初探FC：Fibre Channel

FC：Fiber Channel

       FC:全称Fiber Channel，是一种高速网络技术，现在主要用于存储网络。

       根据OSI模型的分层，类似的我们可将FC分为五层，如下：

              FC0– 物理层：包括电缆、编码和解码的标准等。
             
              FC1– 数据链路层：信号的编码、解码。

              FC2– 网络层：定义的FC-PI-2标准，包括光纤通道的核心，并定义主协议。

              FC3 – 公共服务层：最终可能实现像加密或RAID冗余算法等功能。

              FC4 – 协议映射层：一些应用协议，如SCSI或IP，封装成用来传输FC2的PDU。

1. 拓扑结构：点对点、仲裁环路、交换式结构。

       (1). 点对点(Point-to-Point)：两设备直接连接到对方。

       (2). 仲裁环路(Arbitrated loop)：所有设备串联起来形成一个闭合回路，如下图：

       数据在仲裁环路内是一跳一跳传输的，并且任何时刻数据帧只能按照一个方向传输。如果在上图中数据时顺时针传输的，那么，想要从A到F通信，只能将信息从A发到B，再由B发送到C，依次传递，最终传递到F。可见，在环路中，只有一对端口可以同时传输信息。

       那么当环路中的某一个节点出现故障了，怎么办？在仲裁环路集线设备的每个接口上都有一套“旁路电路”，这套电路一旦检测到本地设备故障或者电源断开，就会自动将这个接口短路，这样一来就不会影响到其他设备的正常工作。

       (3). 交换式结构(Switched fabric)：这种拓扑其实是一个网状交换矩阵，连入这个矩阵的所有节点之间都可以同时进行点对点通信，并且两个节点的通信不会传递给其它节点。也就是说，只要知道通信的源和目的就可以了。如下图：

       这样，每个FC设备都接入了这个矩阵中，当一个设备发给另一个设备的数据帧被交换矩阵收到后，就可以传输数据了。

2. 寻址

       在FC网络中，每个设备自身都有一个WWNN(World Wide Node Name)，这就好比我们每个人都有唯一的一个身份证号一样。而在FC设备上的每个端口，都有一个WWPN(World Wide Port Name)地址，WWPN地址的长度是64位。

       那么在光纤网络传输时，如果把两个WWPN地址放到传送帧的帧头，那么为表示目标地址和源位置，就需要占用16字节的数据位，这样在帧中占用的位数就太多了，显然这样是无法接受的。鉴于这种情况，FC网络采用了另外一种寻址机制。基于交换光纤网络中的每个端口有它独有的24位的地址，用这种寻址机制，我们就可以得到一个较小的帧头。

          Domain ID:用来区分一个由多个交换机组成的大的FC网络中每个交换机本身，且每个交换机的Domain ID是不同的。

          Area ID：用来区分同一台交换机上的不同端口组。

          Port ID:用来区分一个同Area中的不同Port。

          经过这样的三段式体系，就可以区分FC网络中的每个交换机、交换机中的每个端口组以及每个端口组中的端口。

另外，FC的优势：

        1.  提高了拓展性：多主机共享盘阵。

        2.  增加了传输距离：使用光纤。

        3.解决了安全问题：交换机允许多个端口访问同一个端口（分时复用）。