Протокол FC ( Fibre Channel) и SCSI

Мир локальных сетей близок к тому, чтобы пройти через еще одну революцию, касающююся систем хранения. Имя этой революции - Storage Area Network (SAN). Суть этих изменений в переходе от локального хранения данных на жестких дисках внутренней сети или файловых серверах к распределенном хранению информации во внешней сети. Жесткий диск, ленточный накопитель или оптический привод могут быть непосредственно подключены к этой сети, которая основана на FC - протоколе (Fibre Channel) вместе с коммутаторами, маршрутизаторами и серверами, которые соединяют системы хранения данных в единую интегрированную сеть, построенную на основе многих и многих устройств.

Вообще, SAN - это специализированная сеть хранения данных, в которой траффик ввода-вывода распространяется между серверами и устройствами хранения, исключая траффик приложений. Это исключает проблему узких мест при использовании одной сетевой архитектуры для всех приложений. SAN также может напрямую соединить несколько систем хранения на основе кластерной технологии, используя лучшие наработки из SAN-решений и в итоге идеально обеспечивать потребности в дисковых и ленточных накопителях одного или нескольких серверов.

Fibre Channel крайне важен в технологии построения SAN. Сети SAN используют высокоскоростные соединения FC кабелей для соединения между сервером и устройствами хранения, в результате чего скорость передачи информации достигает максимум 200 Мбит\с в двойной конфигурации или 100 Мбит\с в обычном режиме.
Fibre Channel (FC) соединение может обеспечивать несколько серверов, поддерживая длину шины до 10 км без использования каких либо усиливающих сигнал устройств. Кроме того, в SAN поддерживаются и отображаются огромное количество технологий и протоколов (SCSI, HIPPI, IP, ATM и др.).

Основные преимущества FC по сравнению с более традиционными моделями с использованием SCSI:

Первое значение показателя для SCSI, второе для FC (Fibre Channel)
Скорость передачи данных: 40 Мбит/с, 100 Мбит/с
Масштабируемость: 15 устройств, 126 (FC-AL)(а в коммутируемом режиме практически не ограничено)
Макс. длина: 10 футов (негибкие кабеля), 6,25 миль легких для соединения проводов
Поддержка горячей замены: Нет, Да
Соединение: Дорогостоящая реконфигурация, Возможна горячая замена

Fibre Channel позволил снять ограничения в пропускной способности, связанные с SCSI, обусловив возможность создания крупных сетей в больших компаниях, в которые входят сервера и большое количество дисковых массивов и других интеллектуальных устройств хранения.

FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop) - кольцо волоконно-оптического канала с арбитражем, ещё называют управляемая петля. Это такая конфигурация сети хранения данных, которая позволяет оставить свободными порты коммутируемых устройств, тем самым позволяя объединять теоретически бесконечное количество оборудования (естественно практика накладывает свое разумное ограничение на эту бесконечность). Такой эффект достигается за счет высокой скорости соединения, позволяющей с помощью переключений на портах открывать их на непродолжительное время, чего достаточно для обмена данными у высокоскоростных устройств. Коммутируемые сети, таким образом, повышают общую реальную пропускную способность сети хранения информации, увеличивая масштабируемость FC-SAN-сети.

Однако в обычной конфигурации (FC-ALS) цена за порт ниже, поэтому организации нужно принимать взвешенное решение в зависимости от потребностей в масштабируемости. FC-ALS может теоретически поддерживать до "всего" 126 устройств, сохраняя при этом скорость передачи между оборудованием. Оба этих FC интерфейса поддерживают горячую замену.

В плане управляемости FC-сети предлагают централизованное резервное копирование и управление устройствами с нескольких серверов. Консолидация управления помогает в диагностике неисправностей оборудования или обнаружении сбоев в резервном копировании. В результате все это сказывается на общем повышении отказоустойчивости.

Таким образом, несмотря на большую стоимость SAN, построенные с использованием FC, имеют очевидные и значительные преимущества перед SCSI.

В одном из ближайших обзоров мы рассмотрим интерфейс iSCSI, реализующий транспортный протокол для SCSI, который работает поверх TCP. В каком-то смысле это решение объединяет преимущества SCSI и технологий Fibre Channel.