近年來(lái)，隨著虛擬化計(jì)算的發(fā)展和數(shù)據(jù)的急劇增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量急劇增加，對(duì)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(chǔ)SSD)和新的接口標(biāo)準(zhǔn)(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?，光纖數(shù)據(jù)傳輸在高端企業(yè)存儲(chǔ)中是怎樣應(yīng)用的，我們來(lái)做一下簡(jiǎn)單的解析。

　　光纖束

　　光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫(xiě)，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(dá)成的光傳導(dǎo)工具。微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)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(cè)脈沖。我們?cè)谙聢D中可以看到光在光纖里面的傳輸示意圖，當(dāng)光信號(hào)從光纖的一端進(jìn)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(jìn)，一直傳輸大另一端。加上傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)而不是電信號(hào)，因此數(shù)據(jù)的保密性非常好，不用擔(dān)心數(shù)據(jù)被竊取，也不用擔(dān)心會(huì)對(duì)其他的信號(hào)和設(shè)備造成干擾，而且光纖可以傳輸?shù)男盘?hào)量非常大，一根細(xì)小光纖就可以同時(shí)傳輸傳統(tǒng)的多股信號(hào)線所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。由于光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，經(jīng)常被用作長(zhǎng)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(hào)穩(wěn)定，支持熱插拔的特點(diǎn)，因此在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用歷史很長(zhǎng)，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(chǔ)，這些用戶主要還是考慮速度和可靠性的因素(光纖通道當(dāng)前的帶寬是8Gbps,下一代是16Gbps)。另外，光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)一直是相對(duì)獨(dú)立的，因此與基于以太網(wǎng)的存儲(chǔ)設(shè)備相比安全性更好。

　　一般來(lái)說(shuō)，光纖在存儲(chǔ)中的應(yīng)用常見(jiàn)的有兩種模式：一是硬盤(pán)和主板芯片的通信。一直以來(lái)，硬盤(pán)和主板之間的數(shù)據(jù)傳輸都是由線纜來(lái)連接的，只不過(guò)按照接口標(biāo)準(zhǔn)，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(shè)備非常有限，比如IDE接口只支持兩塊硬盤(pán)，而號(hào)稱連接設(shè)備比較多的SCSI也最大只支持15個(gè)設(shè)備，而且傳輸帶寬有限。在企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)里面，隨著硬盤(pán)數(shù)目的增多，數(shù)據(jù)傳輸帶寬成為了瓶頸，而且也會(huì)給CPU帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)。而光纖通道硬盤(pán)的出現(xiàn)極大緩解了這個(gè)問(wèn)題，硬盤(pán)數(shù)據(jù)通過(guò)光纖連接到光纖磁盤(pán)陣列卡上，這樣不僅使得機(jī)箱內(nèi)部的占用空間變小，而且數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確率高，而且?guī)挊O高，大大減少CPU的負(fù)擔(dān)。

　　光纖通道接口的硬盤(pán)

　　擁有光纖通道接口(FC,FibreChannel)的硬盤(pán)使用光纖聯(lián)接時(shí)具有熱插拔性、高速帶寬(4Gb/秒)、遠(yuǎn)程連接等特點(diǎn)。這種專業(yè)硬盤(pán)的內(nèi)部傳輸率比普通硬盤(pán)高得多,因?yàn)樗褂昧烁呙芏鹊拇疟P(pán),擁有更高的轉(zhuǎn)速，高達(dá)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(dá)225Gb/平方英寸，能提供高達(dá)4Gb/秒的帶寬，這是其他磁盤(pán)所望塵莫及的。另外，光纖通道最多可連接126個(gè)設(shè)備，這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他的硬盤(pán)接口標(biāo)準(zhǔn)，使得大規(guī)模的磁盤(pán)部署成為現(xiàn)實(shí)。

　　另一種模式則是存儲(chǔ)機(jī)柜與服務(wù)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(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是目前基于銅纜的網(wǎng)絡(luò)速度最高也只有千兆級(jí)別，而光纖傳輸可輕易的達(dá)到萬(wàn)兆級(jí)別，而且光纖的傳輸距離可以達(dá)到公里級(jí)別，因此現(xiàn)在很多的服務(wù)器和企業(yè)存儲(chǔ)產(chǎn)品都標(biāo)配了獨(dú)立光纖通道。獨(dú)立的光纖通道網(wǎng)絡(luò)更安全，還有LUNzoning和LUNmasking等訪問(wèn)控制機(jī)制，并且支持bootfromSAN(從存儲(chǔ)啟動(dòng)系統(tǒng))，服務(wù)器本地也可以不再需要硬盤(pán)。

　　通過(guò)以上的分析我們可以得知，目前高速、規(guī)模大的磁盤(pán)存儲(chǔ)部署，光纖通道擁有無(wú)法匹敵的優(yōu)勢(shì)，加之光纖有著超遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸能力和更多的磁盤(pán)連接能力，目前更是無(wú)其右者。但是光纖通道需要特殊的HBA主機(jī)適配器、特殊的交換機(jī)，而且這些配件同以太網(wǎng)絡(luò)使用的同類配件相比價(jià)格更加昂貴。并且光纖通道的組建比較復(fù)雜，對(duì)于維護(hù)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(mén)的設(shè)備，價(jià)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(chǔ)中難以大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。