prennent en charge l’accès aux disques en entrée/sortie sur un réseau IP, le FCIP utilise l’IP pour transporter des trames SCSI et non-SCSI sur des réseaux IP.
Avantages du FCIP
Les avantages du FCIP pour les entreprises sont nombreux, notamment les suivants :
- Latence réduite —Le FCIP fonctionne efficacement sur de longues distances et inclut des fonctionnalités telles que la mise à l’échelle des fenêtres et les acquittements sélectifs pour accélérer le trafic TCP traditionnel.
- Regroupement des paquets —Cette technique réduit encore la latence en reconditionnant plusieurs petits paquets en un seul paquet plus volumineux.
- Contrôle dynamique des chemins —Le système recherche et utilise le chemin le plus rapide vers les sites distants.
- Réduction de la congestion —Le système trouve le meilleur chemin pour offrir les performances les plus élevées sur les réseaux.
- Reconstitution en temps réel des paquets perdus —Elle élimine les délais courants lorsque plusieurs retransmissions aller-retour sont nécessaires.
- Réordonnancement des paquets —Le système reconnaît et remet automatiquement dans le bon ordre les paquets mal ordonnés.
- Davantage de flexibilité —Les organisations peuvent utiliser la connectivité FC pour le stockage à faible latence et critique, et l’IP pour le stockage et les applications non temps réel ou moins coûteux.
Les défis du FCIP
Malgré ses nombreux avantages, le FCIP présente quelques limites largement reconnues.
Un compromis par rapport au Fibre Channel pur
La combinaison du FC et de l’IP ajoute divers services et permet d’atteindre de plus grandes distances à moindre coût pour la reprise après sinistre et le transport des données, mais son inconvénient est qu’elle ne peut égaler le FC pur en matière de performances, de fiabilité, d’intégrité des données ou de facilité de gestion. Le taux de disponibilité d’un SAN FC est supérieur à celui du FCIP, car ce dernier utilise des réseaux IP.
Les délais réseau, les pertes de paquets et la latence sont plus fréquents sur les réseaux IP que sur des SAN entièrement FC. Le trafic, les applications et les données qui utilisent le FCIP doivent être clairement définis, et le trafic critique doit rester au sein d’un SAN FC.
Absence de sécurité
Le FCIP n’intègre aucune sécurité. Il s’agit d’une faiblesse courante de nombreux protocoles et applications conçus d’abord pour la fonctionnalité, les problèmes de sécurité n’ayant été pris en compte que plus tard. Heureusement, la suite de protocoles IPSEC fournit des services de confidentialité des données, d’authentification et de gestion des clés.
Complexité
Le dépannage et l’analyse des performances du FCIP peuvent être délicats. Au sein d’un SAN FC, un administrateur SAN compétent et expérimenté est nécessaire pour résoudre les problèmes, mais avec le FCIP, une expertise à la fois des SAN et des réseaux IP est essentiellement requise pour évaluer l’ensemble du chemin des données, qui s’étend sur le fabric FC, un réseau local IP et un réseau étendu IP.
En résumé
Le FCIP et les SAN FC ont tous deux leur place dans l’entreprise. Le FCIP permet d’utiliser des routeurs qui relient des SAN sur de grandes distances et transmettent les données entre les fabrics SAN sans nécessiter de câblage FC coûteux entre les sites. Les LAN et WAN existants assurent l’interconnexion.
Le FCIP constitue également un excellent moyen de réduire les coûts de reprise après sinistre — la réplication de centres de données sur de grandes distances au moyen du FC est coûteuse. L’ajout de l’IP réduit les dépenses et permet de déplacer de grandes quantités de données de manière fiable et relativement rapide.
De nombreuses organisations ont déjà investi massivement à la fois dans le FC et l’IP et utilisent des WAN fondés sur l’IP pour de nombreuses fonctions. S’appuyer sur les réseaux IP existants avec le FCIP peut offrir une solution simple et économique pour étendre les SAN.
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