Fiber ChannelおよびFiber Channelトランシーバーとは何ですか？

FC（fiber channel）トランシーバーはFibre Channelインフラストラクチャの不可欠な部分である一方、EthernetトランシーバーとEthernetスイッチの組み合わせは、Ethernetネットワークを導入する際に広く使用されています。これら2種類のトランシーバーが異なる用途に使用されることは明らかですが、具体的にはどのような違いがあるのでしょうか？この記事では、Fibre Channelと光ファイバートランシーバーについて詳しく紹介します。

ファイバーチャネル技術とは何ですか？

Fibre Channelは、生のブロックデータを順序どおりに損失なく転送できる高速データ配信ネットワークプロトコルです。Fibre Channelは、汎用コンピューター、メインフレーム、スーパーコンピューターをストレージデバイスに接続できます。これは主にポイントツーポイント（2台のデバイスを互いに直接接続）を実現する技術で、通常はスイッチドファブリック（Fibre Channelスイッチでデバイスを接続）環境で最も一般的に使用されます。

SAN（ストレージエリアネットワーク）は、ホストサーバーと共有ストレージ間のストレージ接続用プライベートネットワークであり、通常はブロックレベルのデータストレージを提供する共有アレイです。一般に、Fibre Channel SANは、ブロックベースのストレージが最適な低遅延アプリケーション、たとえば銀行、オンラインチケット販売、仮想環境などにおける高速オンライントランザクション処理（OLTP）用データベースに導入されます。Fibre Channelは通常、データセンター内およびデータセンター間の光ファイバーケーブル上で動作します。また、銅線ケーブルでも使用できます。

Fibre Channelファブリックを使用することで、リモートでのDisaster RecoveryとBusiness Continuanceも容易になり、SANも一般的に冗長構造を含むように設計されています。  1988年以降、Fibre Channelは、American National Standards Institute（ANSI）認定の標準化委員会であるInternational Committee for Information Technology Standards（INCITS）のTechnical Committee T11によって初めて標準化されました。Fibre Channel Physical and Signaling Interface（FC-PH）は、ファイバーチャネルインターフェースの最初のバージョンとして1994年にリリースされました。

ファイバーチャネル・トランシーバーとは何ですか？

前述のとおり、Fibre Channelは生のブロックデータを伝送し、ロスレス伝送を構築できます。Fibre Channelトランシーバーも高速データ伝送プロトコルを使用しており、一般にエンジニアはFibre Channelトランシーバーを使用して、データセンター、サーバー、スイッチ間の伝送リンクを構築します。

Fibre Channelトランシーバーも伝送にFibre Channel Protocol (FCP)を使用しており、通常はFibre Channelシステム間、および光ストレージネットワークデバイス間のインターフェースに使用されます。Fibre Channelトランシーバーは、主にデータセンター内のFibre Channelストレージネットワークを接続するために設計されています。小型フォームファクターと低消費電力を特長とする光ファイバーチャネルモジュールの登場により、大量の情報を迅速かつ損失なく伝送するという要件が満たされています。Fibre Channelモジュールは基本的に1Gbpsから128GbpsまでのFibre Channelレートで動作し、256Gbpsおよび512Gbpsもロードマップに含まれています。一般的なフォームファクターであるSFP、SFP+、SFP28、SFP56、QSFP28が用意されています。

図1：Fiber Channelトランシーバー

Fiber ChannelトランシーバーとEthernetトランシーバーの違いは何ですか？

プロトコルとセキュリティ

Fiber ChannelトランシーバーはFibre Channelプロトコルの一部であり、OSIモデルの階層構造には準拠していません。一方、EthernetトランシーバーはIEEE 802.3規格に準拠しており、ローカルエリアネットワーク内で物理的なパケットベースの通信を可能にします。Fibre ChannelはTCP/IPスタックのデータリンク層プロトコルであり、OSIモデルの一部です。

Fibre Channelシステムは、高いセキュリティレベルを実現するように設計されています。これは、ストレージエリアネットワーク（SAN）とシステム内の他のデータ層が相互に作用しないため、ストレージネットワークが攻撃されにくく、データ漏えいを可能な限り回避できるからです。FC光モジュールを使用することで、システムのセキュリティを大幅に向上させることができます。 Ethernetモジュール, 一方、TCP/IPプロトコルで動作し、ネットワークの運用中にバックエンド管理からアクセスできるため、Ethernetモジュールシステムにはセキュリティ上の欠陥が存在する可能性があります。FCシステムを使用すると、Ethernetシステムよりも安全性が高まります。一部のEthernetモジュールには、次のようなFC伝送プロトコルがあります 10GBASE-SR モジュール.

図2：Ethernetトランシーバー

信頼性

2つの異なる伝送モードでは、使用するプロトコルが異なるため、伝送結果もまったく異なります。その違いを比較すると、信頼性の面ではFibre ChannelがEthernetトランシーバーを大きく上回ります。また、Fibre Channelはデータを損失なく転送できます。これらの特徴を兼ね備えているため、Fibre Channelは一般にストレージネットワークで導入されています。前述した伝送結果の違いとは、Fibre ChannelがSANシステムでよく使用される一方、EthernetはNASシステムで一般的に使用されるということです。用途ごとに見ると、ファイバー光チャネルモジュールは高速かつ低遅延を実現し、ブロックストレージに対するデータセンターのニーズを満たすことができます。一方、ファイルレベルのストレージアクセスを行う場合は、Ethernetトランシーバーを使用する方が適しています。

伝送速度

Fibre ChannelトランシーバーとEthernetトランシーバーを比較すると、伝送速度の範囲にも違いがあります。FCモジュールは現在1Gbps/2Gbps/8Gbps/16Gbps/32Gbps/128Gbpsに対応していますが、Ethernetモジュールの伝送速度はより多様で、10/100/1000Mbpsおよび10Gbps/25Gbps/ 50Gbps/40Gbps/100Gbps/400Gbpsです。

光ファイバーチャネルモジュールの世代更新率は通常2倍単位で、1Gbpsから32Gbpsまで進んでいることがわかります。一方、Ethernetモジュールは近年、私たちの想像を超える速さで発展しており、一部のサプライヤーは400G Ethernetモジュールの生産を開始し、新しい400G Ethernet QSFP-DD モジュール 最初のGigabit SFPモジュールと比べて400倍に増大しました。そのため、現在のデータセンターでより多くの帯域幅が必要な場合、Ethernetモジュールの発展によって、増大する帯域幅の需要により適切に対応できます。

アプリケーション

Fibre ChannelトランシーバーとEthernetトランシーバーでは、用途も異なります。Fibre Channelは、サーバーとストレージデバイスの接続に一般的に使用され、このリンクは大量のデータを転送するための最適な方法の一つです。FCモジュールはFCスイッチとの組み合わせでのみ使用できることに注意してください。この組み合わせは主にFibre Channel、ストレージネットワーク、およびEthernetアプリケーションに使用され、Ethernet上で動作する場合はFCoEの形でEthernet上を直接動作できます。現在、FCモジュールとFCスイッチはデータセンターに広く導入されています。

Ethernetトランシーバーは、登場以来LANで使用され、場合によってはWANでも使用されてきました。使用範囲が固定されているFCモジュールとは異なり、Ethernetは帯域幅の要件に応じて、小規模なオフィスから非常に大規模なデータセンターまで導入できます。

結論

この記事では、Fibre ChannelトランシーバーとEthernetトランシーバーを比較し、その違いを紹介します。Fibre Channelは、その特有の利用シナリオにより、多くの大企業や大規模データセンターで使用されており、多くの大企業や大規模データセンターに導入できますが、 Ethernetモジュール 幅広い用途に対応できるという利点があります。fiber channelおよびfiber channelトランシーバーについて詳しく知りたい場合は、[email protected]を通じてQSFPTEKまでお問い合わせください。  QSFPTEK 高品質で費用対効果に優れたFCトランシーバーおよびEthernetトランシーバーを、さまざまなモデルで提供しています。