파이버 채널 개요
Fibre Channel(FC)은 네트워크 요소를 상호 연결하고 서로 통신할 수 있는 고속 네트워크 기술입니다. 국제 정보 기술 표준 위원회(INCITS) T11 기술 위원회는 FC 표준을 설정합니다.
FC 네트워크는 유연한 네트워크 토폴로지와 결합된 무손실 전송과 같은 고성능 특성을 제공합니다. FC는 시작자와 대상 간의 안정적이고 무손실의 순서대로 프레임 전송을 제공하기 때문에 주로 SA(Storage Area Network)에서 사용됩니다. FC 구성 요소에는 FC 디바이스를 상호 연결하고 FC 디바이스와 FCoE(Fibre Channel over Ethernet) 디바이스를 상호 연결할 수 있는 초기자, 목표 및 FC 지원 스위치가 포함됩니다. 시작자는 I/O 명령을 시작합니다. 대상에 I/O 명령이 수신됩니다. 예를 들어, 서버는 스토리지 장비 대상에 대한 I/O 요청을 시작할 수 있습니다.
주니퍼 네트웍스 QFX3500 스위치는 이더넷 액세스 포트뿐만 아니라 네이티브 FC 포트를 가지고 있으며, FCoE-FC 게이트웨이 또는 FCoE 전송 스위치로 기능할 수 있습니다. 다른 모든 QFX 시리즈 스위치와 EX4600 스위치는 이더넷 액세스 포트를 가지고 있으며 FCoE 전송 스위치의 역할을 할 수 있습니다.
FCoE는 이더넷에서 개조되지 않은 프레임을 캡슐화하여 이더넷 네트워크를 통해 네이티브 FC 프레임을 전송합니다. 또한 이더넷 네트워크를 통해 FCoE 디바이스를 검색할 수 있는 프로토콜 확장 기능을 제공합니다. FCoE는 이더넷 네트워크가 무손실 전송을 보장하고 Layer 2 Ethernet 도메인이 FC 전송 요구 사항을 충족할 수 있도록 DCB(Data Center Bridging) 확장을 지원하도록 요구합니다.
FCoE-FC 게이트웨이 기능은 QFX 시리즈의 라이선스 기능으로, QFX3500 스위치에서만 사용할 수 있습니다. FCoE-FC 게이트웨이인 이 스위치는 이더넷 네트워크의 FCoE 디바이스를 SAN FC 스위치에 연결합니다.
스위치를 FCoE 전송 스위치로 사용할 수 있는 라이선스가 필요하지 않습니다. FCoE 전송 스위치인 스위치는 다음과 같은 강점을 가지고 있습니다.
FCoE 프레임을 전송할 수 있는 레이어 2 DCB(Data Center Bridging) 스위치입니다.
FIP(FCoE Initialization Protocol) 스누핑을 구현합니다.
여러 FCoE 엔드포인트를 FC 네트워크에 연결합니다.
독립형 스위치는 FCoE를 지원합니다. Virtual Chassis(VC) 및 혼합 모드 VCF(Virtual Chassis Fabric) 구성은 FCoE를 지원하지 않습니다. 순수 QFX5100 스위치 VCF(QFX5100 스위치로만 구성)는 FCoE를 지원합니다.
이 주제는 다음과 같이 설명합니다.
파이버 채널 전송 프로토콜
Fibre Channel Protocol은 표 1과 같이 5개 레이어로 구성된 전송 프로토콜입니다.
FC 프로토콜 레이어 |
설명 |
|---|---|
FC-0 |
물리적(케이블 연결, 커넥터 등) |
FC-1 |
데이터 링크 레이어 |
FC-2 |
네트워크 레이어(기본 프로토콜 정의) |
FC-3 |
공통 서비스 |
FC-4 |
프로토콜 매핑 |
FC 프로토콜 레이어는 일반적으로 다음과 같은 세 그룹으로 나뉩니다.
FC-0과 FC-1은 물리적 레이어입니다.
FC-2는 OSI Layer 3과 유사한 프로토콜 레이어입니다.
FC-3 및 FC-4는 서비스 레이어입니다.
FCoE-FC 게이트웨이는 물리적 레이어와 프로토콜 레이어를 운영하고 서비스 레이어에서 FIP 및 서비스 리디렉션을 제공합니다.
FC의 스위치 작동 방식
이 스위치는 FC 및 이더넷(예: 이더넷 네트워크의 FCoE 서버)을 지원하는 디바이스를 FC SAN에 연결하여 단일 물리적 네트워크 인프라에서 이더넷 및 FC 네트워크를 통합합니다. 이 스위치는 다양한 유형의 트래픽을 적절하게 처리하는 데 필요한 CoS(Class-of-Service) 기능을 제공합니다.
FC 및 이더넷 네트워크를 통합하려면 스위치를 다음과 같이 구성할 수 있습니다.
FCoE-FC 게이트웨이
스위치가 FCoE-FC 게이트웨이 역할을 할 때, 스위치는 FCoE 트래픽을 집계하고 이더넷 네트워크와 FC 스위치의 FCoE 디바이스 간에 프레임을 전송할 때 이더넷에서 네이티브 FC 프레임의 캡슐화 및 캡슐화 해제를 수행합니다. 실제로 이 스위치는 이더넷을 FC 및 FC에서 이더넷으로 변환합니다.
이 게이트웨이는 하나 이상의 10기가비트 이더넷 인터페이스로 구성된 FCoE VLAN 인터페이스를 통해 FCoE 장비에서 이더넷으로 캡슐화된 FC 프레임을 수신합니다. 게이트웨이는 FC 프레임에서 이더넷 캡슐화를 제거한 다음 네이티브 FC 인터페이스를 통해 네이티브 FC 프레임을 FC 스위치로 보냅니다.
게이트웨이는 게이트웨이의 네이티브 FC 인터페이스에서 FC 스위치로부터 네이티브 FC 프레임을 수신합니다. 게이트웨이는 이더넷에서 네이티브 FC 프레임을 캡슐화한 다음 FCoE VLAN 인터페이스를 통해 캡슐화된 프레임을 해당 FCoE 장비로 보냅니다.
FCoE 디바이스에서 게이트웨이는 FC 스위치와 같이 동작하며 단일 인터페이스에 여러 가상 F_Ports(VF_Ports)을 표시할 수 있습니다. FC 스위치에서 게이트웨이는 ID 가상화(NPIV)N_Port 수행하는 FC 노드와 같이 작동합니다.
FCoE 전송 스위치
스위치가 FCoE 전송 스위치 역할을 할 때 레이어 2 MAC(Media Access Control) 포워딩을 기반으로 트래픽(FCoE 트래픽 포함)을 포워딩하며 FIP 스누핑을 수행하는 일반적인 DCB 지원 Layer 2 스위치입니다. 스위치는 FCoE 트래픽을 집계하여 FCF로 전달합니다. 이 스위치는 FC 프레임에서 Ethernet 캡슐화를 제거하지는 않지만 FC 프레임을 전송하는 데 필요한 서비스 등급 (CoS)을 보존합니다.
스위치는 (스누핑) FIP 정보를 검사하여 유효한 FCoE 트래픽만 FCoE 디바이스와 FCF 사이의 스위치를 통과하는 필터를 생성합니다. FCoE 디바이스와 FCF 사이를 흐를 때 FC 프레임이 이더넷으로 캡슐화되기 때문에 스위치는 네이티브 FC 포트를 사용하지 않습니다. 각 FCoE 디바이스와 FCF 간의 가상 점대점 링크가 스위치를 통해 투명하게 전달되므로 스위치가 FCoE 디바이스 또는 FCF에 의해 종료 지점 또는 중간 지점으로 보이지 않습니다.
FCoE VLAN
모든 FCoE 트래픽은 FCoE 트래픽만 전송하는 전용 VLAN으로 이동해야 합니다. FCoE 인터페이스만 FCoE VLAN의 구성원이어야 합니다. FCoE 또는 FIP 트래픽이 아닌 이더넷 트래픽은 다른 VLAN으로 이동해야 합니다.
전송 스위치 모드와 FCoE-FC 게이트웨이 모드 모두에서 동일한 VLAN을 사용할 수 없습니다.
FCoE VLAN(FCoE 트래픽을 전송하는 모든 VLAN)은 STP(Spanning Tree Protocol) 및 LAG(Link Aggregation Group) Layer 2 기능만 지원합니다.
FCoE 트래픽은 서로 다른 전송의 다른 물리적 LAG 링크에 해시될 수 있기 때문에 표준 LAG를 사용할 수 없습니다. 이는 파이버 채널 트래픽이 요구하는 (가상) 점대점(point-to-point) 링크를 깰 수 있습니다. FCoE 트래픽에 대한 표준 LAG 인터페이스를 구성하면 FC SAN에 의해 FCoE 트래픽이 거부될 수 있습니다.
QFabric 시스템은 동일한 링크 어그리게이션 번들에서 FCoE 트래픽 및 일반 이더넷 트래픽(FCoE 트래픽이 아닌 트래픽)을 전송할 수 있는 FCoE LAG라는 특수 LAG를 지원합니다. 표준 LAG는 해시 알고리즘을 사용하여 LAG에서 어떤 물리적 링크가 전송에 사용되는지 확인하므로 두 디바이스 간의 통신은 서로 다른 전송에 대해 LAG에서 서로 다른 물리적 링크를 사용할 수 있습니다. FCoE LAG는 FCoE 디바이스 컨버지드 네트워크 어댑터(CNA)와 QFabric 시스템 노드 디바이스 전반의 FC SAN 스위치 간의 가상 점대점(point-to-point) 링크를 유지하기 위해 FCoE 트래픽이 요청 및 회신을 위해 LAG에서 동일한 물리적 링크를 사용하는지 확인합니다. FCoE LAG는 FCoE 트래픽에 대한 로드 밸런싱이나 링크 이중화를 제공하지 않습니다. 그러나 일반 Ethernet 트래픽은 표준 해시 알고리즘을 사용하며 FCoE LAG에서 로드 밸런싱 및 링크 이중화의 일반적인 LAG 이점을 받습니다.
IGMP 스누핑은 Junos OS R13.2 이전의 모든 소프트웨어 버전의 모든 VLAN에서 기본적으로 활성화됩니다. 13.2보다 오래된 소프트웨어를 사용하는 경우 FCoE VLAN에서 IGMP 스누핑을 사용하지 않도록 설정합니다.
두 개 이상의 FCoE VLAN을 구성할 수 있지만 주어진 가상 링크는 하나의 FCoE VLAN에만 있어야 합니다.
FIP VLAN 검색 및 알림 프레임이 태그가 지정되지 않은 패킷으로 교환되기 때문에 FCoE 디바이스에 연결하는 모든 10기가비트 이더넷 인터페이스는 FIP 트래픽을 전송하기 위해 네이티브 VLAN을 구성해야 합니다.
FCoE VLAN에서만 FCoE 트래픽이 허용됩니다. 네이티브 VLAN은 서로 다른 유형과 프로토콜의 정체되지 않은 트래픽을 전달해야 할 수도 있습니다. 따라서 기본 VLAN을 FCoE VLAN과 분리하는 것이 좋습니다.
지원되는 FC 기능 및 기능
지원되는 특징 및 기능은 다음과 같습니다.
FCoE-FC 게이트웨이로서:
DCBX(Data Center Bridging Capability Exchange Protocol), PFC( Priority-Based Flow Control ), ETS(Enhanced Transmission Service) 및 10기가비트 이더넷 인터페이스를 포함한 DCB
FIP(FCoE Initialization Protocol)
FC 스위치와 통신하고 FCoE 디바이스와 통신할 때 FC 스위치의 프록시 역할을 할 때 FCoE 디바이스의 프록시
QFX3500 스위치당 최대 12개의 네이티브 FC 인터페이스(각 인터페이스는 2기가비트, 4기가비트 또는 8기가비트 이더넷 인터페이스로 구성 가능)
FCoE 전송 스위치로서:
DCB 기능
FIP 스누핑
FCoE 프레임의 투명 레이어 2 MAC 포워딩
무손실 전송 지원
최대 6개의 무손실 포워딩 클래스가 지원됩니다. 무손실 전송의 경우 무손실 포워딩 클래스의 IEEE 802.1p 코드 포인트에서 PFC를 활성화해야 합니다. 무손실 전송 지원에는 다음과 같은 제한 사항이 적용됩니다.
독립형 스위치 또는 QFabric 시스템 Node 디바이스에서 다른 장치로의 외부 케이블 길이는 300m를 초과할 수 없습니다.
QFabric 시스템 노드 디바이스에서 QFabric 시스템 Interconnect 장치까지의 내부 케이블 길이는 150m를 넘을 수 없습니다.
FCoE 트래픽의 경우 패킷 페이로드, 헤더 및 검사를 수용하려면 인터페이스 최대 전송 장치(MTU)가 최소 2,180바이트여야 합니다.