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In professionellen Speichernetzen fest etabliert: Fibre Channel Controller

Fibre Channel-Systeme sind überwiegend in großen Unternehmen mit mehreren Standorten zu finden und dienen dazu, im Rahmen von SANs (Storage Area Network) über ein serielles Protokoll Daten mit hoher Geschwindigkeit zur Verfügung zu stellen. Dabei besteht die Infrastruktur von Fibre Channel-SANs stets aus Hubs, Switches und Host-Bus-Adaptern. Diese kommunizieren üblicherweise als Komponenten des Speichernetzwerks mit mehreren Servern. Die Verbindung zwischen diesen Komponenten wird bei kurzen Strecken (beispielsweise in Storage-Schränken) über Kupferkabel und bei größeren Entfernungen über Glasfaserkabel hergestellt. Letztere können dabei Entfernungen von einigen Kilometern überbrücken.

Zwei Betriebsmodi

Die Fibre Channel-Architektur erlaubt zwei Betriebsmodi: Arbitrated Loop (FC-AL) und Switched Fabric (FC-SW). Während bei der FC-AL-Topologie über einen Hub bis zu 127 Geräte an einem logischen Bus betrieben werden können, erlaubt die FC-SW-Topologie über Core-Switches und Edge-Switches die Verwendung von maximal ca. 16 Millionen Geräten. Da in einem auf Fibre Channel basierenden SAN jedes Gerät eine eindeutige Kennzeichnung erhält, können auch mehrere Fibre Channel Controller gleichzeitig in einem Server Dienst tun.
Hierbei kann eine extrem hohe Datensicherheit erreicht werden, wenn beispielsweise jeder Fibre Channel-Controller im Server mit einem anderen Switch verbunden wird. Auf diese Weise kann der Server über die verschiedenen Controller das angeschlossene entfernte Speichersubsystem über mehrere Wege erreichen - fällt ein Weg aus, steht eine Ersatzroute zur Verfügung.
Außerdem ist es den Switches möglich, Routen intelligent zu verwalten. Dies bedeutet, dass die Daten stets über jene Route mit der derzeit höchsten Durchsatzrate transportiert werden. Insbesondere bei RAID-Verbünden ist diese Eigenintelligenz ein nicht zu unterschätzender Vorteil.

Voraussetzungen für die Nutzung von Fibre Channel Controllern

Um SANs auf Basis von Fibre Channel aufbauen zu können, müssen die entsprechenden Fibre Channel-Controller in den Servern installiert werden. Diese auch als Host-Bus-Adapter (HBA) bezeichneten Controller setzen zwingend einen PCI Express- oder PCI-X-Steckplatz voraus, der in der Regel mindestens Taktfrequenzen von 133 Mhz oder mehr unterstützen muss. Da die Fibre Channel Controller nicht für den Aufbau lokaler Speichersubsysteme konzipiert sind, bieten sie meist nur einen oder zwei externe Anschlüsse. Diese können derzeit in der Regel mit maximalen Transferraten von etwa 4,25 Gbps oder 8,5 Gbps aufwarten.
An die Fibre Channel-Controller werden in der Regel ganze Cluster oder Arrays mit Massenspeichern angeschlossen. Die Festplatten sind ebenfalls mit Fibre Channel-Schnittstellen ausgestattet und entsprechend ihrem Einsatzzweck nicht nur auf höchste Ausfallsicherheit, sondern auch auf größten Datendurchsatz ausgelegt. Die in der Regel im Vergleich zu handelsüblichen SATA-Festplatten kapazitativ deutlich kleineren FC-Festplatten arbeiten jedoch mit großen Cachespeichern und sehr hohen Drehzahlen und sind so auf das Speicherinterface optimal abgestimmt.

Empfehlungen für den Einsatz von Fibre Channel Controllern

  • Beabsichtigen Sie, ein Festplatten-Array zur zentralen Datenspeicherung für ein kleineres Arbeitsgruppen-LAN zu implementieren, so sollten Sie Wert auf ausreichende Performance legen. Fibre Channel Controller mit 4,25 Gbps-Technologie kombiniert mit den entsprechenden Festplattensubsystemen ergeben einen optimalen Durchsatz bei guter Skalierung.
  • Achten Sie grundsätzlich bei der Einrichtung eines SANs auf eine möglichst hohe Datensicherheit. Da Ihre wertvollen Datenbestände im SAN vorgehalten werden und nicht mehr auf lokalen Systemen, kann ein schlampig konzipiertes SAN bei einem Ausfall verheerende Folgen haben. RAID-Systeme, die lediglich RAID-Level 0 und 1 unterstützen, können professionelle Ansprüche an die Ausfallsicherheit nicht befriedigen! Die Fibre Channel Controller sollten also über eine entsprechende Funktionalität verfügen.
  • Achten Sie bei der Beschaffung der entsprechenden Controller ebenso wie bei den weiteren Komponenten des SANs auf eine möglichst homogene Hardware. Ein Sammelsurium von verschiedenen Festplatten, Controllern und Switches führt in aller Regel zu Performance- und Sicherheitseinbußen.
  • Wollen Sie auch hardwareseitig ein Maximum an Sicherheit erreichen, so sollten Sie Fibre Channel Controller mit zwei Ports jenen mit einem Port vorziehen. Durch den Anschluss eines Controllers an mehrere Switches können Leitungswege redundant ausgelegt werden, so dass im Falle eines Ausfalls ohne Zeitverlust Ersatz zur Verfügung steht.
Haben Sie Hinweise, Verbesserungs- oder Korrekturvorschläge zum Ratgebertext Fibre Channel Karte, dann informieren Sie uns bitte per Formular.

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