|
Рассмотрение решений для передачи данных на большие расстояния
В данном разделе представлены решения для увеличения расстояний, на которые передаются данные.
◆ “Скорость соединения”
◆ “Буферизация данных и контроль над потоком данных”
◆ “Окно TCP/IP”
◆ “Активное сетевое оборудование”
◆ “FC SONET/GbE/IP”
Скорость соединения
Скорость соединения, является достаточно важной частью технологий передачи данных на большие расстояния. В сетях SAN, скорость соединения приравнивается к максимальной пропускной способности между портами E_Port и/или F_Port. Различные скорости соединений, существуют в сетях SAN. В таблице 1 приведен список скоростей Fibre Channel.
Таблица 1. Скорость сетей STS
| STS | Оптический носитель | Физическая скорость | Скорость соединения Fibre Channel | | STS-1 | OC-1 | 51.84 Mb/s | | | STS-3 | OC-3 | 155.52 Mb/s | | | STS-12 | OC-12 | 622.08 Mb/s | | | STS-24 | OC-24 | 1244.16 Mb/s | 1.0625 Gb/s or 100 MB/s | | STS-48 | OC-48 | 2488.32 Mb/s | 2.125 Gb/s or 200 MB/s | | STS-96 | OC-96 | 4976.64 Mb/s | 4.250 Gb/s or 400 MB/s | | STS-192 | OC-192 | 9953.28 Mb/s | 10.51875 Gb/s or 12.75 Gb/s | | STS-768 | OC-768 | 39813.120 Mb/s | | | STS-3072 | OC-3072 | 159252.240 Mb/s | |
Буферизация данных и контроль над потоком данных
В данном разделе, будут рассмотрены следующие механизмы передачи данных:
◆ “Fibre Channel”
◆ “Принципы использования Fibre Channel BB_Credit на больших расстояниях”
◆ “Информация про обмен пакетами по технологии Буфер-буфер”
Fibre Channel
Fibre Channel использует механизм BB_Credit (buffer-to-buffer credit) для контроля за потоком передачи данных на аппаратном уровне. Это означает, что порт имеет возможность положить последовательность пакетов в буфер. Этот механизм исключает необходимость использования коммутаторов, для аппаратного отброса пакетов из-за высокой перегруженности сети. Произведенные EMC тесты, показали высокую эффективность и надежность данного механизма, при работе на высоких скоростях.
Механизм использования BB_Credit, работает между любыми двумя портами Fibre Channel, которые обмениваются данными. Например:
◆ Между N_Port и F_Port
◆ Двумя E_Ports
◆ Двумя N_Ports, при топологии точка-точка
◆ В сетях Arbitrated Loop при различных режимах работы
Стандарт предоставляем механизм подтверждения получения пакетов R_RDY (Receiver Ready), пакет с такой командой отправляется портом-получателем, порту, передающему данные. Также каждый пакет свидетельствует об освободившемся слоте в буфере. Передающий порт, считает количество освободившихся буферов, и будет передавать пакеты, пока количество свободных буферов, на порте получателе, будет больше нуля.
Данный алгоритм работает следующим образом:
1. Порт, передающий данные, получает данные о количестве BB_Credit, у порта получателя во время логина.
В случае с Arbitrated Loop, в процессе логина, порт-получатель, отправляет значение доступных буферов командой R_RDY.
2. Порт, отправляющий данные, уменьшает число доступных буферов, с каждым отправленным им пакетом.
3. Передающий порт, прекратит передачу пакетов, когда значение свободных буферов, достигнет нуля.
4. В случае обрыва соединения, порт повторно получит значение доступных буферов, в процессе логина.
5. Передающий порт будет увеличивать количество доступных буферов, при получении пакетов с командой R_RDY от порта-получателя.
На рисунке 1, изображен механизм BB_Credit.
Рисунок 1. Механизм использования BB_Credit
Как показано на рисунке, когда установилось соединение, порт Port A, запросил доступные буферы BB_Credit у порта B. Порт B, предоставил информацию о 5-ти доступных буферах BB_Credit, порту A. Для порта A, это означает, что он может отправить до 5-ти пакетов Fibre Channel, не дожидаясь подтверждения о получении пакетов R_RDY.Принципы использования Fibre Channel BB_Credit на больших расстояниях
Для максимального использования канала Fibre Channel, порты с обеих сторон канала DWDM, должны иметь большое количество буферов BB_Credit. Для расчета требуемого количества буферов BB_Credit, в зависимости от скорости и расстояния используется следующая формула:
| Скорость | Формула расчета | | 1 Gb/s | BB_Credit = ROUNDUP [2 * расстояние в одну сторону в км/4] * 1 | | 2 Gb/s | BB_Credit = ROUNDUP [2 * расстояние в одну сторону в км/4] * 2 | | 4 Gb/s | BB_Credit = ROUNDUP [2 * расстояние в одну сторону в км/4] * 4 | | 8 Gb/s | BB_Credit = ROUNDUP [2 * расстояние в одну сторону в км/4] * 8 | | 10 Gb/s | BB_Credit = ROUNDUP [2 * расстояние в одну сторону в км/4] * 12 |
Коэффициент 2, используемый в формуле, относится ко времени, требуемому для прохождения пакета через оптическую сеть, от отправителя к получателю и возврат R_RDY отправителю.
Максимальные расстояния, на которые передаются данные, зависят от оптической мощности трансиверов и угасанию сигнала внутри сети. Расстояние между портами, организующими ISL соединение, между коммутаторами Fibre Channel и портами DWDM должны быть прибавлены к суммарному расстоянию (d1+d2+d3). 
Далее будут рассмотрены зависимости от количества буферов BB_Credit, от расстояния передачи данных через Fibre Channel, между портами E_Ports.
Если предположить, что верно следующее:
◆ Скорость сигнала в оптоволокне 5 микросекунд/км, или 59 сеунд/м.
◆ Размер пакета 2148 байт.
Максимальное расстояние, предполагает 100% загрузку соединения ISL. Если ISL загружено не полностью, можно увеличить расстояние, используя большее количество буферов BB_Credits. Например, для порта коммутатора, работающего на скорости 2 Gb/s с 120 BB_Credits и соединения ISL, которое загружено на 50%, максимальное расстояние передачи может достигать 240 км.
Количество буферов в коммутаторах Brocade, зависит от типа используемых ASIC. В таблице 2 показана зависимость моделей коммутаторов от используемых ASIC.
Таблица 2. Нумерация коммутаторов и ASIC
| Производитель | ASIC | Название EMC | Название от производителя | | Brocade | Loom | Connectrix DS-16B | SilkWorm 2800 | | Bloom | Connectrix DS-16B2 | SilkWorm 3800 | | Bloom | Connectrix DS-32B2 | SilkWorm 3900 | | Bloom | Connectrix ED-12000B | SilkWorm 12000 | | Bloom2 | Connectrix ED-24000B | SilkWorm 24000 | | Bloom2 | Connectrix DS-16B3 | Silkworm 3850 | | Bloom2 | Connectrix DS-8B3 | SilkWorm 3250 | | Condor | Connectrix DS-4100B | SilkWorm 4100 | | Condor | Connectrix ED-48000B | SilkWorm 48000 | | Condor | Connectrix DS-4900B | SilkWorm 4900 | | Goldeneye | Connectrix DS-220B | SilkWorm 200 | | Cisco | Vegas (MDS поколение 1) | | 9509 | | | | 9506 | | | | 9216 | | | | 9216A | | | | 9216i | | | | 9120 | | | | 9140 | | Isolla (MDS поколение 2) | | 9513 | | Brocade M-Series | Stitch | ED-1032 | ED-5000 | | Viper / Fuji-Shasta | DS-16M | ES-3016 | | | DS-16M2 | ES-3216 | | | DS-32M | ES-3032 | | | DS-32M2 | ES-3232 | | | ED-64M | ED-6064 | | | ED-140M | ED-6140 | | Posideon/Teton | N/A | ES-4300 | | | DS-24M2 | ES-4500 | | Sanera | ED-10000M | Intrepid 10000 | | Pegasus/Teton | DS-4400M | ES-4400 | | | DS-4700M | ES-4700 |
|
