Entender o Fibre Channel

Malhas FC

Uma malha FC é uma topologia de rede comutação que interconecta dispositivos FC usando switches FC, geralmente para criar um SAN. Um switch FC é um switch de rede de Camada 3 compatível com o protocolo FC, encaminha o tráfego FC e fornece serviços FC aos componentes da malha FC. Os dispositivos FC geralmente são servidores ou dispositivos de armazenamento, como matrizes de disco.

Os switches chamados de forwarders FCoE (FCFs) executam um subconjunto de funções de switch FC. Uma FCF é um switch de rede de Camada 3 compatível com o protocolo FC e encaminha o tráfego FC, mas não fornece serviços de rede.

Quando configurado como um gateway FCoE-FC, o switch QFX3500 atua como um proxy para a funcionalidade FCF de um switch FC. O gateway oferece dispositivos FCoE na rede Ethernet acesso à rede FC sem exigir que os switches FC na SAN ofereçam suporte a interfaces Ethernet. O gateway não é uma FCF e não fornece serviços FC.

O design de rede FC costuma usar duas malhas (topologia dual-rail) para redundância. As duas malhas se conectam a dispositivos de borda, mas não estão conectadas de outra forma, de modo que, se uma malha cair, a outra malha pode continuar a fornecer conectividade.

Tipos de porta FC

O switch QFX3500 oferece suporte aos seguintes tipos de porta FC:

• N_Port — uma N_Port é uma porta no nó de um dispositivo FC, como um servidor ou um dispositivo de armazenamento, e também é conhecida como uma porta de nó.

• F_Port — Uma F_Port é uma porta em um switch FC que se conecta a um dispositivo FC N_Port em uma conexão ponto a ponto. F_Ports também são conhecidas como portas de malha.

Esses tipos de porta são um subconjunto dos tipos de porta FC existentes que podem ser suportados em uma malha FC.

FC Switches

Os switches FC fornecem serviços FC para a rede FC. Os switches FC encaminham o tráfego de Camada 3. Eles podem transportar uma combinação de tráfego FC nativo e outros tráfegos, como Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI) ou FCoE, ou podem transportar apenas tráfego FC nativo. Quando um switch FC oferece suporte a FCoE, ele combina funções de encerramento de FCoE com a pilha FC em um elemento de comutação FC. Este também é conhecido como um switch de pilha dupla.

Quando os switches FC oferecem suporte a FCoE, eles apresentam interfaces FC virtuais na forma de F_Ports virtual (VF_Ports) aos nós FCoE (ENodes) em dispositivos FCoE. Um VF_Port é um endpoint em uma conexão virtual ponto a ponto com uma N_Port virtual de ENode (VN_Port). Um VF_Port emula um FC F_Port nativo e executa funções semelhantes. Uma VF_Port é uma porta intermediária em uma conexão entre um dispositivo FCoE, como um servidor na rede Ethernet e um dispositivo de armazenamento no FC SAN.

Os switches FC que oferecem suporte a FCoE contêm pelo menos um controlador de acesso de mídia Ethernet (MAC) sem perdas emparelhado com um controlador FCoE. O Ethernet MAC sem perdas implementa extensões de Ethernet para evitar a perda de quadros devido ao congestionamento. O controlador FCoE instancia e encerra instâncias de porta virtual conforme necessárias. Cada instância VF_Port tem um link virtual exclusivo para um ENode VN_Port.

O suporte a FCoE também requer um ponto final de enlace FCoE (LEP) para cada conexão VF_Port. Um FCoE LEP é uma interface FC virtual mapeada na interface Ethernet física. Ele transmite e recebe quadros FCoE no link virtual, e lida com o encapsulamento de quadros FC para tráfego que vai do switch FC para o dispositivo FCoE e o des encapsulamento de quadros de tráfego recebido do dispositivo FCoE.

Quando você configura o switch QFX3500 como um gateway FCoE-FC, o gateway executa essas funções de conversão FC-to-Ethernet e Ethernet-to-FC para que o switch FC não precise de portas Ethernet (FCoE).

Adaptadores

Os adaptadores de ônibus de hospedagem FC (HBAs) em switches e dispositivos FC executam funções semelhantes às dos adaptadores de Ethernet em switches e dispositivos Ethernet. Switches que executam funções FCoE e dispositivos FCoE têm adaptadores de rede (CNAs) convergidos que oferecem suporte às funcionalidades nativas de FC e Ethernet.

virtualização de ID N_Port (NPIV)

O FC requer um enlace ponto a ponto exclusivo entre o switch FC (F_Port) e cada host N_Port. Para evitar o uso de um link físico para cada F_Port para N_Port conexão, as conexões de porta devem ser virtualizadas para que possam compartilhar um enlace físico, mantendo a separação lógica.

O FC consegue isso permitindo que você crie um link virtual independente para cada sessão fc mapeando cada sessão para uma N_Port virtualizada. Esse processo é chamado N_Port virtualização de ID (NPIV).

O NPIV faz cada enlace virtual parecer um enlace de ponto a ponto dedicado. Dessa forma, vários dispositivos FC e vários aplicativos ou máquinas virtuais (VMs) em um único dispositivo FC podem se conectar a um switch FC usando uma porta física em vez de usar uma porta física para cada conexão. O link virtual cria um limite seguro entre o tráfego de diferentes fontes em uma única conexão física.

O NPIV funciona criando um identificador de porta virtual exclusivo para cada conexão lógica em uma porta física. Conceitualmente, isso é semelhante à divisão de uma única interface física em várias interfaces lógicas ou subinterfaces. Um identificador de porta virtual consiste no nome mundial exclusivo (WWN) da porta, combinado com um Fibre Channel ID (FCID) que o switch FC atribui à conexão virtual. Isso cria um adaptador de ônibus de host virtual (HBA) para cada link virtual que identifica com exclusividade o link para o switch FC.

Serviços FC

Quando você configura o switch QFX3500 como um gateway FCoE-FC, o gateway conecta dispositivos FCoE na rede Ethernet à malha FC. O gateway não fornece serviços FC diretamente. O gateway faz login na malha FC e obtém serviços FC da malha FC, incluindo:

• Servidores de gerenciamento

  • Servidor de zona — define quais dispositivos podem se conectar entre si na malha FC.

  • Servidor de configuração de malha — descubra a topologia e atributos da malha FC.

  • Servidor de políticas — Distribui as regras para administrar, gerenciar e controlar o acesso aos recursos da malha FC.

  • Servidor de gerenciamento de HBA — registra informações de HBA com a malha FC.

• Gerenciador de domínio — aloca IDs de domínio para switches virtuais.

• Servidor de login de malha — fornece serviços de login ao gateway para que as portas FC nativas no gateway possam realizar login de malha inicial (FLOGI) na malha FC e logins posteriores de descoberta de malha (FDISC) para as portas físicas e virtuais nos dispositivos FCoE na rede Ethernet. Isso inclui alocar IDs de Fibre Channel (FCIDs) para portas.

• Nome do servidor — descobre, registra e não registra N_Port atributos, incluindo os atributos das portas FC nativas no gateway que se conectam à malha FC.

• Servidor de eventos — valida os eventos recebidos para garantir a integridade da transação.

• Servidor de tempo — mantém um tempo comum para dispositivos na malha FC.

• Controlador de malha

  • Fabric Shortest Path First (FSPF) — A malha FC fornece seleção de caminho de estado de enlace para o gateway.

  • Notificação de alteração de estado (SCN) / servidor de notificação de alteração de estado registrado (RSCN)— Notifica os nós apropriados quando novos dispositivos ficam on-line, quando outros nós falham ou quando alterações em um nó on-line afetam a operação do sistema.