Читайте также:
|
|
Fibre Channel сочетает в себе преимущества канальных и сетевых технологий. Работы по разработке стандарта FC начаты группой ANSI в 1988 году. К настоящему времени разработано более 20 регламентирующих документов. Fibre Channel конкурирует как с Ethernet, так и с SCSI. Он легко стыкуется с протоколами локальных и региональных сетей. Fibre Channel имеет уникальную систему физического интерфейса и форматы кадров, которые позволяют этому стандарту обеспечить простую стыковку с канальными протоколами IPI (Intelligent Peripheral Interface), SCSI, HIPPI, ATM, IP и 802.2. Это позволяет, например, организовать скоростной канал между ЭВМ и дисковой накопительной системой RAID. Быстродействие сетей Fibre Channel составляет n*100Мбайт/с при длинах канала 10 км и более. Предусмотрена работа и на меньших скоростях (например, 12,5 Мбайт/c). Предельная скорость передачи составляет 4,25 Гбод. В качестве транспортной среды может использоваться одномодовое или мультимодовое оптическое волокно.
Любое устройство, которое имеет возможность обмениваться данными на основе Fibre Channel, называется N-Port (или узел). Множество связанных N-Port’ов образуют среду распространения сигнала в канале Fibre Channel. Понятие fabric независимо и не рассматривает физическую топологию соединения между узлами. Стек протоколов Fibre Channel приведен на рисунке 2.58.
Рис. 2.58.
FC-0 определяет физические характеристики интерфейса и среды, включая кабели, разъемы, драйверы, передатчики и приемники. Для снижения задержек и уменьшения перепадов в сети идет постоянная и равномерная передача и прием сигналов. Кроме этого передается с постоянным чередованием 0 или 1 сигнал вне зависимости от присутствия в нем полезных данных.
FC-1 определяет метод кодирования, декодирования (8В/10В) и определяет протокол передачи данных и синхронизирующей информации. Используются методы повышения достоверности (BER = 10-12).
FC-0 и FC-1 образуют физический слой.
FC-2 определяет правила сигнального протокола, классы услуг, топологию, методику сегментации, задает формат кадра и описывает передачу информационных кадров.
Основные элементы FC-2:
1) слово. Т.е. передача FC идет 40-битовыми последовательностями из 4 байт.
2) кадр. Служит транспортным контейнером для пересылки между отдельными узлами решетки (рис. 2.59).
Рис. 2.59.
Максимальный размер кадра 2148 байт.
3) пакет – это серия из одного или нескольких кадров, которые несут отдельные порции единого блока информации.
При переходе данных по решетке некоторые кадры одного пакета могут быть задержаны и собираются на основе информации в блоке заголовка.
Для адресации в общем случае используется 3-битовое пространство, которое распределяется динамически при подключении к сети. Допускаются широковещательные адреса и адреса структур.
4) обмен, т.е. каждое взаимодействие между приложениями происходит в контексте обмена, который подразумевает инициатора и ответчика. Каждый порт способен начать и поддерживать до 64 тыс. конкурентных обменов.
Типы топологии вычислительной сети Fibre Channel приведены на рис. 2.60.
Рис. 2.60.
FC имеет независимый механизм контроля потоков и не связан с топологией среды распространения. Каждый N-Port при подключении к решетке проходит процедуру регистрации и получает информацию от адресного пространства, о возможностях остальных узлов, не зависимо от существующей топологии. При двухточечных соединениях один из узлов получает нулевой адрес, другой – единичный, и если нет необходимости в разграничении полномочий, то двухточечная схема может рассматриваться как вариант кольцевой схемы.
Кольцевая схема (или петля с арбитражным доступом – FC-AL) подразумевает до 126 портов. Любые 2 портя в кольце могут обмениваться в полнодуплесном режиме аналогично двухточечной схеме.
Схема коммутирующей решетки (звездообразная) предоставляет каждому N-Port’у выделенный канал; является наиболее надежным методом и позволяет комплексировать (соединять) коммутаторы друг с другом.
FC-3 определяет работу нескольких портов на одном узле и обеспечивает общие виды сервиса.
FC-4 обеспечивает реализацию набора прикладных команд и протокола верхнего уровня.
FC имеет 6 классов услуг, которые определяют стратегию обмена информацией и качество сервиса:
Класс 1: Соединение с коммутацией каналов по схеме точка-точка (end-to-end) между портами типа n_port Класс удобен для аудио и видео приложений, например, видеоконференций. После установления соединения используется вся доступная полоса пропускания канала. При этом гарантируется, что кадры будут получены в том же порядке, в каком они были посланы.
Класс 2: Обмен без установления соединения с коммутацией пакетов, гарантирующий доставку данных. Так как соединение не устанавливается, порт может взаимодействовать одновременно с любым числом портов типа n_port, получая и передавая кадры. Здесь не может быть гарантии того, что кадры будут доставлены в том же порядке, в каком были переданы, (за исключением случаев соединения точка-точка или арбитражное кольцо). В этом классе допустимы схемы управления потоком буфер-буфер и точка-точка. Этот класс характерен для локальных сетей, где время доставки данных не является критическим.
Класс 3: Обмен дейтограммами без установления соединения и без гарантии доставки. Схема управления потоком буфер-буфер. Применяется для каналов scsi.
Класс 4: Обеспечивает выделение определенной доли пропускной способности канала с заданным значением качества обслуживания (QoS). Работает только с топологией структура (fabric), где соединяются два порта типа n_port. При этом формируется два виртуальных соединения, обслуживающих встречные потоки данных. Пропускная способность этих соединения может быть различной. Как и в классе 1, здесь гарантируется порядок доставки кадров. Допускается одновременное соединение более чем с одним портом типа n_port. Используется схема управления потоком буфер-буфер. Каждое виртуальное соединение управляется независимо с помощью сигнала-примитива fc_rdy.
Класс 5: Предполагает изохронное обслуживание. Регламентирующие документы находятся в процессе подготовки.
Класс 6: Предусматривает мультикастинг-обслуживание в рамках топологии типа структура (fabric). При этом используется стандартный адрес 0xfffff5. n_port становится членом мультикаст-группы путем регистрации по адресу 0xfffff8.
Вопросы для самопроверки
1. Какие уровни содержит модель стека Fibre Channel?
2. Какую максимальную скорость может поддерживать Fibre Channel?
3. Перечислите и опишите классы сервиса Fibre Channel.
4. Дайте определение слова, кадра, пакета и обмена.
5. Чем отличается звездообразная топология Fibre Channel?
Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 226 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Industrial Ethernet | | | Часть 3. Протоколы среднего уровня. |