Sparsam, sicher und flexibel

Das perfekte Data Center

28.06.2011
Von 
Bernd Reder ist freier Journalist und Autor mit den Schwerpunkten Technologien, Netzwerke und IT in München.

Die Kommunikationsinfrastruktur im RZ auf einen Nenner bringen

Ein zentrales Problem in einem Rechenzentrum ist die uneinheitliche Kommunikationsinfrastruktur. Der Grund ist, dass sich im Lauf der Zeit dort unterschiedliche Welten etabliert haben: Ethernet und TCP/IP sind der Standard für die Anbindung von Server-Systemen. Storage Area Networks (SANs) basieren meist auf Fibre Channel (FC), und Server-Cluster nutzen Infiniband.

Ein Ansatz, um dieses Nebeneinander unterschiedlicher Technologien zu beseitigen, sind Converged-Network-Adapter (CNA) in Verbindung mit Top-of-Rack-Switches. Ein CNA vereint die Funktionen eines LAN-Adapters (NIC, Network Interface Card) und eines Fibre-Channel-HBA. Der Converged Network Adapter kann sowohl IP-Daten mit bis zu 10 GBit/s übertragen als auch Fibre-Channel-Pakete. Möglich macht dies Fibre Channel over Ethernet (FCoE). Dieses Protokoll verpackt Fibre-Channel-Frames in Ethernet-Pakete.

Jedoch können auch CNAs und FCoE ein Kernproblem nicht lösen: Die Tatsache, dass Ethernet nicht verlustfrei (lossless) arbeitet, das heißt, ab und zu Pakete "wegwirft" und erneut übermittelt. Aus diesem Grund arbeitet das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) derzeit an der Spezifikation IEEE 802.1 Data-Center Bridging (DCB). De facto bedeutet dies, dass eine neue Version von Ethernet entwickelt wird. Mithilfe von DCB ist es möglich, die Adapterkarten in Servern durch Versionen zu ersetzen, die sowohl herkömmlichen LAN-Verkehr als auch Storage-Daten weiterleiten. Neben CNAs sind spezielle Top-of-the-Rack-Switches erforderlich. Der Switch leitet die FCoE-Pakete in das Speichernetz (SAN) weiter, die IP-Daten in das Ethernet-LAN.

Künftig könnte das Rechenzentrum daher folgendermaßen aussehen: Ein Speichernetz auf Basis von DCB ersetzt die Fibre-Channel-Infrastruktur und bindet FC-Storage-Geräte mit ein. Die Storage-Daten werden nun mithilfe von FCoE zu den Speichergeräten übermittelt. Dagegen lassen sich im lokalen Netzwerk kostengünstige LAN-Switches einsetzen. In einer späteren Phase kann DCB sowohl im SAN als auch LAN zum Einsatz kommen. Dann muss der DCB-Switch den Datenverkehr nicht mehr nach "Storage" und "LAN" differenzieren.

Unternehmen wie Cisco Systems, HP, Brocade, Dell und Juniper Networks haben bereits Produkte für solche "Converged Networks" entwickelt, die Data-Center Bridging, Fibre Channel over Ethernet und Infiniband gewissermaßen unter einen Hut bringen. Vermarktet werden sie unter Bezeichnungen wie Unified Computing System (Cisco) oder Converged Infrastructure (HP). Allen gemeinsam ist, dass sie eine Networking Fabric verwenden, die das Virtualisieren von Ports erlaubt und zudem unabhängig von Übertragungsprotokollen arbeitet. Dies vereinfacht die Struktur in einem Rechenzentrum erheblich.