Fibre Channel (FC) – это высокоскоростная технология передачи данных, используемая для соединения хранилищ данных (NAS и SAN), серверов и сетей в среде хранения данных. Шина Fibre Channel (FC) является физическим интерфейсом, который позволяет передавать данные по оптоволоконному кабелю.
FC шины обеспечивают высокую пропускную способность и низкую задержку передачи данных, что делает их идеальными для приложений с высокими требованиями к производительности, такими как хранилища данных и серверы. Они также обеспечивают надежное и безопасное соединение между устройствами, так как FC использует свои собственные протоколы и топологии.
Кабели Fibre Channel обычно используют оптические волокна для передачи данных по длинным расстояниям. Существуют различные типы FC шин, включая 1GFC, 2GFC, 4GFC, 8GFC, 16GFC, 32GFC и 64GFC, каждая из которых предлагает различную пропускную способность и скорость передачи данных.
Шина Fibre Channel широко используется в сфере хранения данных, где требуется высокая производительность, надежность и безопасность передачи данных. Следует отметить, что используемое в данной технологии оптоволокно даёт великолепную электромагнитную совместимость и помехозащищённость.
Изначальное применение FC в области суперкомпьютеров впоследствии практически полностью перешло в сферу сетей хранения данных, где FC используется как стандартный способ подключения к системам хранения данных уровня предприятия.
Fibre Channel Protocol (FCP) — транспортный протокол (как TCP в IP – сетях), инкапсулирующий протокол SCSI по сетям Fibre Channel. Является основой построения сетей хранения данных. В русскоязычной литературе термин используется без перевода.
Топологии FC определяют взаимное подключение устройств, а именно передатчиков (трансмиттеров) и приёмников (ресиверов) устройств. Существует три типа топологии FC:
- Точка-Точка (point-to-point)
Устройства соединены напрямую — трансмиттер одного устройства соединён с ресивером второго, и наоборот. Все отправленные одним устройством кадры предназначены для второго устройства.
- Управляемая петля (arbitrated loop)
Устройства объединены в петлю — трансмиттер каждого устройства соединён с ресивером следующего. Перед тем, как петля сможет служить для передачи данных, устройства договариваются об адресах. Для передачи данных по петле устройство должно завладеть «эстафетой» (token). Добавление устройства в петлю приводит к приостановке передачи данных и пересобиранию петли. Для построения управляемой петли используют концентраторы, которые способны размыкать или замыкать петлю при добавлении нового устройства или выходе устройства из петли.
- Коммутируемая связная архитектура (switched fabric)
Основана на применении коммутаторов. Позволяет подключать большее количество устройств, чем в управляемой петле, при этом добавление новых устройств не влияет на передачу данных между уже подключёнными устройствами. Так как на основе коммутаторов можно строить сложные сети, на коммутаторах поддерживаются распределённые службы управления сетью (fabric services), отвечающие за маршруты передачи данных, регистрацию в сети и присвоение сетевых адресов и проч. Fibre Channel изначально разрабатывался как высокоскоростная сеть, пригодная для работы в реальном времени. В транспорте Fibre Channel заложены механизмы регулирования потока (flow control), синхронизации портов по времени и возможность повтора сбойной информации без обращения к протоколу верхнего уровня. Упрощенно, без подробностей зонирования и виртуализации, в Fibre Channel при подключении порта обязательным является выполнение login, так что коммутатор о всех портах сети всегда знает, какой порт где находится и что может. Когда в коммутатор Fibre Channel приходит кадр данных, то коммутатор уже знает, где находится адресат и куда этот кадр маршрутизировать (в отличие от Ethernet, в котором коммутатор после прихода кадра сначала ищет, где находится адресат, и только после его ответа посылает ему этот кадр, и, если истекло время старения, коммутатор Ethernet вновь будет искать маршрут для другого кадра данных от того же источника к тому же адресату, хотя оба порта были online). Очевидно, что подход Fibre Channel требует больше ресурсов, поэтому коммутаторы по этой технологии значительно дороже, чем для Ethernet. iSCSI очень похож по логике работы на Fibre Channel, но использует в качестве среды передачи не оптоволокно, а сеть TCP/IP.