Segurança de dados, armazenamento de dados e recuperação de dados são desafios que essas indústrias devem enfrentar. Como uma infraestrutura importante para redes de armazenamento de data center, os sistemas de cabeamento de fibra ótica devem ser capazes de suportar um ciclo de vida mínimo de 15 anos.
Com o advento da era do armazenamento All Flash Arrays, requisitos de desempenho mais altos estão sendo colocados em sistemas de fibra óptica. Além de sistemas de fibra óptica de perda ultrabaixa para suportar taxas de rede mais altas e matrizes de rede mais complexas, o cabeamento de fibra óptica deve ser projetado, planejado e avaliado usando ferramentas profissionais de cálculo de desempenho de fibra óptica.
I. Roteiro de Desenvolvimento Fibre Channel
Uma rede de armazenamento é um sistema de rede dedicado ao armazenamento e backup de dados, que conecta matrizes de armazenamento (unidades de estado sólido, unidades mecânicas, fitas) a hosts (Unix minis, servidores Linux, servidores PC) por meio de cabos de cobre ou ópticos. As redes de armazenamento podem ser divididas por protocolo em IP-SAN baseado em IP, Ethernet-SAN baseado em Ethernet e FC-SAN baseado em Fibre Channel. O FC-SAN usa armazenamento em nível de "bloco" para velocidades de leitura e gravação mais rápidas, maior disponibilidade e confiabilidade, menor latência e escalabilidade mais fácil. De acordo com um relatório de mercado de 2017 publicado pela Fibre Channel Industry Association (FCIA), as redes de armazenamento baseadas em Fibre Channel representam atualmente 80% da participação de mercado no mercado de data centers.
Figura 1: Esquema de uma rede local (LAN) de data center e uma rede de armazenamento Fibre Channel (FC-SAN)
O INCITS International Committee on Information Technology Standards (INCITS) faz parte do American National Standards Institute (ANSI), e o T11 Technical Committee é responsável pelo desenvolvimento de padrões técnicos para Fibre Channel, o INCITS T11 Technical Committee lançou a primeira geração de 1G Fiber Channel (Fiber Chanel) protocolos desde 1997, e tem lançado novos a uma taxa média de duplicação a cada três a cinco anos. Padrões de tecnologia Fibre Channel (FC).
De acordo com a Fibre Channel Industry Association (FCIA), uma organização internacional sem fins lucrativos que educa e promove o mercado Fibre Channel, 90% dos usuários corporativos no mercado estão adotando dispositivos Fibre Channel 16GFC de quinta geração ou 32GFC de sexta geração, de acordo com o estudo de mercado de 2017 da Fibre Channel Industry Association (FCIA).
As redes de armazenamento Fibre Channel podem ser divididas em duas partes, uma é a interconexão de hosts ou storage arrays e switches, e a outra é a interconexão entre os switches core (Core) e edge (Edge), também conhecidos como Inter-Switch Link (ISL ). Em resumo, existem três técnicas para aumentar as taxas de transmissão da rede, uma é aumentar o número de canais físicos que é o número de núcleos de fibra, outra é usar métodos de codificação mais avançados e a terceira é transmitir mais comprimentos de onda em um único físico fibra.
O 128GFC de sexta geração foi lançado no mercado em 2016 e usa tecnologia de transmissão paralela, com 4 canais de recepção e 4 canais de transmissão a 28.05 Gb/s. A 64GFC de sétima geração foi lançada no mercado em 2019 e usa o método de codificação PAM4 mais avançado, que permite velocidades mais altas na mesma portadora de sinal em 57.8 Gb/s por canal, reduzindo assim o impacto na fibra. /s na mesma portadora de sinal, reduzindo assim a necessidade de núcleos físicos de fibra.
Tabela 1: Roteiro de desenvolvimento FC
II. Roteiro do FCoE
O roadmap FCoE é semelhante ao roadmap Ethernet, com 10G FCoE para host e arrays de armazenamento e 40G FCoE para switch interconnects (ISLs), que evoluirá para 25G/50G para host e storage arrays e 100G/200G/400G para ISLs no próximos anos.
Tabela 2: Roteiro de desenvolvimento do FCoE
III. Roteiro de link entre switches
Para obter transferência de dados sem bloqueio entre hosts e matrizes de armazenamento, o Inter Switch Link (ISL) do núcleo para a borda deve usar taxas de transferência mais altas. Se o host e a matriz de armazenamento usarem 32GFC, o switch Core para o switch Edge ISL usará 128G FC; se o host e a matriz de armazenamento usarem 64GFC, o switch Core para o switch Edge ISL usará 256G FC; se o host e a matriz de armazenamento usarem 10G FCoE, o switch Core para o switch Edge ISL usará 256G FC; se o host e a matriz de armazenamento usarem 10G FCoE, o switch Core para o switch Edge ISL usará 256G FC. FCoE, 40G FCoE é usado para Core Switch to Edge Switch Interconnect (ISL); 100G FCoE é usado para Core Switch to Edge Switch Interconnect (ISL) se 25G FCoE for usado para hosts e matrizes de armazenamento.
Tabela 3: Roteiro de Desenvolvimento de Switch Interconnect (ISL)
Módulos ópticos usados para Fibre Channel
Do ponto de vista dos módulos ópticos, os módulos ópticos 4GFC usam interfaces SFP; Os módulos ópticos 8GFC, 16GFC, 10G FCoE usam interfaces SFP+; Os módulos ópticos 32GFC, 64GFC, 25G FCoE, 50G FCoE usam módulos ópticos de interface SFP28; Os conectores de fibra SFP, SFP+, SFP28 usam conectores de fibra LC duplex. Módulos QSFP+ suportam 40G FCoE; Os módulos QSFP28 suportam 100G FCoE, 128G FC; Os módulos ópticos 200G FCoE e 256FGFC usam módulos ópticos QSFP56.
Figura 7: Classificação dos módulos ópticos FC
