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10 GbE wird erwachsen


Der IEEE Standard für 10 Gigabit Ethernet (10GbE) wurde zwar schon vor mehr als 10 Jahren verabschiedet, aber der Einsatz dieser neuen Netzwerk-Technologie ließ auf sich warten. Heute kommt daran aber kaum ein Datencenter noch vorbei - aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen. 2012 wurde so praktisch zum Jahr des 10 GbE. Von David Fair, Intel , Board member des SNIA Ethernet Storage Forum / Deutsche Version: Christine Schmidt, Brocade, SNIA Germany.


Technische Gründe Virtualisierung:


Der Einsatz von Virtual Machines ist rasant angestiegen – viele Analysten geben an, dass bei Neuinvestitionen die Anzahl der virtuellen Server höher ist als die Anzahl der physikalischen Server. Mit steigender Anzahl von Virtual Machines in den Servern wird 10 GbE immer attraktiver.


Netzwerk-Konvergenz: Ein weiterer wichtiger Trend in den Datencentern ist die Konsolidierung von Ressourcen. Mit der Einführung spezieller Netzwerke für Storage- Systeme (SANs und NAS) begann eine Konsolidierungswelle. Da Ethernet immer weiterentwickelt wurde und nicht nur iSCSI sondern jetzt auch Fibre Channel in Form von FCoE unterstützt, ist die Vision, den LAN und Storage-Traffic zu konsolidieren, Realität geworden. 10 GbE stellt die dafür erforderliche Bandbreite zur Verfügung und bietet zusätzlich Kostenvorteile.


Wirtschaftliche Gründe


Hardware-Kosten: 10 GbE bietet höhere Performance und Kostenvorteile, denn es werden weniger Adapter, weniger Kabel und weniger Switch-Ports benötigt, um dieselbe Datenmenge zu transportieren wie ältere Netzwerk- Generationen. Darüber hinaus sind die Preise für 10GbE soweit gesunken, dass die Kosten pro Gigabit an Bandbreite bei 10 GbE niedriger sind als bei 1 GbE. Die Kosten pro Port sinken bei den 10 GbE Switches ebenfalls seitdem sich 10 GbE immer mehr durchsetzt.


Umweltschutz: Durch Konsolidierung von 1 GbE auf 10 GbE sinkt die Anzahl der Adapter, Kabel und Switch Ports, die für die gleichen I/Os benötigt werden. Weniger Komponenten bedeuten geringeren Stromverbrauch und Kühlung, und natürlich auch geringere Kosten für die Hardware- Ausstattung.


24 www.dcsdach.info I März 2013 10 GbE als Technologie-Treiber


Adapter Virtualisierung Die Server-Virtualisierung hat zur Entwicklung weiterer Technologien geführt, wie zum Beispiel zur Partitionierung oder Virtualisierung von Netzwerkadapter-Ports, um die gesamte10 GbE Bandbreite voll nutzen zu können. Bei der NIC-Partitionierung werden für jeden physikalischen Port mehrere NIC-Funktionen erstellt. Diese Funktionen entsprechen einem einzigen physikalischen Device, so dass keine neue Virtualisierung im Operating System oder in den Hypervisoren benötigt wird.


Single Root I/O Virtualisierung (SR-IOV) ist ein Standard der PCI Special Interest Group (PCI-SIG) für das “Device Sharing” in virtualisierten Servern. Die SR-IOV Spezifikation erlaubt einem I/O-Device als mehrere physikalische und virtuelle Devices aufzutreten, basierend auf dem Konzept, dass physikalische und virtuelle Funktionen für die Virtual Machine “aussehen” wie physikalische Funktionen. Mit der SR-IOV können VFs direkt zu VMs zugeordnet werden, wodurch der I/O Overhead im Hypervisor vermieden wird. SR-IOV wird aktuell vom Kernel Virtual Machine (KVM) der Red Hat Enterprise Linux 6 und SUSE Enterprise Linux 11 (und später) unterstützt. Microsoft unterstützt nun auch SR-IOV im Windows Server 2012 Hyper-V.


Data Center Bridging: Data Center Bridging (DCB), eine Weiterentwicklungen des Ethernet Protokolls, ermöglicht FCoE und die Konvergenz von Daten- und Speichernetzen über eine gemeinsame Ethernet-Verbindung. Damit kann Bandbreite zugewiesen und das Traffic-Flow-Management verbessert werden, um verlustfreie Übertragungen zu garantieren. Am häufigsten werden dabei die Features Enhanced Transmission Selection und Priority-based Flow Control eingesetzt. Data Center Bridging Exchange (DCBX) over LLDP wird mit DCB implementiert und erleichtert die Erkennung und Konfiguration von aktivierten Features zwischen Endpunkten. DCB wird in allen neueren Adaptern und Switches aller führenden Herstellern unterstützt.


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