数据中心网络融合技术DCB漫谈

“融合”并不是一个新词，已经成为许多技术领域的大势所趋，尤其是数据中心领域。数据中心里所讲的融合技术是对硬件层、虚拟化层、控制层以及管理层构件的全面融合，最终可以让整个数据中心资源做到统一控制，统一管理，DCB就是一种数据中心网络融合技术。DCB(Data Center Bridge)是数据中心桥接，是在数据中心中实现融合架构的电气与电子工程师协会 (IEEE) 标准，在融合架构中，存储、数据网络、群集 IPC 和管理流量全部共享同一个以太网基础结构。DCB支持基于硬件的带宽分配，这一点至关重要，它有可能支持Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI)、融合以太网远程直接内存访问 (RDMA) 或以太网光纤通道 (FcoE)。DCB最大的作用是实现了存储网络和以太网络两张使用不同网络技术的网络融合成为一张大网，与FCOE类似，但是不同于FCOE。DCB技术是针对传统以太网的一种增强，为了实现以太网不丢包，这种增强型的以太网叫无损以太网，顾名思义就是保证以太网络不丢包。实现这种网络的目的为了解决FCOE协议在以太网络中传输时保证不丢包。因为FCOE技术实际上就是运行在以太网的FC协议，而FC协议是不允许丢包的，所以为了实现FCOE协议在以太网传输不丢包，引入了DCB增强以太网技术，最终实现以太网和新的存储协议FCOE都能在以太网络中正常运行，所以把这样的网络称为融合网络。

DCB是由IEEE提出来的，也包含了一系列标准。如表1所示：

这些标准也构成了DCB技术的特点，是融合技术的主要体现。DCB技术之所以得到发展和认同的原因在于：SAN/HPC等应用的发展需要无丢失的以太网技术，传统的网络技术无法达到存储网络无丢包的要求;业务性能要求不断提高，需要高带宽、低延时、高QoS保障机制;数据中心网络的扩展性、可用性和管理性的需求，要无环路L2MP设计，避免网络带宽的浪费，而这些需求在DCB技术中都得到了解决。DCB技术的目标和FCOE是一致的，也是希望基于以太融合架构，同时构建存储和数据网络，只不过之前的FCOE技术是完全基于以太网的，无法解决以太网丢包问题(基于TCP报文，是可靠传输，一旦丢包会有重传机制，基于UDP报文，是不可靠传输)，所以一直无法得到广泛应用，存储技术抓住了这点，一直在存储网络中宣扬FC技术的优点，这使得以太网技术一直无法进入存储网。DCB技术推出来后，对于FC技术有着致命的打击，DCB针对以太网丢包，提出了PFC技术。PFC是对IEEE 802.3定义的流控机制增强，用于在一个链路上消除由于拥塞而导致的丢包。它的增强在于它是基于优先级的，传统的流控机制中，当某条链路出现拥塞时流控会阻止该链路上的所有流量。而PFC允许在一条以太网链路上创建8个虚拟通道，允许单独暂停和重启其中任意一条虚拟通道，同时不影响其它虚拟通道的流量，PFC技术使得以太网替代存储网FC技术成为可能。

DCB技术具有很多优点，比如：不丢包设计;解决STP环路问题的Layer 2 multi-path和 Large L2 domain的技术，可以大大提升网络带宽和使用率;拥塞管理Congestion ManagementPFC、DCB QCN 和DCBX /VOQ等，这些技术都是首次提出，专门针对融合网络所面临的问题，是目前最为全面的融合网络技术。DCB技术得到了数据中心网络厂商的广泛认同，并且在自己的设备上进行部署，加快了数据网和存储网融合的进程。若两张网融合，那好处自不必细说，可以便于管理，一次连接服务器:光纤存储和以太网共享同一个端口，需要更少的线缆和适配器，简化系统的复杂性;数据中心不再需要部署两类技术人才，只需要懂以太网技术的人员即可;降低了数据中心网络建设成本。

DCB是未来数据中心网络融合技术的典型代表，是新一代数据中心网络的主流演进技术。其实除了DCB，还有VEPA、TRILL等标准也都是融合技术的代表，这些技术虽然和DCB存在一定差别，但是都将推动数据中心内部网络融合在规模上和拓扑重聚方面存在的不足。当然DCB技术依然存在一些不足，比如：通过流控来确保无丢包，依然不能算是完全可靠，特定条件下可能还会出现丢包;DCBX只是基于LLDP协议的扩展，依然具有很多LLDP的属性，这种点到点的链路协议能否胜任拥塞管理，还需要观察。但不管怎样，DCB使得数据中心建设融合网络成为可能，解决了几十年来数据网和存储网二分天下的局面，是网络技术的巨大变革。DCB使得未来数据中心里将出现越来越多的融合网络设备，这些设备将极大增强数据中心的网络功能，提供更为强大的网络互联功能，并进一步降低数据中心网络的建设成本。

作者：何妍 

来源：51CTO