Přemostění datového centra - Data center bridging

Přemostění datového centra (DCB) je sada vylepšení Ethernet Komunikační protokol místní sítě pro použití v systému Windows datové centrum prostředí, zejména pro použití s ​​klastrováním a sítě úložišť.

Motivace

Ethernet je primární síťový protokol v datových centrech pro komunikaci mezi počítači. Ethernet je však navržen tak, aby byl nejlepší síť které mohou zažít ztráta paketů když jsou síť nebo zařízení zaneprázdněna.

v IP sítě, spolehlivost dopravy v rámci EU princip end-to-end je odpovědností přepravních protokolů, jako je protokol kontroly přenosu (TCP). Jednou z oblastí vývoje pro Ethernet je přidání rozšíření do stávající sady protokolů, aby byla zajištěna spolehlivost bez nutnosti složitosti TCP. S přechodem na 10 Gbit / s a ​​rychlejšími přenosovými rychlostmi existuje také požadavek na jemnější granularitu v řízení přidělování šířky pásma a zajistit, aby bylo využíváno efektivněji. Tato vylepšení jsou obzvláště důležitá, aby se Ethernet stal životaschopnějším transportem pro úložiště a provoz serverového clusteru. Primární motivací je citlivost Fibre Channel přes Ethernet ke ztrátě rámce. Cílem vyšší úrovně je použít jednu sadu fyzických zařízení Ethernet nebo adaptérů pro komunikaci počítačů s počítačem Síť úložiště, Místní síť a InfiniBand tkanina.[1]

Přístup

Cílem DCB je u vybraného provozu eliminovat ztráty způsobené přetečením fronty (někdy nazývané bezztrátový Ethernet) a být schopen přidělit šířku pásma na odkazy. DCB v zásadě umožňuje do jisté míry zacházet s různými prioritami, jako by šlo o různé roury. Ke splnění těchto cílů jsou vyvíjeny (nebo již byly) vyvíjeny nové standardy, které buď rozšiřují stávající sadu ethernetových protokolů, nebo emulují konektivitu nabízenou ethernetovými protokoly. Jsou vyvíjeny (nebo byly) vyvíjeny dvěma samostatnými normalizačními orgány:

Povolení DCB široce v libovolných sítích s nepravidelnou topologií a bez zvláštního směrování může způsobit zablokování, velká zpoždění ukládání do vyrovnávací paměti, nespravedlivost a blokování linky. Bylo navrženo použít DCB k eliminaci pomalého startu TCP pomocí přístupu TCP-Bolt.[2]

Terminologie

K prodeji produktů na základě překlenovacích standardů datových center byly použity různé výrazy:

Pracovní skupina IEEE

Jako standardy IEEE byly přijaty následující:

  • Prioritní řízení toku (PFC): IEEE 802.1Qbb poskytuje mechanismus řízení toku na úrovni linky, který lze ovládat nezávisle pro každou prioritu rámce. Cílem tohoto mechanismu je zajistit nulové ztráty při přetížení v sítích DCB.
  • Vylepšený výběr přenosu (ETS): IEEE 802.1Qaz poskytuje společný rámec pro správu pro přiřazení šířky pásma rámcovým prioritám.
  • Oznámení o přetížení: IEEE 802.1Qau poskytuje řízení přetížení typu end-to-end pro protokoly, které jsou schopné omezit přenosovou rychlost, aby se zabránilo ztrátě rámce. Očekává se, že zvýhodní protokoly, jako je TCP, které mají nativní správu přetížení, protože reaguje na přetížení včasněji.
  • Výměnný protokol propojení datových center (DCBX): protokol pro zjišťování a výměnu schopností, který se používá k přenosu schopností a konfigurace výše uvedených funkcí mezi sousedy k zajištění konzistentní konfigurace v celé síti. Tento protokol využívá funkce poskytované serverem IEEE 802.1AB (LLDP ). Ve skutečnosti je součástí standardu 802.1az.

Ostatní skupiny

  • The IETF TRYLEK Standard (Transparent Interconnection of Lots of Links) poskytuje předávání dat s nejnižšími náklady na pár bez konfigurace ve víceskokových sítích s libovolnou topologií, bezpečné předávání i během období dočasných smyček a podporu vícenásobného vysílání jak jednosměrového, tak vícesměrové vysílání provoz. TRILL toho dosahuje pomocí IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) směrování stavu propojení a zapouzdřením provozu pomocí záhlaví, které zahrnuje počet směrování. TRYLEK podporuje VLAN a rámcové priority. Zařízení, která implementují TRILL, se nazývají RBridges. RBridges mohou postupně nahradit zákaznické mosty IEEE 802.1. Charta pracovní skupiny TRILL
  • IEEE 802.1aq specifikuje nejkratší přemostění ethernetových rámců jednosměrového vysílání a vícesměrového vysílání pro výpočet více aktivních topologií (virtuální LAN), které mohou sdílet informace o poloze naučené stanice. Jsou popsány dva režimy provozu v závislosti na tom, zda je zdrojový Bridge 802.1ad (QinQ), který je známý jako SPBV nebo 802.1ah (MACinMAC), který je známý jako SPBM. SPBV podporuje VLAN pomocí identifikátoru VLAN (VID) na uzel k identifikaci stromu nejkratší cesty (SPT) přidruženého k tomuto uzlu. SPBM podporuje VLAN pomocí jedné nebo více páteřních MAC adres k identifikaci každého uzlu a jeho přidruženého SPT a může podporovat více topologií předávání pro sdílení zátěže mezi stromy stejných nákladů pomocí jediného B-VID na topologii předávání. SPBV i SPBM používají směrovací technologii link-state. SPBM je na základě své MACinMAC zapouzdření vhodnější pro velké datové centrum než SPBV. 802.1aq definuje 16 laditelných možností vícecestného jako součást základního protokolu s rozšiřitelným mechanismem více cest, který v budoucnu umožní mnoho dalších variant vícecestného. 802.1aq podporuje dynamické vytváření virtuálních sítí LAN, které propojují všechny členy symetrickými nejkratšími cestami. Virtuální sítě LAN lze deterministicky přiřadit různým více cestám, které kromě vícenásobného připojení poskytují určitý stupeň provozního inženýrství a mohou se zvětšovat nebo zmenšovat jednoduchými změnami členství. 802.1aq je plně zpětně kompatibilní se všemi protokoly 802.1. 802.1aq se stal standardem IEEE v dubnu 2012.
  • Fibre Channel přes Ethernet: T11 FCoE Tento projekt využívá stávající protokoly Fibre Channel pro provoz na Ethernetu, aby umožnil serverům přístup k úložišti Fibre Channel přes Ethernet. Jak již bylo uvedeno výše, jedním z ovladačů vylepšujících Ethernet je podpora provozu úložiště. Zatímco iSCSI byl k dispozici, záleží na TCP / IP a na vrstvě 2 byla snaha podporovat provoz úložiště. To vedlo k vývoji protokolu FCoE, který vyžadoval spolehlivý ethernetový přenos. Standard byl dokončen v červnu 2009 výborem ANSI T11.
  • IEEE 802.1p / Q poskytuje 8 provozních tříd pro předávání založené na prioritách.
  • IEEE 802.3bd poskytl mechanismus pro řízení úrovně spojení na prioritu pozastavení toku.

Tyto nové protokoly vyžadovaly nový hardware a software v síti i v síti řadič síťového rozhraní. Produkty vyvíjely společnosti jako Avaya, Brokát, Cisco, Dell, EMC, Emulex, HP, Huawei, IBM, a Qlogic.[Citace je zapotřebí ]

Reference

  1. ^ Silvano Gai, Sítě datových center a Fibre Channel přes Ethernet (FCoE) (Nuova Systems, 2008)
  2. ^ Stephens, B .; Cox, A. L .; Singla, A .; Carter, J .; Dixon, C .; Felter, W. (2014-04-01). Praktický DCB pro vylepšené sítě datových center. IEEE INFOCOM 2014 - Konference IEEE o počítačové komunikaci. 1824–1832. CiteSeerX  10.1.1.713.2937. doi:10.1109 / INFOCOM.2014.6848121. ISBN  978-1-4799-3360-0.
  3. ^ „Datové centrum Ethernet“. Sériové číslo ochranné známky 77287410. Americký úřad pro patenty a ochranné známky. Citováno 18. července 2013.
  4. ^ Radia Perlman; et al. (Červenec 2011). "Routing Bridges (RBridges): Base Protocol Specification". RFC 6325. IETF. Chybějící nebo prázdný | url = (Pomoc)
  5. ^ „cee-autoři“. Archiv skupin Yahoo. Leden 2008 - leden 2009. Citováno 6. října 2011.