Что такое Fiber Channel и трансивер Fiber Channel?

Трансивер FC (Fiber Channel) является важной частью инфраструктур Fibre Channel, тогда как трансивер Ethernet в сочетании с коммутатором Ethernet представляет собой популярную комбинацию при развертывании сетей Ethernet. Очевидно, что эти два типа трансиверов предназначены для разных приложений, но в чем именно заключается разница между ними? В этой статье будет подробно рассмотрен Fibre Channel и волоконно-оптические трансиверы.

Что такое технология Fiber Channel?

Fibre Channel — это высокоскоростной сетевой протокол доставки данных, обеспечивающий упорядоченную передачу необработанных блочных данных без потерь. Fibre Channel может соединять универсальные компьютеры, мейнфреймы и суперкомпьютеры с устройствами хранения данных. Это технология, которая в первую очередь поддерживает соединение точка-точка (два устройства, напрямую подключенные друг к другу) и обычно чаще всего используется в средах с коммутируемой фабрикой (устройства, соединенные коммутаторами Fibre Channel).

SAN (сеть хранения данных) — это частная сеть для подключения систем хранения к хост-серверам и общим системам хранения; обычно это общий массив, обеспечивающий блочное хранение данных. Как правило, SAN Fibre Channel устанавливается в приложениях с низкой задержкой, где блочное хранение наиболее целесообразно, например в базах данных для высокоскоростной обработки онлайн-транзакций (OLTP), таких как используемые в банках, системах продажи билетов онлайн и виртуальных средах. Fibre Channel обычно работает по оптоволоконным кабелям внутри центров обработки данных и между ними. Кроме того, его также можно использовать с медными кабелями.

Использование фабрики Fibre Channel также упрощает удалённое аварийное восстановление и обеспечение непрерывности бизнеса, а SAN обычно проектируются с резервными структурами.  Начиная с 1988 года Fibre Channel впервые был стандартизирован Техническим комитетом T11 Международного комитета по стандартам информационных технологий (INCITS), который является аккредитованным Американским национальным институтом стандартов (ANSI) комитетом по стандартизации. Спецификация Fibre Channel Physical and Signaling Interface (FC-PH) была выпущена в 1994 году как первая версия интерфейса Fibre Channel.

Что такое трансивер Fiber Channel?

Как упоминалось выше, Fibre Channel может передавать необработанные блочные данные и обеспечивать передачу без потерь. Трансиверы Fibre Channel также используют высокоскоростные протоколы передачи данных; инженеры обычно применяют трансиверы Fibre Channel для построения линий связи между центрами обработки данных, серверами и коммутаторами.

Трансиверы Fibre Channel также используют протокол Fibre Channel (FCP) для передачи данных. Обычно они применяются для соединения между собой интерфейсов систем Fibre Channel и устройств сетей оптических систем хранения данных. Трансиверы Fibre Channel предназначены главным образом для соединения сетей хранения данных Fibre Channel внутри центров обработки данных. Благодаря компактным форм-факторам и низкому энергопотреблению оптические модули Fibre Channel отвечают требованиям быстрой и без потерь передачи больших объёмов информации. Модули Fibre Channel работают преимущественно на скоростях Fibre Channel от 1Gbps до 128Gbps; скорости 256Gbps и 512Gbps предусмотрены в дальнейшей дорожной карте. Они выпускаются в популярных форм-факторах SFP, SFP+, SFP28, SFP56 и QSFP28.

Рисунок 1: трансивер Fiber Channel

В чем разница между трансиверами Fiber Channel и Ethernet?

Протокол и безопасность

Трансиверы Fibre Channel являются частью протокола Fibre Channel, который не соответствует многоуровневой модели OSI. В свою очередь, трансивер Ethernet соответствует стандарту IEEE 802.3 и обеспечивает физическую пакетную связь в локальной сети. Fibre Channel является протоколом канального уровня в стеке TCP/IP и частью модели OSI.

Системы Fibre Channel разработаны с высоким уровнем безопасности, поскольку сеть хранения данных (SAN) и другие уровни данных в системе не взаимодействуют друг с другом, поэтому сеть хранения данных сложно атаковать, а утечка данных предотвращается в максимально возможной степени; использование оптических модулей FC может значительно повысить безопасность системы. Модули Ethernet, с другой стороны, работают по протоколу TCP/IP, к которому администратор серверной части может получить доступ во время работы сети, поэтому системы на базе модулей Ethernet могут иметь некоторые уязвимости в системе безопасности. Использование системы FC будет безопаснее, чем системы Ethernet. Некоторые модули Ethernet поддерживают протоколы передачи FC, такие как Модуль 10GBASE-SR.

Рисунок 2: Ethernet-трансивер

Надежность

Два разных режима передачи обеспечивают совершенно разные результаты передачи из-за использования разных протоколов. При сравнении различий Fibre Channel значительно превосходит Ethernet-трансиверы по надежности. Кроме того, Fibre Channel обеспечивает передачу данных без потерь, и благодаря сочетанию этих характеристик Fibre Channel обычно используется в сетях хранения данных. Упомянутые ранее различные результаты передачи заключаются в том, что Fibre Channel часто используется в системах SAN, а Ethernet обычно применяется в системах NAS. В разных областях применения оптические модули Fibre Channel обеспечивают высокую скорость и низкую задержку для удовлетворения потребностей центров обработки данных в блочном хранении, тогда как для доступа к хранилищу на уровне файлов лучше использовать Ethernet-трансиверы.

Скорость передачи

Если сравнивать трансиверы Fibre Channel и Ethernet, диапазон скоростей передачи также различается. Модули FC в настоящее время поддерживают 1Gbps/2Gbps/8Gbps/16Gbps/32Gbps/128Gbps, тогда как модули Ethernet предлагают более широкий выбор скоростей передачи: 10/100/1000Mbps и 10Gbps/25Gbps/ 50Gbps/40Gbps/100Gbps/400Gbps.

Можно заметить, что скорость обновления модулей оптических каналов обычно увеличивается в 2 раза — с 1Gbps до 32Gbps, тогда как модули Ethernet в последние годы развиваются быстрее, чем можно было представить, и некоторые поставщики уже начали выпускать модули Ethernet 400G, а новые модули Ethernet 400G Модули QSFP-DD увеличились в 400 раз по сравнению с первыми гигабитными модулями SFP. Поэтому, если текущему центру обработки данных требуется большая пропускная способность, развитие модулей Ethernet позволит лучше удовлетворить растущий спрос на пропускную способность.

Приложение

Области применения трансиверов Fibre Channel и трансиверов Ethernet также различаются. Fibre Channel обычно используется для подключения серверов и устройств хранения данных; это один из лучших способов передачи больших объёмов данных. Следует отметить, что модуль FC можно использовать только с коммутатором FC. Такая комбинация в основном применяется для Fibre Channel, сетей хранения данных и приложений Ethernet. При работе через Ethernet он может работать непосредственно в Ethernet в форме FCoE. В настоящее время модули FC и коммутаторы FC широко используются в центрах обработки данных.

Трансиверы Ethernet используются в локальных сетях, а иногда и в глобальных сетях, с момента их появления. В отличие от модулей FC, которые имеют фиксированный диапазон применения, Ethernet можно развертывать как в небольших офисах, так и в очень крупных центрах обработки данных в зависимости от требований к пропускной способности.

Заключение

В этой статье различия между трансиверами Fibre Channel рассматриваются в сравнении с трансиверами Ethernet. Fibre Channel используется на многих крупных предприятиях и в крупных центрах обработки данных благодаря специфическим сценариям применения, что позволяет развертывать его во многих крупных предприятиях и крупных центрах обработки данных, в то время как Модули Ethernet имеют преимущество благодаря широкому спектру применения. Если вы хотите узнать больше о Fibre Channel и трансиверах Fibre Channel, свяжитесь с QSFPTEK по адресу [email protected].  QSFPTEK предлагает высококачественные и экономичные трансиверы FC и Ethernet в различных моделях.