近年來，隨著虛擬化計算的發(fā)展和數(shù)據(jù)的急劇增長，數(shù)據(jù)的存儲量急劇增加，對于數(shù)據(jù)傳輸速度也提出了更高的要求。一些新產(chǎn)品(例如固態(tài)存儲SSD)和新的接口標準(如iSCSI)也隨之誕生。但是作為高端的數(shù)據(jù)傳輸形式--光纖數(shù)據(jù)傳輸依然占有舉足輕重的地位。那么光纖數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑硎鞘裁矗饫w數(shù)據(jù)傳輸在高端企業(yè)存儲中是怎樣應用的，我們來做一下簡單的解析。

　　光纖束

　　光纖是光導纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。我們在下圖中可以看到光在光纖里面的傳輸示意圖，當光信號從光纖的一端進入后光在光纖的內(nèi)壁上發(fā)生了全反射，然后就一直這樣的反射前進，一直傳輸大另一端。加上傳輸?shù)氖枪庑盘柖皇请娦盘枺虼藬?shù)據(jù)的保密性非常好，不用擔心數(shù)據(jù)被竊取，也不用擔心會對其他的信號和設備造成干擾，而且光纖可以傳輸?shù)男盘柫糠浅４螅桓毿」饫w就可以同時傳輸傳統(tǒng)的多股信號線所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。由于光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多，經(jīng)常被用作長距離的信息傳遞。

　　光纖的傳輸原理

　　由于光纖通道技術(shù)具有傳輸數(shù)據(jù)量大、傳輸速度快、信號穩(wěn)定，支持熱插拔的特點，因此在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應用歷史很長，基礎(chǔ)也非常好，因此比較大的虛擬化環(huán)境通常都傾向于選擇光纖通道存儲，這些用戶主要還是考慮速度和可靠性的因素(光纖通道當前的帶寬是8Gbps,下一代是16Gbps)。另外，光纖通道存儲網(wǎng)絡一直是相對獨立的，因此與基于以太網(wǎng)的存儲設備相比安全性更好。

　　一般來說，光纖在存儲中的應用常見的有兩種模式：一是硬盤和主板芯片的通信。一直以來，硬盤和主板之間的數(shù)據(jù)傳輸都是由線纜來連接的，只不過按照接口標準，可以分為IDE、SCSI、SAS、SATA等幾種模式。但是每種接口可以連接的設備非常有限，比如IDE接口只支持兩塊硬盤，而號稱連接設備比較多的SCSI也最大只支持15個設備，而且傳輸帶寬有限。在企業(yè)級存儲里面，隨著硬盤數(shù)目的增多，數(shù)據(jù)傳輸帶寬成為了瓶頸，而且也會給CPU帶來很大的負擔。而光纖通道硬盤的出現(xiàn)極大緩解了這個問題，硬盤數(shù)據(jù)通過光纖連接到光纖磁盤陣列卡上，這樣不僅使得機箱內(nèi)部的占用空間變小，而且數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_率高，而且?guī)挊O高，大大減少CPU的負擔。

　　光纖通道接口的硬盤

　　擁有光纖通道接口(FC,FibreChannel)的硬盤使用光纖聯(lián)接時具有熱插拔性、高速帶寬(4Gb/秒)、遠程連接等特點。這種專業(yè)硬盤的內(nèi)部傳輸率比普通硬盤高得多,因為它使用了更高密度的磁盤,擁有更高的轉(zhuǎn)速，高達171MB/秒的可持續(xù)性數(shù)據(jù)傳輸率，并且使用垂直記錄技術(shù),磁密度可高達225Gb/平方英寸，能提供高達4Gb/秒的帶寬，這是其他磁盤所望塵莫及的。另外，光纖通道最多可連接126個設備，這也遠遠超過了其他的硬盤接口標準，使得大規(guī)模的磁盤部署成為現(xiàn)實。

　　另一種模式則是存儲機柜與服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)常是用基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡來實現(xiàn)，但是目前基于銅纜的網(wǎng)絡速度最高也只有千兆級別，而光纖傳輸可輕易的達到萬兆級別，而且光纖的傳輸距離可以達到公里級別，因此現(xiàn)在很多的服務器和企業(yè)存儲產(chǎn)品都標配了獨立光纖通道。獨立的光纖通道網(wǎng)絡更安全，還有LUNzoning和LUNmasking等訪問控制機制，并且支持bootfromSAN(從存儲啟動系統(tǒng))，服務器本地也可以不再需要硬盤。

　　通過以上的分析我們可以得知，目前高速、規(guī)模大的磁盤存儲部署，光纖通道擁有無法匹敵的優(yōu)勢，加之光纖有著超遠距離的數(shù)據(jù)傳輸能力和更多的磁盤連接能力，目前更是無其右者。但是光纖通道需要特殊的HBA主機適配器、特殊的交換機，而且這些配件同以太網(wǎng)絡使用的同類配件相比價格更加昂貴。并且光纖通道的組建比較復雜，對于維護人員的要求比較高，而且制作光纖接頭和光纖融合都需要專門的設備，價格也非常昂貴，所以成本一直居高不下，這也是阻礙光纖通道在存儲中難以大規(guī)模應用的主要原因。