กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

ไฟเบอร์แชนแนล

Fibre Channel ( FC ) เป็นโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงที่ให้ การส่งมอบข้อมูลบล็อกดิบตามลำดับโดยไม่สูญเสีย Fibre Channel...

ไฟเบอร์แชนแนล

( เรียนรู้วิธีและเวลาในการลบข้อความนี้ )
ไฟเบอร์แชนแนล
เลเยอร์ 4 การแมปโปรโตคอล
การซ่อน LUN
ชั้นที่ 3. บริการทั่วไป
เครือข่ายเลเยอร์ 2
โครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์แชนแนลการแบ่งเขตไฟเบอร์แชนแนลการแจ้งการเปลี่ยนแปลงสถานะที่ลงทะเบียน
ชั้นที่ 1. การเชื่อมโยงข้อมูล
การเข้ารหัส 8b/10b
ชั้นที่ 0. ทางกายภาพ

Fibre Channel ( FC ) เป็นโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงที่ให้ การส่งมอบข้อมูลบล็อกดิบตามลำดับโดยไม่สูญเสีย[ 1 ] [ 2 ] Fibre Channel ส่วนใหญ่ใช้เพื่อเชื่อมต่อที่เก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์กับเซิร์ฟเวอร์[ 3 ] [ 4 ]ในเครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล (SAN) ในศูนย์ข้อมูล เชิง พาณิชย์

เครือข่าย Fibre Channel สร้างโครงสร้างแบบสวิตช์เนื่องจากสวิตช์ในเครือข่ายทำงานพร้อมกันเป็นสวิตช์ขนาดใหญ่ตัวเดียว โดยทั่วไป Fibre Channel จะทำงานบน สายเคเบิล ใยแก้วนำแสงภายในและระหว่างศูนย์ข้อมูล แต่ก็สามารถทำงานบนสายเคเบิลทองแดงได้เช่นกัน[ 3 ] [ 4 ]อัตราการรับส่งข้อมูลที่รองรับ ได้แก่ 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 และ 128 กิกะบิตต่อวินาทีซึ่งเป็นผลมาจากการปรับปรุงในเทคโนโลยีรุ่นต่อๆ มา ปัจจุบันอุตสาหกรรมเรียกสิ่งนี้ว่า Gigabit Fibre Channel (GFC)

มีโปรโตคอลระดับบนต่างๆ สำหรับ Fibre Channel รวมถึงสองโปรโตคอลสำหรับที่เก็บข้อมูลแบบบล็อกFibre Channel Protocol (FCP) เป็นโปรโตคอลที่ส่ง คำสั่ง SCSIผ่านเครือข่าย Fibre Channel [ 3 ] [ 4 ] FICONเป็นโปรโตคอลที่ส่ง คำสั่ง ESCONซึ่งใช้โดย คอมพิวเตอร์ เมนเฟรมของ IBM ผ่าน Fibre Channel Fibre Channel สามารถใช้ในการขนส่งข้อมูลจากระบบจัดเก็บข้อมูลที่ใช้สื่อจัดเก็บข้อมูล หน่วยความจำแฟลชแบบโซลิดสเตทโดยการขนส่งคำสั่งโปรโตคอลNVMe

นิรุกติศาสตร์

เมื่อเทคโนโลยีนี้ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรก มันทำงานผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเท่านั้น และด้วยเหตุนี้จึงถูกเรียกว่า "Fiber Channel" ต่อมา ความสามารถในการทำงานผ่านสายเคเบิลทองแดงถูกเพิ่มเข้าไปในข้อกำหนด เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนและเพื่อสร้างชื่อที่ไม่ซ้ำกัน อุตสาหกรรมจึงตัดสินใจเปลี่ยนการสะกดและใช้คำว่าfibre ในภาษาอังกฤษ แบบบริติชสำหรับชื่อของมาตรฐาน[ 5 ]

ประวัติศาสตร์

Fibre Channel ได้รับการกำหนดมาตรฐานโดยคณะกรรมการทางเทคนิค T11ของคณะกรรมการมาตรฐานเทคโนโลยีสารสนเทศระหว่างประเทศ ( INCITS ) ซึ่งเป็น คณะกรรมการมาตรฐานที่ได้รับการรับรองจาก สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน (ANSI) Fibre Channel เริ่มต้นในปี 1988 และได้รับการอนุมัติมาตรฐาน ANSI ในปี 1994 เพื่อรวมข้อดีของการใช้งานเลเยอร์ทางกายภาพหลายแบบเข้าด้วยกัน รวมถึงSCSI , HIPPIและESCON

Fibre Channel ถูกออกแบบมาเป็นอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของอินเทอร์เฟซสายทองแดงแบบขนานสัญญาณระดับกายภาพ SCSI และ HIPPI อินเทอร์เฟซดังกล่าวเผชิญกับความท้าทายหลายประการ รวมถึงการรักษาความสอดคล้องของเวลาสัญญาณตลอดสายสัญญาณข้อมูลทั้งหมด (8, 16 และสุดท้าย 32 สำหรับ SCSI, 50 สำหรับ HIPPI) เพื่อให้ตัวรับสามารถตรวจสอบได้ว่าค่าสัญญาณไฟฟ้าทั้งหมด "ดี" (เสถียรและถูกต้องสำหรับการสุ่มตัวอย่างการรับพร้อมกัน) ความท้าทายนี้ยากขึ้นเรื่อยๆ ในเทคโนโลยีที่ผลิตจำนวนมาก เนื่องจากความถี่ของสัญญาณข้อมูลเพิ่มขึ้น โดยส่วนหนึ่งของการชดเชยทางเทคนิคคือการลดความยาวของสายเคเบิลทองแดงแบบขนานที่รองรับลงเรื่อยๆ ดูParallel SCSI FC ได้รับการพัฒนาด้วยเทคโนโลยี ใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดที่ล้ำสมัยซึ่งเอาชนะข้อจำกัดด้านความเร็วของโปรโตคอล ESCON ด้วยการดึงดูดฐานผู้ใช้จำนวนมากของไดรฟ์ดิสก์ SCSI และการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีเมนเฟรม Fibre Channel จึงสร้างความประหยัดจากขนาดสำหรับเทคโนโลยีขั้นสูง และการใช้งานก็ประหยัดและแพร่หลายมากขึ้น

ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ถูกวางจำหน่ายในขณะที่มาตรฐานยังอยู่ในระหว่างการร่าง[ 6 ]เมื่อถึงเวลาที่มาตรฐานได้รับการอนุมัติ เวอร์ชันความเร็วต่ำก็เริ่มเลิกใช้แล้ว[ 7 ] Fibre Channel เป็นระบบขนส่งข้อมูลแบบอนุกรมตัวแรกที่สามารถทำความเร็วระดับกิกะบิตได้[ 8 ]ซึ่งได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง และความสำเร็จก็เพิ่มขึ้นตามความเร็วที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ Fibre Channel มีความเร็วเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ สองสามปีนับตั้งแต่ปี 1996

นอกเหนือจากเลเยอร์ทางกายภาพที่ทันสมัยแล้ว Fibre Channel ยังเพิ่มการรองรับโปรโตคอล "เลเยอร์บน" จำนวนมาก รวมถึงATM , IP ( IPFC ) และFICONโดยSCSI ( FCP ) เป็นโปรโตคอลที่ใช้งานมากที่สุด

Fibre Channel ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง โดยมีการปรับปรุงความเร็วมากมายบนสื่อการขนส่งพื้นฐานต่างๆ ตารางต่อไปนี้แสดงความก้าวหน้าของความเร็ว Fibre Channel ดั้งเดิม: [ 9 ]

ตัวแปรของ Fibre Channel [ 10 ]
ชื่ออัตราความเร็วสัญญาณ ( กิกะบิต )การเข้ารหัสเส้นอัตราการประมวลผลต่อทิศทางโดยประมาณ(MB/s)ข้อมูลจำเพาะ T11 (ปี)ความพร้อมของตลาด
133 เมกะบิต/วินาที0.1328125?8b10b12.5พ.ศ. 2536
266 เมกะบิต/วินาที0.265625251994 [ 6 ]
533 เมกะบิต/วินาที0.5312550?
1GFC (รุ่นที่ 1)1.0625เอ็นอาร์ซี100พ.ศ. 2539พ.ศ. 2540
2GFC (รุ่นที่ 2)2.12520020002001
4GFC (รุ่นที่ 3)4.2540020032548
8GFC (รุ่นที่ 4)8.580020062008
16GFC (รุ่นที่ 5)14.02564b66b1,60020092011
32GFC (รุ่นที่ 6)28.05256b257b3,20020132016 [ 11 ]
64GFC (เจนเนอเรชั่น 7)28.9พีเอเอ็ม-46,40020172020
128GFC (เจนเนอเรชั่น 8)56.1 [ 12 ]12,42520222026
256GFC (เจนเนอเรชั่น 9)112.224,850รอประกาศรอประกาศ

FC ถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันทั้งหมดสำหรับโครงสร้างพื้นฐานและอุปกรณ์ Fibre Channel รวมถึงการเชื่อมต่อ Edge และ ISL ความเร็วแต่ละระดับยังคงรักษาความเข้ากันได้กับรุ่นก่อนหน้าอย่างน้อยสองรุ่น (เช่น 32GFC สามารถใช้งานร่วมกับ 16GFC และ 8GFC ได้)

รูปแบบการเชื่อมโยงระหว่างสวิตช์[ 10 ]
ชื่ออัตราความเร็วสัญญาณ ( กิกะบิต )การเข้ารหัสเส้นอัตราการประมวลผลต่อทิศทางโดยประมาณ(MB/s)ข้อมูลจำเพาะ T11 (ปี)ความพร้อมของตลาด
10GFC10.51875เอ็นอาร์ซี64b66b1,20020032009
128GFC (รุ่นที่ 6)4  × 28.05256b257b12,80020142016 [ 11 ]
256GFC (เจนเนอเรชั่น 7)4  × 28.9พีเอเอ็ม-425,60020182020

ลิงก์เชื่อมต่อระหว่างสวิตช์ (Inter-Switch Links หรือ ISLs) โดยทั่วไปเป็นลิงก์เชื่อมต่อหลายเลนที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อหลักที่ไม่ใช่ขอบเครือข่าย และแอปพลิเคชันความเร็วสูงอื่นๆ ที่ต้องการแบนด์วิดท์สูงสุด ISLs ใช้บิตเรตสูงเพื่อรองรับการรวมกลุ่มการเชื่อมต่อที่ขอบเครือข่าย โซลูชัน ISL บางอย่างเป็นกรรมสิทธิ์ของผู้ผลิตแต่ละราย

ลักษณะเฉพาะ

ลักษณะสำคัญสองประการของเครือข่าย Fibre Channel คือ การส่งมอบตามลำดับและการส่งมอบข้อมูลบล็อกดิบแบบไม่สูญเสีย การส่งมอบข้อมูลบล็อกดิบแบบไม่สูญเสียทำได้โดยอาศัยกลไกเครดิต[ 1 ]

โทโพโลยี

มีโทโพโลยี Fibre Channel หลักๆ สามแบบ ซึ่งอธิบายวิธีการเชื่อมต่อพอร์ต จำนวนหนึ่งเข้าด้วยกัน พอร์ตในศัพท์เฉพาะของ Fibre Channel คือเอนทิตีใดๆ ที่สื่อสารผ่านเครือข่ายอย่างแข็งขัน ไม่จำเป็นต้องเป็นพอร์ตฮาร์ดแวร์พอร์ตนี้มักจะถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์ เช่น ที่เก็บข้อมูลดิสก์ การเชื่อมต่อเครือข่าย Host Bus Adapter ( HBA ) บนเซิร์ฟเวอร์ หรือสวิตช์Fibre Channel [ 3 ]

การเชื่อมต่อโทโพโลยีแบบจุดต่อจุดโดยใช้พอร์ต N
แผนภาพโทโพโลยีของการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดของ Fibre Channel
  • แบบจุดต่อจุด (ดูFC-FS-3) อุปกรณ์สองตัวเชื่อมต่อกันโดยตรงโดยใช้พอร์ตโหนดนี่คือโทโพโลยีที่ง่ายที่สุด โดยมีการเชื่อมต่อที่จำกัด [ 3 ]แบนด์วิดท์ถูกกำหนดไว้
  • วงจรควบคุม (ดู FC-AL-2 ) ในการออกแบบนี้ อุปกรณ์ทั้งหมดจะอยู่ในวงจรหรือวงแหวน คล้ายกับ เครือ ข่าย Token Ringการเพิ่มหรือถอดอุปกรณ์ออกจากวงจรจะทำให้กิจกรรมทั้งหมดในวงจรหยุดชะงัก การทำงานผิดพลาดของอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งจะทำให้วงแหวนขาด ฮับ Fibre Channel มีไว้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายตัวเข้าด้วยกันและอาจข้ามพอร์ตที่เสียหายได้ นอกจากนี้ยังสามารถสร้างวงจรได้โดยการเดินสายแต่ละพอร์ตไปยังพอร์ตถัดไปในวงแหวน
    • วงจรเชื่อมต่อขนาดเล็กที่มีเพียงสองพอร์ต แม้จะดูคล้ายกับการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด แต่ก็แตกต่างกันอย่างมากในแง่ของโปรโตคอล
    • ในลูปนั้น พอร์ตเพียงคู่เดียวเท่านั้นที่สามารถสื่อสารพร้อมกันได้
    • ความเร็วสูงสุด 8GFC
    • ฟังก์ชัน Arbitrated Loop แทบไม่ถูกใช้งานเลยหลังจากปี 2010 และการสนับสนุนสำหรับสวิตช์รุ่นใหม่ก็ถูกยกเลิกไปแล้ว
  • โครงสร้างเครือข่ายแบบ Switched Fabric (ดู FC-SW-6 ) ในการออกแบบนี้ อุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับสวิตช์ Fibre Channel ซึ่งมีแนวคิดคล้ายกับ การใช้งาน Ethernet ในปัจจุบัน ข้อดีของโครงสร้างเครือข่ายนี้เมื่อเทียบกับแบบจุดต่อจุดหรือแบบ Arbitrated Loop ได้แก่:
    • ระบบนี้สามารถรองรับพอร์ตได้หลายหมื่นพอร์ต
    • สวิตช์ทำหน้าที่จัดการสถานะของเครือข่าย โดยจัดสรรเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดผ่านโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางข้อมูล Fabric Shortest Path First (FSPF)
    • การรับส่งข้อมูลระหว่างสองพอร์ตจะไหลผ่านสวิตช์เท่านั้น ไม่ได้ไหลผ่านพอร์ตอื่นใดเหมือนใน Arbitrated Loop
    • หากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งล้มเหลว ปัญหานั้นจะจำกัดอยู่เฉพาะลิงก์นั้น และจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของพอร์ตอื่นๆ
    • ในเครือข่ายแบบ Fabric นั้น พอร์ตหลายคู่สามารถสื่อสารกันได้พร้อมกัน
คุณลักษณะจุดต่อจุดวงจรอนุญาโตตุลาการผ้าที่สลับแล้ว
พอร์ตสูงสุด2127~16777216 (2 24 )
ขนาดที่อยู่ไม่มีข้อมูลALPA 8 บิตรหัสพอร์ต 24 บิต
ผลข้างเคียงของการทำงานผิดพลาดของพอร์ตลิงก์ล้มเหลวลูปจะล้มเหลว (จนกว่าจะมีการบายพาสพอร์ต)ไม่มีข้อมูล
การเข้าถึงสื่ออุทิศอนุญาโตตุลาการอุทิศ

ชั้นต่างๆ

Fibre Channel เป็นเทคโนโลยีแบบหลายชั้น โดยเริ่มต้นจากชั้นกายภาพและพัฒนาไปตามโปรโตคอลต่างๆ จนถึงโปรโตคอลระดับสูงกว่า เช่น SCSI และ SBCCS

Fibre Channel ไม่ได้ใช้ โครงสร้างชั้นตาม แบบจำลอง OSIและแบ่งออกเป็นห้าชั้น:

  • FC-4 – เลเยอร์การแมปโปรโตคอล ซึ่งโปรโตคอลระดับบน เช่นNVM Express (NVMe), SCSI , IP และFICONจะถูกห่อหุ้มไว้ในหน่วยข้อมูล (IU) เพื่อส่งต่อไปยัง FC-2 ปัจจุบัน FC-4 ประกอบด้วย FCP-4, FC-SB-5 และFC- NVMe
  • FC-3 – เลเยอร์บริการทั่วไป เลเยอร์บาง ๆ ที่อาจนำไปใช้งานฟังก์ชันต่าง ๆ เช่นการเข้ารหัสหรืออัลกอริธึมการสำรองข้อมูลRAID และการเชื่อมต่อแบบหลายพอร์ต
  • FC-2 – โปรโตคอลการส่งสัญญาณ ซึ่งกำหนดโดย มาตรฐาน การจัดเฟรมและการส่งสัญญาณของ Fibre Channelประกอบด้วยโปรโตคอลเครือข่าย Fibre Channel ระดับต่ำ ได้แก่ การเชื่อมต่อระหว่างพอร์ตต่อพอร์ต
  • FC-1 – โปรโตคอลการส่งสัญญาณ ซึ่งใช้การเข้ารหัสสายสัญญาณ
  • FC-0เลเยอร์ทางกายภาพซึ่งกำหนดโดย มาตรฐาน Fibre Channel Physical Interfacesประกอบด้วยสายเคเบิลตัวเชื่อมต่อฯลฯ

ผลิตภัณฑ์ Fibre Channel มีให้เลือกใช้งานที่ความเร็ว 1, 2, 4, 8, 10, 16, 32, 64 และ128 Gbit/sโดยโปรโตคอลแต่ละเวอร์ชันจะเรียกชื่อตามลำดับว่า 1GFC, 2GFC, 4GFC, 8GFC, 10GFC, 16GFC, 32GFC, 64GFC หรือ 128GFC มาตรฐาน 32GFC ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการ INCITS T11 ในปี 2013 และผลิตภัณฑ์ดังกล่าวเริ่มวางจำหน่ายในปี 2016 การออกแบบ 1GFC, 2GFC, 4GFC, 8GFC ทั้งหมดใช้การเข้ารหัส 8b/10bในขณะที่มาตรฐาน 10GFC และ 16GFC ใช้ การเข้ารหัส 64b /66bแตกต่างจากมาตรฐาน 10GFC มาตรฐาน 16GFC สามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐาน 4GFC และ 8GFC ได้ เนื่องจากมีอัตราการรับส่งข้อมูลเป็นสองเท่าของ 8GFC หรือสี่เท่าของ 4GFC

ท่าเรือ

โครงสร้าง FC และประเภทพอร์ต: แผนภาพนี้แสดงวิธีการเชื่อมต่อ N_Port เข้ากับโครงสร้างหรือกับ N_Port อื่นๆ พอร์ตแบบวนรอบ (L_Port) สื่อสารผ่านวงจรวนรอบที่ใช้ร่วมกัน และปัจจุบันไม่ค่อยได้ใช้แล้ว

พอร์ต Fibre Channel มีการกำหนดค่าเชิงตรรกะที่หลากหลาย ประเภทพอร์ตที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่:

  • พอร์ต N (พอร์ตโหนด)โดยทั่วไปแล้ว พอร์ต N คือพอร์ต HBA ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต F ของสวิตช์หรือพอร์ต N อื่น พอร์ต Nx สื่อสารผ่านพอร์ต PN ที่ไม่ได้ใช้งานเครื่องสถานะพอร์ตวนรอบ[ 13 ]
  • F_Port (พอร์ตผ้า) F_Port คือพอร์ตสวิตช์ที่เชื่อมต่อกับ N_Port [ 14 ]
  • E_Port (พอร์ตขยาย)พอร์ตสวิตช์ที่เชื่อมต่อกับ E_Port อื่นเพื่อสร้างลิงก์ระหว่างสวิตช์[ 14 ]

โปรโตคอล Fibre Channel Loop สร้างพอร์ต Loop หลายประเภท:

  • L_Port (พอร์ตลูป) FC_Port ที่มีฟังก์ชัน Arbitrated Loop ที่เกี่ยวข้องกับโทโพโลยี Arbitrated Loop [ 14 ]
  • FL_Port (พอร์ต Fabric Loop) L_Port ที่สามารถทำหน้าที่ของ F_Port ได้ โดยเชื่อมต่อผ่านลิงก์ไปยัง NL_Port หนึ่งตัวหรือมากกว่าในโทโพโลยี Arbitrated Loop [ 14 ]
  • NL_Port (Node Loop port) PN_Port ที่กำลังใช้งานเครื่องสถานะพอร์ตลูป[ 14 ]

หากพอร์ตสามารถรองรับทั้งฟังก์ชันแบบวนลูปและไม่วนลูป พอร์ตนั้นจะเรียกว่า:

  • พอร์ตสวิตช์ Fx_Portที่สามารถทำงานเป็น F_Port หรือ FL_Port ได้[ 13 ]
  • จุดสิ้นสุด Nx_Portสำหรับการสื่อสารเฟรม Fibre Channel ซึ่งมีตัวระบุที่อยู่และตัวระบุชื่อที่แตกต่างกัน โดยจัดเตรียมชุดฟังก์ชัน FC-2V ที่เป็นอิสระให้กับระดับที่สูงกว่า และมีความสามารถในการทำหน้าที่เป็น Originator, Responder หรือทั้งสองอย่าง[ 13 ]
พอร์ตมีทั้งโครงสร้างทางกายภาพและโครงสร้างเชิงตรรกะหรือเสมือน แผนภาพนี้แสดงให้เห็นว่าพอร์ตเสมือนอาจมีพอร์ตทางกายภาพหลายพอร์ต และในทางกลับกัน

พอร์ตประกอบด้วยส่วนประกอบเสมือนและส่วนประกอบทางกายภาพ และมีคำอธิบายดังนี้:

  • เอนทิตี PN_Portที่ประกอบด้วย Link_Control_Facility และ Nx_Port หนึ่งรายการขึ้นไป[ 14 ]
  • VF_Port (Virtual F_Port)คืออินสแตนซ์ของซับเลเวล FC-2V ที่เชื่อมต่อกับ VN_Port หนึ่งตัวหรือมากกว่า[ 14 ]
  • VN_Port (Virtual N_Port)คืออินสแตนซ์ของซับเลเวล FC-2V VN_Port ใช้เมื่อต้องการเน้นการสนับสนุน Nx_Port หลายตัวบนมัลติเพล็กเซอร์ตัวเดียว (เช่น ผ่าน PN_Port ตัวเดียว) [ 13 ]
  • อินสแตนซ์ VE_Port (Virtual E_Port)ของซับเลเวล FC-2V ที่เชื่อมต่อกับ VE_Port อื่นหรือกับ B_Port เพื่อสร้าง Inter-Switch Link [ 14 ]

นอกจากนี้ ยังมีการใช้พอร์ตประเภทต่อไปนี้ใน Fibre Channel:

  • พอร์ต A (พอร์ตที่อยู่ติดกัน)คือการรวมกันของพอร์ต PA หนึ่งพอร์ตและพอร์ต VA หนึ่งพอร์ตที่ทำงานร่วมกัน[ 14 ]
  • B_Port (Bridge Port)พอร์ตเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบ Fabric ใช้สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์บริดจ์กับ E_Ports บนสวิตช์[ 13 ]
  • D_Port (Diagnostic Port)พอร์ตที่กำหนดค่าไว้เพื่อใช้ทำการทดสอบการวินิจฉัยบนลิงก์กับ D_Port อื่น[ 15 ]
  • EX_Port เป็น E_Port ประเภทหนึ่งที่ใช้เชื่อมต่อกับ FC router fabric [ 15 ]
  • G_Port (พอร์ต Fabric ทั่วไป)พอร์ตสวิตช์ที่อาจทำหน้าที่เป็น E_Port, A_Port หรือ F_Port ก็ได้[ 14 ]
  • GL_Port (พอร์ตวงจร Fabric ทั่วไป)พอร์ตสวิตช์ที่อาจทำหน้าที่เป็น E_Port, A_Port หรือ Fx_Port ก็ได้[ 14 ]
  • PE_Port LCF ภายใน Fabric ที่เชื่อมต่อกับ PE_Port อื่นหรือกับ B_Port ผ่านลิงก์[ 13 ]
  • PF_Port LCF ภายใน Fabric ที่เชื่อมต่อกับ PN_Port ผ่านลิงก์[ 13 ]
  • TE_Port (Trunking E_Port) พอร์ตขยาย Trunking ที่ขยายฟังก์ชันการทำงานของพอร์ต E เพื่อรองรับการทำ Trunking ของ VSAN พารามิเตอร์คุณภาพการบริการ (QoS) ของการขนส่ง และคุณสมบัติการติดตาม Fibre Channel (fctrace) [ 16 ]
  • U_Port (พอร์ตสากล)พอร์ตที่รอการแปลงเป็นพอร์ตประเภทอื่น[ 15 ]
  • VA_Port (Virtual A_Port)คืออินสแตนซ์ของซับเลเวล FC-2V ของ Fibre Channel ที่เชื่อมต่อกับ VA_Port อื่น[ 14 ]
  • VEX_Port VEX_Ports ไม่แตกต่างจาก EX_Ports ยกเว้นการขนส่งพื้นฐานเป็น IP แทนที่จะเป็น FC [ 15 ]

สื่อและโมดูล

โดยทั่วไปแล้ว Fibre Channel จะใช้โมดูล SFP หรือ SFP+ ที่มีขั้วต่อ LC และสายเคเบิลแบบดูเพล็กซ์ แต่ 128GFC ใช้โมดูล QSFP28 ที่มีขั้วต่อ MPO และสายเคเบิลแบบริบบอน

ชั้นกายภาพของ Fibre Channel ใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยใช้ใยแก้วนำแสงไปยังสายทองแดงระหว่างโมดูลแบบเสียบได้ โมดูลอาจมีเลนเดียว สองเลน หรือสี่เลน ซึ่งตรงกับฟอร์มแฟคเตอร์ SFP, SFP-DD และ QSFP Fibre Channel ไม่ใช้โมดูล 8 หรือ 16 เลน (เช่น CFP8, QSFP-DD หรือ COBO ที่ใช้ใน 400GbE) และไม่มีแผนที่จะใช้โมดูลที่มีราคาแพงและซับซ้อนเหล่านี้

โมดูลSmall Form-factor Pluggable (SFP) และรุ่นปรับปรุง SFP+, SFP28 และ SFP56 เป็นฟอร์มแฟคเตอร์ทั่วไปสำหรับพอร์ต Fibre Channel โมดูล SFP รองรับระยะทางที่หลากหลายผ่านใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดและซิงเกิลโหมดดังแสดงในตารางด้านล่าง โมดูล SFP ใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบดูเพล็กซ์พร้อมขั้วต่อ LC

โมดูล SFP-DD ใช้ในแอปพลิเคชันที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งต้องการเพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูลเป็นสองเท่าของพอร์ต SFP แบบดั้งเดิม

โมดูล SFP-DD ใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งต้องการเพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูลของพอร์ต SFP เป็นสองเท่า SFP-DD ถูกกำหนดโดยมาตรฐาน SFP-DD MSA และช่วยให้สามารถแยกออกเป็นสองพอร์ต SFP ได้ แถวของหน้าสัมผัสไฟฟ้าสองแถวช่วยให้สามารถเพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูลของโมดูล SFP เป็นสองเท่าในลักษณะเดียวกับ QSFP-DD

โมดูลQuad Small Form-factor Pluggable (QSFP) เริ่มถูกนำมาใช้สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างสวิตช์ และต่อมาได้ถูกนำมาใช้ในระบบ Fibre Channel Gen-6 แบบ 4 เลน ที่รองรับ 128GFC QSFP ใช้ขั้วต่อ LC สำหรับ 128GFC-CWDM4 หรือขั้วต่อ MPO สำหรับ 128GFC-SW4 หรือ 128GFC-PSM4 สายเคเบิล MPO ใช้โครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิลไฟเบอร์ 8 หรือ 12 เส้น ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต 128GFC อื่น หรืออาจแยกออกเป็นสี่การเชื่อมต่อ LC แบบดูเพล็กซ์ไปยังพอร์ต 32GFC SFP+ สวิตช์ Fibre Channel ใช้โมดูล SFP หรือ QSFP ก็ได้

ประเภทเส้นใยความเร็ว(เมกะไบต์/วินาที)เครื่องส่งสัญญาณ[ 17 ]ตัวแปรขนาดกลางระยะทาง
ใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยว (SMF)12,800 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร128GFC-PSM40.5 ม. - 0.5  กม.
 แสงคลื่นยาว1,270, 1,290, 1,310 และ 1,330 นาโนเมตร128GFC-CWDM40.5 ม. – 2  กม.
6,400 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร64GFC-LW0.5 ม. - 10  กม.
3,200 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร3200-SM-LC-L0.5 ม. - 10  กม.
1,600 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร [ ITS 1 ]1600-SM-LC-L [ ITS 2 ]0.5  ม. 10 กม.  
 แสงคลื่นยาว1,490 นาโนเมตร [ ITS 1 ]1600-SM-LZ-I [ ITS 2 ]0.5  ม. 2 กม.  
800 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร [ ITS 3 ]800-SM-LC-L [ ITS 4 ]2  ม. 10 กม.  
800-SM-LC-I [ ITS 4 ]2  ม. 1.4 กม.  
400 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร [ ITS 3 ] [ ITS 5 ]400-SM-LC-L [ ITS 6 ]2  ม. 10 กม.  
400-SM-LC-M [ ITS 4 ]2  ม. 4 กม.  
400-SM-LL-I [ ITS 7 ]2  ม. 2 กม.  
200 แสงคลื่นยาว1,550 นาโนเมตร [ ITS 8 ]200-SM-LL-V [ ITS 8 ]2  ม. 50 กม.  
 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร [ ITS 5 ] [ ITS 3 ]200-SM-LC-L [ ITS 6 ]2  ม. 10 กม.  
200-SM-LL-I [ ITS 7 ]2  ม. 2 กม.  
100 แสงคลื่นยาว1,550 นาโนเมตร [ ITS 8 ]100-SM-LL-V [ ITS 8 ]2  ม. 50 กม.  
 แสงคลื่นยาว1,310 นาโนเมตร [ ITS 9 ] [ ITS 3 ]100-SM-LL-L [ ITS 10 ] 100-SM-LC-L [ ITS 6 ]2  ม. 10 กม.  
100-SM-LL-I [ ITS 10 ]2  ม. 2 กม.  
ใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมด (MMF)12,800 แสงคลื่นสั้น850 นาโนเมตร [ ITS 11 ] [ ITS 12 ] [ ITS 13 ]128GFC-SW40–100  ม.
6,40064GFC-SW0–100  ม.
3,2003200-SN0–100  ม.
1,6001600-M5F-SN-I [ ITS 14 ]0.5–125  ม.
1600-M5E-SN-I [ ITS 14 ]0.5–100  เมตร
1600-M5-SN-S [ ITS 14 ]0.5–35  ม.
1600-M6-SN-S [ ITS 15 ]0.5–15  ม.
800800-M5F-SN-I [ ITS 14 ]0.5–190  เมตร
800-M5E-SN-I [ ITS 16 ]0.5–150  เมตร
800-M5-SN-S [ ITS 16 ]0.5–50  เมตร
800-M6-SN-S [ ITS 16 ]0.5–21  ม.
400400-M5F-SN-I [ ITS 14 ]0.5–400  เมตร
400-M5E-SN-I [ ITS 16 ]0.5–380  เมตร
400-M5-SN-I [ ITS 17 ]0.5–150  เมตร
400-M6-SN-I [ ITS 17 ]0.5–70  เมตร
200200-M5E-SN-I [ ITS 16 ]0.5–500  เมตร
200-M5-SN-I [ ITS 17 ]0.5–300  เมตร
200-M6-SN-I [ ITS 17 ]0.5–150  เมตร
100100-M5E-SN-I [ ITS 18 ]0.5–860  ม.
100-M5-SN-I [ ITS 19 ]0.5–500  เมตร
100-M6-SN-I [ ITS 19 ]0.5–300  เมตร
100-M5-SL-I [ ITS 19 ]2–500  เมตร
100-M6-SL-I [ ITS 20 ]2–175  ม.
ไฟเบอร์มัลติโหมดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยการกำหนดสื่อ FC
โอเอ็ม162.5  ไมโครเมตรเอ็ม6
โอเอ็ม250  ไมโครเมตรเอ็ม5
โอเอ็ม350  ไมโครเมตรเอ็ม5อี
โอเอ็ม450  ไมโครเมตรเอ็ม5เอฟ
โอเอ็ม550  ไมโครเมตรไม่มีข้อมูล

อุปกรณ์ Fibre Channel รุ่นใหม่ๆ รองรับทรานซีฟเวอร์ SFP+ โดยส่วนใหญ่ใช้ขั้วต่อ ไฟเบอร์ แบบ LC (Lucent Connector) ส่วนอุปกรณ์ 1GFC รุ่นเก่าใช้ ทรานซีฟเวอร์ GBICโดยส่วนใหญ่ใช้ ขั้วต่อไฟเบอร์แบบ SC (Subscriber Connector)

เครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล

ระบบจัดเก็บข้อมูล Fibre Channel SAN เชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์เข้ากับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลผ่านสวิตช์ Fibre Channel

เป้าหมายของ Fibre Channel คือการสร้างเครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล (SAN) เพื่อเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์เข้ากับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

SAN (Storage Area Network) คือเครือข่ายเฉพาะที่ช่วยให้เซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องสามารถเข้าถึงข้อมูลจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลตั้งแต่หนึ่งเครื่องขึ้นไประบบจัดเก็บข้อมูลระดับองค์กรใช้ SAN ในการสำรองข้อมูลไปยังอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสำรอง เช่นอาร์เรย์ดิสก์ไลบรารีเทปและอุปกรณ์สำรองข้อมูลอื่นๆ ในขณะที่เซิร์ฟเวอร์ยังคงสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ เซิร์ฟเวอร์อาจเข้าถึงข้อมูลจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลหลายเครื่องผ่านเครือข่ายได้เช่นกัน

โดยทั่วไปแล้ว SAN มักถูกออกแบบให้มีโครงสร้างเครือข่ายคู่เพื่อเพิ่มความทนทานต่อความผิดพลาด โครงสร้างเครือข่ายสองชุดที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิงจะทำงานอยู่ และหากโครงสร้างเครือข่ายหลักล้มเหลว โครงสร้างเครือข่ายชุดที่สองจะกลายเป็นโครงสร้างเครือข่ายหลักแทน

สวิตช์

ตัวควบคุม Fibre Channel พร้อมโมดูล SFP+ และขั้วต่อใยแก้วนำแสง LC พร้อมใยแก้วนำแสงแบบ Optical Multimode 3 (OM3) (สีฟ้า)

สวิตช์ Fibre Channel สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท ประเภทเหล่านี้ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน และการจำแนกประเภทของสวิตช์แต่ละตัวเป็นการตัดสินใจทางการตลาดของผู้ผลิต:

  • ตัวควบคุมเหล่านี้มีพอร์ตจำนวนมากในตัวเครื่องแบบโมดูลาร์ (แบบเสียบปลั๊ก) โดยไม่มีจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียว (ความพร้อมใช้งานสูง)
  • โดยทั่วไปแล้ว สวิตช์จะมีขนาดเล็กกว่า มีการกำหนดค่าตายตัว (บางครั้งอาจเป็นแบบกึ่งโมดูลาร์) และเป็นอุปกรณ์ที่มีความซ้ำซ้อนน้อยกว่า

ผ้าที่ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ของผู้จำหน่ายรายเดียวทั้งหมดถือว่าเป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมักเรียกกันว่าการทำงานใน "โหมดดั้งเดิม" และอนุญาตให้ผู้จำหน่ายเพิ่มคุณสมบัติเฉพาะของตนเองซึ่งอาจไม่เป็นไปตามมาตรฐาน Fibre Channel ได้

หากมีการใช้สวิตช์จากผู้ผลิตหลายรายในโครงข่ายเดียวกัน เรียกว่า โครงข่ายแบบ ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน (heterogeneous fabric ) สวิตช์เหล่านั้นอาจเชื่อมต่อกันได้ก็ต่อเมื่อสวิตช์ทุกตัวอยู่ในโหมดการทำงานร่วมกัน (interoperability mode) ซึ่งเรียกว่า โหมด โครงข่ายแบบเปิด (open fabric mode) เนื่องจากสวิตช์ของผู้ผลิตแต่ละรายอาจต้องปิดใช้งานคุณสมบัติเฉพาะของตนเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน Fibre Channel

ผู้ผลิตสวิตช์บางรายนำเสนอโหมดการทำงานร่วมกันที่หลากหลาย นอกเหนือจากสถานะ "ดั้งเดิม" และ "เปิดเครือข่าย" โหมด "การทำงานร่วมกันแบบดั้งเดิม" เหล่านี้ช่วยให้สวิตช์สามารถทำงานในโหมดดั้งเดิมของผู้จำหน่ายรายอื่นได้ และยังคงรักษาคุณสมบัติเฉพาะของทั้งสองผู้จำหน่ายไว้ได้ อย่างไรก็ตาม การทำงานในโหมดการทำงานร่วมกันแบบดั้งเดิมอาจปิดใช้งานคุณสมบัติเฉพาะบางอย่าง และอาจทำให้เครือข่ายมีเสถียรภาพที่ไม่แน่นอน

อะแดปเตอร์บัสโฮสต์

 การ์ดอะแดปเตอร์โฮสต์บัส FC 8 Gb แบบพอร์ตคู่
 การ์ดอะแดปเตอร์โฮสต์บัส FC 16 Gb แบบพอร์ตคู่

HBA ของ Fibre Channel รวมถึงCNA นั้นมีให้ใช้งานสำหรับ ระบบเปิด หลัก สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ และบัสทั้งหมด รวมถึง PCIและSBus HBA เชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์เข้ากับเครือข่าย Fibre Channel และเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ประเภทที่เรียกว่าอุปกรณ์แปลงสัญญาณ บางชนิดขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการ HBA แต่ละตัวมีชื่อทั่วโลกที่ ไม่ซ้ำกัน (WWN) ซึ่งคล้ายกับที่อยู่ MAC ของ Ethernet ตรง ที่ใช้ตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันขององค์กร (OUI) ที่กำหนดโดยIEEEอย่างไรก็ตาม WWN จะยาวกว่า (8 ไบต์ ) มี WWN สองประเภทบน HBA ได้แก่ชื่อโหนดทั่วโลก (WWNN) ซึ่งสามารถใช้ร่วมกันได้โดยพอร์ตบางส่วนหรือทั้งหมดของอุปกรณ์ และชื่อพอร์ตทั่วโลก (WWPN) ซึ่งจำเป็นต้องไม่ซ้ำกันสำหรับแต่ละพอร์ต อะแดปเตอร์หรือเราเตอร์สามารถเชื่อมต่อเครือข่าย Fibre Channel กับเครือข่าย IP หรือ Ethernet ได้[ 18 ]

ดูเพิ่มเติม

แหล่งที่มา

  • Clark, T. การออกแบบเครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล , Addison-Wesley, 1999. ISBN 0-201-61584-3

อ่านเพิ่มเติม

  • RFC 2625 – IP และ ARP ผ่าน Fibre Channel 
  • RFC 2837 – คำจำกัดความของอ็อบเจ็กต์ที่จัดการได้สำหรับองค์ประกอบ Fabric ในมาตรฐาน Fibre Channel 
  • RFC 3723 – การรักษาความปลอดภัยของโปรโตคอลการจัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกผ่าน IP 
  • RFC 4044 – MIBการจัดการ Fibre Channel 
  • RFC 4625 – ข้อมูลการกำหนดเส้นทาง Fibre Channel MIB 
  • RFC 4626 – MIB สำหรับโปรโตคอล Fabric Shortest Path First (FSPF) ของ Fibre Channel 
  • สมาคมอุตสาหกรรมไฟเบอร์แชนแนล (FCIA)
  • คณะกรรมการด้านเทคนิคของ INCITS ที่รับผิดชอบมาตรฐาน FC (T11)
  • สมาคมอุตสาหกรรมเครือข่ายจัดเก็บข้อมูล (SNIA)
  • คู่มือการใช้งาน IBM SAN ฉบับสมบูรณ์
  • บทนำเกี่ยวกับเครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล
  • ภาพรวมของ Fibre Channel
  • คู่มือการใช้งาน Fibre Channel (UNH-IOL)
  • ไฟเบอร์แชนเนลเสมือนใน Hyper V
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fibre_Channel&oldid=1359798701 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไฟเบอร์แชนแนล

Fibre Channel ( FC ) เป็นโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงที่ให้ การส่งมอบข้อมูลบล็อกดิบตามลำดับโดยไม่สูญเสีย Fibre Channel...

นิรุกติศาสตร์

เมื่อเทคโนโลยีนี้ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรก มันทำงานผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเท่านั้น และด้วยเหตุนี้จึงถูกเรียกว่า "Fiber Channel" ต่อมา ความสามารถในการทำงานผ่านสายเคเบิลทองแดงถูกเพิ่มเข้าไปในข้อกำหนด เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนและเพื่อสร้างชื่อที่ไม่ซ้ำกัน...

ประวัติศาสตร์

Fibre Channel ได้รับการกำหนดมาตรฐานโดย คณะกรรมการทางเทคนิค T11 ของคณะกรรมการมาตรฐานเทคโนโลยีสารสนเทศระหว่างประเทศ ( INCITS ) ซึ่งเป็น คณะกรรมการมาตรฐานที่ได้รับการรับรองจาก สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน (ANSI) Fibre Channel เริ่มต้นในปี 1988...

ลักษณะเฉพาะ

ลักษณะสำคัญสองประการของเครือข่าย Fibre Channel คือ การส่งมอบตามลำดับและการส่งมอบข้อมูลบล็อกดิบแบบไม่สูญเสีย การส่งมอบข้อมูลบล็อกดิบแบบไม่สูญเสียทำได้โดยอาศัยกลไกเครดิต [ 1 ]