Fibre Channel over Ethernet によ る SAN と LAN の統合で、 デー タ セ ン タ ーの効
率 と コ ス ト 効率を強化
概要
る よ う にな り ます。 FCoE 上の SAN ト ラ フ ィ ッ ク では、 フ ァ イバ
Fibre Channel over Ethernet （FCoE） は、 ス ト レージ エ リ ア ネ ッ
チ ャ ネル上の ト ラ フ ィ ッ ク と 同等レ ベルの遅延、 セキ ュ リ テ ィ 、
ト ワー ク （SAN） と LAN 接続を単一の 10 ギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ
および ト ラ フ ィ ッ ク管理を実現で き ます。
ト リ ン ク に統合する こ と に よ っ てネ ッ ト ワー ク フ ァ ブ リ ッ ク を
Data Center Bridging （DCB） と 総称 さ れ る一連のネ ッ ト ワー ク
簡素化す る、 新 し いデー タ 転送 テ ク ノ ロ ジ ー で す。 デー タ セ ン
テ ク ノ ロ ジーを使用する と 、 イ ーサネ ッ ト フ ァ ブ リ ッ ク を ロ ス レ
タ ーにおけ る SAN の利用が増え続ける中、 FCoE を使用する と 、
ス伝送に対応で き る よ う に し て、SAN ト ラ フ ィ ッ クの伝送に利用
サーバを SAN に接続する コ ス ト を引き下げなが ら 、 既存の管理
す る こ と がで き ま す。 こ の一連の新 し い標準では、 単一の イ ン
イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ を 保持す る と 共に全体的な電力消費 を 削
タ ー フ ェ イ ス上の ト ラ フ ィ ッ ク に対す る 優先順位付けがよ り 適
減で き ます。
切な ものにな る だけでな く 、 輻輳の軽減のためにネ ッ ト ワー ク上
FCoE では、 フ ァ イ バ チ ャ ネルのペ イ ロ ー ド を イ ーサネ ッ ト フ
の ト ラ フ ィ ッ ク を シ ェ ーピ ングする高度な手段が提供 さ れます。
Cisco®
FCoE を使用 し たネ ッ ト ワー ク は、 LAN 用 と SAN 用に別々のイ
レ ー ム に カ プ セ ル化 し 、 こ の テ ク ノ ロ ジ ー に 対応 し た
Nexus 5000 シ リ ーズ ス イ ッ チな どのス イ ッ チ を使用 し て、 既存
ン タ ー フ ェ イ ス を使用 し てサーバを SAN フ ァ ブ リ ッ ク に接続 し
の環境に透過的に接続 し ま す。 そのため、 社内のサーバ ネ ッ ト
た場合 と 比較 し て、 運用の簡易 さ と コ ス ト 面で優れています。 ま
ワー ク イ ン タ ー フ ェ イ スお よ びケーブル配線 イ ン フ ラ ス ト ラ ク
た、 必要な電力や機器も よ り 少ないため、 環境に配慮 し た選択肢
チ ャ を削減で き、ス イ ッ チ ン グ アーキテ ク チ ャ を統一する こ と に
である と 言え ます。
よ っ て 社内 イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ を 簡素化 で き る だ け で な く 、
サーバ室の所要電力 も削減で き ます。 同時に、 SAN に接続で き る
サーバの割合が増え、SAN リ ソ ース全体を よ り 効果的に利用で き
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進化する SAN 環境
SAN は、 高度な機能を備えている だけでな く 、 ハイ アベ イ ラ ビ リ
iSCSI（Small Computer System Interface over IP） と フ ァ イバ チ ャ
テ ィ も実現 し ます。 格納デー タ へのア ク セス を必要 と する ア プ リ
ネル と い う 2 種類の一般的な接続フ ァ ブ リ ッ ク の両方を使用 し て
ケーシ ョ ンが企業内に増え る中、 アベ イ ラ ビ リ テ ィ の重要性はま
SAN を展開する ケースが急増 し ています。 図 1 に示すよ う に、 今
すます高ま っ ています。 また、 SAN を使用する と 、 将来の拡張の
後も し ば ら く こ の増加が続 く も の と 予想 さ れます。 iSCSI ベース
ために個々のサーバのハー ド ド ラ イ ブ に空 き領域を確保 し てお
の SAN 展開の増加は、 特に中規模企業、 ブ ラ ン チ オ フ ィ ス、 新
く 必要性が少な く な り ます。 代わ り に SAN ト ポロ ジ を利用 し て、
規導入において顕著です。 一方、 エ ン タ ープ ラ イ ズ規模の展開は
いつ で も 必要に応 じ て集中管理ポ イ ン ト に新た な ス ト レ ー ジ領
依然 と し て フ ァ イバ チ ャ ネル ベースの SAN が大半を占めていま
域を追加する こ と がで き ます。
す。
環境内のサーバが これらの メ リ ッ ト を得るには、各サーバを SAN
SAN の増加 ： フ ァ イバ チ ャ ネル と iSCSI のス ト レージ シス テム
に接続する必要があ り ます。フ ァ イバ チ ャ ネル SAN の場合、サー
（単位 ： ペ タ バイ ト ）
バご と に 1 つ以上のホス ト バス アダプ タ （HBA） を購入する必
要がある ため、 多額の機器コ ス ト がかか り ます。 ほ と んどの企業
では、 ミ ッ シ ョ ン ク リ テ ィ カルなア プ リ ケーシ ョ ンには （ し ば し
ば他のア プ リ ケーシ ョ ンに も） 冗長接続を用意 し ている ため、 そ
の コ ス ト は さ ら に増大 し ます。 フ ァ イ バ チ ャ ネル SAN の場合、
図 2 に示すよ う に、 LAN 環境 と SAN 環境で別々のネ ッ ト ワー ク
を運用する必要があ り ます。 こ のよ う にネ ッ ト ワー クが別々に存
在する場合は、 必要なネ ッ ト ワー ク イ ン タ ー フ ェ イ ス、 配線、 お
よ びス イ ッ チ ポー ト の数が増え、 サポー ト 要件 も 複雑に な る た
め、 こ れら を満たすためのコ ス ト が余分にかか り ます。 こ う し た
コ ス ト は、 時間の経過 と 共に環境が拡大するにつれて、 さ ら に増
大 し ます。
図1
フ ァ イバ チ ャ ネルおよび iSCSI の SAN シ ス テムの展開数は少な
く と も 2011 年 ま で 増 加 し 続 け る と 予想 さ れ ま す （出典 ：
Worldwide Disk Storage Systems 2007-2011, Forecast Update,
IDC, No. 209490, December 2007）
iSCSI を使用 し た イ ーサネ ッ ト ベース ス ト レ ージの急増に も か
かわら ず、 今日導入 さ れている SAN のほ と んどはフ ァ イバ チ ャ
ネルを使用 し ています。 また、 デー タ セ ン タ ーに新 し いサーバを
配置する際は、IT マネージ ャが既存のス ト レージ ネ ッ ト ワー ク に
ア ク セス で き る必要があ り ます。 FCoE を使用する と 、 こ の状況
に低 コ ス ト かつ容易に対処で き ます。
こ う し た増加には、 数々の要因が背景 と し て存在 し ま す。 SAN
デー タ の リ モー ト レ プ リ ケーシ ョ ン機能を使用する と 、障害回復
が可能です。 また、 複数のサイ ト か ら ロー カル ベースで ア ク セス
し ながら、 デー タ を一元管理する こ と も で き ます。 ポ イ ン ト イ ン
タ イム スナ ッ プ シ ョ ッ ト も また、 広 く 利用 さ れている SAN の機
能の 1 つです。 企業は こ の機能を使用 し てバ ッ ク ア ッ プおよび監
図2
今日、 ほ と んどのデー タ セ ン タ ーでは LAN と SAN に別々のネ ッ
ト ワー ク を使用 し てお り 、 ス イ ッ チ と サーバのネ ッ ト ワー ク アダ
プ タ は フ ァ イバ チ ャ ネル SAN 用に別に設置 さ れています。 こ の
ト ポ ロ ジ では、 専用の フ ァ イ バ チ ャ ネル イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ
が必要です。
査証跡を維持する こ と がで き、 運用だけでな く 法規制への準拠に
も役立ち ます。 SAN はまた、 サーバ間の自動フ ェ ールオーバーや
ロ ー ド バ ラ ン シ ン グ を 目的 と し た仮想 マ シ ン の ラ イ ブ マ イ グ
レ ーシ ョ ンに も よ く 利用 さ れます。 さ ら に、 SAN を使用する と 、
ス ト レージ リ ソ ースそのものを仮想化 し 、 リ ソ ース を格納 し てい
る物理ハー ド ウ ェ アか ら デー タ ス ト レ ージ エ ン テ ィ テ ィ を切 り
離す こ と がで き ます。
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図3
FCoE では、 フ ァ イバ チ ャ ネルのペ イ ロー ド がイ ーサネ ッ ト フ レームに カ プ セル化 さ れます。
FCoE を使用 し た統合ネ ッ ト ワーキン グ
T11 FC-BB-5 に基づ く ス ト レ ー ジ ネ ッ ト ワーキ ン グ テ ク ノ ロ
現在 で は、 単一の イ ー サ ネ ッ ト ネ ッ ト ワ ー ク 上 で LAN ト ラ
ジーです。 こ の標準は、 ス ト レージ業界全体からの強い支持を得
フ ィ ッ ク と SAN ト ラ フ ィ ッ ク の両方を伝送する こ と がで き ます。
てお り 、 2008 年に承認 さ れる見通 し です。
FCoE によ っ て フ ァ イバ チ ャ ネル ト ラ フ ィ ッ ク を ロ ス レ ス 10 ギ
FCoE と ユニ フ ァ イ ド フ ァ ブ リ ッ クの主な機能について ま と めま
ガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト フ ァ ブ リ ッ ク 上に拡張 し 、LAN と SAN の
す。
I/O を 1 組のケーブルに統合 し ます。 FCoE 対応のス イ ッ チ を使
用する と 、 こ のテ ク ノ ロ ジー を既存の フ ァ イ バ チ ャ ネル ネ ッ ト
ワー ク に透過的に接続 し 、 ト ポロ ジの他の部分 と 共存 さ せる こ と
イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャの簡素化
FCoE を取 り 入れたユニ フ ァ イ ド デー タ セ ン タ ー フ ァ ブ リ ッ ク
がで き ます。 こ の共存が可能なため、 FCoE の段階的導入に よ っ
では、 フ ァ イバ チ ャ ネル ネ ッ ト ワー ク に接続 し な く て も 新 し い
て労力 と リ ス クの軽減を図る こ と がで き ます。
サーバか ら SAN にア ク セス で き る ため、 全体的な イ ン フ ラ ス ト
フ ァ イバ チ ャ ネル ト ラ フ ィ ッ ク を イ ーサネ ッ ト フ ァ ブ リ ッ ク上
で伝送するには、 図 3 に示すよ う に、 ネ イ テ ィ ブの フ ァ イバ チ ャ
ネル フ レ ームを イ ーサネ ッ ト パケ ッ ト に カ プ セル化する必要が
ラ ク チ ャ要件が軽減 さ れます。 その結果、 IT チームがイ ン ス ト ー
ル、 維持する必要のある アダプ タ 、 ス イ ッ チ ポー ト 、 およびケー
ブルの数も減少 し ます。
あ り ます。 こ の手法を使用する と ネ イ テ ィ ブのフ ォ ーマ ッ ト が保
表 1 に、 こ れら の利点を具体的に示 し ます。 こ の表では、 SAN 接
持 さ れる ため、 FCoE ト ラ フ ィ ッ ク は フ ァ イ バ チ ャ ネル フ ァ ブ
続 と LAN 接続に冗長なネ ッ ト ワー ク イ ン タ ー フ ェ イ ス を使用 し
リ ッ ク か ら は フ ァ イバ チ ャ ネル ト ラ フ ィ ッ ク と し て認識 さ れま
てい る 16 台のサーバで構成 さ れる架空のネ ッ ト ワー ク と 、 エ ン
す。 そのため、 IT 組織は既存の環境におけ る遅延、 セキ ュ リ テ ィ 、
ド ツーエ ン ド で FCoE を導入 し ている ネ ッ ト ワー ク を比較 し てい
お よ び ト ラ フ ィ ッ ク 管理の特性 を 移行前 と 移行後 と で維持で き
ます。
ます。 また、 こ れによ っ て フ ァ イバ チ ャ ネルに関する専門知識や
機器への投資 も保護 さ れます。
ケーブルそのものに関する要件が軽減 さ れる だけでな く 、 ト ポロ
ジ も簡素化 さ れる ため、 ケーブルの配線 ミ スが減 り 、 サーバ室内
このカ プ セル化の構造 と FCoE によ るデー タ 転送の詳細について
での日々の作業が容易に な り ま す。 その結果、 新 し いサーバや
は、 「Fibre Channel over Ethernet in the Data Center: An
ラ ッ ク のプ ロ ビ ジ ョ ニ ン グ を 迅速に行え る よ う に な り ま す。 ま
Introduction」 （http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/
た、 ケーブル配線が整理 さ れれば、 前面から背面へのエ ア フ ロー
ns340/ns517/ns224/ns783/white_paper_FCIAFCoE.pdf） を 参 照
を 妨げ る 条件が な く な り 、 冷却効率が高 ま り ま す。 Intel で は、
し て く だ さ い。 FCoE は、 2007 年 6 月に採択 さ れた標準 ANSI
FCoE の導入によ り 、 最大でサーバ 1 台あた り 2,600 米 ド ルの節
約が可能である と 推定 し ています。 1
表 1.
SAN ネ ッ ト ワー ク と LAN ネ ッ ト ワー クが独立 し ている場合 と ユニ フ ァ イ ド フ ァ ブ リ ッ ク での要件の比較
SAN と LANが独立 し ｈ ている場合の要件
ネ ッ ト ワー ク アダ プ タ /ポー ト
1
ユニ フ ァ イ ド フ ァ ブ リ ッ ク の場合の要件
10GbE
（FCoE非実装）
フ ァ イバ
チ ャ ネル
合計
10GbE （FCoE）
フ ァ イバ チ ャ ネ
ル
合計
16/32
16/32
32/64
16/32
0
16/32
スイ ッチ
2
2
4
2
0
2
ケーブル
32
32
64
32
0
32
情報元 ： Intel 内部の概算
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ハー ド ウ ェ ア ア ッ プグ レー ド ラ イ フ サイ ク ルの他の部分 と の
論理的な適合性
IT 環境に FCoE を導入する際に、 コ ア ネ ッ ト ワー ク の変更は必
台のス イ ッ チが不要にな る こ と で 140 W の節約にな り ます。こ の
要あ り ません。 通常、 FCoE ト ラ フ ィ ッ ク をサポー ト す る には、
場合、 こ う し た さ ま ざ ま な要因の相乗効果から大幅な節電が可能
数字を 2 倍する こ と によ っ て冷却分を加算する と 、 ラ ッ ク あた り
の節約はおよ そ 1,080 W と な り ます。中規模から大規模の企業の
組み込み型ブ レ ー ド ス イ ッ チや ト ッ プ オブ ラ ッ ク ス イ ッ チ な ど
にな り ます。 IT イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ における節電は、 コ ス ト 削
のス イ ッ チはア ッ プグレー ド が必要ですが、 コ アのス イ ッ チ ング
減につながる だけでな く 、 環境に も 良い影響を及ぼ し ます。 企業
機器やス イ ッ チ ング ト ポロ ジは無関係です。 し か も、 こ のス イ ッ
が事業を 「グ リ ーン化」 する ための新たな方法を模索する中、 こ
チのア ッ プグ レ ー ド は、 多 く の企業が今後 1、 2 年の間に実施す
れは非常に喜ば し い発見 と 言え ます。
る と 予想 さ れるギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト か ら 10 ギガ ビ ッ ト イ ー
サネ ッ ト へのア ッ プ グ レ ー ド に付随す る も の と し て実施す る こ
ド ロ ッ プの発生 し ない Data Center Bridging
と がで き ます。 強力なマルチ コ ア サーバの場合は、 今ま でのマ シ
従来の イ ーサネ ッ ト はベ ス ト エ フ ォ ー ト 型 ト ポ ロ ジ を 採用 し て
ン よ り も高い レ ベルのワー ク ロー ド をサポー ト する ため、10 ギガ
お り 、 ト ラ フ ィ ッ クの輻輳が生 じ ればパケ ッ ト が ド ロ ッ プ さ れる
ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト が持つ高いネ ッ ト ワー ク スループ ッ ト が必
ため、 ス ト レージ環境での使用には適 し ていません。 SAN では一
要です。
般に、 こ の制限を克服する ために フ ァ イバ チ ャ ネルまたは iSCSI
FCoE の採用は、 主流のネ ッ ト ワー ク設計戦略の利点を組み合わ
せた拡張 と 言 う こ と がで き ます。 FCoE は既存の フ ァ イバ チ ャ ネ
を使用 し ていますが、 それはコ ス ト の増加 と 環境の複雑化を伴い
ます。 FCoE は、 イ ーサネ ッ ト フ ァ ブ リ ッ ク上で ド ロ ッ プの発生
ルの ト ポロ ジ と 互換性がある ため、 既存のネ ッ ト ワー ク環境 と 共
し な い 動作 を 実現 す る さ ま ざ ま な メ カ ニ ズ ム （ 「Data Center
存 さ せる形で、 FCoE を使用 し た新 し いシ ス テムを展開する こ と
Bridging」 と 総称） を備えています。
がで き ます。 このため、 企業全体への影響が少な く て済むだけで
各 メ カ ニズムの し く みの詳細については、「Data Center Ethernet：
な く 、 運用面、 予算面で も優れています。
デー タ セ ン タ ー ネ ッ ト ワー クのためのシ ス コ の技術革新」 （http:/
/www.cisco.com/web/JP/solution/large_enterprise/
既存の管理イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャの保持
既に フ ァ イバ チ ャ ネル ベースの SAN を展開 し ている企業では、
既存の管理イ フ ラ ス ト ラ ク チ ャ を使用する こ と がで き る ため、 管
enterprisearchitectures/datacenter/whitepaper/dcn_wp.html） を参
照 し て く だ さ い。
理ア プ リ ケーシ ョ ン、 専門知識、 ト レーニ ングへの投資を保護す
FCoE で イ ーサネ ッ ト ト ポロ ジ を ロ ス レ スにする ための最も基本
る こ と がで き、 実装 も簡素化 さ れます。 FCoE は従来の フ ァ イバ
的な方法は、 輻輳 し ているポー ト から、 IEEE 802.3x で規定 さ れ
チ ャ ネル と 同 じ プ ロ ト コルを使用する ため、従来の フ ァ イバ チ ャ
てい る PAUSE 制御 フ レ ーム を送信で き る よ う にす る こ と です。
ネル、 FCoE、 ま たはその両方の組み合わせのいずれに基づ く 環
この手法では、 パケ ッ ト が ド ロ ッ プ さ れるのを避ける ために、 送
境において も、 同 じ 管理フ レームワー ク が適用 さ れます。 変更が
信元ポー ト に対 し て一時的にデー タ 送信 を 停止す る よ う に指示
生 じ るのは、5 階層から 成る フ ァ イバ チ ャ ネル モデルの下の 2 階
し ます。 この PAUSE フ レームを使用する と 簡単にロ ス レ ス伝送
層だけです。
を 実現で き ま すが、 ネ ッ ト ワー ク 全体に輻輳 を 広め る こ と に な
り 、 パフ ォ ーマ ン ス と スケー ラ ビ リ テ ィ の両方の観点から問題が
消費電力の削減
FCoE では、 ネ ッ ト ワー ク イ ン タ ー フ ェ イ スおよびス イ ッ チの数
あ り ま す。 DCB で は、 Quality of Service （QoS） を、 ポ イ ン ト
が減る ため、 サーバ室の所要電力が大幅に削減 さ れます。 た と え
し て捉え ます。
ツーポ イ ン ト だけでな く 、デー タ セ ン タ ー ク ラ ウ ド 全体の概念 と
ば、 フ ァ イバ チ ャ ネル HBA の消費電力は 1 台あた り 約 12.5 W、
フ ァ イバ チ ャ ネル ス イ ッ チは 1 台あた り 約 70 W です。 加えて、
サーバ環境の冷却には入力電力の約 0.8 ～ 1.5 倍相当の電力が必
要です。 2 一般的な ラ ッ クの場合、 16 台のサーバが 2 つずつ備え
てい る HBA が不要にな る こ と で 400 W の節約 と な り 、 さ ら に 2
2
Computerworld、 『Doing the Math』、 2006 年 4 月 3 日
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さ ら に、 DCB では、 特定の種類の ト ラ フ ィ ッ ク について優先順位
て ます。 こ の メ カ ニズムは、 割 り 当て られた帯域幅がア イ ド ル
付け を行 う と い う 細かな レ ベルでの処理が可能です。 次に、 DCB
の場合にその帯域幅を他の ト ラ フ ィ ッ ク ク ラ スが使用す る こ
の主な テ ク ノ ロ ジーについて説明 し ます。
• 優先度 フ ロー制御 ： 1 つの物理 リ ン ク に最大で 8 つのユーザ優
と がで き る柔軟性を備えてお り 、ネ ッ ト ワー ク リ ソ ース全体の
効率的な利用に役立ち ます。
先度 を 定義で き ま す。 優先度ご と に独自の論理 レ ー ン が存在
• Data Center Bridging Capability Exchange Protocol （DCBCXP）： こ
し 、 他のレーンに影響を及ぼす こ と な く 各レーン を個別に一時
の管理プ ロ ト コ ルを使用 し て ネ ッ ト ワー ク 上のピ ア デバ イ ス
停止する こ と がで き ます。 こ の機能を使用する と 、 ロ ス レ ス伝
の機能を直接検出する こ と によ り 、 拡張イ ーサネ ッ ト が従来の
送を FCoE ト ラ フ ィ ッ ク のみに適用する な ど、 影響を受ける ト
イ ーサネ ッ ト と 透過的にや り 取 り す る こ と が可能にな り ます。
ラ フ ィ ッ ク を よ り 細か く 制御で き る ため、ポー ト か ら ポーズ コ
た と えば、 エ ッ ジ ス イ ッ チは、 DCBCXP に よ っ て拡張イ ーサ
マ ン ド を 送信 さ れた と き に ネ ッ ト ワー ク 全体に及ぶ影響 を 軽
ネ ッ ト ク ラ ウ ド の範囲 と そのピ アの関連機能を検出す る こ と
減する こ と がで き ます。
で、 それらの機能 と の通信方法を判断する こ と がで き ます。 ま
• 輻輳通知 ： こ の通知は、 輻輳が発生 し た場合に、 ア ッ プ ス ト
リ ームのネ ッ ト ワー ク デバイ ス と 通信 し て、輻輳の原因 と な っ
て い る ト ラ フ ィ ッ ク を シ ェ ー ピ ン グす る ために特定の伝送 を
抑制す る よ う に指示 し ま す。 こ のシ ェ ー ピ ン グ では、 輻輳 を
た、 デバイ スは、 DCBCXP によ っ て、 異な るデバイ ス間のコ ン
フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン パラ メ ー タ （ユーザ優先度な ど） の互換性
を検証 し た り 、 必要に応 じ てそれらのパラ メ ー タ を ピ アにプ ッ
シ ュ する こ と がで き ます。
ネ ッ ト ワー クのエ ッ ジに封 じ 込め、 ネ ッ ト ワー クの コ アか ら遠
これらの機能によ り 、 同 じ フ ァ ブ リ ッ ク上で従来のイ ーサネ ッ ト
ざける こ と によ っ て、輻輳が全体的なネ ッ ト ワー ク パ フ ォ ーマ
と 並行 し て動作 し 、 最大限の機能 と 柔軟性を提供する、 堅牢な拡
ン スに及ぼす影響を制限する よ う に計算 さ れます。
張イ ーサネ ッ ト ト ポ ロ ジが実現 し ます。 ユニ フ ァ イ ド デー タ セ
• 拡張伝送選択 ： 必要に応 じ て ト ラ フ ィ ッ ク に適切な優先順位お
よび遅延を付与する ために （た と えば、 ロ ス レ ス伝送を実現す
ン タ ー フ ァ ブ リ ッ ク に よ っ て提供 さ れる こ れ ら の機能の一部を
表 2 に示 し ます。
る ためにス ト レ ージ ト ラ フ ィ ッ ク の帯域幅要件が満た さ れる
よ う に） 、 ト ラ フ ィ ッ ク ク ラ スの違いに応 じ て帯域幅を割 り 当
表 2.
ユニ フ ァ イ ド デー タ セ ン タ ー フ ァ ブ リ ッ クの機能
Fibre Channel
（FCoE）
over
Ethernet ユニ フ ァ イ ド デー タ セ ン タ ー フ ァ ブ リ ッ ク におけ る ロ ー カ ル エ リ ア ネ ッ ト ワー ク （LAN） ト ラ フ ィ ッ ク と ス ト
レージ エ リ ア ネ ッ ト ワー ク （SAN） ト ラ フ ィ ッ ク の統合を支援 し ます。
Data Center Bridging （DCB）
イ ーサネ ッ ト フ ァ ブ リ ッ ク 上で ロ スのない ト ラ フ ィ ッ ク フ ローを実現 し 、 SAN ト ラ フ ィ ッ ク と し て利用で き る よ
う に し ます。
すべてのサーバへの SAN の接続
FCoE を使用す る と 、 すべてのサーバが標準の 10GbE ア ダ プ タ を使用 し て新規ま たは既存の フ ァ イ バ チ ャ ネル
SAN にア ク セスする こ と が可能にな り 、 フ ァ イバ チ ャ ネル ホス ト バス アダ プ タ やセ カ ン ダ リ ス ト レージ フ ァ ブ
リ ッ ク が不要にな り ます。
仮想イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャの強化
仮想マ シ ンがラ イ ブ マ イ グ レーシ ョ ン を行っ て、 ロー ド バラ ン シ ン グや自動 フ ェ ールオーバーを実行する こ と が
で き ます。 ま た、 ネ ッ ト ワー ク イ ン タ ー フ ェ イ スの仮想化に よ っ て ト ラ フ ィ ッ ク のセグ メ ン テーシ ョ ン を強化で
き ます。
開発パー ト ナー シ ッ プ に よ る 強固 ユニ フ ァ イ ド デー タ セ ン タ ー フ ァ ブ リ ッ ク のハー ド ウ ェ アお よ び ソ フ ト ウ ェ ア ソ リ ュ ーシ ョ ン ス タ ッ ク 全体の
な エ コ シ ス テム （Cisco、 Emulex、 機能統合を実現 し ます。
Qlogic、 Intel な ど）
I/O の統合 と デー タ セ ン タ ー ネ ッ イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ コ ス ト の削減に加え、 電力 と 冷却の要件の軽減に よ り 、 運用 コ ス ト の削減 と 環境に配慮 し
ト ワー クの統合
た運用が可能です。
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ユニ フ ァ イ ド デー タ セ ン タ ー フ ァ ブ リ ッ ク の展開に関す
る考慮事項
前述のよ う に、 FCoE 設計の最大の特徴 （お よびその採用を支援
す る コ ア戦略） は、 既存の環境内に段階的に展開で き る ために、
展開 を 実施す る 組織は展開の影響 を 最小限に抑え つつ大 き な メ
リ ッ ト を得る こ と がで き る と い う こ と です。 そのために、 FCoE
は、 従来のイ ーサネ ッ ト 、 フ ァ イバ チ ャ ネル、 iSCSI な どの既存
の ト ポロ ジ と 共存で き る よ う に設計 さ れています。 また、 さ ら に
柔軟性を高める ために 2 種類の展開シナ リ オが用意 さ れてお り 、
移行 を 容易にす る ために必要に応 じ て それ ら を 組み合わせて使
用する こ と がで き ます。
柔軟な展開オプ シ ョ ン
これらの展開シナ リ オの 1 つは一般的なケースであ り 、図 4 に示
す よ う に、 SAN と LAN の両方の I/O が同 じ ネ ッ ト ワー ク イ ン
タ ー フ ェ イ ス カ ー ド （NIC） を通過 し ます。 こ のシ ナ リ オでは、
単一の 10 ギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト ネ ッ ト ワー ク で両方の種類の
図5
SAN と LAN の ト ラ フ ィ ッ クが別々の 10 ギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ
ト NIC を通過する場合
ト ラ フ ィ ッ ク をサポー ト する ため、 環境が簡素化 さ れ、 コ ス ト 効
率が高 く な り ます。
単一の NIC を使用 し た一般的な FCoE 展開モデルに対す る代替
オプ シ ョ ン と し て、図 5 に示すよ う に、LAN と SAN の ト ラ フ ィ ッ
クが別々の 10 ギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト NIC を経由する よ う にす
る こ と も で き ます。 こ のシナ リ オは、 FCoE ト ポロ ジの利点の多
く を得る こ と を望んでいて も、 組織上または法規制上の理由な ど
で 2 つのネ ッ ト ワー ク を物理的に切 り 離す必要がある場合に適 し
ています。
この 2 つ目の展開オプ シ ョ ンの場合は、 FCoE で定義可能なユー
ザ優先度グループや仮想 LAN （VLAN） を使用する方法 と は対照
的に、 物理レ イ ヤで LAN ト ラ フ ィ ッ ク と SAN ト ラ フ ィ ッ ク を分
割する こ と がで き ます。 こ の種の物理的なセグ メ ン テーシ ョ ン を
利用 し て ネ ッ ト ワ ー ク ト ラ フ ィ ッ ク の制御や ネ ッ ト ワ ー ク の
ロー ド バラ ン シ ン グを行っ ている企業や、法規制に準拠する ため
の手段 と し て物理的な セ グ メ ン テ ー シ ョ ン を 利用 し て い る 医療
サービ スや金融サービ スな どの業界では、 こ のア プ ローチが有効
だ と 考え られます。
図4
SAN と LAN の両方の ト ラ フ ィ ッ クが単一の 10 ギガ ビ ッ ト イ ー
サネ ッ ト を経由する統合イ ーサネ ッ ト ネ ッ ト ワーキング
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シ ス コが提供する FCoE 対応のデー タ セ ン タ ー ス イ ッ チ
Cisco Nexus 5000 シ リ ーズは、 2 つの展開モデルのいずれに
おいて も ユニ フ ァ イ ド デー タ セ ン タ ー フ ァ ブ リ ッ クの高度な
サポー ト を提供する、 機能豊富な レ イヤ 2 デー タ セ ン タ ー ス
イ ッ チです。 Cisco Nexus 5000 シ リ ーズは、 拡張 10 ギガ ビ ッ
ト イ ーサネ ッ ト 上での FCoE のサポー ト に加えて、 高度な ロ
ス レ ス伝送機能を備えてお り 、前述の拡張イ ーサネ ッ ト 機能を
利用 し て、 統合 さ れた ト ラ フ ィ ッ ク を忠実に処理 し ます。 ま
た、 このス イ ッ チはカ ッ ト スルー設計を採用 し てお り 、 ス イ ッ
チ を経由 し たアダプ タ 間の遅延は 10 マ イ ク ロ秒未満、 ポー ト
間の遅延は約 3 マ イ ク ロ秒です。 こ のス イ ッ チは、 デー タ セ
ン タ ー サーバに合わせてポー ト が背面にあ る ため、 ラ ッ ク 内
のケーブル配線を短 く 、 簡素に し て、 コ ス ト と 銅の廃棄物を減
ら す こ と がで き ます。 また、 サーバー冷却の設計に合わせてエ
ア フ ローは前面か ら背面に向か う よ う にな っ てお り 、ラ ッ クが
配置 し やす く な る と 共にデー タ セ ン タ ーの冷却効率が高ま り
ます。
Intel® 10 Gigabit Server Adapter は、 次の機能を提供 し ます。
• イ ーサネ ッ ト 上で ド ロ ッ プの発生 し ない動作を実現す る優先度 フ ロ ー
制御な ど、 拡張イ ーサネ ッ ト 機能のサポー ト
• CPU 間のロー ド バラ ン シ ングによ る、 マルチ プ ロ セ ッ サおよびマルチ
コ ア シ ス テムのパフ ォ ーマ ン ス向上
• VMDq に よ る、仮想化 さ れた環境でのパケ ッ ト の効率的なルーテ ィ ング
• Intel® I/O Acceleration Technology に よ る、 プ ロ セ ッ サを通過するデー
タ の効率的な移動4
• 割 り 込み集約 モ ー ド と 割 り 込み非集約 モ ー ド を 切 り 替 え て、 多様 な
デー タ で低遅延を実現する機能
• 待機やバ ッ フ ァ オーバー フ ローな し にネ ッ ト ワー ク パケ ッ ト を処理す
る、 パケ ッ ト の効率的な優先順位付け
• 標準のロープ ロ フ ァ イル PCI Express® ス ロ ッ ト を使用 し た 8 レーン接
続のサポー ト によ る、 高速で効率的なデー タ 転送
• 銅ケーブルおよび フ ァ イバ ケーブルのネ ッ ト ワー ク向けの、 シ ングル
ポー ト およびデ ュ アル ポー ト 構成
Intel によ る 10 ギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト 接続
Intel® 10 Gigabit Server Adapter for PCI Express® は、ユニ フ ァ イ
処理を複数のプ ロ セ ッ サ コ ア間で分散で き、 仮想マ シ ン間の I/O
ド デー タ セ ン タ ー フ ァ ブ リ ッ ク のよ う な大量の帯域幅を必要 と
（Windows） お よ びス ケー ラ ブル I/O （Linux） は、 複数のキ ュ ー
す る 実装で要求 さ れ る スルー プ ッ ト 要件 を 満たす よ う に設計 さ
を イ ン テ リ ジ ェ ン ト に使用 し て、パケ ッ ト フ ローを効率的に特定
れています。Intel は、Red Hat Enterprise Linux® および Microsoft
Windows® Server に FCoE イ ニシ エー タ のサポー ト を提供 し てお
り 、 デー タ セ ン タ ーにおいて FCoE のための 10 ギガ ビ ッ ト イ ー
サネ ッ ト 接続を実現するパイ オニアの役割を果た し ています。 こ
れ ら のアダ プ タ の設計には、 FCoE で必要 と さ れる、 ロ ス レ スで
ボ ト ルネ ッ ク を 緩和す る こ と がで き ま す。 受信側ス ケー リ ン グ
の複数の プ ロ セ ッ サ
コ ア に 振 り 分 け て 処理 し ま す。 Virtual
Machine Device queue （VMDq; 仮想マシ ン デバイ ス キ ュ ー） テ
ク ノ ロ ジー 3 は、 デー タ のソ ー ト と コ ピーを仮想マシ ン モニ タ の
ソ フ ト ウ ェ ア レ イ ヤではな く ハー ド ウ ェ ア で処理す る こ と に よ
り 、 仮想化 さ れたサーバの全体的な スループ ッ ト と CPU 利用率
ド ロ ッ プの発生 し ない動作を提供する DCB 機能 も 組み込まれて
を高めます。 Extended Message-Signaled Interrupt （MSI-X; 拡張
います。 こ れら のアダプ タ は、 マルチ コ ア プ ロ セ ッ サおよび仮想
型の メ ッ セージ シグナル割 り 込み） テ ク ノ ロ ジーは、 割 り 込みを
環境向けに最適化 さ れています。 複数のキ ュ ーを備えてお り 、 I/O
複数のキ ュ ーか ら 特定の複数の コ ア に同
時に送る こ と によ り 、 コ ア間のロー ド バラ
ン シ ングを改善 し 、CPU 利用率の向上 と 遅
延の軽減を実現 し ます。
Cisco Nexus 5000 シ リ ーズは、 次の機能を提供 し ます。
• Cisco Data Center Ethernet （DCE） 機能ス イ ー ト に よ る ロ ス レ ス輻輳管理
• FCoE によ る I/O 統合のサポー ト
• 柔軟な接続 （10 ギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト と フ ァ イバ チ ャ ネルを含む） に よ る、 ラ ッ ク内
のケーブル配線の簡素化
• 冗長で ホ ッ ト スワ ッ プ可能な電源お よ び冷却シ ス テムに よ るハ イ ア ベ イ ラ ビ リ テ ィ の実
現
• Cisco Data Center Network Manager（DCNM）（出荷開始 [FCS] 後）、Cisco Fabric Manager、
コ マ ン ド ラ イ ン イ ン タ ー フ ェ イ ス （CLI）、 簡易ネ ッ ト ワー ク 管理プ ロ ト コ ル （SNMP） の
サポー ト 、 Extensible Markup Language （XML） のサポー ト な どの柔軟な管理機能に よ っ
て実現 さ れる高い互換性
• 背面ポー ト と 、 サーバの設計に合わせた前面から 背面への冷却
3
Intel の Virtual Machine Device queue （VMDq） テ ク ノ ロ ジーは、 VMDq をサポー ト する オペ レーテ ィ ン グ シ ス テムが必要です。
4
Intel® I/O Acceleration Technology （Intel® I/OAT） は、 Intel I/OAT をサポー ト する オペ レーテ ィ ン グ シ ス テムが必要です。
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ま とめ
さ ま ざ ま な要因に よ っ て、 SAN の利用 と 10 ギガ ビ ッ ト イ ーサ
次のス テ ッ プ
ネ ッ ト の採用が増え続けています。 具体的な要因 と し ては、 サー
FCoE に対応 し たス イ ッ チ ン グのサポー ト を提供 し ています。 つ
バ仮想化テ ク ノ ロ ジーの要件、マルチ コ ア プ ロ セ ッ サを ホス ト す
ま り 、 こ れは業界 リ ーダーによ っ て保証 さ れたテ ク ノ ロ ジーであ
る マルチ ソ ケ ッ ト サーバの急速な普及、要求が高ま る一方の今日
り 、 多数のコ ラ ボ レー タ の支援を受けて世界のデー タ セ ン タ ーへ
のビ ジネス ア プ リ ケーシ ョ ン な どが挙げ られます。 FCoE は、 ビ
の普及が進む と 予想 さ れます。
シ ス コ は、 Cisco Nexus 5000 シ リ ーズ をは じ め、 標準ベースの
ジネス環境内のすべてのサーバを SAN に接続可能にする際の コ
ス ト と 複雑 さ を抑制する技術 と し て登場 し ま し た。 さ ま ざ ま な標
シ ス コが提供する FCoE 製品およびテ ク ノ ロ ジーの詳細について
準ベースの新テ ク ノ ロ ジーによ り 、LAN ト ラ フ ィ ッ ク と ス ト レー
は、 www.cisco.com/go/nexus5000 を参照 し て く だ さ い。
ジ ト ラ フ ィ ッ ク を 同 じ ネ ッ ト ワ ー ク に ま と め た 統合型 イ ーサ
Intel の革新的な 10 ギガ ビ ッ ト イ ーサネ ッ ト LAN アダプ タ は、さ
ネ ッ ト フ ァ ブ リ ッ ク上で ロ ス レ ス デー タ 伝送を実現する こ と で、
ま ざ ま な ス イ ッ チ ベ ン ダーの製品 と 相互運用可能であ り 、 FCoE
デー タ セ ン タ ーの イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ コ ス ト お よ び運用 コ ス
向けのロ ス レ ス イ ーサネ ッ ト を提供 し ます。 Intel は、 Windows
ト を削減で き る だけでな く 、 環境保護に も貢献で き ます。
および Linux 両方の FCoE イ ニシ エー タ を提供 し ている業界 リ ー
FCoE は最大限の柔軟性を目指 し て設計 さ れてお り 、 既存のイ ン
ダーです。 ト ッ プ メ ー カ ーでは新 し いサーバに Intel® アダプ タ を
フ ラ ス ト ラ ク チ ャ、 管理 ト ポロ ジ、 およびネ ッ ト ワーキング テ ク
搭載 し ています。
ノ ロ ジー と 共存 さ せる こ と がで き ます。シ ス コや Intel な どの業界
Intel® のネ ッ ト ワーキング接続製品の詳細については、
リ ーダーによ る支持が継続的な技術開発を促進 し てお り 、 それに
www.intel.com/network を参照 し て く だ さ い。
よ っ てあ ら ゆる業界の さ ま ざ ま な規模の企業で、 ネ ッ ト ワーキン
グ環境への FCoE の導入が進んでいます。 Cisco Nexus 5000 シ
リ ーズや Intel 10 Gigabit Server Adapter な どの革新的なハー ド
ウ ェ ア を使用する こ と によ り 、 こ れら のテ ク ノ ロ ジーを現実のも
の と し て利用 し て、 機能、 柔軟性、 効率性に優れ、 環境に配慮 し
た未来のデー タ セ ン タ ーを構築する こ と がで き ます。
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