ファイバチャネルと光トランシーバ、意味・違いとは

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ファイバチャネルモジュールとは何ですか？

高速データ転送プロトコルとして、ファイバチャネル（FC）は、生のブロックデータの順序どおりのロスレス配信を提供できます。主にデータセンター、コンピューターサーバー、スイッチ、ストレージ間でデータを送信するために使用されます。

ファイバチャネルモジュールは、ファイバチャネルプロトコル（FCP）に準拠し、ファイバチャネルシステム間のインターフェイスとして、および光ストレージネットワークデバイス間のインターフェイスとして機能します。これらは主に、データセンターのファイバチャネルストレージネットワークリンクに使用されます。FCモジュールは、小型化と低消費電力を特長としており、大量の情報をロスレスで高速に転送するというニーズに応えることができます。ファイバチャネルモジュールは、基本的に1 Gbps〜128 Gbpsのファイバチャネル速度範囲で実行され、ロードマップでは256 Gbpsおよび512 Gbpsです。それらの一般的なフォームファクターは、SFP、SFP+、SFP28、SFP56、およびQSFP28です。

図1：FC 8Gモジュール

イーサネットモジュールとは何ですか？

イーサネットは、IEEE 802.3としても標準化されており、後方互換性が高く、帯域幅が広く、リンク距離が長いローカルエリアネットワーク（LAN）で広く使用されているコンピューターネットワーキングテクノロジーを指し、トークンリングやFDDIおよびARCNETなどの以前の有線LANテクノロジーに取って代わりつつあります。

イーサネットモジュールは、イーサネットプロトコルに従って、主にLANの状況でメッセージを送受信することにより、ネットワーク内のハードウェアデバイスをリンクする光ファイバです。頻繁に使用されるフォームファクターは1G SFP、10G SFP+、25G SFP28、40G QSFP+、50G QSFP28、100G QSFP28、400G QSFP-DDで、イーサネットモジュールの対応する伝送速度は1Gから400Gです。前述のモデルには、通常のタイプの光モジュールだけでなく、幅広いWDMモジュールやBiDiモジュールも含まれています。

図2：イーサネット10G-SRモジュール

ファイバチャネルとイーサネットモジュールの違いは何ですか？

プロトコルとセキュリティ

ファイバチャネルプロトコルに属するFCモジュールは、OSIモデルのレイヤリングに従いません。イーサネットモジュールはIEEE 802.3に準拠していますが、LANでパケットベースの物理通信を実現します。これは、TCP/IPスタックのデータリンク層プロトコルであり、OSIモデルに属しています。

ファイバチャネルは自然なセキュリティシステムです。ストレージエリアネットワーク（SAN）は外部の世界から隔離されているため、ストレージネットワーク攻撃やデータ漏洩のリスクが軽減されます。その結果、ストレージネットワークにFCモジュールを採用する方がはるかに安全です。イーサネットモジュールが実行するTCP/IPプロトコルは、ネットワーク経由で行われるバックエンド管理の介入により、システム全体をより頻繁な攻撃に対して脆弱にします。

信頼性

プロトコルの影響を受けて、送信モードの違いにより送信結果に多様性が生じます。イーサネット上のファイバチャネルの魅力的な利点は、信頼性の向上です。FCのロスレス性は、ストレージネットワーキングで優れたパフォーマンスを長期間提供してきました。つまり、ファイバチャネルモジュールは生のブロックデータを順序どおりにロスレスで配信できますが、イーサネットモジュールはできません。

さらに、ファイバチャネルはSANシステムに従いますが、イーサネットは一般的にNAS（ネットワーク接続ストレージ）システムで使用されます。FCモジュールは、ブロックストレージの高速で低遅延の信頼性を必要とするユーザー向けに設計されています。ファイルレベルのストレージアクセスが必要な場合は、イーサネットモジュールが考慮されます。

伝送速度

導入部で述べたように、ファイバチャネルとイーサネットモジュールの伝送速度範囲は異なります。具体的に言うと、FCモジュールは現在1Gbps/2Gbps/8Gbps/16Gbps/32Gbps/128Gbpsで実行できます。イーサネットモジュールは、10Mbps/100Mbps/1000Mbpsおよび10Gbps/25Gbps/50Gbps/40Gbps/100Gbps/400Gbpsを含む、より広範な伝送速度をサポートできます。

さらに、FCモジュールの世代速度の向上は通常、それぞれ1 Gbpsから32 Gbpsの2の累乗で発生します。イーサネットモジュールの世代スループットの向上は、ファイバチャネルのものをはるかに上回っています。新しく発売された400GイーサネットQSFP-DDモジュールは、最初の1G SFPモジュールのほぼ400倍です。明らかに、より広い帯域幅の必要性の高まりには、イーサネット光ファイバモジュールが適しています。

アプリケーション

ファイバチャネルモジュールとイーサネットモジュールの違いは、アプリケーションにもあります。ファイバチャネルは、サーバーとストレージデバイス間で大量のデータを転送するための最良の方法の1つです。したがって、FCスイッチに接続するFCモジュールは、主にファイバチャネル、ストレージネットワーキング、およびイーサネットアプリケーションで使用されます。ファイバチャネル通信は、ファイバチャネルオーバーイーサネット（FCoE）の形でイーサネットを介して直接実行できます。明らかに、FCモジュールの動作シナリオは、大企業やデータセンターに適用されています。

アーキテクチャはLAN向けにほぼ40年にわたって開発されてきたため、イーサネットモジュールは一般的にLANの状況に適用され、ワイドエリアネットワーク（WAN）アプリケーションにも適用されます。FCモジュールの動作シナリオと比較すると、イーサネットモジュールは、帯域幅の要件に基づいて、小規模オフィスからハイパースケールデータセンターまで、さまざまな状況で見ることができます。

マッチングスイッチ

モジュールとスイッチ間の安定した接続は、上記のアプリケーションシナリオを実現する際に不可欠です。通常、FCモジュールはFCスイッチに接続されますが、イーサネットモジュールとイーサネットスイッチは一致します。それで、それらは混合使用状況はありません。

SANの主要な選択肢の1つとして、従来のファイバチャネルネットワークには、ファイバチャネルスイッチとファイバチャネルHBAが含まれています。FCスイッチはストレージをSANに接続するために使用され、FC HBAはスイッチをサーバーに接続するために適用されます。イーサネットネットワークスイッチのバリエーションはより広く、スタッカビリティ、ポート数、サポートする転送速度などに反映しています。最新の400Gイーサネット光ファイバモジュールが400Gネットワークスイッチに接続すると、400GbEが実現されます。ファイバチャネルとイーサネットスイッチ：違いは何ですか、この記事ではこれら2つのタイプのスイッチの違いを示しています。