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向8Gbps光纤通道演进
作者: 发布时间:2009-09-27 06:48:40 来源:《光波通信》2009年8/9月

在如今的经济环境下,8G光纤通道大有用武之地,数据中心和运营商可以结合WDM将光纤通道的技术优势最大程度地发挥。

Todd Bundy,ADVA Optical Networking公司

在企业网络中,降低功耗意味着效率提升,这是一件好事情,因为当今的企业需要二者兼得。

8Gbps光纤通道技术的出现提供了这样一个机会。与2G光纤通道相比,它所占用的端口数更少从而提高了效率,同时结合WDM技术,企业用户在无需增加功耗、占地空间和维护工作量等额外要求的情况下可以获得4倍的带宽,为数据中心之间的互连以及灾难恢复增加带宽。

因此,越来越多的高端企业和运营商都能为企业用户提供可管理的存储服务,为达到这一目标,向8G光纤通道升级要比增加2G光纤通道明智得多。

成熟协议基础上的革新XNp光波通信
在过去的10年中,企业网领域中应用最广泛的是存储业务。

网络的断服时间越长,企业就会面临越大的风险。数天、数小时甚至几分钟的断网时间就可能给企业的效益和生产力带来无法估量的损失,因此某些工业领域的企业对网络可靠性非常敏感,这关系到企业在用户、合作方或股东心目中的形象。在另外一些场合,政府部门也会出台法规,强制规定公司网络的可靠性与安全性。

采用更加先进的存储技术不仅提高了网络的可靠性,同时也为企业带来的新的商业模式。强大的存储功能的引入也使得虚拟现实、集束(clustering)和云计算等高端应用成为可能。以往只可能在LAN中达到的性能现在可以扩展到MAN的范围。企业用户可以更加合理并低成本地部署先进的信息资源和技术,而且设备可以不再仅仅集中在同一座办公楼中。

这就引起了人们对于支持企业SAN和运营商级存储业务的协议和技术的空前关注。例如,上世纪80年代晚期开始出现,并由ANSI于1994年进行规范的光纤通道技术是一项高速、可靠的企业数据存储系统、主机、服务器、工作站和外围设备互连技术,尽管目前经济衰退,光纤通道技术仍有所发展。

作为企业网络互连解决方案,光纤通道技术变得越来越先进。随着多核服务器的引入,以及企业网络中设备带宽要求的增加,更高速率的光纤通道转发器及相关器件随之出现。

直到最近,业界突然出现了一系列用于企业和运营商级网络的8G光纤通道应用案例。IBM近期宣称它们实现了首个端到端8G光纤通道网络架构。同时,欧洲领先的数据、话音和可管理的企业服务运营商COLT也于近日宣布开通了市场上第一个传输距离超过135km的8G光纤通道存储业务。

8G光纤通道无代价增加带宽XNp光波通信
更快的数据速率、更高带宽的传输管道对于设备空间、光纤数、端口、功耗和人工干预的要求并没有提高。

在8G光纤通道系统中,尽管带宽要求更高,但设备机盘尺寸和占用空间以及维护的要求并没有增加,这与人们的经验不符,但这也并不难理解。

1条8G光纤通道链路能够达到4条2G链路相同的8G带宽容量,但8G的设备和端口数、占地面积、功耗和维护与2G设备相同,但是带宽增加了4倍,使得整体成本大幅下降。

光纤通道结合WDM能够降低组网的投资与运行维护成本。以一个典型的数据中心为例,与保留2G光纤通道架构,仅仅扩容控制系统、服务器、存储阵列、设备机架和光信道相比,仅第一年的成本节省就将达到数十万美元。

对于功耗和场地要求的降低还能进一步减少成本。8G光纤通道的机框和机柜占地更少,而且,通过更高功率器件和系统的集成,运营商或企业用户需要供电和制冷的设备数量更少,而其光纤骨干网的带宽更高。

8G光纤通道的经济性激励了企业用户在其网络中探索采用新协议的可行性。运营商也把8G光纤通道看作已被实践证明的为高端的财富500强用户提供可靠的云计算服务的手段,同时融合的以太网光纤通道(FCoE)标准已经被批准并逐渐被采用。

8G光纤通道的应用XNp光波通信
企业用户或运营商如何部署8G光纤通道技术?

最关键的底层技术是WDM,该技术对协议和比特率透明。与基于IP或SONET/SDH的光纤通道(FC/IP)技术相比,WDM几乎不带来任何时延,这对同步存储应用来说极为关键。数以百计的新出现的和传统的业务类型——不管是光纤通道、InfiniBand、以太网、ESCON、FICON、耦合链路,还是Sysplex Timer,都能在DWDM系统中不降低性能地传输。

WDM的这种协议无关特性比以往任何时候都显得更加重要,目前典型的数据中心也变为由一系列专为某个网络需求设计的协议和标准高度混合的架构。

8G光纤通道对于WDM的要求是具有高速、透明和低时延的通用转发器,以及在线升级的能力,从而支持企业用户可能要求的任何协议。远距离传输8G光纤通道信号也十分关键,因为可能要求(某些场合下必须要求)将主备用的数据中心扩展到广域范围。紧凑的设备尺寸再一次起到决定作用,企业用户为网络设备准备场地时必然十分吝啬。供应商是否有资质提供符合标准的可互联互通的WDM和光纤通道设备是另一项重要指标。

提高业务的连续性,增强灾难恢复能力XNp光波通信
8G光纤通道技术对企业用户存储能力的影响是革命性的。

想象一下,企业主备数据中心之间进行灾难恢复时,120T的备份数据在8G光纤通道及64信道DWDM系统中完成只需40分钟。相同的工作量在OC-3链路上完成需要14周,而在DS-3上则需10个月。

正是这样的应用需要使企业不得不求助于最先进的存储服务。一般来说,企业需要更多的恢复点目标(RPO)和更短的恢复时间目标(RTO),因而必须采用更先进的存储业务。还有,在大多数情况下,企业会将重要性各不相同的业务与功能各不相同的协议和技术合理、高效地匹配。

XNp光波通信
SAN中各种连接的故障恢复时间。

RPO有效地指明了某个应用从故障中恢复之后最多允许多少数据丢失,而RTO表明了该应用恢复的迅速程度。企业用户必须分析其网络能支持的业务种类,并为每种业务设定RTO和RPO。管理者一旦确定何种业务必须恢复,下一步就是确定存储源,确保它可以支持必须的多种等级的保护功能。

某些数据仅需故障恢复即可,例如离线或电子备份业务,利用晚上或用户活动不频繁的时段备份数据,另一些应用则要求秒级的甚至是接近实时的RTO和RPO,例如财经业务领域的实时股票交易。最复杂的业务连续服务是在分布式数据中心之间不间断地、冗余地同步数据(图2)。

XNp光波通信
SAN扩展了业务连续性选项。

WDM能够支持从低速传统业务到8G光纤通道或InfiniBand这样最高端的创新技术,为企业各类RPO和RTO需求提供了灵活的、可扩展的网络基础。

多种优势的结合XNp光波通信
8G光纤通道技术是多种优势的完美组合——更好的服务,更低的价格——这使得它成为企业数据中心经理和运营商业务经理的最重要的新技术选择,否则他们将不得不考虑在2G光纤通道的基础上部署WDM来实现业务连续性及灾难恢复,这样做价格昂贵且技术复杂。8G光纤通道已得到了自己建造并运维SAN的企业,以及为想要把IT功能外包到“云计算网络”的商业用户提供可管理的存储服务的运营商的注意。设备商已经做出响应,开发出了大量的8G光纤通道产品。

8G光纤通道加入到了InfiniBand以及将来的FCoE阵营中,为企业承担要求最高的应用业务流传送。实际上,这3种技术都将在一段较长的时期内发挥重要作用,企业不太可能冒险去仅仅选择一种技术。

这就意味着WDM将继续作为集成的、统一的企业组网技术而存在。WDM与协议和速率无关的特性使得企业数据中心和运营商的业务经理能够继续在新的需求、功能和时机出现时演进到新的网络架构。

  
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