Che cosa sono Fiber Channel e Fiber Channel Transceiver?

Il transceiver FC (Fibre Channel) è una parte essenziale delle infrastrutture Fibre Channel, mentre il transceiver Ethernet abbinato a uno switch Ethernet è una combinazione molto diffusa quando si implementano reti Ethernet. È chiaro che i due tipi di transceiver servono applicazioni diverse, ma qual è esattamente la differenza tra loro? Questo articolo fornirà un'introduzione dettagliata a Fibre Channel e ai transceiver in fibra ottica.

Che cos'è la tecnologia Fiber Channel?

Fibre Channel è un protocollo di rete per la trasmissione rapida dei dati che consente il trasferimento ordinato e senza perdita di dati grezzi a blocchi. Fibre Channel può collegare computer generici, mainframe e supercomputer con dispositivi di archiviazione. È una tecnologia che abilita principalmente connessioni point-to-point (due dispositivi collegati direttamente tra loro) ed è in genere più comune negli ambienti switched fabric (dispositivi collegati tramite switch Fibre Channel).

La SAN (storage area network) è una rete privata per connessioni di storage tra server host e storage condiviso; in genere è un array condiviso che fornisce archiviazione dei dati a livello di blocco. In generale, una SAN Fibre Channel viene installata in applicazioni a bassa latenza in cui lo storage basato su blocchi è più appropriato, ad esempio database per l'elaborazione di transazioni online ad alta velocità (OLTP), come quelli di banche, biglietterie online e ambienti virtuali. Fibre Channel di solito funziona su cavi in fibra ottica all'interno e tra data center. Inoltre, può essere utilizzata anche con cavi in rame.

L'uso di una fabric Fibre Channel facilita inoltre il Disaster Recovery remoto e la Business Continuance; anche le SAN sono generalmente progettate per contenere strutture ridondanti.  A partire dal 1988, Fibre Channel è stato standardizzato per la prima volta dal Technical Committee T11 dell'International Committee for Information Technology Standards (INCITS), un comitato per gli standard accreditato dall'American National Standards Institute (ANSI). Il Fibre Channel Physical and Signaling Interface (FC-PH) è stato rilasciato nel 1994 come prima versione dell'interfaccia Fibre Channel.

Che cos'è un transceiver Fibre Channel?

Come abbiamo menzionato sopra, Fibre Channel può trasmettere i dati a blocchi grezzi e realizzare una trasmissione senza perdite; anche i ricetrasmettitori Fibre Channel utilizzano protocolli di trasmissione dati ad alta velocità. Gli ingegneri generalmente utilizzano i ricetrasmettitori Fibre Channel per creare collegamenti di trasmissione tra data center, server e switch.

I ricetrasmettitori Fibre Channel utilizzano anche il Fibre Channel Protocol (FCP) per la trasmissione, solitamente sono utilizzati per l'interfaccia tra sistemi Fibre Channel e tra dispositivi di rete di storage ottico. I ricetrasmettitori Fibre Channel sono progettati principalmente per collegare reti di storage Fibre Channel all'interno dei data center. Caratterizzati da fattori di forma ridotti e da un basso costo in termini di consumo energetico, i moduli Fibre Channel ottici soddisfano il requisito di trasmettere rapidamente e senza perdite un'enorme quantità di informazioni. I moduli Fibre Channel operano essenzialmente a velocità Fibre Channel da 1Gbps a 128Gbps, con 256Gbps e 512Gbps nella roadmap. Sono disponibili nei popolari fattori di forma SFP, SFP+, SFP28, SFP56 e QSFP28.

Figura 1: transceiver Fibre Channel

Qual è la differenza tra transceiver Fibre Channel e transceiver Ethernet?

Protocollo e sicurezza

I transceiver Fiber Channel, che fanno parte del protocollo Fibre Channel, non sono conformi alla stratificazione del modello OSI. Invece, il transceiver Ethernet è conforme allo standard IEEE 802.3 e consente la comunicazione fisica basata su pacchetti in una rete locale. Fibre Channel è un protocollo del livello collegamento dati nello stack TCP/IP e fa parte del modello OSI.

I sistemi Fibre Channel sono progettati per un elevato livello di sicurezza perché la storage area network (SAN) e gli altri livelli di dati nel sistema non interagiscono tra loro, quindi la rete di storage è difficile da attaccare e la perdita di dati viene evitata il più possibile; l'uso di moduli ottici FC può aumentare notevolmente la sicurezza del sistema. Moduli Ethernet, d'altra parte, operano secondo il protocollo TCP/IP, a cui l'amministrazione back-end puo accedere durante il funzionamento della rete e, pertanto, i sistemi di moduli Ethernet possono presentare alcune falle di sicurezza. L'utilizzo di un sistema FC sara piu sicuro rispetto a un sistema Ethernet. Alcuni moduli Ethernet dispongono di protocolli di trasmissione FC come il modulo 10GBASE-SR.

Figura 2: ricetrasmettitore Ethernet

Affidabilità

Le due diverse modalità di trasmissione producono risultati di trasmissione completamente diversi a causa dell'uso di protocolli differenti. Confrontando le differenze, Fibre Channel è molto migliore dei ricetrasmettitori Ethernet in termini di affidabilità. Inoltre, Fibre Channel può realizzare il trasferimento dei dati senza perdita e, con queste caratteristiche combinate, Fibre Channel viene generalmente implementato nelle reti di storage. I diversi risultati di trasmissione menzionati in precedenza sono che Fibre Channel viene spesso utilizzato nei sistemi SAN, mentre Ethernet è comunemente utilizzato nei sistemi NAS. In diversi ambiti di utilizzo, i moduli a canale in fibra ottica possono raggiungere alta velocità e bassa latenza per soddisfare le esigenze dei data center per lo storage a blocchi, mentre quando deve essere eseguito l'accesso allo storage a livello di file, è meglio utilizzare ricetrasmettitori Ethernet.

Velocità di trasmissione

Confrontando i ricetrasmettitori Fibre Channel e i ricetrasmettitori Ethernet, anche la gamma di velocità di trasmissione varia. I moduli FC attualmente supportano 1Gbps/2Gbps/8Gbps/16Gbps/32Gbps/128Gbps, mentre i moduli Ethernet hanno velocità di trasmissione più diversificate: 10/100/1000Mbps e 10Gbps/25Gbps/ 50Gbps/40Gbps/100Gbps/400Gbps.

Possiamo notare che il tasso di iterazione dei moduli di canale in fibra ottica viene solitamente conteggiato per 2 volte, da 1Gbps a 32Gbps, mentre i moduli Ethernet si sono sviluppati più rapidamente di quanto possiamo immaginare negli ultimi anni, e alcuni fornitori hanno iniziato a produrre moduli Ethernet 400G, e il nuovo Ethernet 400G moduli QSFP-DD sono cresciuti di 400 volte rispetto ai primi moduli Gigabit SFP. Quindi, se l'attuale data center necessita di maggiore larghezza di banda, lo sviluppo dei moduli Ethernet può soddisfare meglio la crescente domanda di larghezza di banda.

Applicazione

Le applicazioni dei transceiver Fibre Channel e dei transceiver Ethernet sono anch'esse diverse. Fibre Channel è comunemente utilizzato per collegare server e dispositivi di storage; questo collegamento è uno dei modi migliori per trasferire grandi quantità di dati. Va notato che il modulo FC può essere utilizzato solo con uno switch FC; questa combinazione è utilizzata principalmente per Fibre Channel, reti di storage e applicazioni Ethernet; quando funziona su Ethernet, può operare direttamente su Ethernet sotto forma di FCoE. Attualmente, il modulo FC e lo switch FC sono stati ampiamente implementati nei data center.

I ricetrasmettitori Ethernet sono stati utilizzati nelle LAN e talvolta nelle WAN sin dalla loro introduzione. A differenza dei moduli FC, che hanno un ambito di utilizzo fisso, Ethernet può essere implementato sia in piccoli uffici sia in data center di grandi dimensioni, a seconda dei requisiti di larghezza di banda.

Conclusione

Questo articolo introduce le differenze tra i ricetrasmettitori Fibre Channel confrontandoli con i ricetrasmettitori Ethernet. Fibre Channel viene utilizzato in molte grandi imprese e grandi data center grazie ai suoi specifici scenari d'uso, che ne consentono l'implementazione in molte grandi imprese e grandi data center, mentre Moduli Ethernet hanno il vantaggio di avere un'ampia gamma di applicazioni. Se desideri saperne di più su fiber channel e sui ricetrasmettitori fiber channel, puoi contattare QSFPTEK tramite [email protected].  QSFPTEK offre transceiver FC ed Ethernet di alta qualità e convenienti in una varietà di modelli.