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Guía de preguntas mas frecuentes: Cómo se pueden integrar redes de Canal de Fibra sobre Ethernet

El analista de almacenamiento Greg Schulz responde a las preguntas que más ha escuchado sobre FCoE, incluyendo dónde encaja en el mercado, cuándo estarán disponibles las soluciones FCoE y qué diferencias hay respecto a iSCSI y la Ethernet de 10 Gigabits

Los nuevos productos de tecnología de Canal de Fibra sobre Ethernet (FCoE, Fibre Channel over Ethernet) están empezando ya a salir al mercado. Sin embargo, los analistas del mercado de los sistemas de almacenamiento no se ponen de acueDRo a la hora de fijar una fecha de inicio para su adopción significativa, o de calcular cuándo podrán obtenerse los beneficios de su principal propuesta de valor: la disminución de los costos como resultado de la integración de redes.

Se especula, asimismo, en torno al tiempo que habrá que esperar para que el FCoE de 10 Gbps empiece a ser más barato que la actual tecnología de Canal de Fibra de 8 Gbps. Según ciertos analistas, el proceso podría llevar años, mientras que algunos directivos de las empresas proveedoras, tales como Cisco, aseguran que el estándar FCoE ya cuesta, de hecho, menos que el Canal de Fibra de 8 Gbit.

No obstante, hay algo que está claro: el mercado de los sistemas de almacenamiento, a pesar de su tradicional naturaleza conservadora, se ha involucrado en el trabajo base previo que requiere la implantación del FCoE. Y el hecho de que las empresas se estén movilizando de esta forma por una nueva tecnología de almacenamiento provoca que los administradores de estos sistemas estén planteando multitud de preguntas sobre el estándar FCoE.

En esta guía de preguntas frecuentes, Greg Schulz, fundador y analista senior de Storage IO Group, además de asiduo participante y ponente en las conferencias sobre sistemas de almacenamiento, ha recopilado algunas de las preguntas más habituales sobre el FCOE, de las que ha podido hacerse eco a lo largo de sus viajes.

A continuación, puede leer su respuesta a estas preguntas frecuentes o descargarse el archivo de audio en el que se recogen estas mismas cuestiones.

Qué es exactamente el Canal de Fibra sobre Ethernet?

El estándar del Canal de Fibra sobre Ethernet (FCoE, Fibre Channel over Ethernet) retoma todos los elementos de la tecnología del Canal de Fibra, excepto el cableado y la interfaz física. Mantiene todos los protocolos de nivel superior, las comprobaciones de integridad de los datos y el control del tráfico, y los introduce en la red Ethernet. No bajo IP, ni bajo TCP/IP: el FCoE recupera el Canal de Fibra para situarlo, directamente, en la cúspide de una Ethernet mejorada (enhanced Ethernet).

Si bien el estándar FCoE se basa en la red Ethernet, también es cierto que se trata de una red mejorada, optimizada a efectos de reducir los tiempos de espera, potenciar la calidad de servicio (Quality of Service), garantizar las entregas y proporcionar otras funcionalidades propias de una interfaz de canal, tales como la SCSI (Small Computer Storage Interface, interfaz para equipos pequeños) en paralelo, la del Canal de Fibra, la FICON (Fibre Connection) o el ESCON (Enterprise Systems Connection)

Qué posición ocupa el FCoE en el mercado?

En la actualidad, el FCoE se limita a los primeros usuarios, a esa “avanzadilla” que realizará el trabajo de base, y que aspira a ir “un paso por delante”, a poner a prueba la tecnología y a hacer frente a sus puntos débiles. En fases más avanzadas, se posicionará en el nivel más alto del mercado de los centros de datos, dado que el FCoE no es una tecnología de amplio alcance (no es una interfaz de larga distancia).

En un futuro no muy lejano, el FCoE se aplicará en aquellos entornos en los que el rendimiento, la escalabilidad y la reducción de los tiempos de espera constituyan las prioridades. Se empleará en muchas de las áreas que hoy en día trabajan con el Canal de Fibra para implantar la noción de converged enhanced Ethernet (Ethernet mejorada e integrada) en un entorno más sencillo.

¿En qué consiste Data Center Ethernet, conocido también como Converged Ethernet?

DCE es la sigla del término Data Center Ethernet que ha acuñado Cisco. El término remite al concepto de Ethernet mejorada, optimizada y coronada por la integración del Canal de Fibra. Fuera del ámbito de Cisco, el estándar ha dado en llamarse Converged Enhanced Ethernet (Ethernet mejorada e integrada) o Converged Enterprise Ethernet (Ethernet corporativo integrado), denominaciones que emplean IBM, Brocade y el resto de proveedores.

Este nombre, Converged Enhanced Ethernet, transmite la idea de que se trata de una red mejorada, que supera con creces los estándares 10/100, 1 Gbit o 10 Gbit Ethernet. La razón por la que se califica como “mejorada” es su capacidad para reducir los tiempos de espera y aumentar los niveles de calidad de servicio, su predictibilidad y otras funcionalidades que aseguran la excelencia de un tráfico de categoría superior. La "categoría superior" también entraña, qué duda cabe, un precio más elevado.

Lo que ocurrirá, con el tiempo, es que los dos campos se fusionarán para dar lugar a un único enfoque normalizado.

Con la inminente implantación de 10 Gigabit Ethernet y el desarrollo de tecnologías de refuerzo de la capacidad de procesamiento de servidores y sistemas de almacenamiento, acaso necesitamos, realmente, el FCoE?

Depende del entorno y del mercado en el que se trabaje. Por supuesto, contamos ya, en la actualidad, con 10 Gigabit Ethernet. Además, los precios de los adaptadores han caído de forma espectacular. Ahora mismo, se puede adquirir un adaptador 10 Gigabit Ethernet (con transceptores, incluso, en algunos casos, de fibra óptica) por una suma que oscila entre los 1.000 y los 1.200 euros, que es lo que costaría, normalmente, un adaptador de Canal de Fibra. Y la tendencia, respecto a estas tarifas, sigue siendo a la baja.

De modo que, ¿para qué se necesita el FCoE en los distintos mercados? Si nos adentramos en los niveles inferiores del mercado, esto es, en el ámbito de las Pymes, las necesidades están lejos de plantearse en términos de elección entre 10 Gigabit Ethernet con ISCSI o 10 Gigabit Ethernet con NAS (Network-Attached Storage, almacenamiento conectado a la red) —por no hablar del FCoE—, y se limitan a los 4 Gbit u 8 Gbit.

Por otra parte, la cuestión quedaría, en buena medida, solucionada con un único adaptador que se conectara al servidor.  Este adaptador único es un adaptador de Ethernet mejorado que permite ejecutar tanto las pilas del Canal de Fibra para acceder al sistema de almacenamiento, como las pilas basadas en Ethernet para trabajar bajo protocolos TCP/IP para iSCSI (Internet Small Computer Storage Interface, interfaz de almacenamiento para equipos pequeños en Internet), NFS (Network File System, sistema de archivos en red), CIFS (Common Internet File System , sistema común de archivos de Internet) y HTTP (HyperText Transfer Protocol, protocolo de transporte de hipertexto). Todo esto, además de otras funcionalidades, gracias a un único dispositivo. A efectos de redundancia, basta con instalar dos unidades.

Volviendo al aspecto de la velocidad del FCoE, ¿en qué sectores se necesita? Sin duda, en la gran empresa, donde las necesidades de escalabilidad son mayores. Pero hay que tener en cuenta lo siguiente: Generalmente, cuando se habla de velocidad y de capacidad de alimentación, ya se trate de 10 Gigabit Ethernet para ISCSI, o de Canal de Fibra de 10 Gbit (en el caso del FCoE), el foco se sitúa, principalmente, en los parámetros del ancho de banda y de la capacidad.

La discusión acaba derivando en observaciones del tipo de ‘Mis aplicaciones no requieren tanta capacidad de ancho de banda. No lo necesito.’ Este es un planteamiento válido, pero démosle la vuelta a la tortilla. La mayor parte de las aplicaciones muestran deficiencias en cuanto al tiempo de respuesta. Plantean problemas relacionados con los tiempos de espera o con el número de E/S y de operaciones, archivos, vídeos o mensajes que pueden procesar por segundo.

En consecuencia, aunque aumentar el ancho de banda no constituya una prioridad, reporta beneficios incuestionables, asociados a la disminución de los tiempos de respuesta y de los tiempos de espera, así como de su capacidad para albergar más procesadores de E/S. El aumento de la capacidad se torna aún más interesante a la luz de los entornos integrados, cuando analizamos, por ejemplo, las posibilidades que ofrece la virtualización de servidores para acoplar múltiples servidores físicos. Hace tiempo, podíamos tener, por ejemplo, un conjunto de 10 servidores funcionando, cada uno, a un megabyte por segundo, lo que apenas requería 1 Gigabit Ethernet, y ni por asomo planteaba la necesidad de 1 Gbit, 2 Gbit, 4 Gbit o 8 Gbit de Canal de Fibra. Pero al acoplar estos diez servidores juntos a un servidor físico, son puras matemáticas, la capacidad requerida se eleva, de pronto, a 8 Gbit, 10 Gbit, o incluso más. De esta forma, empezamos a contemplar sus virtudes cara a la integración, bien en clave de capacidad, expresada megabytes por segundo, bien en términos de procesadores de E/S, operaciones, archivos o mensajes procesados, o bien a tenor de la reducción de los tiempos de espera.

La otra variable en juego es la siguiente: aunque las redes han ganado en velocidad, también se han ampliado los volúmenes de almacenamiento, por lo que se requiere una mayor capacidad de procesamiento. Ahora, hay más datos que procesar. En el futuro, no tendremos otra que recurrir a estas funcionalidades.

Por qué necesitamos el FCoE si ya contamos con el iSCSI

En primer lugar, existe la creencia de que el iSCSI es capaz de realizar todas las funciones del FCoE, y viceversa. La realidad es que la principal propuesta de valor del iSCSI, al menos hasta ahora, ha sido la facilidad de uso y la reducción de costos. Por el contrario, la ventaja fundamental que ofrece el FCoE no estriba en la reducción de costos, sino en la integración bajo una red Ethernet sin necesidad de IP de múltiples tecnologías, a saber: Canal de Fibra, Ethernet y las pilas de los protocolos de nivel superior del Canal de Fibra, tales como el Canal de Fibra bajo SCSI y FICON coexistiendo en una Ethernet sin la necesidad de IP..

Por otra parte, la mayor acogida del FCoE se está produciendo en los niveles más altos del mercado, donde iSCSI no ha gozado de gran aceptación. Ello se debe, en parte, a que la implantación del iSCSi en las grandes empresas requeriría haDRware y funcionalidades complementarios, lo que iba en contra de la ventaja del abaratamiento de costos.

Pero observemos la situación desde el ángulo opuesto. La franja en la que iSCSI continúa aumentando su cuota de mercado se sitúa en la zona inferior de la pirámide empresarial; fundamentalmente, gana usuarios entre las Pymes de menor o mediana envergadura, en el sector de pequeña oficina u oficina doméstica (SOHO, Small Office/Home Office), e incluso entre las Pymes de mayor entidad, con alguna pequeña incursión, desde este nivel, en diversas áreas de la gran empresa. Del mismo modo, el FCoE se irá filtrando a las capas superiores del mercado de las Pymes.

Este sector medio del mercado constituye el extremo superior del campo de actuación del iSCSI, a la par que el límite inferior del ámbito de implantación del FCoE. Aquí es donde surge toda la polémica; es el campo donde se libra la batalla que enfrenta al FCoE y al iSCSI. Pero lo cierto es que el FCoE, a causa de su elevado costo, no podrá penetrar (al menos a corto plazo) en los sectores de menor envergadura del mercado de la pequeña y mediana empresa, que es donde el iSCSI gana posiciones.

Asimismo, para que el iSCSI pudiera penetrar en las capas superiores del mercado, sería necesario que presentara una mejor oferta precio/funcionalidades. Pero esto juega en contra de su principal ventaja.

En definitiva, las tecnologías iSCSI y FCoE tendrán sus respectivos puntos fuertes, sus propios “terrenos de juego”, por así decirlo. Aunque la delimitación de su campo de actuación generará posiciones encontradas, el Canal de Fibra continuará siendo, al menos en los próximos años, la opción más utilizada en los entornos más conservadores, que no quieren arriesgarse a dar el salto al FCoE, que prefieren, por el momento, “esperar a ver qué pasa”, y recurrir, entretanto, a actualizaciones progresivas a las tecnologías de 4, 8 y 16 Gbit del Canal de Fibra, con la posibilidad, incluso, de adoptar alguna versión superior, en función de sus necesidades.

En cuanto a las capas inferiores de la pirámide empresarial, algunas Pymes optarán por dar el salto al iSCSI, otras adoptarán la especificación FCoE y un tercer grupo continuará con las actualizaciones a versiones superiores de la tecnología de Canal de Fibra. El FCoE está diseñado para el nivel más alto del mercado. Retoma el estadio en el que se encuentra actualmente el Canal de Fibra y va más allá.

Sin embargo, el elemento clave que debemos tener en cuenta son los sistemas de transmisión de archivos en NAS/NFS/CIFS/Windows, el protocolo de hospedaje de archivos NFS. Este mercado continúa creciendo en la base de la pirámide empresarial, esto es, en el segmento de la pequeña oficina u oficina doméstica y de las Pymes de mediana envergadura, e incluso en algunos ámbitos de la gran empresa. La razón por la que no debemos peDRer de vista al NFS y al sistema común Windows de archivos de Internet para NAS es que son sistemas que se basan en IP, que se basan en Ethernet. Tanto IP como Ethernet y NAS pueden ejecutarse en una Ethernet integrada tal y como funcionan en una Ethernet normal, de lo que se derivan algunas interesantes y ventajosas funcionalidades.

En qué estado se encuentran, actualmente, los estándares del Canal de Fibra sobre Ethernet?

En la actualidad, el IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering, Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) está trabajando en la parte Ethernet del sistema, y el resultado es una red de categoría superior que ofrece mayores niveles de calidad de servicio, presenta menores tiempos de espera, e incluye, asimismo, otro tipo de funcionalidades. Estas condiciones se encuentran ya bastante consolidadas.

Por otra parte, se encuentran los componentes del Canal de Fibra, cuya puesta a punto se está ultimando, y que quedarán “vistos para sentencia"" en cualquier momento. Algunos de estos componentes ya se han evaluado, y otros están a punto de someterse a aprobación. Me atrevería a decir que los estándares van muy por delante, que están mucho más consolidados. Aún es necesario realizar los últimos ajustes, pero, después, como sucede con cualquier estándar, una vez que se apruebe, se produce un compás de espera, un período de stand-by entre el momento de la aprobación, del visto bueno, y el inicio de la adopción real.

De momento, lo que hay en el mercado son los primeros prototipos, las primeras pruebas de concepto, las primeras demostraciones de cómo funciona la tecnología. Todavía quedan, por tanto, funcionalidades por investigar para aquellos que quieran desvelar todos los entresijos del sistema, poner a prueba sus distintos aspectos y ver dónde encajan; para aquellos, en definitiva, que desean asistir "a corazón abierto" a esta adopción tecnológicamente puntera. Ahí están esas funcionalidades por explorar. Los productos se están perfeccionando, se está mejorando la interoperabilidad. Pero donde este sistema está penetrando realmente es en la cúspide de los centros de datos, en el mercado a gran escala. Y, en este mercado, la única manera de realizar una operación “a corazón abierto” de tales características es contar con un banco de sangre al lado, por su carácter extremadamente conservador.

Algo similar ocurrió cuando se implantaron el Canal de Fibra y la FICON. En efecto, se produjo un compás de espera entre el momento en que los productos comenzaron a comercializarse, una vez que todo el sistema se había integrado por completo en el “ecosistema”, y el inicio de la adopción generalizada.

Los productos están empezando a salir al mercado. A lo largo de 2009 veremos cómo gana, progresivamente, más aceptación, y, a partir de finales de año, y, especialmente, durante 2010, asistiremos al despegue de esta tecnología.

Qué productos de Canal de Fibra sobre Ethernet están disponibles en la actualidad?

A día de hoy, lo que hay en el mercado son los primeros adaptadores integrados compatibles con FCoE. Ya están disponibles, también, los primeros conmutadores. Incluso pueden conseguirse ya algunos sistemas de almacenamiento adaptados al FCoE para realizar pruebas básicas de interoperabilidad. Es decir, ya se han puesto los primeros cimientos.

Lo que aún se echa en falta es un ecosistema más sólido en el que puedan trabajar juntos múltiples conmutadores de diversos proveedores, routers que funcionen con routers de otros fabricantes, y que todos ellos sean capaces de desarrollar sus funciones en un entorno que integre productos de Ethernet mejorado producidos por distintas empresas, los dispositivos de Ethernet convencionales y los productos de Canal de Fibra corrientes, además de soluciones de larga distancia. Lo que aún se echa en falta son adaptadores sólidos compatibles tanto con el Canal de Fibra como con la Ethernet convencional, en forma de adaptador integrado que se adapte a las cargas de trabajo mixtas. Pero lo que realmente se echa en falta son sistemas de almacenamiento de base más amplia compatibles con el FCoE, con el Canal de Fibra nativo y con la tecnología tradicional de iSCSI sobre Ethernet, así como con las soluciones NAS.

Todo esto, acompañado de las herramientas de gestión necesarias, terminará por juntar todas las piezas de este gran rompecabezas. Aún queda trabajo por hacer, pero las perspectivas son muy prometedoras.

Este artículo se actualizó por última vez en octubre 2008

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