光纖通道提供了兩個設備之間雙向,物理或邏輯點至點,低等待時間的連接。光纖通道數(shù)據(jù),像其他串行接口,例如串行連接SCSI(SAS),通過物理介質發(fā)送采用串行的方式,而不是像 SCSI和ATA物理接口采用平行的方法。串行傳輸比并行傳輸能夠連接更長的距離,因為極少量信號線是必需的,從而減少了由多個信號線同時(串擾)切換所產(chǎn)生的噪聲。
光纖通道的主要用途是在傳輸SAN(存儲區(qū)域網(wǎng)絡) 里的面向塊的存儲流量。也有一些例如專門的上層光纖通道協(xié)議用于國防和航空電子應用,傳輸視頻流的平視顯示器。
光纖通道的設計是與光纖物理介質或銅纜在許多連接器和電纜類型配置工作。銅電纜相對便宜,但僅用于短距離,10米的范圍。一般在較高的傳輸速度,較短的距離也可以可靠地采用銅電纜技術。各種可供選擇的銅解決方案,的是銅SFP(小型可插拔)或最近的SFP+銅纜。 SFP和SFP +光布線解決方案都還可以,支持可靠的傳輸距離大于10米,至長達
光纖通道提供了兩個設備之間雙向,物理或邏輯點至點,低等待時間的連接。光纖通道數(shù)據(jù),像其他串行接口,例如串行連接SCSI(SAS),通過物理介質發(fā)送采用串行的方式,而不是像 SCSI和ATA物理接口采用平行的方法。串行傳輸比并行傳輸能夠連接更長的距離,因為極少量信號線是必需的,從而減少了由多個信號線同時(串擾)切換所產(chǎn)生的噪聲。
光纖通道的主要用途是在傳輸SAN(存儲區(qū)域網(wǎng)絡) 里的面向塊的存儲流量。也有一些例如專門的上層光纖通道協(xié)議用于國防和航空電子應用,傳輸視頻流的平視顯示器。
光纖通道的設計是與光纖物理介質或銅纜在許多連接器和電纜類型配置工作。銅電纜相對便宜,但僅用于短距離,10米的范圍。一般在較高的傳輸速度,較短的距離也可以可靠地采用銅電纜技術。各種可供選擇的銅解決方案,的是銅SFP(小型可插拔)或最近的SFP+銅纜。 SFP和SFP +光布線解決方案都還可以,支持可靠的傳輸距離大于10米,至長達
架構
光纖通道是一個分層協(xié)議,并且被寬松地仿照在網(wǎng)絡OSI模型上。在OSI模型中,并且在光纖通道的情況下,每一層提供特定的服務,并給下一層提供結果。下圖1比較了定義OSI層所定義的光纖通道層。
OSI模型 | 光纖通道 |
7 - 應用 | |
6 - 演示 | |
5 - 會話 | FC-4協(xié)議圖 |
4 - 運輸 | FC-3服務 |
3 - 網(wǎng)絡 | FC-2幀 |
2 - 數(shù)據(jù)鏈路 | FC-1數(shù)據(jù)鏈路 |
1 - 物理 | FC-0物理 |
圖1中,OSI模型和光纖通道網(wǎng)絡層
在表中的層表示光纖通道協(xié)議定義中存在的不同的功能和服務。與其它通信標準,協(xié)議級分析往往集中在鏈路層(FC-2)及以上。
光纖通道,像任何網(wǎng)絡架構,傳輸?shù)挠脩魠^(qū)或相關信息的應用程序被稱為有效負載。在物理鏈路上發(fā)送一個有效負載時,額外的光纖通道特定控制字節(jié)被添加到有效負載數(shù)據(jù)的開始和末尾。控制字節(jié)和有效負載數(shù)據(jù)的組合被稱為一個幀,它是在光纖通道信息的基本單元。最小為60字節(jié)的,包圍各幀之間的,用于維持幀之間的最小間隔,標記一幀的開始和結束,并檢查傳輸錯誤。幀內(nèi)傳輸?shù)膶嶋H用戶數(shù)據(jù)可以從0到的2112個字節(jié)。光纖通道的數(shù)據(jù)傳輸是通過交換或直接點對點連接進行的,該連接是通過在源點和終點設備之間創(chuàng)立臨時連接完成的。等到傳輸完成后,這些連接可以通過更高優(yōu)先級的傳輸請求被暫時搶占。
連接是在光纖通道系統(tǒng)通過“互連元件”,如交換機,集線器,和網(wǎng)橋連成的。光纖通道使用不同的互連設備的能力使其靈活和可擴展以滿足用戶的需要。對于小的光纖通道網(wǎng)絡,廉價集線器和環(huán)路開關可以用于在一個稱為光纖通道仲裁環(huán)路(FC-AL)拓撲連接裝置。隨著光纖通道網(wǎng)絡獲得更大的網(wǎng)絡帶寬需求的增加,全矩陣切換可以實現(xiàn)。交換光纖通道網(wǎng)絡被稱為架構拓撲(fabric topology)。
架構拓撲允許在結構的任何兩個端口之間建立多個替代路徑。環(huán)路(FC-AL)拓撲,從另一方面,就像是一串圣誕樹燈的路徑,從一個設備串行到下一個終于回到了原始設備。在這種類型的拓撲結構中,如果一個設備或任何兩個設備之間的路徑出現(xiàn)故障時,設備的整個字符串失去連接。環(huán)和架構拓撲的組合提供了低成本連接和高性能。
總結
光纖通道協(xié)議被設計為支持非常低的延遲率和高數(shù)據(jù)傳輸率。目前被批準的標準,可支持高達8.5GB/ s,通常被稱為8GFC。服務器虛擬化和存儲虛擬化的大趨勢正在推動更高的帶寬的需要。網(wǎng)絡基礎設施對于高帶寬的需要正在開始推動用8GFC替代以前的幾代產(chǎn)品1,2,和 4GFC。
光纖通道對于任何環(huán)境需要許多服務器訪問集中存儲,例如計算機數(shù)據(jù)中心是很好的選擇。正因為如此,光纖通道作為外部存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡接口,例如SAN環(huán)境中,享有超過80%的。