存储 频道

存储高手速成:存储网络光域互联(1)

【IT168 资讯】随着电信行业大环境的整体滑坡和网络泡沫的破灭,预计在未来几年内,进一步挖掘已建网络的潜力是运营商在网络建设中的主要思路。而通过新技术对现有的网络进行优化,实现增值业务的适量开发,以少量的投入获得非常好的效益,将是拓展网络生命力的有效手段。

  存储网络承载着大量的增值业务和后台信息,是电信运营商的主要支撑网络。因此,提高存储网络的存储效率和可靠性,是优化电信支撑网络的关键。光网络依靠其固有的容量大、速率高、传输距离长和QoS好等优势,比传统的SCSI方式具有更广阔的发展空间。因此,利用光网络实现存储网络的互联,不仅有利于存储网络的发展,也将是未来光网络的一个热点。

  1、VSR下的激光器

  VSR(Very Short Reach,甚短距离传输)被ITU-T G.693定义为小于300 m的设备之间互联,已被视为降低中心局接口价格的主要手段。对于本地间的SAN备份,完全可以选择经济合理的光源,VSR是一个理想的解决方案。

  VSR继续沿用各种SDH标准光接口,通过并行光技术来取代昂贵的串行互联。以10 Gbit/s为例,16路STM-4信号被12只850 nm VCSEL(垂直腔表面发射激光器)组成的激光器阵列映射到12条1.244 Gbit/s的光纤链路中,经过重新组合后再以10 Gbit/s的速率发送出去。VCSEL阵列制作在一块芯片上,它的封装成本与封装一只单波长激光器的成本相同,因此业务提供者可节省大量的投资成本。由于信号在多条线路上发送,而每条线路的速率很低,可降低发射功率,直接调制,所以这种技术只需要低成本的光设备。VCSEL的基本结构如图1所示。

图1 VCSEL的基本结构

  目前常用的SDH设备和存储设备都使用半导体激光二极管(LD)作为光发送机的光源。半导体激光二极管是通过F-P(Fabry-Perot)谐振腔提供光反馈,使光在谐振腔内来回反射,不断得到放大振荡,最后利用异质结的电子辐射跃迁,在侧面实现光的受激辐射。VCSEL光源的谐振腔位于晶粒层之间,光束是从晶粒的垂直面而非传统的侧面发射的。

  目前广泛使用的VCSEL的波长大多为850 nm。相对于VSR而言,由于无需考虑1 310 nm和1 550 nm两个窗口的长距离传输,加上光功率受限,因此使用VCSEL解决VSR是一个非常理想的方案。国内在VCSEL上已实现1.25 Gbit/s和2.5 Gbit/s两种速率,下一步将是向10 Gbit/s和Array VCSEL迈进。

  通过在SAN设备中或光纤通道交换机上内置VSR激光器,就可以更经济更方便地解决本地SAN备份问题。在长距离SAN备份时,则可以利用VSR做激光器的内部转接。

  2、光纤操作系统

  传统的存储网络通过并行SCSI实现DAS(直接存储),但这种68 PIN的“菊花链”式连接的设备数目有限,而且是在68 PIN上同时进行信号的接收和发射,线缆之间的干扰非常严重,导致在提高速率时(并行SCSI的速率可以是40 Mbit/s、80 Mbit/s和160 Mbit/s),物理连接距离从理论上的25 m降低到了实际上的12 m。

  作为业界的四大存储巨头之一,IBM在解决并行SCSI传输的问题上提出了独有的ESCON和FICON两种方法。ESCON是一种主机信道,在光纤上支持200 Mbit/s的数据速率,可以达到3~10 km的传输距离。FICON是另一种主机信道,在光纤上支持1 Gbit/s的数据速率,传输距离为10~20 km。在某些部分,FICON借鉴了FC(Fiber Channel)的概念对ESCON进行了适量修改,但在故障恢复等一些关键机制上还是和FC有很大的区别。最为关键的是,ESCON和FICON是IBM私有的协议接口,任何厂商使用该接口互联都必须经过IBM的严格测试,这在一定程度上限制了ESCON和FICON的普及,也就成了FC诞生的催化剂。

0
相关文章