一、光纖通道基本架構

　　 FC-4 Upper Layer Protocol:SCSI,HIPPI,SBCCS,802.2,ATM,VI,IP

　　 FC-3 common service

　　 FC-2 Framing Protocol /Flow Control

　　 FC-1 Encode/Decode

　　 FC-0 Media:Optical or copper,100MB/sec to 1.062GB/sec

　　 描述：

　　 FC-0:物理層，定制了不同介質，傳輸距離，信號機制標準，也定義了光纖和銅線接口以及電纜指標

　　 FC-1:定義編碼和解碼的標準

　　 FC-2:定義了幀、流控制、和服務質量等

　　 FC-3:定義了常用服務，如數據加密和壓縮

　　 FC-4：協議映射層，定義了光纖通道和上層應用之間的接口，上層應用比如：串行SCSI 協議，HBA 的驅動提供了FC-4 的接口函數，FC-4 支持多協議，如：FCP-SCSI,FC-IP,FC-VI。

　　 二、FCP-SCSI

　　 FCP-SCSI:是將光纖通道設備映射為一個操作系統可訪問的邏輯驅動器的一個串行協議，這個協議使得以前基于SCSI 的應用不做任何修改即可使用光纖通道。FC-SCSI 是存儲系統和服務器之間最主要的通信手段。SCSI 擴展了COPY 命令，一個新的ANSI T10 標準，也支持SAN 上存儲系統之間通過數據遷移應用來直接移動數據。

　　 FCP-SCSI 和總線聯結方式相比的優點在存儲局域網上已經得到證明，FCP-SCSI 提供更高的性能(100M/sec),更遠的連接距離(每連接最遠達10 公里)，更大的尋址空間(最大16000000 個節點)。FCP-SCSI 使用幀傳輸取代塊傳輸。幀傳輸以大數據流傳輸方式傳輸短的小的事務數據，這樣可提高服務質量。FCP-SCSI 支持為了簡化管理和資源存儲的存儲“池”技術的網絡配置。FCP-SCSI 支持提高可靠性和可用性的編碼技術。

　　 三、FC-IP

　　 FC-IP 將光纖通道地址映射到IP 地址，FC-IP 的尋址方式：廣播一個IP 地址，然后從存儲節點返回一個MAC 地址。如果SCSI 設備不能區分FCP-SCSI 幀和FC-IP 幀，IP 廣播可能導致錯誤。HDS 系統可通過檢測幀頭來區分FCP-SCSI 幀和FC-IP 幀，沒有這個能力的存儲系統必須通過別的方法(如switch zoning)來阻止FC-IP 幀被廣播到fibre 端口。

　　 FC-IP 和以太網比有幾個優點：可以和類似FCP-SCSI 存儲的內部連接架構集成，以節省使用成本;傳輸速度更快，效率更高。

　　 以太網傳輸數據包最高到1500 字節。包是以太網中基本校正單元，在每一幀后都會導致消耗CPU 周期的一個中斷。在GB 以太網里負載通常也是一個限制因素，避免占用全部帶寬。而FC-IP 數據幀達到2000 字節，FC-IP 校正基本單元是一個多幀隊列。MTU可以達到64 個幀，比較以太網而言允許光纖通道在主機中斷之間傳輸更多的數據。這種MTU可減少需要的CPU 周期和提高傳輸效率。

　　 FC-IP 還有使用光纖通道網絡的優點，光纖通道網絡是基于流控制的封閉網絡。以太網設初是考慮到要通過無流控制的公網，它在阻塞發生時，在一貫時間段之后返回并重發包，消耗額外的CPU 周期。IP 應用無須修改即可運行于FC-IP，享受光纖通道帶來的高速和大大減少處理中斷。

　　 Emulex 和JNI 是提供FC-IP 驅動的光纖通道HBA 廠商。他們計劃傳遞一個“Combo”以支持FCP-SCSI 和FC-IP。Troika 提供支持FCP-SCSI、FC-IP、FC-IP(QOS)的控制器，QOS 允許網絡管理員分配協議優先權。

　　 四、FC-VI

　　 FC-VI 是在光纖通道上實現VI 架構，它允許數據在光纖通道接點的內存地址之間快速遷移。FC-VI 是VI 架構的光纖通道應用，一個intel,Compaq,100 多家廠商和組織為了減少服務器通信等待的協議標準。VI 設計的初衷是為了達到集群計算機之間通信等待減少和高帶寬的效果。在光纖通道網絡里，通過和另一節點接口的HBA 的緩沖區和應用內存之間直接訪問(DMA)的方法，這個目標完成了VI 架構建立了內存注冊機制，實質上就是限制用戶內存的內存地址并支持數據從用戶內存直接傳輸到HBA 的緩存，然后這個數據可以通過外部介質傳輸到另一個服務器應用內存的指定位置(注冊)。如果要使用VI，應用、數據庫或操作系統必須從www.viarch.org 獲得相應的API。DB2 6.1 和Oracle8.1 都在他們的數據庫集群應用中使用了VI 架構。

　　 IP over Ethernet 的延遲包括TCP 棧(CPU 負荷)和以太傳輸延遲。100BaseT 的最大傳輸速率為100Mbit/sec，FC-IP 減少了以太相關的延遲并以光纖通道的速度傳輸，提供比IP over Ethernet 更好的吞吐能力，但仍然避免不了TCP/IP 的軟件延遲。FC-VI 去掉了TCP棧并提供了應用內存和HBA 之間的DMA。FC-VI 饒過了系統內核，避免了操作系統上下文轉換和緩沖改變，實現了更高的傳輸速率。

　　 FC-VI 需要一個支持VI 架構的光纖通道HBA，FC-VI HBA 和支持SCSI I/O 的光纖通道HBA 有本質上的不同。Troika 和Finisar 都提供支持VI 架構的光纖通道HBA。Finisar 出售一種基于PCI 的支持VI 架構的光纖通道HBA，支持點對點連接或交換形式。Troika 出售一種基于PCI 的智能控制器?D?DSAN 2000 系列控制器，這種控制器支持FC-SCSI，FC-IP，點對點FC-VI，FC-AL 和交換拓撲。Troika 控制器提供多種管理選項和特征，比如協議優先權配置和在負載均衡的path 變換。

　　 五、多協議結構

　　 所有的這三種協議(FC-SCSI，FC-IP，FC-VI)可以備組合成一個光纖通道結構。盡管這些協議也能在FC-AL 里工作，但相應的帶寬共享和仲裁消耗忽略掉了FC-IP 和FC-IP 的性能優點。建議使用Fabric交換，這是因為Fabric交換提供服務器之間和服務器與存儲設備之間的多個無阻塞的100M/sec 的通路。

　　 HDS 公司開發了一個模擬使用FC-SCSI，FC-IP，FC-VI 交換結構的多協議商業智能解決方案。使用Ancor、Brocade 或一起使用這兩家的Fabric交換機，這個方案于1999 年11 月的計算機分銷商展覽會和2000 年6 月的Gartner 集團存儲2000 年會議上得到驗證。在這個方案里的Fabric交換集成了全部數據網絡的集中管理并提供了無限的可擴展性(隨服務器和存儲系統節點的增加)。Fabric交換的使用犧牲了一些完全可以忽略的性能損耗，在多數情況下，FCP-SCSI 通過交換所消耗不超過2%。

　　 當越來越多的應用為VI 架構而修改或開發時，我們會看到越來越多數據網絡集成到光纖通道上。出現的市場機遇如EAI(企業應用交換)需要提供異平臺和異種數據庫之間的數據實時傳輸和交換，FC-VI 使得服務器之間高速數據交換成為可能。現存的應用如NAS 通過使用VI sockets 可以光纖通道的速度運行他們的網絡文件系統。