Fibre Channel - The Need for Speed with OM3/OM4 Optical Connectivity

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基于OM3/OM4的光纤通道连接方案

基于OM3/OM4的光纤通道连接方案

康宁光通信 2018-12-20

在企业数据中心,目前主要采用OM3/OM4多模光纤作为光纤通道FC传输媒介来连接服务器和存储设备。高性能的服务器和存储技术不断驱动FC通道速率的增长,同时也需要FC通道具有更高的可靠性和更低的成本。本文将着重讨论服务器和存储设备间高速率的OM3/OM4多模光纤连接。

 

FC光纤通道—支持高速率

由于光纤通道FC具有高速率、低抖动、和高可靠性等特点,因此成为服务器和存储设备连接的首选。随着服务器和存储技术的不断发展,光纤通道FC的速率也在不断提高。

今天,企业数据中心部署的多核处理器服务器,从4到12核处理器不等,每个处理器通常有2 GHz的处理能力,以12核计算的话,处理器能力为24GHz。此外,服务器现在一般采用PCIe3(8G/线)和PCIe4(16G/线)总线接口,已逐步解决由于处理器数量的增加而造成的总线接口瓶颈。服务器计算能力的提高需要更高的以太网数据速率,以及更高的光纤通道速率。未来服务器的带宽趋势将会是以太网50/100Gbps (NIC)和64 Gbps光纤通道(HBA)互连。

 

相比传统的硬盘驱动器(HDD), 全闪存阵列(AFAs)具有高数据密度、高耐用性、较低的能源消耗和节省机架空间,显著提高了存储性能。依据Brocade演示,其使用32G光纤通道接入8G的闪存,比使用8G光纤通道的响应时间减少71%。

数据中心多模光纤连接距离

基于以太网和光纤通道传输标准,技术发展以及商业可行性,康宁建立了数据中心多模和单模光纤连接通道长度的模型。数据表明,随着以太网速率从10G增加到40G和100G,及光纤通道速率从8G到16G和32G,数据中心用户部署OM3/OM4多模光纤,90%以上的距离都是100米内。换句话说,对于绝大多数的数据中心用户, 100米的通道距离足以满足他们的需求。

 

   
  Figure 4: Data Center OM3 and OM4 channel length distributions  

 

FC光纤通道—主要采用OM3/OM4多模媒介

光纤通道FC是点到点的连接,OM3/OM4多模光纤作为短距传输的主要媒介,传输距离可达150米。现在16GFC和32GFC通道主要用OM3/OM4多模光纤来部署。另外OM3/OM4多模光纤使用VCSELs激光器,所以也更经济。

迄今为止, 在存储区域网(SAN)的连接中,光纤通道FC使用小体积可插拔(SFP+)收发器与双工LC 接口。预端接MTP缆通常作为主干部署在服务器机柜与存储设备机柜间的桥架或高架地板下,在设备机柜内采用MTP/LC模块或扇出跳线,转换为LC接头连接设备。当然采用MTP/LC扇出跳线能更有效的减小线缆的根数,降低安装和维护难度。同时,MTP/LC扇出跳线提供阶梯型LC腿长,可以更好的满足线卡端口的空间。

            

   
     

 

光纤通道FC-PI6标准中包含了128GFC协议,采用QSFP收发器及 8或12芯MTP接口。128GFC采用并行传输技术,并行传输不同于传统的双芯串行方式,其每芯光纤传输32GFC,即:4芯承载发送信号(4x32GFC) 和4芯承载接收信号(4x32GFC)。128GFC也是第一次被定义为并行传输的光纤通道传输技术。未来FC-PI7 还将推动256 GFC并行传输方式。

 

   
     

 

最初,128GFC期望部署在交换机内部链路(ISL),并用MTP连接整个链接。与传统光纤通道用双工串行连接相比,并行传输将使用8芯MTP连接器和适配器面板来代替MTP转LC互联。

光纤传输通道FC需要更高的速度以提升服务器与存储设备的响应速度,目前FC通道的距离大多在100米内,所以OM3/OM4多模光纤连接则是性价比较高的明智之选。