파이버 채널은 한 번에 두 장치 간에 안전한 양방향, 물리적 또는 논리적 지점 간 낮은 대기 시간 연결을 제공합니다. SAS(Serial Attached SCSI)와 같은 다른 직렬 인터페이스와 마찬가지로 Fibre Channel 데이터는 SCSI 및 ATA 물리적 인터페이스에서 사용되는 병렬 방식과 달리 직렬 방식으로 물리적 매체를 통해 전송됩니다. 직렬 전송은 필요한 신호선 수가 훨씬 적기 때문에 병렬 전송 방식에 비해 연결 거리가 훨씬 길어 여러 신호선이 동시에 전환(크로스토크)되어 발생하는 노이즈가 줄어듭니다.
파이버 채널의 주요 용도는 SAN(Storage Area Network) 애플리케이션에서 블록 지향 스토리지 트래픽을 전송하는 것입니다. 예를 들어 헤드업 디스플레이용 비디오 스트림을 전송하기 위해 방위 및 항공 전자 공학 응용 프로그램에 사용되는 특수 상위 레이어 파이버 채널 프로토콜도 있습니다.
파이버 채널은 많은 커넥터 및 케이블 유형 구성에서 광섬유 물리적 매체 또는 구리 케이블과 함께 작동하도록 설계되었습니다. 구리 케이블은 상대적으로 저렴하지만 5GbFC에서 16미터, 3GbFC에서 32미터 범위의 더 짧은 거리에만 사용할 수 있습니다. 일반적으로 전송 속도가 높을수록 구리 케이블 기술로 안정적으로 지원할 수 있는 거리가 짧아집니다. 다양한 구리 솔루션을 사용할 수 있으며 가장 일반적으로 사용되는 것은 SFP(Small Form-factor Pluggable) 및 QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable) 구성에서 DAC(Direct Attach Copper) 케이블링입니다. SFP 및 QSFP 광 케이블링 솔루션도 사용할 수 있으며 10미터 이상 최대 약 10킬로미터의 안정적인 전송 거리를 지원합니다.
아키텍처
파이버 채널은 계층화된 프로토콜이며 네트워크용 OSI 모델에서 느슨하게 모델링됩니다. OSI 모델과 파이버 채널의 경우 각 계층은 특정 서비스를 제공하고 그 결과를 다음 계층에서 사용할 수 있도록 합니다. 아래 그림 1은 정의된 OSI 계층을 정의된 파이버 채널 계층과 비교합니다.
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OSI 모델 |
Fibre Channel |
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7 - 신청 |
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6 - 프레젠테이션 |
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5 - 세션 |
FC-4 프로토콜 맵 |
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4 - 운송 |
FC-3 서비스 |
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3 - 네트워크 |
FC-2 프레이밍 |
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2 – 데이터 링크 |
FC-1 데이터 링크 |
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1 - 물리적 |
FC-0 물리적 |
그림 1, OSI 모델 및 파이버 채널 네트워크 계층
표의 계층은 파이버 채널 프로토콜 정의 내에 존재하는 다양한 기능과 서비스를 나타냅니다. 다른 통신 표준과 마찬가지로 프로토콜 수준 분석은 종종 링크 계층(FC-2) 이상에 집중됩니다.
모든 네트워크 아키텍처와 마찬가지로 파이버 채널은 데이터 페이로드라고 하는 애플리케이션 정보 블록을 전송합니다. 물리적 링크를 통해 페이로드를 보내기 전에 추가 파이버 채널 특정 제어 바이트가 페이로드 데이터의 시작과 끝에 모두 추가됩니다. 제어 바이트와 페이로드 데이터의 조합을 프레임이라고 하며 Fibre Channel의 기본 정보 단위입니다.
파이버 채널은 소스 장치와 대상 장치 간에 세션별 연결을 생성하여 작동하는 전환 또는 직접 지점 간 연결을 통해 데이터를 전송합니다. 이러한 연결은 전송이 완료될 때까지만 지속되며 우선 순위가 더 높은 전송 요청에 의해 일시적으로 선점될 수 있습니다.
스위치, 허브 및 브리지와 같은 "상호 연결 구성 요소"를 통해 파이버 채널 시스템에서 연결이 이루어집니다. 서로 다른 상호 연결 장치를 사용하는 파이버 채널의 기능은 사용자 요구에 따라 유연성과 확장성을 제공합니다. 완전히 전환된 파이버 채널 네트워크를 패브릭 토폴로지라고 합니다. 패브릭 토폴로지는 패브릭의 두 포트 간에 여러 대체 경로를 설정할 수 있도록 합니다.
요약
파이버 채널 프로토콜은 매우 짧은 대기 시간과 높은 데이터 전송 속도를 지원하도록 설계되었습니다. 최대 32Gb/S를 지원하는 현재 승인된 표준은 일반적으로 32GFC라고 합니다. 서버 가상화 및 스토리지 가상화는 더 높은 대역폭에 대한 요구를 주도하는 광범위한 추세입니다. 네트워크 인프라에서 고대역폭에 대한 필요성은 이제 막 이전 제품 세대인 4,8 및 16GFC를 32GFC로, 곧 64GFC로 대체하기 시작했습니다.
파이버 채널은 예를 들어 컴퓨터 데이터 센터와 같이 중앙 집중식 스토리지에 대한 무손실 액세스가 필요한 많은 서버가 있는 모든 환경에 적합한 선택입니다. 이 때문에 파이버 채널은 SAN 환경과 같은 외부 스토리지 시스템에서 사용되는 네트워크 인터페이스로 80% 이상의 시장 점유율을 누리고 있습니다.