O que são Fibre Channel e transceptor Fibre Channel?

O transceptor FC (fiber channel) é uma parte essencial das infraestruturas Fibre Channel, enquanto o transceptor Ethernet acoplado a um switch Ethernet é uma combinação popular ao implantar redes Ethernet. É claro que os dois tipos de transceptores atendem a aplicações diferentes, mas qual é exatamente a diferença entre eles? Este artigo fornecerá uma introdução detalhada ao Fibre Channel e aos transceptores de fibra óptica.

O que é a tecnologia Fiber Channel?

Fibre Channel é um protocolo de rede de entrega rápida de dados que permite a transferência ordenada e sem perdas de dados brutos em bloco. Fibre Channel pode conectar computadores de uso geral, mainframes e supercomputadores a dispositivos de armazenamento. É uma tecnologia que possibilita principalmente conexões ponto a ponto (dois dispositivos conectados diretamente um ao outro) e é normalmente mais comum em ambientes de malha comutada (dispositivos conectados por switches Fibre Channel).

A SAN (storage area network) é uma rede privada para conexões de armazenamento entre servidores host e armazenamento compartilhado; normalmente é um array compartilhado que fornece armazenamento de dados em nível de bloco. Geralmente, uma SAN Fibre Channel seria instalada em aplicações com baixa latência, nas quais o armazenamento baseado em blocos é mais apropriado, por exemplo, bancos de dados para processamento de transações online de alta velocidade (OLTP), como os de bancos, emissão de bilhetes online e ambientes virtuais. Fibre Channel geralmente opera em cabos de fibra óptica dentro e entre data centers. Além disso, também pode ser usado com cabos de cobre.

O uso de uma malha Fibre Channel também facilita a Recuperação de Desastres remota e a Continuidade dos Negócios; as SANs também são geralmente projetadas para conter estruturas redundantes.  A partir de 1988, Fibre Channel foi padronizado pela primeira vez pelo Comitê Técnico T11 do Comitê Internacional de Padrões de Tecnologia da Informação (INCITS), que é um comitê de padrões credenciado pelo American National Standards Institute (ANSI). A Fibre Channel Physical and Signaling Interface (FC-PH) foi lançada em 1994 como a primeira versão da interface Fibre Channel.

O que é um transceptor Fibre Channel?

Como mencionamos acima, Fibre Channel pode transmitir os dados brutos em bloco, criar uma transmissão sem perdas; os transceptores Fibre Channel também usam protocolos de transmissão de dados de alta velocidade, e os engenheiros geralmente usam transceptores Fibre Channel para criar links de transmissão entre data centers, servidores e switches.

Os transceptores Fibre Channel também usam o Fibre Channel Protocol (FCP) para transmissão; ele geralmente é usado para a interface entre sistemas Fibre Channel e entre dispositivos de rede de armazenamento óptico. Os transceptores Fibre Channel são projetados principalmente para conectar redes de armazenamento Fibre Channel em data centers. Caracterizada por formatos compactos e baixo custo de consumo de energia, a disponibilidade dos módulos de canal óptico de fibra atende ao requisito de transmitir uma enorme quantidade de informações rapidamente e sem perdas. Os módulos Fibre Channel operam essencialmente em taxas Fibre Channel de 1Gbps a 128Gbps, com 256Gbps e 512Gbps no roadmap. Eles estão disponíveis em formatos populares de SFP, SFP+, SFP28, SFP56 e QSFP28.

Figura 1: Transceptor Fibre Channel

Qual é a diferença entre transceptor Fibre Channel e transceptor Ethernet?

Protocolo e segurança

Transceptores Fibre Channel, que fazem parte do protocolo Fibre Channel, e ele não está em conformidade com as camadas do modelo OSI. Em vez disso, o transceptor Ethernet está em conformidade com o padrão IEEE 802.3; ele permitirá a comunicação física baseada em pacotes em uma rede local. Fibre Channel é um protocolo da camada de enlace de dados na pilha TCP/IP e faz parte do modelo OSI.

Os sistemas Fibre Channel são projetados para um alto nível de segurança porque a rede de área de armazenamento (SAN) e outras camadas de dados no sistema não interagem entre si, portanto a rede de armazenamento é difícil de ser atacada e o vazamento de dados é evitado tanto quanto possível; o uso de módulos ópticos FC pode aumentar amplamente a segurança do sistema. Módulos Ethernet, por outro lado, operam sob o protocolo TCP/IP, que a administração de back-end pode acessar durante a operação da rede e, portanto, os sistemas de módulos Ethernet podem apresentar algumas falhas de segurança. Usar um sistema FC será mais seguro do que um sistema Ethernet. Alguns módulos Ethernet têm protocolos de transmissão FC, como o módulo 10GBASE-SR.

Figura 2: Transceptor Ethernet

Confiabilidade

Os dois modos de transmissão diferentes trazem resultados de transmissão completamente diferentes devido ao uso de protocolos diferentes. Comparando as diferenças, Fibre Channel é muito melhor do que transceptores Ethernet em termos de confiabilidade. Além disso, Fibre Channel pode realizar transferência de dados sem perdas e, com esses recursos combinados, Fibre Channel geralmente é implantado em redes de armazenamento. Os diferentes resultados de transmissão que mencionamos anteriormente são que Fibre Channel é frequentemente usado em sistemas SAN, enquanto Ethernet é comumente usado em sistemas NAS. Em diferentes áreas de uso, os módulos de canal óptico de fibra podem alcançar alta velocidade e baixa latência para atender às necessidades de data centers para armazenamento em bloco, enquanto, quando o acesso ao armazenamento em nível de arquivo deve ser realizado, é melhor usar transceptores Ethernet.

Velocidade de transmissão

Comparando transceptores Fibre Channel e transceptores Ethernet, a faixa de velocidades de transmissão também varia. Atualmente, os módulos FC permitem 1Gbps/2Gbps/8Gbps/16Gbps/32Gbps/128Gbps, enquanto os módulos Ethernet têm velocidades de transmissão mais diversificadas: 10/100/1000Mbps e 10Gbps/25Gbps/ 50Gbps/40Gbps/100Gbps/400Gbps.

Podemos constatar que a taxa de iteração dos módulos de canal de fibra óptica geralmente é contada em incrementos de 2 vezes, de 1Gbps a 32Gbps, enquanto os módulos Ethernet vêm se desenvolvendo mais rápido do que podemos imaginar nos últimos anos, e alguns fornecedores começaram a produzir módulos Ethernet 400G, e a nova Ethernet 400G módulos QSFP-DD cresceram 400 vezes em comparação com os primeiros módulos Gigabit SFP. Portanto, se o data center atual precisa de mais largura de banda, o desenvolvimento de módulos Ethernet pode atender melhor à crescente demanda por largura de banda.

Aplicação

As aplicações dos transceptores Fibre Channel e dos transceptores Ethernet também são diferentes. Fibre Channel é comumente usado para conectar servidores e dispositivos de armazenamento; esse link é uma das melhores maneiras de transferir grandes quantidades de dados. Deve-se observar que o módulo FC só pode ser usado com switch FC; essa combinação é usada principalmente para Fibre Channel, rede de armazenamento e aplicações Ethernet. Quando executado em Ethernet, ele pode operar diretamente em Ethernet na forma de FCoE. Atualmente, o módulo FC e o switch FC têm sido amplamente implantados em data centers.

Transceptores Ethernet têm sido usados em LANs e, às vezes, em WANs desde sua criação. Diferentemente dos módulos FC, que têm uma faixa de uso fixa, a Ethernet pode ser implantada desde pequenos escritórios até data centers muito grandes, dependendo dos requisitos de largura de banda.

Conclusão

Este artigo apresenta as diferenças entre transceptores Fibre Channel comparando-os com transceptores Ethernet. Fibre Channel é usado em muitas grandes empresas e grandes data centers devido aos seus cenários de uso específicos, o que permite sua implantação em muitas grandes empresas e grandes data centers, enquanto Módulos Ethernet têm a vantagem de possuir uma ampla gama de aplicações. Se quiser saber mais sobre Fibre Channel e transceptores Fibre Channel, você pode entrar em contato com a QSFPTEK pelo e-mail [email protected].  QSFPTEK oferece transceptores FC de alta qualidade e econômicos, além de transceptores Ethernet em uma variedade de modelos.