Axborot uzatishning yangi texnologiyalari

tolali kanal
Fiber Channel texnologiyasi har qanday yirik tashkilotning kompyuter tarmog'i arxitekturasini tubdan o'zgartirish imkonini beradi. Gap shundaki, u disk va lenta drayvlari o'zlarining alohida tarmog'ida, shu jumladan asosiy korporativ serverlardan geografik jihatdan ancha uzoqda joylashgan markazlashtirilgan SAN ma'lumotlarni saqlash tizimini amalga oshirish uchun juda mos keladi. Fiber Channel - bu serverlar, drayvlar, ish stantsiyalari va markazlar va kalitlar o'rtasida yuqori tezlikdagi aloqa uchun mo'ljallangan ketma-ket aloqa standarti. E'tibor bering, ushbu interfeys deyarli universal bo'lib, u nafaqat alohida drayvlar va ma'lumotlar omborlarini ulash uchun ishlatiladi.
Birgalikda ishlash uchun kompyuterlarni birlashtirishga mo'ljallangan birinchi tarmoqlar paydo bo'lganda, resurslarni ishchi guruhlarga yaqinlashtirish qulay va samarali bo'lib chiqdi. Shunday qilib, tarmoq yukini minimallashtirish uchun saqlash vositalari bir nechta serverlar va ish stollari o'rtasida teng taqsimlandi. Tarmoqda bir vaqtning o'zida ikkita ma'lumot uzatish kanali mavjud: tarmoqning o'zi, u orqali mijozlar va serverlar o'rtasida almashinuv amalga oshiriladi va kompyuterning tizim shinasi va saqlash qurilmasi o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi amalga oshiriladigan kanal. Bu kontroller va qattiq disk o'rtasidagi yoki RAID tekshiruvi va tashqi disklar qatori o'rtasidagi bog'lanish bo'lishi mumkin.
Kanallarning bunday ajratilishi asosan ma'lumotlarni uzatish uchun turli talablar bilan bog'liq. Tarmoqda, birinchi navbatda, ko'plab mumkin bo'lganlardan bitta mijozga kerakli ma'lumotlarni etkazib berish, buning uchun ma'lum va juda murakkab adreslash mexanizmlarini yaratish kerak. Bundan tashqari, tarmoq kanali sezilarli masofalarni o'z ichiga oladi, shuning uchun ma'lumotlarni uzatish uchun bu erda ketma-ket ulanish afzaldir. Ammo saqlash kanali oldindan ma'lum bo'lgan ma'lumotlarni saqlash qurilmasi bilan almashish imkoniyatini ta'minlovchi juda oddiy vazifani bajaradi. Undan talab qilinadigan yagona narsa - buni iloji boricha tezroq qilish. Masofalar odatda kichikdir.
Biroq, bugungi kun tarmoqlari tobora ko'proq ma'lumotlarni qayta ishlash muammolariga duch kelmoqda. Yuqori tezlikdagi multimedia ilovalari, tasvirni qayta ishlash har qachongidan ham ko'proq kiritish/chiqarishni talab qiladi. Tashkilotlar har doim katta hajmdagi ma'lumotlarni onlayn saqlashga majbur bo'lib, ko'proq tashqi xotira hajmini talab qiladi. Katta hajmdagi ma'lumotlarni sug'urta nusxalash zarurati ikkilamchi xotira qurilmalarini qayta ishlash serverlaridan uzoqroq masofada ajratishni talab qiladi. Ba'zi hollarda, ma'lum bo'lishicha, Fiber Channel yordamida ma'lumotlar markazi uchun server va saqlash resurslarini yagona hovuzga birlashtirish standart Ethernet tarmog'i va SCSI interfeysidan foydalanishdan ancha samaraliroqdir.
ANSI instituti 1988 yilda superkompyuterlar, ish stantsiyalari, shaxsiy kompyuterlar, disklar va displey qurilmalari o'rtasida yuqori tezlikdagi ma'lumotlar almashinuvi usulini ishlab chiqish uchun ishchi guruhni ro'yxatdan o'tkazdi. 1992 yilda esa uchta eng yirik kompyuter kompaniyalari - IBM (http://www. ibm.com ), Sun Microsystems (http://www.sun.com) va HP (http://www.hp.com) FSCI (Fiber Channel Systems Initiative) tashabbus guruhini yaratdilar, unga usulni ishlab chiqish topshirildi. raqamli ma'lumotlarni tez uzatish uchun. Guruh bir qator dastlabki spetsifikatsiyalarni - profillarni ishlab chiqdi. Optik tolali kabellar axborot almashinuvi uchun jismoniy vositaga aylanishi kerak bo'lganligi sababli, texnologiya nomida tola so'zi paydo bo'ldi. Biroq, bir necha yil o'tgach, tegishli tavsiyalarga mis simlardan foydalanish imkoniyati qo'shildi. Keyin ISO (Xalqaro standartlar tashkiloti) qo'mitasi deyarli asl imloni saqlab qolgan holda, optik tolali vosita bilan bog'lanishni qandaydir tarzda kamaytirish uchun ingliz tilidagi imlo tolasini frantsuz tolasi bilan almashtirishni taklif qildi. Profillar bo'yicha dastlabki ishlar tugallangach, qo'llab-quvvatlash va rivojlantirish bo'yicha keyingi ishlar yangi texnologiya ANSI qo'mitasining tashkiliy a'zosi bo'lgan Fiber Channel Association (FCA) tomonidan qabul qilindi. FCA bilan bir qatorda, mustaqil ishchi guruhi FCLC (Fibre Channel Loop Community), bu Fiber Channel texnologiyasining variantlaridan biri - FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop) ni targ'ib qila boshladi. Hozirda FCIA (Fibre Channel Industry Association, http://www.fibrechannel.org) Fiber Channel texnologiyasini targ'ib qilish bo'yicha barcha muvofiqlashtirish ishlarini o'z zimmasiga oldi. 1994 yilda FC-PH (Jismoniy ulanish va ma'lumotlarni uzatish protokoli) standarti ANSI T11 qo'mitasi tomonidan tasdiqlangan va X3.203-1994 belgisini oldi.
Fiber Channel texnologiyasi bir qator afzalliklarga ega bo'lib, ushbu standartni kompyuterlar guruhlarida ma'lumotlar almashinuvini tashkil qilishda, shuningdek, ommaviy saqlash qurilmalari uchun interfeys sifatida, mahalliy tarmoqlarda va global tarmoqlarga kirish vositalarini tanlashda qulay qiladi. Ushbu texnologiyaning asosiy afzalliklaridan biri uning yuqori ma'lumotlarni uzatish tezligidir.
FC-AL, ayniqsa saqlash tizimlari uchun ishlatiladigan uchta mumkin bo'lgan Fiber Channel topologiyalaridan biri. Bunga qo'shimcha ravishda, kalitlar va markazlarga asoslangan nuqtadan nuqtaga topologiya va yulduz topologiyasi mumkin. Ko'p tugunlarni birlashtiruvchi kalitlar asosida qurilgan tarmoq (2-rasm) Fiber Channel terminologiyasida zavod deb ataladi.

Rasm. 2. Tolali kanalga asoslangan zavod.
FC-AL tsikliga 126 tagacha issiq almashtiriladigan qurilmalar kiritilishi mumkin. Koaksiyal kabeldan foydalanganda ular orasidagi masofa 30 m ga yetishi mumkin, optik tolali kabelda esa 10 km gacha ko'tariladi. Texnologiya ma'lumotlarni transmitter buferidan qabul qiluvchi buferiga shunchaki ko'chirish usuliga asoslanadi, bu va faqat ushbu operatsiyani to'liq nazorat qiladi. FC-AL uchun ma'lumotlar buferlashdan oldin va keyin individual protokollar tomonidan qanday qayta ishlanishi mutlaqo ahamiyatsiz, buning natijasida uzatiladigan ma'lumotlar turi (buyruqlar, paketlar yoki ramkalar) hech qanday rol o'ynamaydi.
Fiber Channel arxitektura modeli alohida tugunlar orasidagi ulanish parametrlari va almashinuv protokollarini batafsil tavsiflaydi. Ushbu model jismoniy interfeys, uzatish protokoli, signalizatsiya protokoli, umumiy protseduralar va xaritalash protokolini belgilaydigan beshta funktsional qatlam sifatida ifodalanishi mumkin. Raqamlash jismoniy ulanish parametrlari uchun mas'ul bo'lgan eng past apparat darajasi FC-0 dan yuqori darajadagi ilovalar bilan o'zaro aloqada bo'lgan yuqori dasturiy ta'minot FC-4 ga o'tadi. Xaritalash protokoli kiritish-chiqarish interfeyslari (SCSI, IPI, HIPPI, ESCON) va tarmoq protokollari (802.2, IP) bilan aloqani ta'minlaydi. Bunday holda, barcha qo'llab-quvvatlanadigan protokollardan bir vaqtning o'zida foydalanish mumkin. Masalan, IP va SCSI protokollari bilan ishlaydigan FC-AL interfeysi ham tizimdan tizimga, ham tizimdan periferiyaga almashinuv uchun mos keladi. Bu qo'shimcha kiritish-chiqarish kontrollerlariga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi, kabelning murakkabligini va, albatta, umumiy xarajatlarni sezilarli darajada kamaytiradi.
Fiber Channel past darajali protokol bo'lib, u kiritish-chiqarish buyruqlarini o'z ichiga olmaydi, tashqi qurilmalar va kompyuterlar bilan aloqa SCSI va IP kabi yuqori darajadagi protokollar bilan ta'minlanadi, ular uchun FC-PH transport vazifasini bajaradi. Tarmoq va kiritish-chiqarish protokollari (masalan, SCSI buyruqlari) FC-PH protokoli ramkalariga aylantiriladi va belgilangan joyga yetkaziladi. Fiber Channel texnologiyasidan foydalangan holda muloqot qila oladigan har qanday qurilma (kompyuter, server, printer, haydovchi) tugun porti yoki oddiygina tugun deb ataladi. Shunday qilib, Fiber Channelning asosiy maqsadi turli xil uzatish vositalari va mavjud kabel tizimlaridan foydalangan holda yuqori darajadagi protokollarni boshqarish qobiliyatidir.
Fiber Channel-dan foydalanishda almashinuvning yuqori ishonchliligi disk qurilmalarining ikki portli arxitekturasi, uzatiladigan ma'lumotlarning tsiklik boshqaruvi va issiq almashtiriladigan qurilmalar bilan bog'liq. Protokol bugungi kunda ishlatiladigan deyarli har qanday kabel tizimini qo'llab-quvvatlaydi. Biroq, ikkita ommaviy axborot vositasi eng ko'p qo'llaniladi - optika va o'ralgan juftlik. Optik havolalar Fiber Channel tarmog'idagi qurilmalar o'rtasida ulanish uchun ishlatiladi, buralgan juftlik esa qurilmadagi alohida komponentlarni (masalan, disk quyi tizimidagi drayvlar) ulash uchun ishlatiladi.
Standart bir nechta tarmoqli kengligini ta'minlaydi va 1, 2 yoki 4 Gb / s almashinuv tezligini ta'minlaydi. Har biri bir yo'nalishda ishlaydigan, yozish va o'qish operatsiyalarining muvozanatli to'plamiga ega qurilmalarni ulash uchun ikkita optik kabeldan foydalanilganligini hisobga olsak, ma'lumotlar almashinuvi tezligi ikki barobar ortadi. Boshqacha qilib aytganda, Fiber Channel to'liq dupleks rejimida ishlaydi. Megabaytlar bo'yicha Fiber Channelning pasport tezligi mos ravishda 100, 200 va 400 MB / s ni tashkil qiladi. Aslida, 50% yozish va o'qish nisbati bilan interfeys tezligi 200, 400 va 800 MB / s ga etadi. Fiber Channel 2 Gb/s yechimlari hozirda eng ommabop hisoblanadi, chunki ular pul uchun eng yaxshi qiymatni taklif qiladi.
E'tibor bering, Fiber Channel uskunalarini taxminan to'rtta asosiy toifaga bo'lish mumkin: adapterlar, hublar, kalitlar va routerlar va ikkinchisi hali keng tarqalmagan.
Fiber Channel yechimlari odatda katta hajmdagi ma'lumotlarni onlayn saqlashi, ma'lumotlarni ko'p talab qiladigan tarmoqlar uchun asosiy va ikkilamchi tashqi xotira operatsiyalarini tezlashtirishi kerak bo'lgan va bundan uzoqroq serverlardan uzoqroq tashqi xotiraga ega bo'lgan tashkilotlar uchun mo'ljallangan. SCSI standartida ruxsat etilgan. . Fiber Channel echimlari uchun odatiy ilovalar ma'lumotlar bazalari va ma'lumotlar banklari, katta ma'lumotlarni tahlil qilish va qaror qabul qilishni qo'llab-quvvatlash tizimlari, televidenie, kinostudiyalar uchun multimedia ma'lumotlarini saqlash va qayta ishlash tizimlari, shuningdek, xavfsizlik nuqtai nazaridan disklarni serverlardan sezilarli masofada olib tashlash kerak bo'lgan tizimlardir.
Fiber Channel foydalanuvchining mahalliy tarmog'idan korporativ serverlar, ma'lumotlarni arxivlash va boshqalar o'rtasidagi barcha ma'lumotlar oqimlarini ajratish imkonini beradi. Ushbu parametrda konfiguratsiya imkoniyatlari juda katta - har qanday server tizim administratori tomonidan ruxsat etilgan istalgan disk resursiga kirishi mumkin, bir vaqtning o'zida va juda yuqori tezlikda bir nechta qurilmalarning bir xil diskiga kirish mumkin. Ushbu parametrda ma'lumotlarni arxivlash ham oson va shaffof vazifaga aylanadi. Siz istalgan vaqtda Fiber Channel saqlash tizimlarining istalganida resurslarni bo'shatib, klaster yaratishingiz mumkin. Masshtablash ham juda aniq va tushunarli - qaysi xususiyatlar etishmayotganiga qarab, siz serverni qo'shishingiz mumkin (u faqat uning hisoblash imkoniyatlaridan kelib chiqqan holda sotib olinadi) yoki yangi tizim saqlash.
Fiber Channel-ning juda muhim va zarur xususiyatlaridan biri segmentlash yoki ular aytganidek, tizimni rayonlashtirish qobiliyatidir. Hududlarga bo'linish mahalliy tarmoqdagi virtual tarmoqlarga (Virtual LAN) bo'linishga o'xshaydi - turli zonalarda joylashgan qurilmalar bir-birini "ko'ra olmaydi". Zonalarga bo'linish o'zgartirilgan mato (Switched Fabric) yordamida yoki WWN (World Wide Name) manzilini ko'rsatish asosida mumkin. WWN manzili MAC manziliga o'xshaydi Ethernet tarmoqlari, har bir FC kontroller ishlab chiqaruvchi tomonidan unga tayinlangan o'ziga xos WWN manziliga ega va har qanday to'g'ri saqlash tizimi ushbu qurilma ishlashiga ruxsat berilgan kontrollerlar yoki matritsa portlarining manzillarini kiritish imkonini beradi. Hududlarga ajratish, birinchi navbatda, SANlarning xavfsizligi va ishlashini yaxshilash uchun mo'ljallangan. Oddiy tarmoqdan farqli o'laroq, siz tashqi dunyodan ushbu zonaga yopiq qurilmaga kira olmaysiz.