ответы на вопросы

FC занимает 5-1 уровни OSI:

Проблема: FC ни с чем не совместим, всё отдельное (например,

коммутаторы)

Возникло желание использовать FC поверх Ethernet, но проблема в том,

что FC гарантирует задержку и отсутствие потерь, а Ethernet не гарантирует доставку + у FC очень большие кадры по 9 Кб и более, а Ethernet так не умеет и придется делать фрагментацию, а это всё значит, что какие попало Ethernet коммутаторы не подойдут. (короче к тому, что идея оказалась фигнёй)

У FC у портов есть роли:

o N (node) – порт узла, порт устройства которое является клиентом o F (fabric - фабрика) – порт на стороне сети (коммутатора) который

смотрит в N порт (они парами всегда N/F – чем то похожи на access порты)

o E (extension) – для соединения коммутаторов (похож на trunk порт)

Есть ow control между коммутаторами (E-портами), и ow control между

парой F/N

У каждого порта есть критерий о том, сколько трафика он может

поставить в свою очередь (buer credit), это ручная настройка.

Цель – сделать так, чтобы буфер не переполнялся. На малонагруженном порту мы скажем, что буфера мало, на

высоконагруженном – буфера больше.

Получается так, что клиентское устройство не отправит трафик туда, где

буфер сильно нагружен, оно даже не создаст такого трафика, который мог бы перегрузить сеть

SOFx – передача, Acknowledgment -подтверждение передачи

Суть картинки в том, что если между двумя коммутаторами 16ГБ-ый линк,

а дальше идет 4Гб-ный, то в FC через 16Гб-ый линк мы никогда не будем отправлять 16Гб (самая нижняя часть схемы, если бы это был Ethernet, то накапливалась бы очередь со всеми вытекающими отсюда проблемами), соответственно в FC никогда не перегрузим порты и не будет задержки

В Fiber Channel при передаче данных на большие расстояния (например,

200 км) возникают задержки, связанные с физикой в среде и передачей (коммутацией) на коммутатор.

Поэтому есть такая фишка: Например, между коммутаторами 200км и это не очень хорошо. В FC

может быть такой вариант:

Узел-отправитель с N порта отправляет блок на передачу через F порт

коммутатора. Далее этот блок проходит 200 км до второго коммутатора через E порты и дальше отдается получателю на N порт. Получатель (N порт) отправляет Acknowledge на коммутатор, и дальше в общем этот Ack летит обратно по такому же пути (еще 200 км) к отправителю.

И всё было бы хорошо, однако Ack летит слишком долго. Поэтому если у

нас есть полная уверенность в том, что потери невозможны, то можем отправить Acknowledge с локального F порта, не дожидаясь реального подтверждения от удалённого узла.

Концепция фабрик: Фабрика – сегмент сети, который самодостаточен для взаимодействия

хостов в рамках задачи, т.е. соединяет хосты (серверы) с СХД (в FC фабрики всегда две)

На картинке изображены две FC-фабрики (FC switch A и FC switch B),

подключённые к одному хосту (через HBA/CNA (HBA – сетевая карта FC)) и массиву хранения (Storage array). Это избыточная схема для отказоустойчивости: если одна фабрика падает, вторая продолжает работу.

Для взаимодействия двух разных сетей нужно настроить балансировку

нагрузки между фабриками, за неё отвечает Host. HBA/CNA решает, через какой путь (A или B) отправить данные. Это не автоматическая функция FC, а настройка на стороне сервера

По итогу: Преимущества: высокая скорость и стабильность (32/64 Гбит/с), очень

низкая задержка, поддерживает масштабируемость и резервирование

Недостатки: дорогостоящее оборудование, сложная настройка и

сопровождение, требует специализированных HBA-карт (host bus adapter), коммутаторов FC

󰵂 Inniband

Экстремально высокоскоростной интерфейс передачи данных между

серверами и СХД. Используется в высокопроизводительных вычислениях (HPC), дата-

центрах, суперкомпьютерах.

Преимущества: скорости до 400 Гбит/с и выше, очень низкая задержка

(наносекунды), надёжность, масштабируемость, возможность RDMA (доступ к памяти без участия ЦП).

Недостатки: дорого, требует специфической инфраструктуры, необходим

опыт и сложная настройка.

23. Сети хранения данных. Понятие о технологии Fibre Channel. Особенности канального и сетевого уровней. Преимущества и недостатки технологии.

Сети хранения данных (Storage Area Network, SAN) — это

специализированные высокопроизводительные сети, обеспечивающие блочный доступ к данным между серверами и СХД.

Одной из наиболее надёжных и производительных технологий

реализации SAN является Fibre Channel (FC).

Fibre Channel (FC) — это протокол высокоскоростной передачи данных,

предназначенный специально для подключения серверов к системам хранения данных по модели клиент-СХД.

В отличие от Ethernet, Fibre Channel обеспечивает предсказуемую

задержку, отсутствие потерь, высокую пропускную способность и строгую изоляцию трафика хранения.

Историческая топология FC – кольцо Скорости кратны степеням двойки (1, 2, 4, 8, 16 и т.д. + 10 есть (но редко

встречается))

FC занимает 5-1 уровни OSI: Физический: Физическая среда передачи, кодирование и декодирование,

контроль ошибок Канальный: Управление кадрами, подтверждением (Framing / Flow control) Сетевой: Управление маршрутизацией (на основе WWN)

Транспортный: поддержка различных верхнеуровневых протоколов (SCSI)

Проблема: FC ни с чем не совместим, всё отдельное (например,

коммутаторы)

Возникло желание использовать FC поверх Ethernet, но проблема в том,

что FC гарантирует задержку и отсутствие потерь, а Ethernet не гарантирует доставку + у FC очень большие кадры по 9 Кб и более, а Ethernet так не умеет и придется делать фрагментацию, а это всё значит, что какие попало Ethernet коммутаторы не подойдут. (короче к тому, что идея оказалась фигнёй)

У FC у портов есть роли:

o N (node) – порт узла, порт устройства которое является клиентом

o F (fabric - фабрика) – порт на стороне сети (коммутатора) который

смотрит в N порт (они парами всегда N/F – чем то похожи на access порты)

o E (extension) – для соединения коммутаторов (похож на trunk порт)

Есть ow control между коммутаторами (E-портами), и ow control между

парой F/N

У каждого порта есть критерий о том, сколько трафика он может

поставить в свою очередь (buer credit), это ручная настройка.

Цель – сделать так, чтобы буфер не переполнялся. На малонагруженном порту мы скажем, что буфера мало, на

высоконагруженном – буфера больше.

Получается так, что клиентское устройство не отправит трафик туда где

буфер сильно нагружен, оно даже не создаст такого трафика который мог бы перегрузить сеть

SOFx – передача, Acknowledgment -подтверждение передачи Суть картинки в том, что если между двумя коммутаторами 16ГБ-ый линк,

а дальше идет 4Гб-ный, то в FC через 16Гб-ый линк мы никогда не будем отправлять 16Гб (самая нижняя часть схемы, если бы это был Ethernet, то накапливалась бы очередь со всеми вытекающими отсюда проблемами), соответственно в FC никогда не перегрузим порты и не будет задержки

В Fiber Channel при передаче данных на большие расстояния (например,

200 км) возникают задержки, связанные с физикой в среде и передачей (коммутацией) на коммутатор.

Поэтому есть такая фишка: Например, между коммутаторами 200км и это не очень хорошо. В FC

может быть такой вариант:

Узел-отправитель с N порта отправляет блок на передачу через F порт

коммутатора. Далее этот блок проходит 200 км до второго коммутатора через E порты и дальше отдается получателю на N порт. Получатель (N порт) отправляет Acknowledge на коммутатор, и дальше в общем этот Ack летит обратно по такому же пути (еще 200 км) к отправителю.

И всё было бы хорошо, однако Ack летит слишком долго. Поэтому если у

нас есть полная уверенность в том, что потери невозможны, то можем отправить Acknowledge с локального F порта, не дожидаясь реального подтверждения от удалённого узла.

Концепция фабрик: Фабрика – сегмент сети, который самодостаточен для взаимодействия

хостов в рамках задачи, т.е. соединяет хосты (серверы) с СХД (в FC фабрики всегда две)

На картинке изображены две FC-фабрики (FC switch A и FC switch B),

подключённые к одному хосту (через HBA/CNA (HBA – сетевая карта FC)) и массиву хранения (Storage array). Это избыточная схема для отказоустойчивости: если одна фабрика падает, вторая продолжает работу.

Для взаимодействия двух разных сетей нужно настроить балансировку

нагрузки между фабриками, за неё отвечает Host. HBA/CNA решает, через какой путь (A или B) отправить данные. Это не автоматическая функция FC, а настройка на стороне сервера

По итогу: Преимущества: высокая скорость и стабильность (32/64 Гбит/с), очень

низкая задержка и отсутствие потерь, поддерживает масштабируемость и резервирование

Недостатки: дорогостоящее оборудование, сложная настройка и

сопровождение, требует специализированных HBA-карт (host bus adapter), коммутаторов FC, нельзя использовать на существующей Ethernetинфраструктуре

24. Стандарты IEEE 802.3af, 802.3at, 802.3bt. Endspan и midspan. Назначение, преимущества, особенности.

PoE (Power over Ethernet) — это технология, позволяющая передавать

удалённому устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартный кабель Ethernet. Данная технология предназначается для IPтелефонии, точек доступа беспроводных сетей, IP-камер, сетевых концентраторов и других устройств, к которым нежелательно или невозможно проводить отдельный электрический кабель.

В 2003 году принят стандарт 802.3af, согласно которому в четырёхпарном

кабеле питание подаётся через две пары проводников, стандарт ограничивал передаваемую запитываемым устройствам мощность до 12,95 Вт. Мощность блока питания на стороне коммутатора до 15,4 Вт. Но растущий спрос на приложения РoЕ сподвиг к пересмотру и обновлению данного стандарта и, как следствие, к увеличению передаваемой мощности в рамках технологии РoE.

Стандарт определяет 5 классов устройств, питаемых по технологии PoE,

от нулевого до четвертого. Каждому классу соответствуют свои параметры мощности и тока. Наиболее распространён первый класс. Для него входной ток равен 120 мА, а мощность может варьироваться от 0,44 до 3,84 Вт. Четвёртый класс не используется и зарезервирован на будущее.

Второй стандарт PoE+ IEEE 802.3at, принятый в 2009 году, уже позволил

запитывать устройства с потребляемой мощностью до 25,5Вт. Мощность на коммутаторе 30 Вт. Этот стандарт запрещает устройству-потребителю получать питание по всем четырём парам Ethernet-кабеля одновременно

Но на этом качественное развитие стандартов не остановилось, и на

сегодняшний день самым «мощным» является стандарт 802.3bt, принятый в 2018 году, с помощью которого можно питать устройства с большим потреблением до 71,3 Вт по одному кабелю.

Для питания устройств с использованием технологий стандарта IEEE

802.3bt. задействованы все восемь проводников кабеля современной витой пары (кат. 5 и выше), в то время как для первых двух поколений можно обойтись только четырьмя.

Выходная мощность и мощность отличаются из-за потерь при передаче.

Проектирование гетерогенных сетей. Викулов / ответы на вопросы