امنیت داده ها، ذخیره سازی داده ها و بازیابی داده ها چالش هایی هستند که این صنایع باید با آن مواجه شوند. به عنوان یک زیرساخت مهم برای شبکه های ذخیره سازی مرکز داده، سیستم های کابل کشی فیبر نوری باید بتوانند حداقل چرخه عمر 15 ساله را پشتیبانی کنند.
با ظهور دوران ذخیره سازی All Flash Arrays، الزامات عملکرد بالاتری بر روی سیستم های فیبر نوری اعمال می شود. علاوه بر سیستم‌های فیبر نوری بسیار کم تلفات برای پشتیبانی از نرخ‌های شبکه بالاتر و ماتریس‌های شبکه پیچیده‌تر، کابل‌کشی فیبر نوری باید با استفاده از ابزارهای حرفه‌ای محاسبه‌کننده عملکرد فیبر نوری طراحی، برنامه‌ریزی و ارزیابی شود.
I. نقشه راه توسعه کانال فیبر
شبکه ذخیره سازی یک سیستم شبکه ای است که به ذخیره سازی داده ها و پشتیبان گیری اختصاص داده شده است که آرایه های ذخیره سازی (درایوهای حالت جامد، درایوهای مکانیکی، نوارها) را از طریق کابل های مسی یا نوری به میزبان ها (یونیکس مینی، سرورهای لینوکس، سرورهای رایانه شخصی) متصل می کند. شبکه های ذخیره سازی را می توان با پروتکل به IP-SAN مبتنی بر IP، Ethernet-SAN مبتنی بر اترنت و FC-SAN مبتنی بر کانال فیبر تقسیم کرد. FC-SAN برای سرعت خواندن و نوشتن سریعتر، در دسترس بودن و قابلیت اطمینان بالاتر، تأخیر کمتر و مقیاس پذیری آسانتر از فضای ذخیره سازی در سطح «بلاک» استفاده می کند. بر اساس گزارش بازار سال 2017 که توسط انجمن صنعت کانال فیبر (FCIA) منتشر شده است، شبکه های ذخیره سازی مبتنی بر کانال فیبر در حال حاضر 80 درصد از سهم بازار در بازار مرکز داده را به خود اختصاص داده اند.
شکل 1: شماتیک یک شبکه محلی مرکز داده (LAN) و یک شبکه ذخیره سازی کانال فیبر (FC-SAN)
کمیته بین المللی استانداردهای فناوری اطلاعات INCITS (INCITS) بخشی از موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) است و کمیته فنی T11 مسئول توسعه استانداردهای فنی برای کانال فیبر است، کمیته فنی INCITS T11 اولین نسل فیبر 1G را منتشر کرده است. پروتکل های Channel (Fiber Chanel) از سال 1997 آغاز شده است و پروتکل های جدید را به طور متوسط هر سه تا پنج سال دو برابر می کند. استانداردهای فناوری کانال فیبر (FC)
طبق گفته انجمن صنعت کانال فیبر (FCIA)، یک سازمان بین‌المللی غیرانتفاعی که بازار کانال فیبر را آموزش و ترویج می‌دهد، 90 درصد از کاربران سازمانی در بازار در حال حاضر از نسل پنجم دستگاه‌های کانال فیبر کانال 16GFC یا نسل ششم 32GFC استفاده می‌کنند. طبق مطالعه بازار 2017 انجمن صنعت کانال فیبر (FCIA).
شبکه‌های ذخیره‌سازی کانال فیبر را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد، یکی اتصال میزبان‌ها یا آرایه‌های ذخیره‌سازی و سوئیچ‌ها، و دیگری اتصال بین سوئیچ‌های هسته (Core) و لبه (Edge) که به آن پیوند بین سوئیچ (ISL) نیز می‌گویند. ). به طور خلاصه، سه تکنیک برای افزایش نرخ انتقال شبکه وجود دارد، یکی افزایش تعداد کانال‌های فیزیکی که تعداد هسته‌های فیبر است، دیگری استفاده از روش‌های کدگذاری پیشرفته‌تر و سوم این است که طول موج‌های بیشتری را بر روی یک فیزیکی واحد ارسال کنیم. فیبر
نسل ششم 128GFC در سال 2016 به بازار معرفی شد و از فناوری انتقال موازی استفاده می کند که 4 کانال دریافت و 4 کانال با سرعت 28.05 گیگابیت بر ثانیه ارسال می کنند. نسل هفتم 64GFC در سال 2019 به بازار معرفی شد و از روش کدگذاری پیشرفته‌تر PAM4 استفاده می‌کند که سرعت بالاتری را در همان حامل سیگنال با 57.8 گیگابیت بر ثانیه در هر کانال امکان‌پذیر می‌کند و در نتیجه تاثیر روی فیبر را کاهش می‌دهد. /s روی همان حامل سیگنال، بنابراین نیاز به هسته های فیزیکی فیبر را کاهش می دهد.
جدول 1: نقشه راه توسعه FC
II. نقشه راه FCoE
نقشه راه FCoE مشابه نقشه راه اترنت است، با 10G FCoE برای آرایه‌های میزبان و ذخیره‌سازی و 40G FCoE برای اتصالات سوئیچ (ISL)، که به 25G/50G برای آرایه‌های میزبان و ذخیره‌سازی و 100G/200G/400G برای ISL در سال های آینده
جدول 2: نقشه راه توسعه FCoE
III. نقشه راه اینتر سوییچ لینک
به منظور دستیابی به انتقال داده غیرمسدود بین میزبان ها و آرایه های ذخیره سازی، Inter Switch Link (ISL) از Core به Edge باید از نرخ انتقال بالاتری استفاده کند. اگر آرایه میزبان و ذخیره سازی از 32GFC استفاده می کند، سوئیچ Core به سوییچ Edge ISL از 128G FC استفاده می کند. اگر میزبان و آرایه ذخیره سازی از 64GFC استفاده می کنند، سوئیچ Core به سوییچ Edge ISL از 256G FC استفاده می کند. اگر میزبان و آرایه ذخیره سازی از 10G FCoE استفاده می کنند، سوئیچ Core به سوییچ Edge ISL از 256G FC استفاده می کند. اگر میزبان و آرایه ذخیره سازی از 10G FCoE استفاده می کنند، سوئیچ Core به سوییچ Edge ISL از 256G FC استفاده می کند. FCoE، 40G FCoE برای اتصال هسته سوئیچ به سوئیچ لبه (ISL) استفاده می شود. اگر 100G FCoE برای میزبان ها و آرایه های ذخیره سازی استفاده شود، 25G FCoE برای اتصال Core Switch به Edge Switch Interconnect (ISL) استفاده می شود.
جدول 3: نقشه راه توسعه Switch Interconnect (ISL).
ماژول های نوری مورد استفاده برای کانال فیبر
از منظر ماژول های نوری، ماژول های نوری 4GFC از رابط های SFP استفاده می کنند. ماژول های نوری 8GFC، 16GFC، 10G FCoE از رابط های SFP+ استفاده می کنند. ماژول های نوری 32GFC، 64GFC، 25G FCoE، 50G FCoE از ماژول های نوری رابط SFP28 استفاده می کنند. کانکتورهای فیبر SFP، SFP+، SFP28 از کانکتورهای فیبر LC دوبلکس استفاده می کنند. ماژول های QSFP+ از 40G FCoE پشتیبانی می کنند. ماژول های QSFP28 از 100G FCoE، 128G FC پشتیبانی می کنند. ماژول های نوری 200G FCoE و 256FGFC از ماژول های نوری QSFP56 استفاده می کنند.
شکل 7: طبقه بندی ماژول های نوری FC
