Una visión realista sobre Fibre Channel, CEE y FCoE

Ethernet y sus protocolos

Ethernet nació hace unos 30 años de la necesidad de conseguir que distintos ordenadores pudieran intercambiar datos directamente y compartir recursos (p.ej. impresoras). En otras palabras, conectar sistemas informáticos autónomos. Aunque es molesto cuando esta conexión falla, ello no resulta en que los ordenadores conectados en la red fallen también. Por esa razón, y para mantener barata y sencilla la infraestructura, se creó un protocolo sencillo que cumpliera con unas especificaciones no muy exigentes y por lo tanto tienen algunos inconvenientes:

• No se garantiza el orden de los paquetes en el destino (In-order delivery)
• Puede haber pérdida de datos sin señalizar, el protocolo no garantiza la correcta entrega de la información
• Ningún asentimiento a nivel de enlace
• Ninguna posibilidad de llevar una gestión de buffer a buffer
• Ningún name server (SNS) para reconocer y asignar recursos
• Ninguna notificación de cambio de estado registrado (RSCN)

Desgraciadamente, estas son precisamente las características necesarias para conectar los sistemas de almacenamiento con los servidores. Porque, según lo explicado anteriormente, el cable SCSI de función crítica se sustituye por una red. Es importante no equiparar Ethernet con TCP/IP. Ethernet comprende los niveles físico y de enlace (niveles 1 y 2), mientras que TCP e IP comprenden niveles más altos. El protocolo TCP/IP puede ser transferido a través de otros niveles de transporte como Fibre Channel.

Fibre Channel y CEE

Entonces, ¿por qué comparar dos protocolos de red tan diferentes? Ambos juegan una función importante en sus áreas de aplicación y han sido desarrollados para cumplir ciertos requisitos. En los CPDs, ambos protocolos son los dominantes en sus respectivos campos de aplicación: Ethernet para conectar los dispositivos entre sí y Fibre Channel para conectar los dispositivos con la red de almacenamiento. Sin embargo, la capacidad para utilizar las dos tecnologías a la vez, no sólo en paralelo, ayudaría a simplificar la infraestructura de la red, concretamente el cableado. Más aún, una sola interfaz en un servidor sería suficiente para acceder tanto a las funcionalidades de conectividad como a la red de almacenamiento.

Esa infraestructura de Ethernet que está tan extendida hoy, puede utilizarse sin ser modificada como infraestructura para conectarse a la red de almacenamiento en los niveles 1 y 2, como ya hemos mencionado. Sin embargo, se podría reemplazar por un protocolo mejorado y más adecuado para satisfacer todos los requisitos de los distintos entornos. A este protocolo Ethernet estándar mejorado se le suele llamar Converged Enhanced Ethernet (CEE). Sin embargo, CEE no es una iniciativa de un fabricante concreto (como Datacenter Ethernet (DCE) por ejemplo) sino un nuevo paso en la evolución de la tecnología creada para cumplir los requisitos del mercado.

CEE no es simplemente un “nuevo Ethernet”, sino más bien un protocolo que satisface las necesidades tanto de redes de almacenamiento (SANs) como de redes clásicas. Por este motivo, CEE no es igual que el actual Ethernet, sino que es un protocolo diferente y por lo tanto no se puede reutilizar la infraestructura Ethernet desplegada en la actualidad.

Para convertir el Ethernet estándar a Converged Enhanced Ethernet (CEE), deben cumplirse todos los requisitos mencionados para el entorno de almacenamiento. A una velocidad de 10 GB/seg incluso la primera generación de CEE es una red muy rápida. Más de 16 fabricantes están trabajando con instituciones de IEEE e IETF para desarrollar estándares.

ebido a sus elevados requisitos, CEE es una tecnología compleja, y por tanto requiere –al menos de momento- grandes inversiones, con lo que solo resulta rentable para grandes y nuevos CPDs. Para instalaciones pequeñas y medianas, probablemente las tecnologías dominantes seguirán siendo la infraestructura Ethernet clásica para conectar los dispositivos de red, y Fibre Channel para la conexión SAN.

Aquí hay que hacer una observación sobre el nivel físico: de acuerdo con lo dicho sobre la tasa de transferencia de 10 GB/seg, CEE establece otras exigencias sobre el nivel 1 físico distintas de las que establece el 1G Ethernet clásico. Esta es otra razón por la que la implementación de CEE requiere una nueva infraestructura Ethernet.

La mejora más importante de CEE en comparación con Ethernet clásico es la eliminación del riesgo de pérdida de paquetes. Así, junto con un buffer de entrada apropiado, se puede lograr una transferencia de tramas sin pérdidas, aunque puede que no sea tan eficiente como Fibre Channel. Al igual que con Fibre Channel, el estándar de control de flujo IEE 0802.3X tiene que implantarse bi-direccionalmente para asegurar un rendimiento comparable al de Fibre Channel. También hay otros estándares necesarios para el correcto funcionamiento de CEE como pueden ser IEEE 802.1Qbb y 802.1Qau.