Bewährte SAN-Technologie

So funktioniert Fibre Channel

10.02.2010
Von Dr. Andreas Köpf

Theorie der Protokoll-Schichtmodelle

FC unterstützt unterschiedliche Paketlängen - von prinzipiell 0 Bytes bis 2048 Bytes pro Paket. FC ist deshalb einerseits optimal geeignet für kleine IOs, wie sie typischerweise bei Datenbanken auftreten; andererseits ist der FC aber auch in der Lage, größere Datenmengen, wie sie zum Beispiel in Video-Applikationen vorkommen, effektiv und ohne viel zusätzlichen Overhead zu übertragen.

Da Fibre Channel durch unterschiedliche Kabel, Topologien und Übertragungsmodi extrem vielseitig anwendbar ist, haben die Entwickler die Definition des FC-Protokolls in fünf verschiedene Protokollschichten untergliedert. Die Definitionen der physikalischen Verbindungen (Kabel, Stecker, Transmitter und Receiver) werden in der sogenannten FC-0-Schicht zusammengefasst.

Die FC-1-Schicht regelt die Einkopplung der Datenbits in den Übertragungstakt und steuert die 8/10-Bit-Kodierung-/Dekodierung. Hierdurch wird eine Signalbalance von 50 Prozent erreicht (gleich viele High wie Low Pegel bei der Signalübertragung), was zu einer extrem niedrigen Bit-Fehlerrate führt. Durch diese Methode wird allerdings die zu transportierende Datenmenge um 25 Prozent erhöht, was durch eine entsprechend schnellere Übertragungsrate kompensiert werden muss. Bei der Angabe der Übertragunsraten unterscheidet man deshalb auch zwischen der Nettodatenrate, die in MByte/s angegeben wird, und der tatsächlich über die Verbindung gesendeten Signale in MBit/s (800 MByte/s Nettorate entsprechen 8 GBit/s Signalrate).

Die FC-2-Schicht ist für die Steuerung des Datenflusses verantwortlich. Hier werden die einzelnen Transferpakete mit Adresse, Daten und CRC-Information zusammengestellt. Diese Schicht übernimmt auch die Bestätigung der Übertragung.

In der FC-3-Schicht werden gemeinsame Funktionalitäten von Gruppen von Netzwerkteilnehmern definiert.

Die Unterstützung der höheren Protokolle (IP, IEEE 802, HIPPI oder SCSI) wird schließlich in der FC-4-Schicht geregelt. Insgesamt können in dieser Schicht bis zu 255 verschiedene höhere Protokolle definiert werden, was noch genügend Raum für zukünftige Protokolle lässt.

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