想富先修路 带你一览16G光纤通道的好处

最近完成的16G光纤通道(16GFC)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16GFC产品面世。

从HBA到交换机,16GFC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,16GFC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

16GFC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,16GFC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,16GFC ASIC必须支持8GFC和4GFC,满足光纤通道行业协会制定的向后兼容路线图,16GFC ASIC必须为4GFC和8GFC提供8b/10b编码,为16GFC提供64b/66b编码,用户可以向现有基础设施添加新的16GFC设备和交换机,16GFC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16GFC端口,提高存储网络的性能。

快速传输 VS 绿色传输

16GFC高速链路相对于8GFC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16GFC ISL就可以代替16个8GFC ISL。

除了减少设备数量外,也间接减少了用电量,16GFC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,16GFC的设计目标是单个16GFC端口的能耗比两个8GFC端口的能耗更低,而吞吐量相当,初步估计16GFC SFP+消耗0.75瓦电力,与此相反,8GFC SFP+要消耗0.5瓦电力,这意味着单个16GFC端口消耗的电力比两个8GFC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16GFC快速链路减少电缆数量是最值得尝试的办法。

使用16GFC,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

16GFC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16GFC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。

16GFC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,16GFC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,16GFC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16GFC链路带宽,但未来几年网络应用的增多,将会很快充满16GFC链路。在虚拟化环境中,16GFC能从容面对更多的虚拟机,如果使用16GFC专利中继技术,用户最大可以获得128GFC的性能。