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Fibre Channel


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Fibre Channel ist ein Standard aus dem Bereich Speichernetzwerke.

Die meisten Storage Area Networks basieren heute auf der Implementation des Channel-Standards. Die erreichten Bandbreiten liegen heute bei 2 GB/sec was full duplex -Betrieb für Datentransferaten von 400 MB/sec ausreicht. sind jedoch auch geringere Bandbreiten möglich so bis vor wenigen Jahren noch 1 GB/sec maximale Bandbreite im Fibre Channel. Als Übertragungsmedium man Kupferkabel und Glasfaserkabel die Glasfaser ist die am häufigsten Kabelart bei Fibre Channel. Wegen dieser Möglichkeit sich die Technik auch nach dem französischen und nicht nach dem englischen "fiber"

Es könnten generell zwei Arten von Channel-Implementationen unterschieden werden die switched fabric die meist als Fibre Channel oder FC bezeichnet wird und die arbitrated loop kurz als FC-AL bekannt. Bei der Channel switched fabric werden Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den geschaltet beim Fibre Channel arbitrated loop handelt sich um einen logischen Bus bei dem alle Endgeräte die gemeinsame Bandbreite teilen.

Ähnlich bei klassichen Netzwerken wo jede Netzwerkkarte eine MAC-Adresse hat so hat im Fibre Channel Gerät eine WWN einen World Wide Name. handelt sich bei um eine 64 Bit Zahl die jedes Fibre Channel Gerät eindeutig Neben der WWN wird noch die WWPN hierbei handelt es sich um den World Port Name. Fibre Channel Geräte können über als nur einen Port verfügen in diesem hat das Gerät weiterhin nur eine WWN es besitzt WWPNs in der gleichen Anzahl es Ports besitzt. Die WWN und die sind sich in der Regel sehr ähnlich unterscheiden sich die beiden Adressen meist nur einem Bit.

Die Erweiterungskarten die es den Servern ermöglichen über Fibre Channel zu kommunizieren als HBAs als Host Bus Adapter bezeichnet. HBAs benötigen einen PCI-X-Steckplatz mit 64 Bit Busbreite und mindestens MHz Taktrate.

Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL)

FC-AL wird auch gerne als low Channel bezeichnet es ist häufig der Einstieg die Welt der Storage Area Networks. Häufig man FC-AL-Implementationen bei kleineren Clustern wo es physikalischen Nodes ermöglicht werden muß auf einen Massenspeicher direkt zuzugreifen. Hier hat SCSI seine Grenze erreicht und deshalb nutzt die Eigenschaft des Fibre Channel die es mehrere Hosts mit mehreren Speichersubsystemen zu verbinden.

Die Fibre Channel arbitrated loop erlaubt 127 Geräte an einem logischen Bus zu dabei teilen sich alle Geräte die verfügbare von 1 GB/sec oder 2 GB/sec. Die erfolgt zumeist sternförmig über einen Fibre Channel Hub es ist jedoch auch möglich die ringförmig zu verbinden da viele Fibre Channel-Geräte zwei Ein- bzw. Ausgänge verfügen.

Fibre Channel Switched Fabric (FC-SW)

Bei der Fibre Channel switched fabric es sich um die performanteste und ausfallsicherste von Fibre Channel in den meisten Fällen eine switched fabric gemeint wenn nur von Channel gesprochen wird. Im Zentrum der switched steht der Fibre Channel Switch oder der Director. Über dieses Geräte alle anderen Geräte miteinander verbunden so dass über den Fibre Channel Switch möglich wird Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen je zwei beliebigen angeschlossenen Geräte schalten.

Um die Bandbreite weiter zu steigern es möglich mehrere HBAs in einem Server Nachdem sich jeder HBA des Server mit PLog (Port Login) der seine WWPN und enthält am Switch angemeldet hat erkennt der durch die einheitliche WWN auf allen Verbindungen es sich um den selben Server handelt somit die Verbindungen aggregiert werden können.

Weiterhin ist es möglich wenn man Switchs einsetzt diese untereinander zu vermaschen. Die erkennen dann untereinander die Topologie und nutzen intelligent. So wird stets der am geringsten Weg genutzt. Einem Server ist es nun möglich wenn er über mehr als einen verfügt und jeder HBA auf einem anderen gesteckt ist ein Speichersubsystem auf mehreren Wegen erreichen. Diese Fähigkeit im Fibre Channel wird multi pathing bezeichnet. Sie erhöht die Ausfallsicherheit und Performance des Storage Area Networks (SAN) da verschiedenen Geräten mehr als ein möglicher Datenweg

Um die Ausfallsicherheit weiter zu steigern man in vielen Fibre Channel Implementationen dazu mit redundater dualer Fabric zu arbeiten. Es werden zwei vollkommen unabhängige switched fabrics betrieben jedes und jeder Server ist mit mindestens einem an jeder der beiden Fabrics angeschlossen. Das kann nun neben dem Ausfall einzelner Datenwege den Ausfall einer ganzen Fabric verkraften. Diese spielt besonders im Bereich des Disaster Recovery wichtige Rolle.



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