Veri depolama ağlarında Fibre Channel teknolojisi

Abstract

Artan ağ trafiği ile beraber sunuculara giderek fazlalaşan miktarda veri yüklendiği için, veriyi yönetmek ve veriye erişmek için gereken işlem yükünde de aynı oranda bir artış yaşanmaktadır. Verinin belirli sunucu sistemleri içinden, gerektiğinde bütün sistemler tarafından erişilebilecek ve ağ üzerinde bulunan yeni bir yapıya aktarılması gerekmektedir. Verinin ağ üzerinde bulunan bir yapıya aktarılması ile veri depolama ağları oluşmuştur. Veri depolama ağları, verinin taşınması, depolanması ve erişilmesinde daha güvenli ve daha hızlı metotların ortaya çıkmasını sağlamıştır. Veri depolama ağ yapısının oluşmasını sağlayan teknoloji Fibre Channel teknolojisidir. Bir sunucunun veri ile herhangi bir işlem yapabilmesi için, öncelikle veriyi bir çeşit depolama biriminde depolaması gerekmektedir. Veri kapasitesinin düşük olduğu durumlarda, veri depolama birimi sunucunun içinde bulunabilmekteydi. Fakat depolanan verinin artması ve veriye erişmek isteyen birimlerin çoğalması nedeniyle, veri depolarının sunucunun dışına çıkartılması ve farklı birimlerin erişimine açılması gerekmektedir. Varolan teknolojilerin istenen özellikleri sağlayamaması nedeniyle Fibre Channel teknolojisi geliştirilmiştir. Fibre Channel teknolojisi, ağ üzerinde yüksek hızlı iletim yapılmasına olanak sağlayan bir teknolojidir. Fibre Channel teknolojisi, SCSI kanal teknolojisinin yüksek veri iletim verimliği ve hızı özellikleri ile ağ teknolojilerinin bağlaşma özelliklerini harmanlanarak tasarlanmıştır. Farklı hizmet sınıfları, farklı topolojiler, 8B/10B kodlaması, CRC ve akış kontrolü gibi özelliklerin tamamı ağ protokollerinden alınmıştır. Fibre Channel teknolojisi, bünyesinde barındırdığı ağ özellikleri sayesinde göbek ve anahtar cihazlarından faydalanabilmece, 24-bit uzunluğa sahip adres alanı ile on altı milyondan fazla cihazı adresleyebilmektedir. Fibre Channel sayesinde veri, sunucu cihazının içinde sınırlanmaktan kurtulmuş ve bir ağ yapısına kavuşmuştur. Bu çalışmada Fibre Channel mimarisinin katmanlı yapısı incelenerek Fibre Channel işaretleşme altyapısı araştırılmıştır. Çalışmanın amacı, Fibre Channel protokolünün çalışma tarzını inceleyerek veri depolama ağlarında kullanılma nedenini araştırmak ve Fibre Channel teknolojisini detayları ile incelemektir. Bu amaçla, Fibre Channel protokollerinde veri iletiminde kullanılan çerçeve, seri ve değiştokuş yapıları ve desteklenen farklı hizmet sınıfları detayları ile araştırılarak Fibre Channel protokolleri ile yapılan iletişim detayları ile açıklanmıştır. Ayrıca, çalışmanın önemli bir bölümü Fibre Channel protokollerinin desteklediği bağlaşma topolojilerine ayrılmıştır. Sonuç olarak, Fibre Channel protokolünün veri depolama ağlarında yoğun olarak kullanılacağı kanısına varılmıştır. Fibre Channel sayesine varolan yerel alan ağ altyapısı etkilenmeden veri depolama ağlan kurulabilmiş ve yüksek hızlı, güvenilebilir ağlar oluşturulabilmiştir. Fibre ChannePın farklı topolojileri desteklemesi, farklı türde veriyi iletebilmesi, yüksek erişebiliriik sağlaması ve yüksek iletim hızı sayesinde veri depolama ağlarının genişlemesine katkıda bulunacağı kanaatine varılmıştır.With the increasing network traffic, there is a parallel increase in the amount of data stored in servers. This causes an extra amount of effort in the process of acquiring and managing of relevant data. Extracting data from specific server systems and transferring to new structures in the network when needed is a vital process. Data storage networks are formed by transferring data to a new structure located in the network. Storage area networks enable new methods of moving, storing and accessing data that promote faster and more reliable information processing. The technology that made storage area networks a reality is Fibre Channel. For a server to do any kind of processing with the data, it should first store it in a storage unit. In the setting of low data capacity, data storage units can be situated inside the server itself. However, with the ever growing amount of stored data and the increasing number of units demanding the data, the need for taking the storage units out of the servers has emerged. Due to the fact that the existing technologies did not satisfy the requirements for high speed computer data communication, Fibre Channel technology is designed. Fibre Channel technology enables high speed communication over the network. Fibre Channel technology is built to incorporate the best of storage and networking interfaces. Fibre Channel is optimized for efficient movement of large amounts of data with fast and efficient communication, but with access to a wide range of other servers and storage devices on the network. Fibre Channel technology uses its networking properties to connect to devices via hubs and fabric switches. In order to expand its networking properties, Fibre Channel technology uses 24-bit addressing fields. By means of Fibre Channel, data can now be stored outside the servers and has gained a network form. In this study, Fibre Channel protocol's layered architecture is examined and the signaling infrastructure is analyzed. The aim of this study is to investigate the reason behind Fibre Channel's usage in storage area networks and examine Fibre Channel technology in detail. Therefore; frame, sequence and exchange building blocks used in Fibre Channel protocols and the various supported service classes were analyzed and communication by using Fibre Channel protocols were discussed. An important part of this study is based upon switching topologies that Fibre Channel supports. As a result, I believe that Fibre Channel protocol will be widely used in storage area networks. By Fibre Channel, new storage area networks can be founded without interrupting the structure of existing local area networks and new high speed and reliable networks can be implemented. By supporting various topologies, transferring different kinds of data, and providing high availability and high speed transfer 1 believe that Fibre Channel will have a major role in expanding data storage networks.