技術簡報：數據中心橋接－擴展網絡標

10 Gb 以太網可以提供更寬的通信"管道"，是標準以太網的十倍。隨著更多企業開始部署統一網絡（即適用于所有網絡通信的單一架構），新型數據中心標準的開發進程加速。

這些新標準有多種名稱，包括"融合增強型以太網"、"數據中心以太網"以及行業標準術語"數據中心橋接"（Data Center Bridging，簡稱 DCB）。在本技術簡報中，我們概括介紹了開發 DCB 的原因，以及它如何能夠改進數據中心網絡，以更好地支持應用程序、服務器和存儲。

背景：以太網要求 TCP 實現"無損"通信

通常情況下，以太網都是一種可靠的技術，但是，由于擁堵、流量負載均衡、以及流量往返于服務器和交換機等原因，數據包在傳輸過程中仍然可能出現丟包現象。丟失的數據包不會導致嚴重問題的發生，但可能導致應用程序的性能發生變化。

TCP 之類的協議一般在以太網頂層運行 (TCP/IP)，以確保進行無縫通信。TCP 會查詢通信過程中是否丟包；如果有丟失，則將重新發送丟失的數據包；如果沒有丟失，則返回對完成傳輸的確認。TCP 通過這種"握手"方式實現"無損"通信。此外，TCP 還提供了路由功能，以此實現不同網絡間的無縫通信。

DCB 帶來出色可靠性和可預測的性能

DCB 提供了一個能夠最大限度地減少丟包現象的網絡基礎設施，進一步擴展了以太網，使得企業能夠通過利用優先級流控制（P802.1Qbb）、增強型傳輸選擇（P802.1Qaz）、擁堵通知（P802.1Qau）和發現等特性，在 DCB 網絡環境中顯著改進數據的聯網和管理。這將可以幫助企業實現更加確定的網絡行為。DCB則通過增強型交換機、服務器網絡適配器和存儲網絡適配器而實現。

由于 DCB 提供了"無損"網絡，因此它能夠最大限度地提高網絡性能的可預測性。雖然標準以太網的表現很好，但其性能會發生微小的變化（參見下圖）。使用 DCB 時，最大性能不變，但性能的變化會很小。這將能夠為數據中心管理員帶來顯著的優勢，可幫助他們更好地預測性能水平，并提供平穩的通信流量。

多項改進功能正在開發之中，旨在為數據中心網絡帶來更多選擇和整合優勢。

劃分流量并確定其優先級

存儲網絡最佳實踐中的建議之一，是以物理方式將數據網絡流量與存儲網絡流量分開。由于現在的設備一般都有多個 1Gb 端口以確保有足夠的帶寬，因此分隔流量能夠輕松實現，例如，可以分配兩個端口用于存儲網絡，分配兩個端口用于數據網絡。

但是，整合服務器的環境有所不同。這些環境通常將服務器虛擬化軟件與大型服務器一起使用，可以簡化與多個 10Gb 端口的連接，能夠有效整合帶寬，而不是在多個端口和連線之間分配帶寬。這些 10Gb 端口可以處理所有流量，包括數據庫、Web、管理和存儲等，從而可以有效提高基礎設施的利用率。但是，對于整合在少數較大連接上的流量，IT 人員該如何分隔存儲網絡和數據網絡？如何確定流量優先級及保證服務級別？

數據中心橋接提供了優先級劃分功能，可有效改善對少數較大信道上的流量的管理。除了設置優先級隊列以外，DCB 還可以按比例分配帶寬。例如，當存儲流量的優先級高于 Web 流量時，管理員可以將帶寬的 60% 分配給存儲流量，將帶寬的 40% 分配給 Web 流量，從而確保所有流量能夠正常運行和保持可預測的性能。

存儲網絡和"無損"通信

兩個主要存儲網絡協議分別是 iSCSI 和光纖通道（FC）。在 iSCSI 存儲網絡中，通過 TCP/IP 發送SCSI 命令以確保"無損"通信。在光纖通道存儲網絡中，使用光纖通道協議發送 SCSI 命令；但是，光纖通道通過"握手"方式發送數據包，這種方式不允許丟失數據包。光纖通道協議以"無損"網絡基礎設施為前提，因此需要特制的 HBA 和交換機來提供可靠的通信。

統一網絡：FCOE 需要 DCB

對于統一網絡，iSCSI 可以與 10Gb 以太網很好地配合使用。為了在這種統一的 10Gb 基礎設施中引入光纖通道協議，行業正在創建以太網光纖通道（Fibre Channel over Ethernet，簡稱 FCoE）。由于光纖通道協議需要"無損"網絡，因此 FCoE 部署必須采用數據中心橋接。FCoE 將只與支持 DCB 的端到端組件一起使用；不支持 DCB 的中間交換機或設備不能與 FCoE 一起使用。

部署以太網和 DCB

同時支持標準以太網和 DCB 的設備可以根據網絡端口上的交換機設置方便地進行互操作。例如，支持 DCB 并且連接到 DCB 交換機的 iSCSI 存儲設備可以與網絡上的所有設備通信，無需重新配置或干預。組件可進行全局通信，因為 iSCSI 網絡可以進出網絡的 DCB 部分，無需進行數據包轉換。在 iSCSI 環境中，管理員可以在開始時進行小規模的 DCB 實施，然后根據需要進行擴展。相反地，FCoE 環境需要 DCB，必須進行端到端數據中心網絡轉換。

小結：DCB 為網絡帶來整合優勢

數據中心橋接是一種新的網絡標準，使得近年來在存儲和服務器領域出現的整合優勢，現在也能夠應用到網絡之上，其中包括更高的利用率、更簡單的管理以及更低的總體擁有成本等。DCB 穩定可靠，具備可預測的性能，并能夠分隔流量和確定其優先級。現在，管理員可以實施標準以太網、數據中心橋接、或者兩者的組合。