FCoEを支える拡張イーサネットの概要

Data Center Bridging eXchange （DCBX） protocol

　DCBXはDCBで使用されるリンクパラメータをリンクピア間（ホップ毎）で検出し交換するために、802.1AB （LLDP:Link Layer Discovery Protocol）を拡張したプロトコルである。DCBXはリンクピアが上記のPFCやPriority Group（PG）などの機能をサポートしているかを検出し、さらにそれら機能のパラメータならびにパラメータの相違を検出し、ピア間でのパラメータの設定を行いネットワークとしての一貫性を保証する。

TRansparent Interconnection of Lots of Links （TRILL）

　レイヤ2のネットワークでは、フレームが無限に循環する恐れがあるためループは許容されない。イーサネットではSTP（スパニングツリープロトコル）がネットワークトポロジーを調べ、複数経路によるループを検出すると、通常使用する経路を1つのみに設定し、ループを閉鎖する。これにより、複数のパスが存在してより多くの帯域を使用できるにもかかわらず、トラフィックが流れる経路が1つに固定されてしまう。　また、場合によってはその経路が最短ホップ経路でないことも起こりうる。しかし、データI/Oトラフィックを扱うファイバチャネルなどでは、リンクステートアルゴリズムを用いた複数経路による同時アクセスとフェイルオーバがごく普通に使用されている。TRILLはSTPの問題を回避し、イーサネット上でマルチパスとパスフェイルオーバを可能にするプロトコルである。

　CEEの機能とファイバチャネルの比較

　ここまで、ファイバチャネルのような高信頼な通信をイーサネット上で実現するために必要な、既存イーサネットに対する拡張について説明してきた。しかし、実は上記で説明した既存イーサネットに対する拡張機能のほとんどが、ファイバチャネル上ではすでに標準として、もしくはベンダにより独自に実装がされている。

　例えば、CNに関して、ファイバチャネルでは標準のBB Creditを使用し、そもそも受信側が受信できない量のフレームを送信しないことは説明した。PFCについては、ファイバチャネルの1つの物理リンクを複数の仮想チャネルに分割し、それぞれの仮想チャネルを異なるクレジットで管理することで仮想チャネル間の優先制御を行う機能がある。ETSについては、仮想チャネルに対してPGのように帯域の割合を制御することで、仮に輻輳が発生してもI/Oの優先度を確保できる機能がある。DCBXについてはファイバチャネル・ファブリックサービスがあり、スイッチやデバイスの情報や各種パラメータ、アクセス制御情報などをファブリック全体で共有する仕組みがある。

　また、TRILLについては、ファイバチャネルにはIPネットワークで使用されるOSPF（Open Shortest Path First）をファイバチャネルファブリック用に拡張したFSPF（Fabric Shortest Path First）というプロトコルがあり、複数の同一コストリンクを検出して、ルーティングテーブルを作成し、負荷分散ならびにパスフェイルオーバする機能を提供している。

　CEEの物理メディアについて触れておくと、10ギガビットイーサネットSFP+光ファイバモジュール、SFP+銅モジュール（Twinax）などがある。SFP＋光ファイバの場合にはさらに、SFP+ SR（Short Reach）とSFP+ LR（Long Reach）の2種類があり、SFP+ SRではマルチモードファイバを用い、最大ケーブル長は300m（OM3使用時）である。SFP+ LRではシングルモードファイバを用い最大ケーブル長は10kmと長い。一方、SFP+銅の場合には、Twinaxケーブル（2芯同軸ケーブル）を使用し、最大ケーブル長は10mと短い。

　ここまで説明してきた通り、CEEは既存の10Gbpsイーサネットを、ファイバチャネルのように堅牢にしたプロトコルである。CEEを用いることで、ネットワークとして必要とされる特性が異なるプロトコルを1つの物理リンクに通せるようになり、インターフェイスの統合は技術的には可能になるが、いままでイーサネットが使用されてきたIPネットワークと、ファイバチャネルが使用されてきたストレージネットワークでは管理体系が異なるなど、統合を推し進める要素とブレーキをかける要素がある。次回は統合に当たり考慮すべき点や必要となるコンポーネント、今後の方向性について説明していく。

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Index
FCoEを支える拡張イーサネットの概要
	Page1 FCoEのカギは拡張イーサネットのCEE CEEを支える5つの主な標準 　　Congestion Notification （CN） 　　Priority-based Flow Control （PFC） 　　Enhanced Transmission Selection （ETS）
	Page2 　　Data Center Bridging eXchange （DCBX） protocol 　　TRansparent Interconnection of Lots of Links （TRILL） CEEの機能とファイバチャネルの比較