Wszechstronna technologia

Technologia Fibre Channel powoli zyskuje akceptację rynku korporacyjnego.

Technologia Fibre Channel powoli zyskuje akceptację rynku korporacyjnego.

Jeszcze do niedawna problem braku miejsca na dane w sieciach korporacyjnych rozwiązywano poprzez dodanie kolejnych dysków do serwerów lub dostawienie nowych. Niestety, metoda ta, choć skuteczna, staje się coraz mniej praktyczna. Trudno jest bowiem zarządzać rozproszoną w ten sposób informacją i zapewnić jednocześnie jej wysoką dostępność (w wielu firmach wymagane jest, by dane dostępne były przez cały czas) i odpowiednią przepustowość sieci, tak by dostęp do danych nie był spowalniany.

Problemy te ma rozwiązać technologia Fibre Channel, która coraz częściej stosowana jest w dużych sieciach wymagających wysokiej dostępności danych. Jej zaletami jest wysoka wydajność i możliwość stopniowego rozbudowywania posiadanego rozwiązania. Istotna jest także możliwość dużego rozproszenia poszczególnych nośników informacji niemożliwa do realizacji w przypadku stosowanej obecnie powszechnie technologii SCSI. Fibre Channel pozwala oddalić od siebie poszczególne urządzenia nawet o 10 km, co umożliwia w łatwiejszy niż dotychczas sposób łączenie kilku budynków należących do tej samej firmy lub też budowanie awaryjnych ośrodków danych. Ponadto Fibre Channel pozwala dodawać nowe urządzenia do istniejącej już infrastruktury sieci dyskowych (SAN - Storage Area Network) bez konieczności przerywania pracy systemu dyskowego.

Na trzy sposoby

Rozwiązania oparte na technologii Fibre Channel zbudowane są według pięciowarstwowego modelu, który definiuje po jakich fizycznych mediach i z jakimi szybkościami ma odbywać się komunikacja w sieciach SAN, w jaki sposób przesyłane dane mają być kodowane, jaki protokół służy do ich przesyłania oraz jak odbywa się weryfikacja integralności danych, a także jakie usługi i protokoły wyższego poziomu można w takich sieciach stosować.

Podobnie jak inne rozwiązania sieciowe, tak i Fibre Channel ma własną specyfikację Class of Service (CoS) umożliwiającą określenie jacy użytkownicy i jaki typ danych przesyłanych siecią SAN mają największy priorytet w tej sieci. Użytkownicy mają do dyspozycji do sześciu poziomów priorytetów CoS, którymi mogą gospodarować według własnego uznania.

Sieci Fibre Channel mogą być budowane według jednej z trzech topologii: łączenia punkt-punkt, pętli i technologii przełączania. Każda z nich umożliwia realizację transmisji z szybkością gigabitową, osiągając przepustowość rzędu 100 MB/s lub 200 MB/s w trybie full duplex. Do łączenia urządzeń Fibre Channel można wykorzystać zarówno światłowody, jak i łącza miedziane.

Topologia punkt-punkt umożliwia połączenie zaledwie dwóch urządzeń Fibre Channel. W takiej konfiguracji możliwa jest jednak tylko jednostronna transmisja, tzn. w danej chwili jedno z urządzeń może nadawać, a drugie odbierać dane. Niemożliwe jest jednoczesne dwukierunkowe przesyłanie danych.

Obecnie najczęściej stosowaną topologią sieci Fibre Channel jest pętla (arbitrated loop). Umożliwia ona jednoczesne, szeregowe połączenie do 127 urządzeń bez potrzeby użycia przełącznika sieciowego. Transmisja odbywa się podobnie jak w sieci typu Token Ring. Jedno z urządzeń zgłasza zapotrzebowanie na transmisję danych i przejmuje kontrolę nad całą pętlą. Następnie konfiguruje ono połączenie typu punkt-punkt z docelowym urządzeniem i rozpoczyna transmisję. Pozostałe urządzenia podłączone do pętli przekazują po prostu przesyłane dane między urządzeniem nadającym a odbierającym. Po zakończeniu transmisji urządzenie nadawcze zwalnia kontrolę nad pętlą, dzięki czemu inne pracujące w niej urządzenia mogą rozpocząć przesyłanie danych.

W przeciwieństwie do sieci polegających na wymianie tokena w Fibre Channel, nie ma limitu na to, jak długo urządzenie nadające może sprawować kontrolę nad pętlą. Funkcję kontrolną pełni tu jednak algorytm AFA (Access Fairness Algorithm), uniemożliwiający urządzeniu, które przed chwilą skończyło nadawanie, ponowne przejęcie kontroli nad pętlą, dopóki inne urządzenia pracujące w tej pętli nie skorzystają ze swojej szansy transmisji danych. Niemniej stosowanie algorytmu AFA nie jest automatyczne - administrator może w każdej chwili wyłączyć jego obsługę.

Ostatnia z technologii budowania sieci Fibre Channel polega na łączeniu poszczególnych urządzeń z wykorzystaniem specjalnych przełączników. W ten sposób można w jedną wielką sieć połączyć do 224 urządzeń Fibre Channel. Zaletą tej technologii jest możliwość równoczesnej komunikacji wielu urządzeń (podobnie jak to ma miejsce w przełączanych sieciach LAN) i korzystania przez każde z nich z niezależnego medium komunikacyjnego. Jedyną wadą jest konieczność zastosowania dodatkowych przełączników.

Dobre rozwiązanie to nie wszystko

Fibre Channel opracowano jako technologią zapewniającą dostęp do wspólnej pamięci masowej serwerom pracującym w klastrach. Miało to znacznie usprawnić stosowaną obecnie architekturę Shared SCSI, a także zapewnić możliwość znacznego "odsunięcia" od siebie serwerów połączonych w klaster.

Technologia ta miała także pełnić rolę akceleratora w dostępie do danych - użytkownik odwoływałby się do najbliższego serwera za pośrednictwem standardowej sieci Ethernet, a ten szybko ściągałby żądane dane z odpowiedniego dysku (nawet znacznie oddalonego) za pośrednictwem wewnętrznej międzyserwerowej sieci Fibre Channel i udostępniał je klientowi poprzez sieć lokalną.

Obecnie niektóre firmy wymagające szybkiego dostępu do danych aplikacji graficznych podłączają bezpośrednio do sieci SAN, pracującej w technologii Fibre Channel, stacje klienckie, dzięki czemu uzyskują one najszybszy z możliwych dostęp do danych przechowywanych w sieci.

Niemniej na pełną akceptację Fibre Channel trzeba jeszcze trochę poczekać. Podobnie jak do innych sieci, tak i do sieci budowanych w tej technologii niezbędne są odpowiednie narzędzia umożliwiające pełne jej monitorowanie i scentralizowane zarządzanie. Dopiero mając komplet takich aplikacji poważne firmy zdecydują się na rozbudowę swoich sieci SAN.