Fiber Channel Arayüzü (FC), öncelikle depolama alanı ağları (san’lar), sunucuları, depolama aygıtlarını ve kurumsal veri merkezlerindeki diğer bileşenleri bağlamak için kullanılan yüksek hızlı bir ağ teknolojisidir. Büyük hacimli veri trafiğini verimli ve minimum gecikmeyle işlemek üzere tasarlanmıştır. Fiber Channel arayüzü, özellikle yüksek kullanılabilirlik, güvenilirlik ve performans gerektiren ortamlarda modern uygulamalar için hayati önem taşıyan cihazlar arasında yüksek verimli, düşük gecikmeli veri aktarımının sağlanmasında kritik bir rol oynar.
Fiber Channel Nedir ?
Fiber Kanal, 1980’lerin sonlarında, depolama aygıtlarını bağlamak için Küçük Bilgisayar Sistemi Arabirimi (SCSI) ve İnternet Protokolü (IP) tabanlı ağ gibi eski depolama teknolojilerine daha hızlı ve daha güvenilir bir alternatif olarak tanıtıldı. FC, ANSI X3.230-1994 standardı altında ANSI (Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü) tarafından standartlaştırılmıştır ve bir dizi hızı ve topolojiyi desteklemek için zaman içinde gelişmiştir.
Fiber Kanalın temel amacı, yüksek hızlı yetenekler, ölçeklenebilirlik ve hata toleransı ile veri aktarımı için sağlam bir arayüz sağlamaktır; bu, onu veritabanları, sanal makineler ve büyük miktarlarda verilerin güvenilir bir şekilde aktarılması gereken video düzenleme gibi kritik görev uygulamaları için ideal kılar.
Fiber Channel Arayüzü Mimarisi
Fiber Channel mimarisi noktadan noktaya bağlantıya dayanır ve cihazları bağlamak için çeşitli topolojiler kullanır. Noktadan noktaya bağlantı, bir kumaş (Fiber Channel anahtarları kullanılarak) veya bir döngü (Fiber Channel Arbitrated Döngü veya FC-AL olarak adlandırılır) olarak uygulanabilir.
Noktadan Noktaya (P2P): Bu yapılandırmada iki cihaz doğrudan bağlanır. Bu kurulum daha basittir ancak büyük kurulumlar için daha az ölçeklenebilir.
Fiber Channel Kumaşı: Bu, büyük ölçekli San’larda en yaygın topolojidir. Bir yapı, her cihazın anahtarlar aracılığıyla iletişim kurduğu bir ağ oluşturmak için birbirine bağlı birden fazla anahtardan oluşur. Bu yapılandırma yedeklilik ve yüksek kullanılabilirlik sağlar.
Fiber Channel Arbitrated Loop (FC-AL): Cihazların dairesel bir şekilde bağlandığı bir döngü topolojisi. Bu, Fiber Kanalın önceki sürümlerinde kullanıldı, ancak ölçeklenebilirlik sınırlamaları nedeniyle modern ortamlarda büyük ölçüde kumaş topolojileriyle değiştirildi.
Fiber Channel Bağlantı Noktaları
Fiber Channel arabirimleri genellikle sunuculardaki Ana Bilgisayar Veri Yolu Bağdaştırıcılarında (HBA) ve disk dizilerindeki depolama denetleyicilerinde bulunur. Fiber Channel iletişimine katılan cihazlar çeşitli bağlantı noktaları kullanır:
N_Port (Düğüm Bağlantı Noktası): Bu, sunucu veya depolama dizisi gibi bir aygıt tarafından Fiber Channel ağında iletişim kurmak için kullanılan bağlantı noktasıdır.
F_Port (Kumaş Bağlantı Noktası): Bir cihaza veya hba’ya bağlanan bir Fiber Channel anahtarındaki bağlantı noktası.
E_Port (Genişletme Bağlantı Noktası): Kumaşı genişletmek için Fiber Channel anahtarlarını birbirine bağlamak için kullanılan bir bağlantı noktası.
G_Port (Genel Bağlantı Noktası): Bağlantıya bağlı olarak F_Port veya E_Port olarak işlev görebilen bir bağlantı noktasıdır.
Fiber Channel Protokolü
Fiber Kanal, güvenilir veri iletimi sağlamak için çeşitli protokoller ve katmanlar tanımlar. Öncelikle OSI modelinin Veri Bağlantı Katmanında (Katman 2) çalışır, ancak ağ oluşturma gibi daha üst düzey hizmetler de sağlayabilir.
FC Protokol Yığını
FC protokol yığını, birkaç katmandan oluşan katmanlı bir mimaridir:
FC-0: Kabloları, konektörleri ve elektrik sinyalini tanımlayan fiziksel katman.
FC-1: Verilerin kodlanmasını ve çerçevelenmesini tanımlayan veri bağlantı katmanı. Hata tespiti gibi tekniklerle veri iletiminin bütünlüğünü ve güvenilirliğini sağlar.
FC-2: Ağ üzerinden iletim için verilerin çerçevelere bölünmesinden sorumlu olan çerçeveleme katmanı. Fiber Channel kumaşı boyunca gönderilen çerçevelerin yapısını ve içeriğini tanımlar.
FC-3: Cihazlar arasında paylaşılabilen veri senkronizasyonu ve yönetim işlevleri gibi daha üst düzey hizmetler sunan ortak hizmetler katmanı.
FC-4: Uygulamalarla arabirim oluşturan ve depolama aygıtları veya sunucular için protokole özgü hizmetler sağlayan üst katmanlar (SCSI, IP veya diğer protokoller gibi).
Hız ve Performans
Fiber Kanal, veri merkezlerinin ve yüksek performanslı bilgi işlem ortamlarının performans taleplerini karşılamak için geliştirilmiştir. Yıllar geçtikçe FC, daha yüksek hızları ve artan veri verimini desteklemek için gelişti. Fiber Kanaldaki kilit hızlardan bazıları şunlardır:
1 Gbps: Fiber Channel için ilk standart.
2 Gbps, 4 Gbps, 8 Gbps, 16 Gbps, 32 Gbps ve 64 Gbps: Bunlar, modern Fiber Channel arayüzleri tarafından desteklenen en yaygın hızlardır.
128 Gbps: Son teknoloji veri merkezleri için en yeni yüksek hız standardı.
Fiber Channel ayrıca Ethernet tabanlı depolama teknolojilerine kıyasla gecikmeyi en aza indirerek zamana duyarlı uygulamalar için idealdir.
Ethernet Üzerinden Fiber Channel (FCoE)
Fiber Kanalın ilginç bir çeşidi Ethernet Üzerinden Fiber Kanal’dır (FCoE). FCoE, Fiber Channel çerçevelerinin Ethernet çerçeveleri içinde kapsüllenmesine izin vererek, Fiber Kanalın yüksek performansını korurken standart Ethernet altyapısının kullanılmasını sağlar. FCoE genellikle yakınsamanın (hem IP hem de depolama trafiğini aynı ağ üzerinden entegre etmenin) istendiği ortamlarda kullanılır ve ayrı Fiber Channel ve Ethernet ağlarına olan ihtiyacı azaltır.
Fiber Channel Kumaş Yönetimi
Bir Fiber Channel ağının yönetimi, yüksek kullanılabilirlik ve güvenilirlik sağlamak için çok önemlidir. Fiber Channel yapıları genellikle yöneticilerin ağın sağlığını ve performansını izlemesine, anahtarları yapılandırmasına ve depolama aygıtlarına erişimi kontrol etmesine olanak tanıyan yönetim yazılımı kullanılarak yönetilir. Kumaş yönetiminin temel yönleri şunları içerir:
İmar: İmar, Fiber Channel kumaşı içindeki cihazlara erişimi kontrol etmek için kullanılan bir tekniktir. Cihazlar bölgeler halinde gruplandırılabilir ve erişim kontrolü, bir bölgedeki cihazların yalnızca etkileşime girmeye yetkili oldukları diğer bölgelerdeki cihazlarla iletişim kurabileceği şekilde uygulanır.
Ad Hizmetleri: Fiber Kanal, ağdaki aygıtları izlemek ve verilerin doğru hedefe yönlendirildiğinden emin olmak için ad hizmetlerini (Fiber Channel Ad Sunucusu gibi) kullanır.
Kumaş Hizmetleri: Bu hizmetler, veri çerçevelerini iletmek ve cihazlar arasındaki yolların çalışır durumda kalmasını sağlamak gibi görevler de dahil olmak üzere kumaş içindeki veri akışını yönetmekten sorumludur.
Fiber Channel Güvenliği
Fiber Kanalın kendisi şifreleme sağlamazken, modern Fiber Channel San’ları genellikle veri gizliliğini ve yetkisiz erişime karşı korumayı sağlamak için bağlantı noktası düzeyinde güvenlik ve şifreleme gibi ek güvenlik özellikleriyle donatılmıştır. FC-SP (Fiber Channel Güvenlik Protokolü) gibi güvenlik çözümleri, Fiber Channel ağı üzerinden iletilen verileri korumak için kullanılabilir ve bu da onu hassas uygulamalar için yeterince güvenli hale getirir.
Fiber Channel Uygulamaları
Fiber Kanal, yüksek hızlı ve güvenilir depolama erişiminin gerekli olduğu ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Fiber Kanalın en yaygın uygulaması, birden çok sunucunun paylaşılan depolama aygıtlarına erişmesine izin veren Depolama Alanı Ağlarındadır (san’lar).
Fiber Kanalın bazı tipik uygulamaları şunları içerir:
Kurumsal Veri Merkezleri: Fiber Kanal, yüksek güvenilirlik, düşük gecikme süresi ve yüksek verim sunan büyük ölçekli depolama sistemleri için omurga sağlar.
Sanallaştırma: Fiber Kanal, sanallaştırılmış ortamlarda kullanılır ve sanal makineler (VM’ler) için hızlı ve güvenilir depolama erişimi sağlar.
Veritabanları: Hızlı, tutarlı ve büyük veri aktarımları gerektiren veritabanı yönetim sistemleri genellikle Fiber Kanala dayanır.
Video ve Medya Uygulamaları: Fiber Kanal, büyük dosyaların minimum gecikme ve maksimum verim ile taşınması gereken video düzenleme ve medya iş akışlarında kullanılır.
Fiber Channel arayüzü, onlarca yıldır yüksek performanslı, kurumsal düzeyde depolama sistemlerinin temel unsurlarından biri olmuştur. Hızlı, güvenilir ve düşük gecikmeli veri iletimi sağlama yeteneği, onu büyük veri aktarımı gerektiren kritik görev uygulamaları için tercih edilen seçenek haline getirir. İster geleneksel bir Fiber Channel san’sında, ister birleştirilmiş Ethernet-Fiber Channel ağında (FCoE) veya modern veri merkezi ortamlarında konuşlandırılsın, Fiber Channel daha hızlı, daha ölçeklenebilir depolama çözümlerine yönelik artan talepleri karşılamak için gelişmeye devam ediyor. Artık 128 Gbps’ye ulaşan hızlarla Fiber Kanal, dünya genelinde yüksek performanslı depolama altyapılarının temel bir bileşeni olmaya devam ediyor.
