光纤通道16G FC介绍.doc

最近完成的16G光纤通道(16G FC)标准加倍提高了光纤通道物理接口的速度，从原来的8Gbps提高到16Gbps，数据吞吐率也实现了翻倍，从原来的800MBps提高到1600MBps，今年我们将看到带有SFP+光模块的16G FC产品面世。从HBA到交换机，16G FC与上一代标准相比，不但每比特消耗的电力更少，而且性能更好，16G FC的好处是显而易见的：更快的数据传输速率，更少的链路请求，更少的设备管理需求，以及更少的电力消耗。应用程序增长，服务器虚拟化，多核处理器，PCI Express 3.0，容量不断增加的内存和SSD硬盘等因素驱动SAN朝高带宽时代迈进。更快速、更高效的数据传输16G FC显著改善了前几代光纤通道技术，如64b/66b编码和线性变量的使用，此外，16G FC使用电子色散补偿(EDC)和发射机瞄准(Transmitter Training)改进了背板链路。 光纤通道速度特性对比列表为了保持和前几代标准的兼容，16G FC ASIC必须支持8G FC和4G FC，满足光纤通道行业协会制定的向后兼容路线图，16G FC ASIC必须为4G FC和8G FC提供8b/10b编码，为16G FC提供64b/66b编码，用户可以向现有基础设施添加新的16G FC设备和交换机，16G FC设备将会和传统设备自动协商以较低的速度传输数据，可以向现有网络无缝添加新的16G FC端口，提高存储网络的性能。快速传输 VS. 绿色传输16G FC高速链路相对于8G FC网络可以使用更少的端口，可以减少HBA、交换机和终端设备的数量，例如，ToR(Top of Rack)交换机需要100Gbps带宽，用户只需要用8个16 GFC ISL就可以代替16个8G FC ISL。除了减少设备数量外，也间接减少了用电量，16G FC也减少了比特在链路上传输需要的电力，在考虑布线和运营成本时，如果链路速度翻倍，总体拥有成本(TCO)将会更少，16G FC的设计目标是单个16G FC端口的能耗比两个8G FC端口的能耗更低，而吞吐量相当，初步估计16G FC SFP+消耗0.75瓦电力，与此相反，8G FC SFP+要消耗0.5瓦电力，这意味着单个16G FC端口消耗的电力比两个8G FC端口消耗的电力要少25%。如果链路减少了，电缆管理也将变得更简单，虽然管理桌面或家庭娱乐中心的电缆是非常糟糕的，但从单个交换机或服务器管理数以百计的电缆也是相当可怕的，减少电缆有助于排除故障和重新布线，在结构化布线环境中，每个端口的布线成本是很高的，可能超过300美元，使用16G FC快速链路减少电缆数量是最值得尝试的办法。使用16G FC，链路、电缆、端口和电力消耗都更少了，但性能丝毫不会受到影响。通向云的链接16G FC是为高带宽应用程序和设备设计的，包括ISL，数据迁移，虚拟桌面基础设施(VDI)，SSD或内存阵列。使用光纤通道的服务器运行更大的数据库和其它企业级应用系统，虽然数据库在单条记录更新或读取单条记录时不需要很大的带宽，但备份和数据挖掘等应用就需要较大的带宽了。Streaming I/O是另一种受益于16G FC的应用，来自这些应用的单个I/O可以传输的数据块比通用文件系统使用的数据块更大，一次I/O操作可以执行几分钟甚至几小时，控制器和驱动器可以发出它们能达到的最快连续读或写请求。16G FC的另一种使用环境是数据中心之间，存储阵列之间或云之间的链接，在数据中心整合期间，如果遇到灾难恢复和设备变化，用户常常需要在存储阵列之间迁移数TB甚至数PB的数据。传输大数据块的时间通常是受设备之间的链路速度限制的，而不是处理器或控制器限制了吞吐量。数据传输性能数据表VDI的使用在企业中呈增长趋势，虚拟桌面可以发送到各种设备上。VDI具有集中管理的优势，数据中心的应用程序和硬件升级更加容易，但如果大量的用户同时登录到他们的虚拟桌面，VDI将需要大量的带宽，如果带宽不足将会导致启动时间变长，16G FC在这个时候就能派上用场了。SSD存储阵列将I/O性能提高到了一个新的水平，与传统存储阵列相比，它具有低延迟，高IOPS特性，16G FC接口可以将端口的吞吐量提高两倍。SSD常用于许多高带宽应用，如联网游戏，据资料记载，已经有这样的应用对带宽提出了50GBps的需求，随着SSD价格的下降，它应该可以解决许多性能比容量更重要的应用面临的问题。虽然许多应用程序不会使用全部16G