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Protokoll-Analysatoren

Fibre Channel

Fibre Channel entwickelt sich weiter zum bevorzugten Kommunikationsstandard für unternehmenskritische und zeitkritische Storage Area Network (SAN)-Anwendungen. Fibre Channel liefert über 80 % der Rechenzentrums- und Unternehmensverbindungen, bei denen eine verlustfreie Datenübertragung erforderlich ist, und wird noch viele Jahre lang verwendet werden. Produkte und Lösungen der Generation 6 (32GFC) werden heute schnell und überall in Schlüsselmärkten eingesetzt.
Die Fibre-Channel-Branche konzentriert sich nun auf die Entwicklung von Gen 7 – 64GFC mit PAM4-Signalisierung – und wird weiterhin Anwendungen bedienen, die eine höhere Bandbreite und eine garantierte Lieferung zeit- und inhaltsempfindlicher Daten benötigen.
Die Fibre-Channel-Testplattformen der SierraNet-Familie bieten erstklassige Datenverkehrserfassung, -analyse und -manipulation zum Testen von physikalischen Verbindungseigenschaften und Anwendungsvorgängen. SierraNet wurde entwickelt, um die heutigen Probleme mit Hochgeschwindigkeitsspeichern und Kommunikationsstrukturen zu lösen, und ergänzt andere Tools, die branchenführende Transparenz und Nützlichkeit bieten.

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SierraNet M648  Die Ethernet- und Fibre-Channel-Testplattform SierraNet M648 bietet erstklassige Analysen, Störungen und Generierungen für die Verkehrserfassung und -manipulation zum Testen von Anwendungs- und Verbindungseigenschaften. SierraNet M648 ist das neueste in der Reihe der branchenführenden Test- und Messwerkzeuge von Teledyne LeCroy, die für die heutigen Hochgeschwindigkeitsspeicher- und Kommunikationsstrukturen entwickelt wurden. SierraNet M648 unterstützt die Untersuchung und Modifikation von Ethernet- und Fibre-Channel-Verbindungen unter Verwendung von Pulse Amplitude Modulation 4 (PAM4) und Legacy-Non-Return-to-Zero (NRZ)-Technologien.
SierraNet T328  Das SierraNet T328-System ermöglicht die Analyse von 10/25/40/50/100 Gbps Ethernet und Gen 6 (32GFC) Fibre Channel-Datenerfassung und Protokollverifizierung für Entwickler und Protokolltestingenieure in LAN-, SAN-, NAS- und anderen Ethernet- und Fibre Channel-Anwendungen . Der SierraNet T28 ist mit acht SFP328 FlexPorts™ für maximale Konfiguration und Nutzen erhältlich und umfasst eine benutzerfreundliche, anpassbare Softwareschnittstelle, große Erfassungspuffer und den fortschrittlichsten TAP4 Erfassungs-, Auslöse- und Filterfunktionen in der Branche.
SierraNet M328  Das SierraNet M328™-System ermöglicht die Analyse und Störung von 10/25/40/50/100-Gbit/s-Ethernet und Gen 6 (32GFC) Fibre Channel-Datenerfassung und Protokollverifizierung für Entwickler und Protokolltestingenieure in LAN, SAN, NAS und anderen Ethernet- und Fibre-Channel-Anwendungen. Der SierraNet M28 ist mit acht SFP328 FlexPorts™ für maximale Konfiguration und Nutzen erhältlich und umfasst eine benutzerfreundliche, anpassbare Softwareschnittstelle, große Erfassungspuffer und die fortschrittlichsten Erfassungs-, Trigger-, Beeinträchtigungs- und Filterfunktionen der Branche.
SierraNet M328Q  Das SierraNet M328Q™-System ermöglicht die Analyse und Störung von 10/25/40/50/100-Gbit/s-Ethernet und Gen 6 (32G) Fibre Channel-Datenerfassung und Protokollüberprüfung für Entwickler und Protokolltestingenieure in LAN, SAN, NAS und anderen Ethernet- und Fibre-Channel-Anwendungen. Der SierraNet M28Q ist mit zwei QSFP328 FlexPorts™ für maximale Konfiguration und Nutzen erhältlich und umfasst eine benutzerfreundliche, anpassbare Softwareschnittstelle, große Erfassungspuffer und die fortschrittlichsten Erfassungs-, Trigger-, Beeinträchtigungs- und Filterfunktionen der Branche.
SierraNet M168  Das SierraNet M168 ist die kostengünstigste, fortschrittlichste und vollständig integrierte Analyse- und Störplattform für 10-Gbps-Ethernet- und 16G-Fibre-Channel-Datenerfassungs- und Protokollverifizierungssysteme, die für Entwickler und Protokolltestingenieure verfügbar sind. Der SierraNet M168 unterstützt die 100-prozentige Aufzeichnung des gesamten Fibre Channel- und Ethernet-bezogenen Datenverkehrs bei vollen Leitungsraten an allen Ports, während die Verbindungsintegrität durch nicht neu getaktete Pass-Through-Probe-Technologie aufrechterhalten wird.

Fibre Channel bietet eine sichere, bidirektionale, physische oder logische Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit geringer Latenz zwischen zwei Geräten gleichzeitig. Wie bei anderen seriellen Schnittstellen wie Serial Attached SCSI (SAS) werden bei Fibre Channel Daten seriell über das physische Medium übertragen, im Gegensatz zu parallelen Methoden, die bei physischen SCSI- und ATA-Schnittstellen verwendet werden. Die serielle Übertragung ermöglicht viel längere Verbindungsentfernungen im Vergleich zu parallelen Übertragungsverfahren, da viel weniger Signalleitungen erforderlich sind, wodurch das Rauschen reduziert wird, das durch mehrere Signalleitungen entsteht, die alle gleichzeitig schalten (Übersprechen).

Eine Hauptanwendung für Fibre Channel ist der Transport von blockorientiertem Speicherverkehr in SAN-Anwendungen (Storage Area Network). Es gibt auch spezialisierte Fibre-Channel-Protokolle der oberen Schicht, die in Verteidigungs- und Avionikanwendungen verwendet werden, um beispielsweise Videostreams für Heads-up-Displays zu übertragen.

Fibre Channel ist so konzipiert, dass es in vielen Steckverbinder- und Kabeltypkonfigurationen entweder mit einem physikalischen Medium aus optischen Fasern oder mit Kupferkabeln funktioniert. Kupferkabel sind relativ kostengünstig, aber nur für kürzere Entfernungen verwendbar, im Bereich von 5 Metern bei 16 GbFC und 3 Metern bei 32 GbFC. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Übertragungsgeschwindigkeit, desto kürzer die Entfernung, die von der Kupferkabeltechnologie zuverlässig unterstützt werden kann. Eine Vielzahl von Kupferlösungen ist verfügbar, wobei die am häufigsten verwendete Direct Attach Copper (DAC)-Verkabelung sowohl in SFP- (Small Form-factor Pluggable) als auch in QSFP- (Quad Small Form-factor Pluggable) Konfigurationen verwendet wird. Es sind auch optische SFP- und QSFP-Verkabelungslösungen erhältlich, die zuverlässige Übertragungsentfernungen von mehr als 10 Metern bis zu etwa 10 Kilometern unterstützen.

Architektur

Fibre Channel ist ein mehrschichtiges Protokoll und ist lose dem OSI-Modell für Netzwerke nachempfunden. Im OSI-Modell und im Fall von Fibre Channel stellt jede Schicht bestimmte Dienste bereit und stellt die Ergebnisse der nächsten Schicht zur Verfügung. Abbildung 1 unten vergleicht die definierte OSI-Schicht mit den definierten Fibre-Channel-Schichten.

OSI-Modell Fibre Channel
7 - Anwendung  
6 - Präsentation  
5 - Sitzung FC-4-Protokollkarte
4 - Transport FC-3-Dienste
3 - Netzwerk FC-2-Rahmen
2 – Datenverbindung FC-1-Datenverbindung
1 - Physisch FC-0 Physisch
Abbildung 1, OSI-Modell und Fibre-Channel-Netzwerkschichten

Die Schichten in der Tabelle stellen verschiedene Funktionen und Dienste dar, die innerhalb der Fibre-Channel-Protokolldefinition vorhanden sind. Wie bei den anderen Kommunikationsstandards konzentriert sich die Analyse auf Protokollebene häufig auf die Sicherungsschicht (FC-2) und darüber.

Fibre Channel transportiert wie jede Netzwerkarchitektur Blöcke von Anwendungsinformationen, die als Nutzdaten bezeichnet werden. Vor dem Senden einer Nutzlast über die physische Verbindung werden zusätzliche Fibre-Channel-spezifische Steuerbytes sowohl am Anfang als auch am Ende der Nutzlastdaten hinzugefügt. Die Kombination aus den Steuerbytes und den Nutzdaten wird Frame genannt, was die grundlegende Informationseinheit in Fibre Channel ist.

Fibre Channel überträgt Daten über geschaltete oder direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die durch Erstellen sitzungsspezifischer Verbindungen zwischen den Quell- und Zielgeräten funktionieren. Diese Verbindungen bestehen nur, bis die Übertragung abgeschlossen ist, und können vorübergehend durch Übertragungsanforderungen mit höherer Priorität unterbrochen werden.

Verbindungen werden auf Fibre-Channel-Systemen über „Verbindungskomponenten“ wie Switches, Hubs und Bridges hergestellt. Die Fähigkeit von Fibre Channel, verschiedene Verbindungsgeräte zu verwenden, macht es je nach Benutzeranforderungen flexibel und skalierbar. Ein vollständig geswitchtes Fibre-Channel-Netzwerk wird als Fabric-Topologie bezeichnet. Die Fabric-Topologie ermöglicht die Einrichtung mehrerer alternativer Pfade zwischen zwei beliebigen Ports im Fabric.

Zusammenfassung

Das Fibre-Channel-Protokoll wurde entwickelt, um sehr niedrige Latenzzeiten und hohe Datenübertragungsraten zu unterstützen. Der derzeit zugelassene Standard, der bis zu 32 Gb/s unterstützt, wird allgemein als 32GFC bezeichnet. Servervirtualisierung und Speichervirtualisierung sind weit verbreitete Trends, die den Bedarf an höherer Bandbreite vorantreiben. Der Bedarf an hoher Bandbreite in der Netzwerkinfrastruktur treibt gerade jetzt den Ersatz früherer Produktgenerationen von 4,8 und 16GFC durch 32GFC und bald 64GFC voran.

Fibre Channel ist eine gute Wahl für jede Umgebung mit vielen Servern, die einen verlustfreien Zugriff auf zentralisierte Speicher benötigen, z. B. Computerrechenzentren. Aus diesem Grund genießt Fibre Channel einen Marktanteil von über 80 % als Netzwerkschnittstelle, die in externen Speichersystemen wie SAN-Umgebungen verwendet wird.