Fibre Channel

Fibre Channel адаптеры и коммутаторы для эффективной сети хранения SAN

   Сеть Fibre Channel по-прежнему пользуется заслуженным доверием для построения сети передачи данных (SAN). FC планомерно развивается, удваивая скорость передачи с каждым новым поколением протокола.

   Протокол Fibre Channel "родился" в 1988 году и изначально предназначался ...

Fibre Channel адаптеры и коммутаторы для эффективной сети хранения SAN

   Сеть Fibre Channel по-прежнему пользуется заслуженным доверием для построения сети передачи данных (SAN). FC планомерно развивается, удваивая скорость передачи с каждым новым поколением протокола.

   Протокол Fibre Channel "родился" в 1988 году и изначально предназначался для применения в области суперкомпьютеров. Но впоследствии, применение FC полностью перешло в сферу сетей хранения данных, где долгое время он был практически безальтернативным стандартом. Долгая успешная жизнь Fibre Channel в качестве основного решения для систем хранения привела к тому, что интерфейс а) "вылизан" с точки зрения надежности, эффективности, поддержки со стороны программного обеспечения и драйверов; б) в мире установлено огромное количество Fibre Channel сетей; в) все программное обеспечение, завязанное на системы хранения в обязательном порядке включает всестороннюю поддержку Fibre Channel протокола.

Сравнение Fibre Channel сети с альтернативными решениями

  Fibre Channel широко применяется для создания сетей хранения данных (Storage Area Networks), благодаря высокой скорости передачи данных, малой задержке и расширяемости. Однако, в последние годы, область его применения постепенно перемещается в сегмент высокопроизводительных систем и решений, а бюджетный сегмент с успехом осваивается недорогими решениями iSCSI на базе Gigabit Ethernet и 10G Ethernet. Наметилась также тенденция к переносу транспортного уровня протокола FC в тот же Gigabit и 10G Ethernet при помощи протокола FCoE.

   Однако, преимущества Fibre Channel по-прежнему востребованы для задач, чувствительных к скорости получения данных от массива хранения. Здесь на первый план выходят такие характеристики среды передачи, как задержка передачи пакетов по каналу, накладные расходы при передаче информации, надежность доставки пакетов на всем протяжении линии связи. Пиковая скорость передачи, при этом, которая заявляется протоколом, отодвигается на вторые роли.

   У лиц, принимающих решения для ИТ-центров предприятия, есть широкий выбор технологий и базовых протоколов, которые они могут использовать для подключения серверов к внешнему блочному хранилищу. Часто сравниваются Fibre Channel и iSCSI.

   К примеру, приведем сравнение производительности систем, построенных на Gen 6 (32Gb ) Fibre Channel и на 40Gb Software-based iSCSI. Казалось бы - 40 гигабит на 25% больше, чем 32Gb. Значит - iSCSI должен быть если не намного быстрее, то на уровне Fibre Channel. Но нет, за счет своих преимуществ, безусловным победителем в сравнении выходит Fibre Channel (по материалам Qlogic). Сравнения производительности между QLogic Gen 6 FC и Intel XL710 40GbE iSCSI

Сравнение производительности систем на Fibre Channel и iSCSI

Рисунок 1. Слева - количество операций ввода-вывода (IOPS) в пересчете на 1 процессор. Синим - 32Gb Fibre Channel, красным - 40GB Sofrware iSCSI. Справа - скорость передачи данных (Mb/s) в пересчете на 1 процессор.

   Диаграмма показывает преимущество по обеим ключевым характеристикам канала связи - в количестве операций ввода-вывода 32Gb Fibre Channel в два раза эффективнее, а в скорости передачи данных - преимущество у 32Gb Fibre Channel в шесть раз! Объяснение результатов следующее: инициаторы iSCSI, основанные на программном обеспечении, потребляют циклы ЦП при работе с интенсивными нагрузками ввода-вывода, оставляя небольшой запас для растущих приложений и виртуальных сред. В отличие от программных решений, Fibre Channel является полностью загруженным транспортным механизмом без потерь, который не конкурирует с циклами обработки процессором приложений верхнего уровня, таких как электронная почта или веб-приложения.

   Это сравнивались два блочных протокола, ориентированных на интенсивную работу с данными.

Сравнение производительности Fibre Channel разных поколений

   Текущая реализация протокола - Gen 6, скорость передачи 32Gb/s. Заявленный одновременно протокол 128Gb/s является объединением воедино четырех 32Gb/s каналов.

Предыдущие поколения:

НазваниеЛинейная скорость (Gbaud)Производительность ном. (МБ/с)Пропускная способность (МБ/с)Год
1GFC1,0625100103,21997
2GFC2,125200206,52001
4GFC4,25400412,92004
8GFC8,5800825,82005
16GFC «Gen 5»14,0251 6001 6522011
32GFC «Gen 6»28,053 2003 3032016
128GFC «Gen 6»4×28,0512 80013 2102016

   От сухих цифр переходим к сравнительным тестам. Сравнение производительности систем с 32GFC и 16GFC в пересчете на 1 процессор.

Сравнение производительности систем с 32GFC и 16GFC

Рисунок 2. Сравнение производительности систем с 32GFC и 16GFC. Одна и та же система имеет прирост производительности порядка 30% за счет более быстрого интерфейса к хранилищу.

Сравнение производительности баз данных 32GFC и 16GFC

Рисунок 3. Работа с базами данных. Чтение и запись в базу данных. Прирост производительности от 30 до 50%

   Похожая ситуация получается в сравнении 16Gb/s и 8Gb/s систем

Сравнение производительности 16GFC и 8GFC

Рисунок 4. Время выполнения задания сервером, связанным с хранилищем 16G/s и 8Gb/s каналом Fibre Channel

   Тесты показывают, что используемый в системе протокол Fibre Channel существенно влияет на общую производительность. С каждым поколением прирост составляет от 30 до 50%, то есть тот же самый сервер может работать на 30 - 50% более эффективно только за счет изменения на одно поколение используемого канала передачи Fibre Channel. 

Читать дальше >>

Fibre Channel Имеется 1 товар.

Подкатегории

  • Адаптеры HBA Fibre...

    Адаптеры HBA Fibre Channel 8G, 16G, 32G

       Неотъемлемая часть сети хранения SAN - адаптер, или контроллер интерфейса. Host Bus Adapter (HBA) Fibre Channel выпускают компании Qlogic (куплена Cavium) и Emulex (куплена Broadcom).

       Существенно отличие в подходе к проектированию контроллеров Fibre Channel компаниями: Qlogic физически разделяет каналы на независимые, а Emulex динамически перераспределяет нагрузку между каналами по мере необходимости. У каждого из подходов есть как преимущества, так и недостатки.

    Адаптеры Fibre Channel Qlogic

    Архитектура контроллера Fibre Channel Qlogic

    Рисунок 1. Внутренняя архитектура контроллера Fibre Channel компании Qlogic

       Контроллер как бы объединяет в себе два независимых. Благодаря этим независимым компонентам в дизайне QLogic, такие действия, как высокие нагрузки ввода-вывода, сбросы и восстановление и ошибки, возникающие на одном порту, никоим образом не влияют на другой порт. Каждый порт адаптера Fibre Channel QLogic может обеспечить полную скорость линии независимо от активности другого порта.

       Что дает такое решение? Во-первых, предсказуемость. Администратор системы всегда может рассчитывать на гарантированную пропускную способность канала. Во-вторых, при определенных условиях, возможность "на ходу" производить перенастройку и даже апгрейд ПО контроллера без прерывания работы системы. В-третьих, если организовано дублирование канала - коллизии, возникшие в одной ветке никоим образом не повлияют на работоспособность второй - дублирующей ветви.

    Адаптеры Fibre Channel Emulex

      Контроллер обрабатывает потоки данных одним процессором. Далее, он динамически распределяет трафик между каналами.

       Какие преимущества дает такое решение? Вся вычислительная мощность и пропускная способность адаптера может быть направлена на обработку потока одного канала. Соответственно, производительность этого канала становится выше. Речь идет о количестве операций ввода-вывода IOPS, поскольку скорость передачи по каналу ограничена протоколом и увеличена быть не может. При этом, второй канал должен быть разгружен - иначе мощности контроллера будут делиться на два канала.

       Подход Emulex может дать преимущества в производительности системы в случае, если второй канал Fibre Channel контроллера используется в качестве дублирующего для повышения отказоустойчивости системы. То есть, в штатном режиме адаптер использует один из каналов, в то время, как второй - только на случай аварии. Или заведомо известно, что один из каналов адаптера будет иметь небольшую загрузку.

  • Коммутаторы Fibre Channel

    Коммутаторы Fibre Channel 8g, 16G Huawei (Brocade)

       Коммуаторы Fibre Channel производятся компанией Brocade. Компания не работает с канальными продажами, но ее продукция доступна через OEM партнеров - например, Huawei.

       8G switch Brocade 300 серии соответствует SNS2124 в обозначении Huawei

       16G switch Brocade 6505 серии соответствует SNS2224 в обозначении Huawei

Показ 1 - 1 из 1 товара
Показ 1 - 1 из 1 товара