Canal de fibra vs Transceptor de Ethernet, ¿cuáles son sus diferencias?

En las infraestructuras de canal de fibra, los transceptores FC son considerados como uno de los componentes más imprescindibles. Por su parte, los transceptores de Ethernet junto con los switches de Ethernet son la combinación más común a la hora de desplegar la red Ethernet. Obviamente, estos dos tipos de transceptores se utilizan para aplicaciones diferentes, pero ¿cuáles son sus diferencias? En este artículo haremos una comparación entre el transceptor de canal de fibra y el de Ethernet.

¿Qué es un transceptor de canal de fibra?

Al ser un protocolo de transferencia de datos de alta velocidad, el canal de fibra (FC) puede proporcionar una entrega sin pérdidas de datos en bloques sin procesar. Es utilizado principalmente para la transmisión de datos entre centros de datos, servidores informáticos, switches y sistemas de almacenamiento.

Los transceptores de canal de fibra, conforme al Protocolo de canal de fibra (FCP), funcionan como una interfaz entre los sistemas de canal de fibra, así como una interfaz entre los dispositivos de red de almacenamiento óptico. Se utilizan principalmente para los enlaces de la red de almacenamiento de canal de fibra en los centros de datos. Gracias a la miniaturización y a su bajo consumo de energía, los módulos FCP satisfacen la necesidad de una transferencia de mayores volúmenes de información con mayor rapidez y sin pérdidas. Los transceptores de canal de fibra funcionan básicamente con un rango de velocidad de canal de fibra que va de 1Gbps a 128Gbps, y con 256Gbps y 512Gbps en la hoja de ruta. Sus factores de forma comunes son: SFP, SFP+, SFP28, SFP56 y QSFP28.

Imagen 1: Transceptor FC de 8G

¿Qué es un transceptor de Ethernet?

La tecnología Ethernet, estandarizada como IEEE 802.3, hace referencia a una tecnología de conexiones informáticas ampliamente utilizada en las redes de área local (LAN) que ofrece una buena compatibilidad retroactiva, un mayor ancho de banda y mayores distancias de enlace. Esta tecnología está reemplazando progresivamente los sistemas anteriores de LAN cableada tales como Token Ring, FDDI y ARCNET.

Los transceptores de Ethernet son fibras ópticas que siguen los protocolos de Ethernet para enlazar dispositivos de hardware dentro de una red mediante la transmisión y recepción de mensajes, especialmente en entornos de redes LAN. Los factores de forma más frecuentes son: 1G SFP, 10G SFP+, 25G SFP28, 40G QSFP+, 50G QSFP28, 100G QSFP28, 400G QSFP-DD. La velocidad de transmisión correspondiente de los transceptores de Ethernet va desde 1G hasta 400G. Los modelos mencionados no sólo incluyen algunos tipos de transceptores ópticos comunes, sino que también abarcan una amplia gama detransceptores WDM y transceptores BiDi.

Imagen 2: SFP-10G-SR

Canal de fibra vs Transceptor de Ethernet, ¿cuáles son sus diferencias?

Protocolos y seguridad

Los transceptores FC pertenecientes al protocolo decanal de fibra no siguen el modelo de estratificación OSI (modelo de interconexión de sistemas abiertos). Por su parte, los transceptores de Ethernet se ajustan a la normativa IEEE 802.3, con lo que se consigue una comunicación física basada en paquetes en una red de área local. Es un protocolo de capa de enlace de datos en la pila TCP/IP y pertenece al modelo OSI.

El canal de fibra es un sistema de seguridad natural. Las redes de área de almacenamiento (SAN) están aisladas del mundo exterior, por lo que el riesgo de ataque a las redes de almacenamiento y la fuga de datos se reducirá. En consecuencia, la adopción de módulos FC en las redes de almacenamiento resulta mucho más segura. El protocolo TCP/IP, ejecutado por los módulos Ethernet, permitirá que todo el sistema sea vulnerable a ataques más frecuentes, debido a que la intervención de la administración del back-end se realiza a través de la red.

Fiabilidad

Influenciados por sus protocolos, la diferencia en los modos de transmisión causará diversidad en los resultados de la transmisión. La ventaja más evidente del canal de fibra con respecto a Ethernet, se debe a su mayor fiabilidad. El carácter sin pérdidas del FC ha proporcionado un excelente rendimiento en la red de almacenamiento durante mucho tiempo. Es decir, los módulos de canal de fibra pueden proporcionar una entrega de datos en bloque sin pérdidas y en orden, mientras que los módulos Ethernet no.

Además, el canal de fibra funciona de acuerdo a un sistema SAN, mientras que Ethernet es usado generalmente por sistemas NAS (Network-Attached Storage) o sistemas de almacenamiento de red. Los módulos FC han sido diseñados para los usuarios que necesitan una fiabilidad máxima y una baja latencia en el almacenamiento en bloque. Si se requiere acceso al almacenamiento a nivel de archivo, se considerarán los módulos Ethernet.

Velocidad de transmisión

Como se mencionó al principio, el rango de velocidad de transmisión de los transceptores de canal de fibra y Ethernet es diferente. En particular, los módulos FC pueden funcionar a 1Gbps/2Gbps/8Gbps/16Gbps/32Gbps/128Gbps actualmente. Los módulos Ethernet pueden soportar un rango más amplio de velocidades de transmisión, que incluyen los 10Mbps/100Mbps/1000Mbps y 10Gbps/25Gbps/50Gbps/40Gbps/100Gbps/400Gbps.

Además, las mejoras de velocidad generacional del módulo FC suelen ocurrir en potencias elevadísimas, que van de 1Gbps a 32Gbps y así sucesivamente. Las mejoras en el rendimiento generacional de los módulos Ethernet superan con creces a las del canal de fibra. Los nuevos módulos Ethernet QSFP-DD de 400G recién lanzados son casi 400 vez más rápidos que los módulos SFP de 1G iniciales. Obviamente, los transceptores de fibra óptica Ethernet se adaptan mejor a la creciente necesidad de un mayor ancho de banda.

Aplicaciones

La diferencia entre los transceptores de canal de fibra y los transceptores Ethernet también radica en sus aplicaciones. El canal de fibra es una de las mejores formas de transferir grandes cantidades de datos entre servidores y dispositivos de almacenamiento. Así, los módulos FC que se conectan a los switches FC se utilizan principalmente en aplicaciones de canal de fibra, redes de almacenamiento y Ethernet. Las comunicaciones de canal de fibra pueden funcionar directamente a través de Ethernet en forma de canal de fibra sobre Ethernet (FCoE). Por supuesto, los escenarios de trabajo de los transceptores FC se vienen aplicando en grandes empresas y centros de datos.

Al tratarse de una arquitectura desarrollada durante casi cuatro décadas para redes LAN, los transceptores de Ethernet se aplican generalmente en entornos de LAN, a veces con aplicaciones de redes de área amplia (WAN). En comparación con los entornos de funcionamiento de los módulos FC, los módulos Ethernet se pueden utilizar en diversas situaciones, desde oficinas pequeñas hasta centros de datos a hiperespacio, dependiendo de las necesidades de ancho de banda.

Switches combinados

Una conexión estable entre los transceptores y los switches es vital a la hora de materializar los entornos de aplicación mencionados anteriormente. Normalmente, los módulos FC se conectan a los switches FC, mientras que los módulos Ethernet y los switches Ethernet se combinan. No existen casos de uso combinado.

Las redes tradicionales de canal de fibra incluyen switches de canal de fibra y los adaptadores de bus de host de canal de fibra o HBAs. Los switches FC son utilizados para conectar el sistema de almacenamiento a la SAN, mientras que los HBA FC se utilizan para conectar los switches a los servidores. La variación de los switches de la red Ethernet es mucho más amplia, lo que se refleja en la capacidad de apilamiento, el número de puertos, las tasas de transferencia que soportan, etc. Cuando los transceptores de fibra óptica Ethernet de 400G más recientes se conecten a un switch de red de 400G, se producirá una transmisión de 400GbE.

Resumen

El canal de fibra se encuentra profundamente arraigado en las grandes empresas y en los grandes centros de datos actuales, lo que hace que los transceptores FC sean muy importantes. La tecnología Ethernet se caracteriza por la capacidad de ejecutar múltiples protocolos de almacenamiento y de red, lo que lleva al amplio uso de transceptores de red Ethernet. Tanto los transceptores de canal de fibra como los transceptores de Ethernet cuentan con su clientela fija, en función del despliegue específico de redes.