FCoEとは
FCoEは、ファイバーチャネル（Fibre Channel）のプロトコルを、標準的な高性能イーサネットフレーム内にカプセル化し、統合されたネットワーク上で伝送するための技術標準のことであり、従来の専用インフラストラクチャを必要とするファイバーチャネルSANと、一般的なTCP/IPネットワークを統合し、データセンターのケーブル配線やアダプタ数を削減するための技術のことです。
FCoEの概要とデータセンターの統合
FCoE（Fibre Channel over Ethernet、イーサネット上のファイバーチャネル）は、データセンターのネットワークインフラストラクチャにおけるコンバージェンス（統合）を推進するために開発されました。この技術が登場するまで、データセンターでは主に以下の二種類のネットワークが独立して稼働していました。
- イーサネット（Ethernet）: 一般的なデータ通信やTCP/IPトラフィックに使用されます。
- ファイバーチャネル（FC）: サーバーとストレージ間の高速かつ信頼性の高いブロックアクセス（SAN）専用に使用されます。
ファイバーチャネルは、その高い信頼性と低遅延性からストレージアクセスに最適ですが、高価な専用ケーブル（光ファイバー）、専用のHBA（Host Bus Adapter）、専用のスイッチが必要であり、配線が複雑化し、コストが増大するという課題がありました。
FCoEは、このファイバーチャネルのプロトコルスタックをそのまま利用し、それをロスレス（無損失）の高性能イーサネット（主に10GbE以上）上で伝送できるようにすることで、二つの異なるネットワークを単一の物理ケーブルと単一のアダプタ（CNA: Converged Network Adapter）に統合することを可能にしました。
主な目的は、サーバーのI/Oを統合し、ハードウェアのコスト、消費電力、管理の複雑さを削減しながら、ファイバーチャネルSANの持つ信頼性と性能を維持することです。
FCoEの技術的仕組みとロスレスイーサネット
FCoEの実現には、以下の二つの重要な技術的要素が不可欠です。
1. イーサネットフレームへのカプセル化
FCoEでは、ファイバーチャネルフレーム全体が、特定のEtherType（プロトコル識別子）を持つ標準的なイーサネットフレームのペイロード部分に格納されます。このカプセル化により、FCプロトコルのロジックは変更されることなく、既存のイーサネット上で伝送されます。
- FCoEは、TCP/IPプロトコルスタックの上に乗るのではなく、IP層よりも下のデータリンク層（レイヤー2）で直接動作します。このため、ファイバーチャネルが持つ低遅延性を維持できます。
2. ロスレスイーサネットの要求
従来のイーサネットは、ネットワークが混雑するとパケットを破棄（ドロップ）する設計（ベストエフォート）ですが、ストレージSANはデータの確実な配送を保証しなければなりません。FCoEは、この要件を満たすために、IEEEによって標準化された以下のデータセンターブリッジング（DCB）機能に依存します。
- PFC（Priority Flow Control、優先度フロー制御）: 特定のトラフィッククラス（FCoEトラフィック）に対して、フレーム破棄を防ぐために一時停止信号を送信し、ロスレスな伝送を保証します。
- ETS（Enhanced Transmission Selection、拡張送信選択）: 異なるトラフィッククラス間で帯域幅を公平に共有し、FCoEが必要な帯域を確保できるようにします。
これらのDCB機能を持つ高性能なイーサネットスイッチ（FCoEスイッチまたはDCBスイッチ）が、FCoEの安定稼働には不可欠です。
FCoEの構成要素と利点
| 構成要素 | 役割 |
| CNA（Converged Network Adapter） | サーバーに搭載されるアダプタ。イーサネット（TCP/IP）とファイバーチャネル（FCoE）の両方のトラフィック処理能力を統合します。 |
| FCoEスイッチ | DCB機能をサポートし、イーサネットフレーム内のFCトラフィックを識別し、FC SANまたは他のFCoEデバイスに適切に転送します。 |
FCoEの最大の利点は、ケーブル配線とサーバーアダプタの削減です。これにより、冷却、電力、ラック密度といったデータセンターの運用コストを大幅に効率化できます。
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