初探FC：Fibre Channel

FC：Fiber Channel

       FC:全稱Fiber Channel，是一種高速網絡技術，現在主要用於存儲網絡。

       根據OSI模型的分層，類似的我們可將FC分爲五層，如下：

              FC0– 物理層：包括電纜、編碼和解碼的標準等。
             
              FC1– 數據鏈路層：信號的編碼、解碼。

              FC2– 網絡層：定義的FC-PI-2標準，包括光纖通道的核心，並定義主協議。

              FC3 – 公共服務層：最終可能實現像加密或RAID冗餘算法等功能。

              FC4 – 協議映射層：一些應用協議，如SCSI或IP，封裝成用來傳輸FC2的PDU。

1. 拓撲結構：點對點、仲裁環路、交換式結構。

       (1). 點對點(Point-to-Point)：兩設備直接連接到對方。

       (2). 仲裁環路(Arbitrated loop)：所有設備串聯起來形成一個閉合迴路，如下圖：

       數據在仲裁環路內是一跳一跳傳輸的，並且任何時刻數據幀只能按照一個方向傳輸。如果在上圖中數據時順時針傳輸的，那麼，想要從A到F通信，只能將信息從A發到B，再由B發送到C，依次傳遞，最終傳遞到F。可見，在環路中，只有一對端口可以同時傳輸信息。

       那麼當環路中的某一個節點出現故障了，怎麼辦？在仲裁環路集線設備的每個接口上都有一套“旁路電路”，這套電路一旦檢測到本地設備故障或者電源斷開，就會自動將這個接口短路，這樣一來就不會影響到其他設備的正常工作。

       (3). 交換式結構(Switched fabric)：這種拓撲其實是一個網狀交換矩陣，連入這個矩陣的所有節點之間都可以同時進行點對點通信，並且兩個節點的通信不會傳遞給其它節點。也就是說，只要知道通信的源和目的就可以了。如下圖：

       這樣，每個FC設備都接入了這個矩陣中，當一個設備發給另一個設備的數據幀被交換矩陣收到後，就可以傳輸數據了。

2. 尋址

       在FC網絡中，每個設備自身都有一個WWNN(World Wide Node Name)，這就好比我們每個人都有唯一的一個身份證號一樣。而在FC設備上的每個端口，都有一個WWPN(World Wide Port Name)地址，WWPN地址的長度是64位。

       那麼在光纖網絡傳輸時，如果把兩個WWPN地址放到傳送幀的幀頭，那麼爲表示目標地址和源位置，就需要佔用16字節的數據位，這樣在幀中佔用的位數就太多了，顯然這樣是無法接受的。鑑於這種情況，FC網絡採用了另外一種尋址機制。基於交換光纖網絡中的每個端口有它獨有的24位的地址，用這種尋址機制，我們就可以得到一個較小的幀頭。

          Domain ID:用來區分一個由多個交換機組成的大的FC網絡中每個交換機本身，且每個交換機的Domain ID是不同的。

          Area ID：用來區分同一臺交換機上的不同端口組。

          Port ID:用來區分一個同Area中的不同Port。

          經過這樣的三段式體系，就可以區分FC網絡中的每個交換機、交換機中的每個端口組以及每個端口組中的端口。

另外，FC的優勢：

        1.  提高了拓展性：多主機共享盤陣。

        2.  增加了傳輸距離：使用光纖。

        3.解決了安全問題：交換機允許多個端口訪問同一個端口（分時複用）。