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Fibre-Channel-Switch vs. Ethernet-Switch: Was sind die Unterschiede?

Charlene

Übersetzer*in Felix
26. Dezember 2019

Einige IT-Architekten neigen dazu, bei der Auswahl von Fibre-Channel-Switches (FC-Switches) oder Ethernet-Switches für ihre Rechenzentrumsinfrastruktur unentschlossen zu sein. Oder sie haben vielleicht schon früher in Fibre-Channel-Netzwerke investiert, überlegen aber, ob sie bei FC bleiben oder auf Ethernet umsteigen sollten. In diesem Artikel wird veranschaulicht, was ein Fibre-Channel-Switch und ein Ethernet-Switch sind, und es wird ein detaillierter Vergleich zwischen den beiden vorgenommen.

Was ist ein Fibre-Channel-Switch?

Fibre Channel (FC), das für Storage Area Networks (SANs) entwickelt wurde, ist eine Hochgeschwindigkeits-Netzwerktechnologie. Sie wird verwendet, um Computerdatenspeicher mit Servern zu verbinden und bietet Punkt-zu-Punkt-, Switched- und Loop-Schnittstellen, um geordnete und verlustfreie Rohblockdaten zu liefern.

In einer Switched-Fabric-Topologie werden alle Geräte über Switches verbunden. Ein Fibre-Channel-Switch ist ein Netzwerkgerät, das mit dem Fibre-Channel-Protokoll (FCP) kompatibel ist und Merkmale wie hohe Leistung, geringe Latenz und verlustfreie Übertragung in einer Fibre-Channel-Fabric aufweist. Der Fibre-Channel-Switch, der als eine der Hauptkomponenten in SANs bekannt ist, spielt eine wichtige Rolle bei der Verbindung mehrerer Speicherports und Server.

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Abbildung 1: Einsatzszenario von FC-Switches

Was ist ein Ethernet-Switch?

Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) definiert Ethernet als Protokoll 802.3. Abgesehen vom Fachjargon bezieht sich Ethernet auf die Technologie der Verbindung von Computern und anderen Geräten über ein Protokoll, das am häufigsten in drahtgebundenen Local Area Networks (LANs) verwendet wird.

Beim Einsatz eines Ethernet-Netzwerks sind Ethernet-Switches natürlich unverzichtbar. Ethernet-Switches sind die Grundbausteine von Netzwerken, die Ethernet-Geräte miteinander verbinden. Normalerweise handelt es sich bei einem LAN-Switch wahrscheinlich um einen Ethernet-basierten Switch mit Kupfer- oder optischen Schnittstellen, deren Anzahl der Ports variiert. Die Geschwindigkeit, die die Switches unterstützen können, kann 1 GbE, 25 GbE, 40 GbE, 100 GbE oder sogar noch höher sein.

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Abbildung 2: Einsatzszenario von Ethernet-Switches

Fibre-Channel-Switch vs. Ethernet-Switch: Was sind die Unterschiede?

Wie bereits erwähnt, werden Fibre-Channel-Switches hauptsächlich in SANs verwendet, während Ethernet-Switches hauptsächlich in LANs eingesetzt werden. In diesem Teil werden die Unterschiede zwischen diesen beiden Switches in drei Hauptaspekten weiter veranschaulicht: Zuverlässigkeit, Übertragungsgeschwindigkeit und Kosten.

Zuverlässigkeit

Fibre Channel gilt als verlustfreies Protokoll. Fibre-Channel-Switches sind verlustfrei, während bei Ethernet-Switches das Risiko besteht, dass Frames verloren gehen. Fibre-Channel-Switches können reibungslos arbeiten, ohne dass ein einziger Frame verworfen wird, und alle Datenframes werden der Reihe nach übertragen. Das liegt daran, dass die FC-Switches keine Frames mehr senden, wenn sie bei der Überlastung anderer Geräte verloren gehen. Im Gegensatz dazu fangen die Ethernet-Switches bei einer Überlastung einfach an, Frames zu verwerfen, und verlassen sich nur auf die oberen Layer, z.B. TCP (Transmission Control Protocol), um sicherzustellen, dass alles weiterhin funktioniert.

Übertragungsgeschwindigkeit

Die maximale Datenrate des Fibre-Channel-Switch betrug zu Beginn 1 Gbps. Inzwischen hat er sich auf bis zu 128 GFC weiterentwickelt, wobei 8 GFC-, 16 GFC- und 32 GFC-Versionen verfügbar sind. Die Übertragungsgeschwindigkeit des Ethernet-Switch reicht von Fast-Ethernet, Gigabit-Ethernet, 10-Gigabit-Ethernet bis hin zu 40/100GbE. Die Mehrheit der Fibre-Channel-Netzwerke sind heutzutage 8 Gbps oder 16 Gbps, während die meisten Ethernet-Installationen typischerweise 1 Gbps/10 Gbps für Heimnetzwerke und 40 Gbps/100 Gbps für Rechenzentrumsnetzwerke betragen. Im Allgemeinen laufen 8GFC-Netzwerke nahe an der effektiven Rate von 10GbE, so dass der Unterschied nahezu vernachlässigbar ist. Darüber hinaus ist 16GFC wesentlich schneller als 10GbE. Kurz gesagt wird die praktische Übertragungsgeschwindigkeit der einzelnen Netzwerke durch die spezifische Arbeitsumgebung bestimmt.

Kosten

Die Kosten sind offensichtlich ein wichtiger Gesichtspunkt vor der Auswahl. In den meisten Fällen sind Ethernet-Switches im Hinblick auf die Preisgestaltung wesentlich günstiger als Fibre-Channel-Switches. Fibre Channel wird jedoch hauptsächlich in der Storage-Umgebung von Rechenzentren eingesetzt, während Ethernet in verschiedenen Arten von Netzwerken zu finden ist: von kleinen Haushalten, großen Büros bis hin zu großen Rechenzentren. Für den Einsatz in einem Rechenzentrum ist Fibre Channel mit 8 Gbit/s im Allgemeinen kostengünstiger als Ethernet mit 10 Gbit/s. 16 GFC kostet etwa genauso viel wie 10 GbE. Wenn es um Unternehmen geht, haben viele bereits viel Zeit und Mühe in ihre Fibre-Channel-Netzwerke investiert und der Wechsel zu Ethernet bedeutet einen kostspieligen Neuanfang.

Außerdem ist auch die Wartungsgebühr ein Faktor, der berücksichtigt werden sollte. Wenn in großen IT-Systemen ein Ethernet-Switch ausfällt, können die meisten Administratoren das Problem selbst in den Griff bekommen. Wenn jedoch etwas mit den Fibre-Channel-Switches nicht in Ordnung ist, müssen sie sich stattdessen oft an die Hersteller wenden.

Weitere Gesichtspunkte

Viele Ethernet-Befürworter mögen argumentieren, dass Fibre Channel aufgrund der Leistungsfähigkeit, Einfachheit und Popularität von Ethernet in den meisten Szenarien aussterben wird. Wenn Sie bei neuen Netzwerkimplementierungen nicht bereits in FC investiert haben, wird die Ethernet-Vernetzung meist als besserer Weg angesehen. Da Fibre Channel jedoch die einzige langfristige De-facto-Lösung für die Datenspeicherung auf Unternehmensebene ist, ist und bleibt Fibre Channel vorerst unverzichtbar. Eine alternative Form von Fibre Channel mit der Bezeichnung Fibre Channel over Ethernet (FCoE) wurde entwickelt, um die Kosten von FC-Lösungen zu senken, da die Anschaffung von HBA (Host-Bus-Adapter) nicht mehr erforderlich ist. Das Festhalten an Fibre Channel, der Wechsel zu Ethernet oder die Entscheidung für eine FCoE-Lösung hängen immer von Ihren individuellen Anforderungen ab.

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