Canal de fibra para niños
El canal de fibra (del inglés fibre channel) es una tecnología de red que se usa principalmente para conectar sistemas de almacenamiento de datos. Al principio, su velocidad era de 1 Gbit/s, y con el tiempo ha mejorado a 2, 4, 8, 16, 32, 64 y hasta 128 Gbit/s.
La velocidad de la fibra depende del tipo de protocolo que se use para transmitir la información. Algunos de los protocolos más importantes para la fibra óptica son:
- ADSL: Se usa en conexiones de fibra óptica para internet de alta velocidad. Su velocidad puede variar mucho.
- Ethernet Gigabit: Permite transferir datos hasta 1 Gbit/s.
- 10G Ethernet: Alcanza velocidades de hasta 10 Gbit/s.
- 100G Ethernet: Puede llegar a los 100 Gbit/s.
En general, cuanto más rápido sea el protocolo, mayor será la velocidad de transferencia de datos en la fibra óptica.
Contenido
- ¿Qué son los protocolos de fibra óptica?
- Historia del canal de fibra
- Tipos de conexiones en el canal de fibra
- Capas del canal de fibra
- Tipos de puertos en el canal de fibra
- Tipos de cables de fibra óptica
- Infraestructura del canal de fibra
- HBA para el canal de fibra
- Galería de imágenes
- Véase también
¿Qué son los protocolos de fibra óptica?
Los protocolos son como las reglas que permiten que los datos viajen de un lugar a otro. Aquí te explicamos algunos:
- Ethernet: Es muy común en las redes de área local (LAN), que son las que conectan computadoras en un espacio pequeño como una casa o una oficina. Sus velocidades van desde 10 Mbps hasta 100 Gbit/s.
- Fibre Channel: Se usa para mover grandes cantidades de datos en sistemas de almacenamiento. Puede funcionar desde 1 Gbit/s hasta 128 Gbit/s.
- SONET/SDH: Se utiliza en redes de telecomunicaciones para largas distancias. Sus velocidades van desde 51 Mbps hasta varias decenas de Gbit/s.
- OTN (Optical Transport Network): Es un protocolo para transferir datos en redes ópticas de larga distancia, con velocidades de 1 Gbit/s a 100 Gbit/s.
- GPON (Gigabit Passive Optical Network): Se usa en redes de internet de banda ancha de alta velocidad. Ofrece hasta 2,5 Gbit/s para descargar y 1,25 Gbit/s para subir información.
El canal de fibra está regulado por el Comité Técnico T11 del Comité Internacional para Estándares de Tecnologías de la Información (INITS), que está aprobado por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI).
Esta tecnología nació para usarse en el campo de las supercomputadoras. Sin embargo, se ha vuelto el tipo de conexión estándar para las redes de almacenamiento en las empresas. Aunque se llama "canal de fibra", puede funcionar tanto con cables de cobre como con cables de fibra óptica.
El FCP es el protocolo que permite que el sistema SCSI se comunique a través del canal de fibra.
Historia del canal de fibra
El desarrollo del canal de fibra comenzó en 1988. El estándar fue aprobado por ANSI en 1994. Su objetivo era simplificar el sistema HIPPI, que se usaba para funciones similares. HIPPI usaba cables muy grandes y largos, lo que limitaba las distancias. El canal de fibra ayudó a simplificar las conexiones y a aumentar las distancias, más que a aumentar la velocidad.
Más tarde, se empezó a usar para el almacenamiento de discos SCSI. Esto permitió velocidades más altas y conectar muchos más dispositivos. También añadió soporte para otros protocolos importantes, como SCSI, ATM y IP. Su uso más común sigue siendo con SCSI.
Tipos de conexiones en el canal de fibra
Una conexión en el canal de fibra usa dos fibras que envían información en direcciones opuestas. Cada fibra se conecta a un puerto que envía (TX) y a otro que recibe (RX).
Existen tres formas principales de conectar los elementos en un canal de fibra:
Características | Punto a punto | Anillo | Conmutada |
---|---|---|---|
Puertos (máximo) | 2 | 127 | ~16777216 (224). |
Ancho de banda (máximo) | 2× velocidad de enlace | 2× velocidad de enlace | (Número de puertos) × velocidad de enlace |
Conexiones al mismo tiempo | 1 | 1 | Puertos/2 |
Efecto si falla un puerto | El enlace se cae | El anillo falla, a menos que se desvíe | Falla el enlace entre el switch y el puerto |
Mantenimiento al mismo tiempo | El enlace se cae | Puede afectar a todo el anillo | El enlace entre el switch y el puerto se cae |
Expansión | Añadir más enlaces punto a punto | Conectar un nuevo enlace al concentrador | Conectar un nuevo enlace al conmutador |
Redundancia | Añadir un enlace punto a punto extra | Usar enlaces dobles | Usar conmutadores extra |
Velocidades de enlace soportadas | Todas | Todas (todos los dispositivos a la misma) | Todas (se pueden mezclar). |
Tipos de medio soportados | Todos | Todos | Todos |
Clases de servicio soportadas | Todas | 1, 2 y 3 | Todas |
Entrega de paquetes | en orden | en orden | el orden no está garantizado |
Acceso al medio | dedicado | arbitrado | dedicado |
Costo por puerto | costo del puerto | costo del puerto + costo del anillo (concentrador) | Costo del puerto + Costo del puerto en el switch |
Conexión punto a punto
En esta forma de conexión (FC-P2P), dos dispositivos se conectan directamente entre sí. Es la más sencilla, pero solo permite conectar dos elementos.
Conexión en anillo
En el diseño de anillo arbitrado (FC-AL), todos los dispositivos están conectados en un círculo, como en una red token ring. Si se añade o quita un elemento del anillo, la actividad se interrumpe. Si un dispositivo falla, todo el anillo se detiene. Existen concentradores de canal de fibra que conectan varios dispositivos y pueden evitar que los dispositivos fallidos interrumpan el anillo. Un anillo también se puede formar conectando cada puerto al siguiente elemento. A veces, un anillo arbitrado entre dos dispositivos puede funcionar como una conexión punto a punto.
Conexión conmutada
En la conexión conmutada (FC-SW), todos los dispositivos o grupos de dispositivos se conectan a conmutadores (switches) de canal de fibra. Esto es parecido a cómo funcionan las redes Ethernet modernas. Los conmutadores controlan el estado de la conexión y ofrecen interconexiones más eficientes.
Capas del canal de fibra
El canal de fibra tiene cinco capas, que son como niveles de organización para que la información viaje correctamente:
- FC0: Es la capa física, que incluye los cables, la fibra óptica, los conectores y todo lo que se puede tocar.
- FC1: Es la capa de enlace de datos, que se encarga de codificar y decodificar las señales.
- FC2: Es la capa de red, el corazón del canal de fibra, que define las reglas principales.
- FC3: Es la capa de servicios comunes, que puede añadir funciones como la seguridad de los datos o la organización de la información (RAID).
- FC4: Es la capa de mapeo de protocolo, donde otros protocolos, como SCSI, se preparan para ser enviados a la capa FC2.
Las capas FC0, FC1 y FC2 también se conocen como FC-PH, que son las capas físicas del canal de fibra.
Las implementaciones del canal de fibra están disponibles a 1, 2 y 4 Gbit/s. Se está desarrollando un estándar de 8 Gbit/s. Ya existe un estándar de 10 Gbit/s, pero por ahora solo se usa para conectar switches entre sí.
Los productos basados en los estándares de 1, 2, 4 y 8 Gbit/s deben funcionar juntos y ser compatibles con versiones anteriores. Sin embargo, el estándar de 10 Gbit/s no será compatible con las versiones más lentas.
Tipos de puertos en el canal de fibra
En el canal de fibra, se usan diferentes tipos de puertos para conectar los dispositivos:
- E_port: Es la conexión entre dos switches de canal de fibra. También se le llama puerto de expansión. Cuando dos E_ports se unen, forman un enlace llamado ISL (InterSwitch Link).
- EX_port: Es la conexión entre un router de canal de fibra y un switch de canal de fibra. En el lado del switch, es como un E_port, pero en el lado del router es un EX_port.
- F_port: Es una conexión de dispositivos en una red conmutada. Un F_port no se puede usar para un bucle de dispositivos.
- FL_port: Es la conexión de dispositivos en un bucle público en una red de anillo arbitrado. También se le conoce como puerto de bucle. Un puerto de switch puede cambiar automáticamente a F_port o FL_port según lo que se conecte.
- G_port: O puerto genérico, en un switch puede funcionar como E_port o F_port.
- L_port: Es el término general para cualquier tipo de puerto de bucle, ya sea NL_port o FL_port. También se le llama puerto de bucle.
- N_port: Es la conexión de servidores o dispositivos de almacenamiento en una red conmutada. También se le conoce como puerto de nodo.
- NL_port: Es la conexión de servidores o dispositivos de almacenamiento en una red de anillo arbitrado. También se le llama puerto de bucle de nodo.
- TE_port: Se usa cuando varios E_ports se unen para crear un mayor ancho de banda entre switches. También se les conoce como puertos de expansión trunking.
Tipos de cables de fibra óptica
Tipo de cable | Velocidad (MBytes/s) | Transmisor | Variante | Distancia |
---|---|---|---|---|
Fibra monomodo | 400 | Láser de 1300 nm | 400-SM-LL-I | 2 m - 2 km |
200 | Láser de 1550 nm | 200-SM-LL-V | 2 m - >50 km | |
Láser de 1300 nm | 200-SM-LL-I | 2 m - 2 km | ||
100 | Láser de 1550 nm | 100-SM-LL-V | 2 m - >50 km | |
Láser de 1300 nm | 100-SM-LL-L | 2 m - 10 km | ||
Láser de 1300 nm | 100-SM-LL-I | 2 m - 2 km | ||
Fibra multimodo (50 µm). | 400 | Láser de 850 nm | 400-M5-SN-I | 0,5 m - 150 m |
200 | 200-M5-SN-I | 0,5 m - 300 m | ||
100 | 100-M5-SN-I | 0,5 m - 500 m | ||
100-M5-SL-I | 2 m - 500 m | |||
Fibra multimodo (62,5 µm). | 400 | Láser de 850 nm | 400-M6-SN-I | 0,5 m - 70 m |
200 | 200-M6-SN-I | 0,5 m - 150 m | ||
100 | 100-M6-SN-I | 0,5 m - 300 m | ||
100-M6-SL-I | 2 m - 175 m |
Infraestructura del canal de fibra
Los switches del canal de fibra se dividen en dos tipos, según el fabricante:
- Los switches directores tienen muchos puertos y un diseño modular. Esto significa que si una parte falla, el sistema sigue funcionando (alta disponibilidad).
- Los switches llamados fabric suelen tener una configuración fija y no tienen sistemas de respaldo para evitar fallos.
Empresas como Brocade, Cisco y McData fabrican ambos tipos de switches. QLogic solo fabrica switches fabric. Si se usan switches de diferentes marcas en la misma instalación, suelen funcionar en un "modo de interoperabilidad", lo que desactiva algunas funciones avanzadas propias de cada marca.
HBA para el canal de fibra
Los HBA (adaptadores de host) para canal de fibra están disponibles para los principales sistemas y tipos de computadoras, incluyendo PCI y SBus (que ya no se usa mucho).
Cada HBA tiene un identificador único llamado World Wide Name (WWN). Es parecido a la dirección MAC en Ethernet, ya que usa un identificador único asignado por el IEEE a los fabricantes. Esto ayuda al switch del canal de fibra a reconocer las tarjetas HBA conectadas.
Sin embargo, los WWN son más largos (8 bytes). Además, hay dos tipos de WWN en un HBA:
- El WWN de nodo, que es el mismo para todos los puertos de un adaptador de host.
- Un WWN de puerto, que es único para cada puerto.
Algunos fabricantes de HBA son Emulex, LSI Logic, QLogic, Alacritech y ATTO Technology.
Galería de imágenes
Véase también
En inglés: Fibre Channel Facts for Kids