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파이버 채널

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1. 개요

파이버 채널은 1988년 개발을 시작하여 1994년 ANSI 표준으로 승인된 직렬 통신 기술이다. 초기에는 광섬유 케이블에서만 작동했지만, 구리 케이블에서도 사용할 수 있도록 사양이 확장되었다. 주요 특징은 순차적 전송과 무손실 원시 블록 데이터 전송이며, 세 가지 주요 토폴로지(점대점, 중재 루프, 스위치 패브릭)를 지원한다. 파이버 채널은 OSI 모형을 따르지 않고 FC-0부터 FC-4까지 5개의 계층으로 구성되며, 다양한 속도로 발전해 왔다. 주로 스토리지 영역 네트워크(SAN)를 구축하여 서버를 스토리지에 연결하는 데 사용되며, 호스트 버스 어댑터(HBA)를 통해 서버에 연결된다.

파이버 채널
계층 구조
레이어 4 - 프로토콜 매핑논리 단위 번호 마스킹
레이어 3 - 공통 서비스해당 없음
레이어 2 - 네트워크파이버 채널 패브릭
파이버 채널 영역
등록된 상태 변경 통지
레이어 1 - 데이터 링크파이버 채널 8b/10b 인코딩
레이어 0 - 물리해당 없음
일반 정보
이름파이버 채널
설명컴퓨터 저장소 네트워킹 기술
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목차

2. 역사

파이버 채널은 1988년에 개발이 시작되어 1994년에 미국 국립 표준 협회(ANSI) 표준으로 승인되었다. 초기에는 광섬유 케이블에서만 작동했기 때문에 "파이버 채널(Fiber Channel)"이라고 불렸으나, 이후 구리 케이블에서도 작동할 수 있도록 사양이 추가되었다. 혼란을 피하고 고유한 이름을 만들기 위해 업계는 철자를 변경하고 표준 이름에 영국 영어의 'fibre'를 사용하기로 결정했다.

1992년에는 썬 마이크로시스템즈, IBM, 휴렛 패커드가 파이버 채널 시스템즈 이니셔티브(Fibre Channel Systems Initiative)를 구축하였다. 파이버 채널은 HIPPI 시스템을 단순화하고, 시리얼 스토리지 아키텍처(SSA)와의 경쟁에서 승리하면서 대용량 스토리지 시장에서 주도적인 기술로 자리 잡았다.

파이버 채널은 SCSI 및 HIPPI 물리 계층 병렬 신호 구리선 인터페이스의 제한을 극복하기 위해 직렬 인터페이스로 설계되었다. 상업용 제품은 표준이 초안 상태일 때 출시되었으며, 표준이 비준될 즈음에는 더 낮은 속도 버전은 이미 사용이 줄어들고 있었다. 파이버 채널은 기가비트 속도를 달성한 최초의 직렬 스토리지 전송 기술이며, 1996년 이후 몇 년마다 속도가 두 배로 증가했다.

현대적인 물리 계층 외에도 파이버 채널은 ATM, IP (IPFC) 및 FICON을 포함한 다양한 "상위 계층" 프로토콜에 대한 지원을 추가했으며, SCSI(FCP)가 가장 널리 사용되었다.

2.1. 파이버 채널의 발전 속도

파이버 채널은 1988년에 시작되어 1994년에 ANSI 표준 승인을 받았다. 지속적인 발전을 통해 속도 향상을 이루어왔다. 다음은 파이버 채널의 속도 발전 과정을 나타낸 표이다.

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파이버 채널 변형
이름회선 속도 (기가보드)회선 코딩공칭 처리량
(MB/s)		시장 출시
133 Mbit/s0.13281258b10b12.51993
266 Mbit/s0.2656258b10b251994
533 Mbit/s0.531258b10b50
1GFC (Gen 1)1.06258b10b1001997
2GFC (Gen 2)2.1258b10b2002001
4GFC (Gen 3)4.258b10b4002004
8GFC (Gen 4)8.58b10b8002008
16GFC (Gen 5)14.02564b66b1,6002011
32GFC (Gen 6)28.05256b257b3,2002016
64GFC (Gen 7)28.9256b257b (FC-FS-5)6,4002020
128GFC (Gen 8)56.1256b257b12,8002024년 계획


각 속도는 최소 두 개의 이전 세대와 하위 호환성을 유지한다. 예를 들어, 32GFC는 16GFC 및 8GFC와 하위 호환이 가능하다.

다음은 스위치 간 링크(ISL)에 사용되는 파이버 채널 변형이다.

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스위치 간 링크 변형
이름회선 속도 (기가보드)회선 코딩공칭 처리량
(MB/s)		시장 출시
10GFC10.5187564b66b1,2002009
128GFC (Gen 6)28.05 × 4256b257b12,8002016
256GFC (Gen 7)28.9 × 4256b257b25,6002020

3. 특징

파이버 채널 네트워크의 두 가지 주요 특징은 순차적 전송과 무손실 원시 블록 데이터 전송이다. 무손실 원시 데이터 블록 전송은 크레딧 메커니즘을 기반으로 달성된다.

4. 토폴로지

파이버 채널에는 3가지 주요 토폴로지(연결 형태)가 있다.

* 포인트 투 포인트 (FC-P2P): 두 장치가 N_포트를 사용하여 서로 직접 연결된다. 가장 단순한 연결 형태이다.
* 중재 루프 (FC-AL): 모든 장치가 토큰 링과 유사하게 루프나 링 형태로 연결된다. 한 쌍의 포트만 동시에 통신할 수 있으며, 최대 속도는 8GFC이다.
* 스위치 패브릭 (FC-SW): 모든 장치가 파이버 채널 스위치에 연결되며, 현대의 이더넷과 유사하다. 수만 개의 포트까지 확장 가능하며, Fabric Shortest Path First (FSPF) 프로토콜을 통해 최적화된 경로를 제공한다.

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연결 형태 비교
항목P2P중재 루프패브릭
최대 포트 수2127~16777216 (224)
최대 대역폭2×링크 속도2×링크 속도(포트 수)×링크 속도
포트 장애 시 영향링크 장애루프 장애스위치 및 포트 링크 장애
유지보수 시 영향링크 다운루프 전체 다운 가능성 있음스위치 및 포트 링크 다운
가능한 링크 속도모두모두 (단, 전체가 동일한 속도)모두 (속도 혼재 가능)


파이버 채널의 연결 형태
파이버 채널의 연결 형태

4.1. 점대점 (Point-to-Point, FC-P2P)

두 개의 장치가 N_포트를 사용하여 서로 직접 연결되는 가장 단순한 형태이다. 연결성이 제한적이며, 대역폭은 전용으로 사용된다.

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4.2. 중재 루프 (Arbitrated Loop, FC-AL)

토큰 링과 유사하게 모든 장치가 루프나 링 형태로 연결된다. 루프에 장치를 추가하거나 제거하면 루프의 모든 활동이 중단된다. 하나의 장치 오류는 링 연결을 끊는다. 파이버 채널 허브를 사용하여 여러 장치를 함께 연결하고 실패한 포트를 우회할 수 있다. 중재 루프는 2010년 이후 거의 사용되지 않으며, 새로운 세대 스위치에 대한 지원이 중단되고 있다.

* 두 개의 포트만 포함하는 최소 루프는 지점 간과 유사하게 보이지만 프로토콜 측면에서 상당한 차이가 있다.
* 루프에서 한 쌍의 포트만 동시에 통신할 수 있다.
* 최대 속도는 8GFC이다.

4.3. 스위치 패브릭 (Switched Fabric, FC-SW)

파이버 채널 스위치에 모든 장치나 장치의 루프들이 연결되는 형태이며, 현대의 이더넷과 개념적으로 유사하다. 이 토폴로지는 다음과 같은 장점을 가진다.

* 패브릭은 수만 개의 포트까지 확장할 수 있다.
* 스위치는 Fabric Shortest Path First (FSPF) 데이터 라우팅 프로토콜을 통해 최적화된 경로를 제공하여 패브릭의 상태를 관리한다.
* 두 포트 간의 트래픽은 중재 루프와 같이 다른 포트를 통과하지 않고 스위치를 통해 흐른다.
* 포트 오류는 링크로 격리되며, 다른 포트의 작동에 영향을 미치지 않는다.
* 여러 쌍의 포트가 패브릭에서 동시에 통신할 수 있다.

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연결 형태 비교
항목P2P중재 루프패브릭
최대 포트 수2127~16777216 (224)
최대 대역폭2×링크 속도2×링크 속도(포트 수)×링크 속도
포트 장애의 영향링크 장애루프 장애스위치 및 포트 링크 장애
유지보수의 영향링크 다운루프 전체 다운 가능성 있음스위치 및 포트 링크 다운
가능한 링크 속도모두모두 (단, 전체가 동일한 속도)모두 (속도 혼재 가능)

5. 계층

파이버 채널 프로토콜 계층
파이버 채널 프로토콜 계층

파이버 채널은 OSI 모형 계층을 따르지 않고, 다음의 5개 계층으로 나뉜다.

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파이버 채널 계층
계층설명
FC-4프로토콜 매핑 계층. 상위 프로토콜을 FC-2로 전달하기 위한 정보 단위(IU)로 캡슐화한다.
FC-3공통 서비스 계층. 암호화, RAID 등의 기능을 구현한다.
FC-2네트워크 계층. 데이터 전송 제어, 프레임 조립 방법을 규정한다.
FC-1전송 프로토콜 계층. 신호의 선로 부호화를 구현한다.
FC-0물리 계층. 케이블, 커넥터 등 물리적 요소를 정의한다.


FC-0, FC-1, FC-2는 통칭하여 FC-PH (파이버 채널 물리 계층)라고도 불린다.

5.1. FC-4

NVM Express(NVMe), SCSI, IP 및 FICON과 같은 상위 계층 프로토콜이 FC-2로 전달되기 위해 정보 단위(IU)로 캡슐화되는 프로토콜 매핑 계층이다. 현재 FC-4에는 FCP-4, FC-SB-5 및 FC-NVMe가 포함된다. 특히 SCSI로 변환된 것은 파이버 채널 프로토콜이라고 부른다.

FC-4는 다음과 같은 상위 프로토콜에 매핑하는 규칙을 규정한다.

* SCSI
* Intelligent Peripheral Interface (IPI)
* High Performance Parallel Interface (HIPPI) Framing Protocol
* IP
* ATM Adaptation Layer for computer data (AAL5)
* Link Encapsulation (FC-LE)
* Single Byte Command Code Set Mapping (SBCCS)
* IEEE 802.2
* FICON - 메인프레임용

5.2. FC-3

암호화 또는 RAID 중복 알고리즘, 다중 포트 연결과 같은 기능을 구현할 수 있는 얇은 계층이다.

5.3. FC-2

FC-2는 신호 프로토콜로, 파이버 채널 프레이밍 및 신호 표준에 의해 정의되며, 하위 레벨의 파이버 채널 네트워크 프로토콜로 구성된다. FC-2는 포트 간 연결을 담당한다. FC-2는 데이터의 최소 단위인 프레임의 조립 방법과 데이터 전송 제어 방법을 규정한다.

5.4. FC-1

FC-1은 전송 프로토콜 계층으로, 신호의 선로 부호화를 구현한다. 파이버 채널은 1, 2, 4, 8, 10, 16, 32 및 128 Gbit/s의 속도를 제공하며, 이들은 각각 1GFC, 2GFC, 4GFC, 8GFC, 10GFC, 16GFC, 32GFC, 128GFC로 불린다. 1GFC, 2GFC, 4GFC, 8GFC 설계는 8b/10b 인코딩을 사용하며, 10GFC 및 16GFC 표준은 64b/66b 인코딩을 사용한다. 16GFC는 8GFC의 두 배, 4GFC의 네 배의 처리량을 제공하여 4GFC 및 8GFC와의 하위 호환성을 제공한다.

5.5. FC-0

물리 계층으로, 파이버 채널 물리 인터페이스 표준에 의해 정의되며, 케이블, 커넥터 등을 포함한다.

6. 포트

FC 토폴로지와 포트 종류
FC 토폴로지와 포트 종류

파이버 채널은 다양한 종류의 포트를 정의하며, 이들은 논리적 구성에 따라 분류된다. 주요 포트 유형은 다음과 같다.

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포트 유형설명
노드 포트
패브릭 포트
확장 포트
기타 포트


포트는 물리적 구조뿐만 아니라 논리적 또는 가상 구조를 갖는다.
포트는 물리적 구조뿐만 아니라 논리적 또는 가상 구조를 갖는다.

6.1. 일반 포트

FC 토폴로지 및 포트 유형: 이 다이어그램은 N_Port가 패브릭 또는 다른 N_Port에 어떻게 연결될 수 있는지를 보여준다. 루프 포트(L_Port)는 공유 루프를 통해 통신하며 더 이상 거의 사용되지 않는다.
FC 토폴로지 및 포트 유형: 이 다이어그램은 N_Port가 패브릭 또는 다른 N_Port에 어떻게 연결될 수 있는지를 보여준다. 루프 포트(L_Port)는 공유 루프를 통해 통신하며 더 이상 거의 사용되지 않는다.

파이버 채널(Fibre Channel)은 다양한 논리적 구성을 가진 포트 유형을 정의한다. 가장 일반적인 포트 유형은 다음과 같다.

* N_Port (노드 포트): 일반적으로 스위치의 F_Port 또는 다른 N_Port에 연결되는 HBA 포트이다. 루프 포트 상태 머신을 작동하지 않는 PN_Port를 통해 통신하는 Nx_Port이다.
* F_Port (패브릭 포트): N_Port에 연결된 스위치 포트이다.
* E_Port (확장 포트): 다른 E_Port에 연결되어 인터-스위치 링크를 만드는 스위치 포트이다.
* L_Port (루프 포트): 임의 루프 토폴로지와 관련된 임의 루프 기능을 포함하는 FC_Port이다.
* FL_Port (패브릭 루프 포트): 임의 루프 토폴로지에서 하나 이상의 NL_Port에 링크를 통해 연결되어 F_Port의 기능을 수행할 수 있는 L_Port이다.
* NL_Port (노드 루프 포트): 루프 포트 상태 머신을 작동하는 PN_Port이다.
* Fx_Port: F_Port 또는 FL_Port로 작동할 수 있는 스위치 포트이다.
* Nx_Port: 고유한 주소 식별자와 Name_Identifier를 가지고, 상위 레벨에 독립적인 FC-2V 기능을 제공하며, 원본, 응답자 또는 둘 다 역할을 할 수 있는 파이버 채널 프레임 통신의 엔드 포인트이다.

6.2. 루프 포트 (중재 루프에서 사용)

* L_Port (루프 포트)는 파이버 채널 임의 루프 토폴로지와 관련된 임의 루프 기능을 포함하는 FC_Port이다.
* FL_Port (패브릭 루프 포트)는 임의 루프 토폴로지에서 하나 이상의 NL_Port에 링크를 통해 연결되어 F_Port의 기능을 수행할 수 있는 L_Port이다.
* NL_Port (노드 루프 포트)는 루프 포트 상태 머신을 작동하는 PN_Port이다.

6.3. 기타 포트 유형

* Fx_Port: F_Port 또는 FL_Port로 작동할 수 있는 스위치 포트이다.
* Nx_Port: 고유한 주소 식별자와 Name_Identifier를 가지고, 상위 레벨에 독립적인 FC-2V 기능을 제공하며, 원본, 응답자 또는 둘 다 역할을 할 수 있는 파이버 채널 프레임 통신의 엔드 포인트이다.
* A_Port (인접 포트): 함께 작동하는 하나의 PA_Port와 하나의 VA_Port의 조합이다.
* B_Port (브리지 포트): 스위치의 E_Port와 브리지 장치를 연결하는 데 사용되는 패브릭 내부 요소 포트이다.
* D_Port (진단 포트): 다른 D_Port와의 링크에 대한 진단 테스트를 수행하는 데 사용되는 구성된 포트이다.
* EX_Port: FC 라우터 패브릭에 연결하는 데 사용되는 E_Port의 한 유형이다.
* G_Port (일반 패브릭 포트): E_Port, A_Port 또는 F_Port로 작동할 수 있는 스위치 포트이다.
* GL_Port (일반 패브릭 루프 포트): E_Port, A_Port 또는 Fx_Port로 작동할 수 있는 스위치 포트이다.
* PE_Port: 다른 PE_Port 또는 B_Port에 링크를 통해 연결되는 패브릭 내의 LCF이다.
* PF_Port: 링크를 통해 PN_Port에 연결되는 패브릭 내의 LCF이다.
* TE_Port (트렁킹 E_Port): VSAN 트렁킹, 전송 품질(QoS) 매개변수 및 파이버 채널 추적(fctrace) 기능을 지원하기 위해 E 포트의 기능을 확장하는 트렁킹 확장 포트이다.
* U_Port (범용 포트): 다른 포트 유형이 되기를 기다리는 포트이다.
* VA_Port (가상 A_Port): 다른 VA_Port에 연결되는 파이버 채널의 FC-2V 서브 레벨의 인스턴스이다.
* VEX_Port: VEX_Port는 기본 전송이 FC가 아닌 IP라는 점을 제외하면 EX_Port와 다르지 않다.
* VF_Port (가상 F_Port): 하나 이상의 VN_Port에 연결되는 FC-2V 서브 레벨의 인스턴스이다.
* VN_Port (가상 N_Port): FC-2V 서브 레벨의 인스턴스이다. VN_Port는 단일 멀티플렉서(예: 단일 PN_Port를 통해)에서 여러 Nx_Port에 대한 지원을 강조하려는 경우에 사용된다.

7. 매체 및 모듈

파이버 채널 물리 계층은 광섬유 또는 구리를 사용하는 직렬 연결을 기반으로 한다. 모듈은 SFP, SFP-DD 및 QSFP 폼 팩터에 해당하는 단일 레인, 듀얼 레인 또는 쿼드 레인을 가질 수 있다. 파이버 채널은 8 레인 또는 16 레인 모듈은 사용하지 않으며, 사용할 계획도 없다.

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광섬유
유형		속도
(MB/s)		송신기매체 변형거리
단일 모드
광섬유 (SMF)		12,8001,310 nm 장파장128GFC-PSM40.5m - 0.5km
1,270, 1,290, 1,310 및 1,330 nm 장파장128GFC-CWDM40.5m – 2km
6,4001,310 nm 장파장64GFC-LW0.5m - 10km
3,2001,310 nm 장파장3200-SM-LC-L0.5m - 10km
1,6001,310 nm 장파장1600-SM-LC-L0.5m – 10km
1,490 nm 장파장1600-SM-LZ-I0.5m – 2km
8001,310 nm 장파장800-SM-LC-L2m – 10km
800-SM-LC-I2m – 1.4km
4001,310 nm 장파장400-SM-LC-L2m – 10km
400-SM-LC-M2m – 4km
400-SM-LL-I2m – 2km
2001,550 nm 장파장200-SM-LL-V2m – 50km
1,310 nm 장파장200-SM-LC-L2m – 10km
200-SM-LL-I2m – 2km
1001,550 nm 장파장100-SM-LL-V2m – 50km
1,310 nm 장파장100-SM-LL-L
100-SM-LC-L		2m – 10km
100-SM-LL-I2m – 2km
멀티 모드
광섬유 (MMF)		12,800850 nm 단파장128GFC-SW40 – 100m
6,40064GFC-SW0 - 100m
3,2003200-SN0 – 100m
1,6001600-M5F-SN-I0.5m – 125m
1600-M5E-SN-I0.5m–100m
1600-M5-SN-S0.5m–35m
1600-M6-SN-S0.5m–15m
800800-M5F-SN-I0.5m–190m
800-M5E-SN-I0.5m–150m
800-M5-SN-S0.5m–50m
800-M6-SN-S0.5m–21m
400400-M5F-SN-I0.5m–400m
400-M5E-SN-I0.5m–380m
400-M5-SN-I0.5m–150m
400-M6-SN-I0.5m–70m
200200-M5E-SN-I0.5m–500m
200-M5-SN-I0.5m–300m
200-M6-SN-I0.5m–150m
100100-M5E-SN-I0.5m–860m
100-M5-SN-I0.5m–500m
100-M6-SN-I0.5m–300m
100-M5-SL-I2m–500m
100-M6-SL-I2m–175m

7.1. SFP 모듈

소형 폼 팩터 플러그형 트랜시버(SFP) 모듈과 그 향상된 버전인 SFP+, SFP28 및 SFP56은 파이버 채널 포트의 일반적인 폼 팩터이다. SFP 모듈은 단일 모드 광섬유 및 멀티 모드 광섬유를 통해 다양한 거리를 지원하며, LC 커넥터가 있는 듀플렉스 광섬유 케이블을 사용한다.

파이버 채널은 주로 LC 커넥터와 듀플렉스 케이블을 사용하는 SFP/SFP+ 모듈을 사용하지만, 128GFC는 MPO 커넥터와 리본 케이블을 사용하는 QSFP28 모듈을 사용한다.
파이버 채널은 주로 LC 커넥터와 듀플렉스 케이블을 사용하는 SFP/SFP+ 모듈을 사용하지만, 128GFC는 MPO 커넥터와 리본 케이블을 사용하는 QSFP28 모듈을 사용한다.


SFP-DD 모듈은 SFP 포트의 처리량을 두 배로 늘려야 하는 고밀도 애플리케이션에 사용된다. SFP-DD는 SFP-DD MSA에 의해 정의되며 두 개의 SFP 포트로 브레이크아웃을 가능하게 한다. 두 줄의 전기 접점을 사용하면 QSFP-DD와 유사한 방식으로 SFP 모듈의 처리량을 두 배로 늘릴 수 있다.

SFP-DD 모듈은 기존 SFP 포트의 처리량을 두 배로 늘려야 하는 고밀도 애플리케이션에 사용된다.
SFP-DD 모듈은 기존 SFP 포트의 처리량을 두 배로 늘려야 하는 고밀도 애플리케이션에 사용된다.


최신 파이버 채널 장치는 주로 광섬유 커넥터인 SFP+ 트랜시버를 지원한다. 포트의 폼 팩터는 SFP 및 이를 확장한 SFP+가 주류를 이룬다. SFP 모듈은 리시버 포트(RX)와 트랜스미터 포트(TX)가 있으며, 이것들로 하나의 광 인터페이스를 구성한다. SFP/SFP+에는 Short Wavelength Laser(SWL), Long Wavelength Laser (LWL) 및 Extended distance가 있으며, 최대 전송 거리는 각각 550m, 10km, 70km-100km까지이지만, 케이블의 카테고리와 처리량의 조합에 따라서도 달라진다.

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파이버 케이블 비교
카테고리모드코어 직경 (μm)파장 (nm)대역폭 (MHz)색상
OM1멀티모드62.5850/1300200오렌지
OM250500
OM32000하늘색
OM44700
OM5와이드밴드 멀티모드50850 - 9534700 - 2470연두색
OS1싱글모드91310/1550NA노란색


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최대 전송 거리 (m)
| OM1 || OM2 || OM3 || OM4
1 GFC300500860NA
2 GFC150300500
4 GFC70150380400
8 GFC2150150190
10 GFC3382최대 300최대 400
16 GFC1535100125
25 GFCNA2070100
32 GFC

7.2. SFP-DD 모듈

SFP-DD 모듈은 SFP 포트의 처리량을 두 배로 늘려야 하는 고밀도 애플리케이션에 사용된다. SFP-DD는 SFP-DD MSA에 의해 정의되며 두 개의 SFP 포트로 브레이크아웃을 가능하게 한다. 두 줄의 전기 접점을 사용하면 QSFP-DD와 유사한 방식으로 SFP 모듈의 처리량을 두 배로 늘릴 수 있다.

SFP-DD 모듈은 기존 SFP 포트의 처리량을 두 배로 늘려야 하는 고밀도 애플리케이션에 사용된다.
SFP-DD 모듈은 기존 SFP 포트의 처리량을 두 배로 늘려야 하는 고밀도 애플리케이션에 사용된다.

7.3. QSFP 모듈

쿼드 소형 폼 팩터 플러그형 (QSFP) 모듈은 스위치 상호 연결에 사용되기 시작했으며, 이후 128GFC를 지원하는 Gen-6 파이버 채널의 4 레인 구현에 사용되었다. QSFP는 128GFC-CWDM4의 경우 LC 커넥터를, 128GFC-SW4 또는 128GFC-PSM4의 경우 MPO 커넥터를 사용한다. MPO 케이블은 다른 128GFC 포트에 연결되거나 32GFC SFP+ 포트 4개의 듀플렉스 LC 연결로 분리될 수 있는 8개 또는 12개의 광섬유 케이블 인프라를 사용한다. 파이버 채널 스위치는 SFP 또는 QSFP 모듈을 사용한다.

7.4. 광섬유 유형 및 거리

파이버 채널 물리 계층은 광섬유 또는 구리를 사용하는 직렬 연결을 기반으로 한다. 모듈은 SFP, SFP-DD 및 QSFP 폼 팩터에 해당하는 단일 레인, 듀얼 레인 또는 쿼드 레인을 가질 수 있다. 파이버 채널은 8 레인 또는 16 레인 모듈은 사용하지 않으며, 사용할 계획도 없다.

소형 폼 팩터 플러그형 트랜시버(SFP) 모듈과 그 향상된 버전인 SFP+, SFP28 및 SFP56은 파이버 채널 포트의 일반적인 폼 팩터이다. SFP 모듈은 단일 모드 광섬유 및 멀티 모드 광섬유를 통해 다양한 거리를 지원한다. SFP 모듈은 LC 커넥터가 있는 듀플렉스 광섬유 케이블을 사용한다.

SFP-DD 모듈은 SFP 포트의 처리량을 두 배로 늘려야 하는 고밀도 애플리케이션에 사용된다. SFP-DD는 두 개의 SFP 포트로 브레이크아웃을 가능하게 한다.

쿼드 소형 폼 팩터 플러그형 (QSFP) 모듈은 128GFC를 지원하는 Gen-6 파이버 채널의 4 레인 구현에 사용된다. QSFP는 128GFC-CWDM4의 경우 LC 커넥터, 128GFC-SW4 또는 128GFC-PSM4의 경우 MPO 커넥터를 사용한다. MPO 케이블은 8개 또는 12개의 광섬유 케이블 인프라를 사용한다. 파이버 채널 스위치는 SFP 또는 QSFP 모듈을 사용한다.

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광섬유
유형		속도
(MB/s)		송신기매체 변형거리
단일 모드
광섬유 (SMF)		12,8001,310 nm 장파장128GFC-PSM40.5m - 0.5 km
1,270, 1,290, 1,310 및 1,330 nm 장파장128GFC-CWDM40.5 m – 2 km
6,4001,310 nm 장파장64GFC-LW0.5m - 10 km
3,2001,310 nm 장파장3200-SM-LC-L0.5 m - 10 km
1,6001,310 nm 장파장1600-SM-LC-L0.5 m – 10 km
1,490 nm 장파장1600-SM-LZ-I0.5 m – 2 km
8001,310 nm 장파장800-SM-LC-L2 m – 10 km
800-SM-LC-I2 m – 1.4 km
4001,310 nm 장파장400-SM-LC-L2 m – 10 km
400-SM-LC-M2 m – 4 km
400-SM-LL-I2 m – 2 km
2001,550 nm 장파장200-SM-LL-V2 m – 50 km
1,310 nm 장파장200-SM-LC-L2 m – 10 km
200-SM-LL-I2 m – 2 km
1001,550 nm 장파장100-SM-LL-V2 m – 50 km
1,310 nm 장파장100-SM-LL-L
100-SM-LC-L		2 m – 10 km
100-SM-LL-I2 m – 2 km
멀티 모드
광섬유 (MMF)		12,800850 nm 단파장128GFC-SW40 – 100 m
6,40064GFC-SW0 - 100m
3,2003200-SN0 – 100 m
1,6001600-M5F-SN-I0.5 m – 125 m
1600-M5E-SN-I0.5–100 m
1600-M5-SN-S0.5–35 m
1600-M6-SN-S0.5–15 m
800800-M5F-SN-I0.5–190 m
800-M5E-SN-I0.5–150 m
800-M5-SN-S0.5–50 m
800-M6-SN-S0.5–21 m
400400-M5F-SN-I0.5–400 m
400-M5E-SN-I0.5–380 m
400-M5-SN-I0.5–150 m
400-M6-SN-I0.5–70 m
200200-M5E-SN-I0.5–500 m
200-M5-SN-I0.5–300 m
200-M6-SN-I0.5–150 m
100100-M5E-SN-I0.5–860 m
100-M5-SN-I0.5–500 m
100-M6-SN-I0.5–300 m
100-M5-SL-I2–500 m
100-M6-SL-I2–175 m


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멀티 모드 광섬유광섬유 직경FC 미디어 지정
OM162.5 μmM6
OM250 μmM5
OM350 μmM5E
OM450 μmM5F
OM550 μmN/A


최신 파이버 채널 장치는 광섬유 커넥터인 SFP+ 트랜시버를 지원한다. 구형 1GFC 장치는 광섬유 커넥터인 GBIC 트랜시버를 사용했다.

SFP와 LC 커넥터. 128GFC에서는 QSFP28 모듈과 MPO 커넥터도 사용된다.
SFP와 LC 커넥터. 128GFC에서는 QSFP28 모듈과 MPO 커넥터도 사용된다.


포트의 폼 팩터는 SFP (Small Form-factor Pluggable transceiver) 및 이를 확장한 SFP+가 주류를 이룬다. 128GFC에서는 QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable)가 사용되기도 한다(오른쪽 그림). SFP 모듈은 리시버 포트(RX)와 트랜스미터 포트(TX)가 있으며, 이것들로 하나의 광 인터페이스를 구성한다. SFP/SFP+에는 Short Wavelength Laser(SWL), Long Wavelength Laser (LWL) 및 Extended distance가 있으며, 최대 전송 거리는 각각 550 m, 10 km, 70-100 km까지이지만, 아래와 같이 케이블의 카테고리와 처리량의 조합에 따라서도 다르므로 주의해야 한다.

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파이버 케이블 비교
카테고리모드코어 직경 (um)파장 (nm)대역폭 (MHz)색상
OM1멀티모드62.5850/1300200오렌지
OM250500
OM32000하늘색
OM44700
OM5와이드밴드 멀티모드850 - 9534700 - 2470연두색
OS1싱글모드91310/1550NA노란색


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최대 전송 거리 (m)
OM1OM2OM3OM4
1 GFC300500860NA
2 GFC150300500
4 GFC70150380400
8 GFC2150150190
10 GFC3382최대 300최대 400
16 GFC1535100125
25 GFCNA2070100
32 GFC

8. 스토리지 영역 네트워크 (SAN)

파이버 채널 SAN은 파이버 채널 스위치를 통해 서버를 스토리지에 연결합니다.
파이버 채널 SAN은 파이버 채널 스위치를 통해 서버를 스토리지에 연결합니다.

파이버 채널의 목표는 서버를 스토리지에 연결하는 스토리지 영역 네트워크(SAN)를 만드는 것이다.

SAN은 여러 서버가 하나 이상의 스토리지 장치에서 데이터에 접근할 수 있게 해주는 전용 네트워크이다. 엔터프라이즈 스토리지는 SAN을 사용하여 디스크 어레이, 테이프 라이브러리 및 기타 백업 장치와 같은 보조 스토리지 장치에 백업하는 동안에도 서버에서 스토리지에 접근할 수 있게 한다. 서버는 네트워크를 통해 여러 스토리지 장치에서 스토리지에 접근할 수도 있다.

SAN은 종종 이중 패브릭으로 설계되어 내결함성을 높인다. 두 개의 완전히 분리된 패브릭이 작동하며, 기본 패브릭에 장애가 발생하면 두 번째 패브릭이 기본 패브릭이 된다.

9. 스위치

파이버 채널 스위치는 표준에 따른 분류가 아닌, 각 제조업체의 마케팅 전략에 따라 크게 두 가지로 분류된다.

* 디렉터 (Director): 높은 포트 수를 제공하고, 고가용성을 가지는 모듈형 장치이다.
* 스위치 (Switch): 일반적으로 더 작고, 고정된 구성을 가지며, 디렉터에 비해 중복성이 덜하다.

브로케이드(McDATA, CNT 포함), 시스코 시스템즈는 두 종류의 스위치를 모두 판매하며, QLogic은 패브릭 스위치를 판매한다.

9.1. 디렉터 (Director)

SFP+ 모듈과 LC 광섬유 커넥터가 장착된 파이버 채널 디렉터 및 OM3(Optical Multimode 3) 광섬유(아쿠아)
SFP+ 모듈과 LC 광섬유 커넥터가 장착된 파이버 채널 디렉터 및 OM3(Optical Multimode 3) 광섬유(아쿠아)

디렉터는 모듈형(슬롯 기반) 섀시에서 높은 포트 수를 제공하며, 단일 장애 지점(고가용성)이 없는 것이 특징이다. 일반적으로 컨트롤러가 이중화되어 있거나 한 곳이 고장나도 계속 동작한다. 브로케이드(McDATA, CNT 포함), 시스코 시스템즈는 디렉터와 패브릭 스위치 두 종류 모두를 판매하고 있다.

9.2. 스위치 (Switch)

파이버 채널 스위치는 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 이러한 분류는 표준에 따른 것은 아니고, 각 제조업체의 마케팅 전략에 따라 결정된다.

* 디렉터 (Director)는 모듈형(슬롯 기반) 섀시를 사용하여 단일 장애 지점(고가용성)이 없도록 설계되어 높은 포트 수를 제공한다.
* 스위치 (Switch)는 일반적으로 더 작고, 고정된 구성(때로는 반모듈형)을 가지며, 디렉터에 비해 중복성이 덜하다.

하나의 벤더 제품으로만 구성된 패브릭은 '동종(homogeneous)'으로 간주된다. 이러한 환경은 종종 "네이티브 모드"로 작동하며, 벤더는 파이버 채널 표준을 벗어나는 독점적인 기능을 추가할 수 있다.

동일한 패브릭 내에서 여러 스위치 벤더의 제품이 사용되는 경우는 '이종(heterogeneous)'이라고 한다. 이 경우, 모든 스위치가 상호 운용 모드로 설정되어야만 스위치 간 연결이 가능하다. 이를 "개방형 패브릭" 모드라고 하는데, 각 벤더의 스위치는 파이버 채널 표준을 준수하기 위해 독점 기능을 비활성화해야 할 수 있다.

일부 스위치 제조업체는 "네이티브" 및 "개방형 패브릭" 상태 외에도 다양한 상호 운용 모드를 제공한다. 이러한 "네이티브 상호 운용" 모드를 사용하면 스위치가 다른 벤더의 네이티브 모드에서 작동하면서도 두 제품의 독점적인 동작 중 일부를 유지할 수 있다. 그러나 네이티브 상호 운용 모드에서 실행하면 일부 독점 기능이 비활성화될 수 있으며, 안정성이 떨어지는 패브릭이 생성될 수 있다.

브로케이드(McDATA, CNT 포함), 시스코 시스템즈는 두 종류의 스위치를 모두 판매하고 있으며, QLogic은 패브릭 스위치를 판매하고 있다.

* 디렉터 스위치
* 일반적으로 포트 수가 많고, 컨트롤러가 이중화되어 있거나 한 곳이 고장나도 계속 동작하는 (no single-point-of-failure) 높은 가용성을 제공한다.
* 패브릭 스위치
* 일반적으로 단순하고 중복되지 않는 스위치이다.

9.3. 패브릭 구성

하나의 벤더 제품으로만 구성된 패브릭은 동종(homogeneous)으로 간주된다. 이는 종종 "네이티브 모드"로 작동한다고 하며, 벤더가 파이버 채널 표준을 준수하지 않을 수 있는 독점 기능을 추가할 수 있다.

여러 스위치 벤더가 사용되는 경우는 이종(heterogeneous)이며, 모든 스위치가 상호 운용 모드로 설정된 경우에만 스위치 간 인접성을 달성할 수 있다. 이는 각 벤더의 스위치가 파이버 채널 표준을 준수하기 위해 독점 기능을 비활성화해야 할 수 있으므로 "개방형 패브릭" 모드라고 한다.

일부 스위치 제조업체는 "네이티브" 및 "개방형 패브릭" 상태 외에도 다양한 상호 운용 모드를 제공한다. 이러한 "네이티브 상호 운용" 모드를 사용하면 스위치가 다른 벤더의 네이티브 모드에서 작동하면서 두 제품 모두의 독점 동작 중 일부를 유지할 수 있다. 그러나 네이티브 상호 운용 모드에서 실행하면 일부 독점 기능이 비활성화될 수 있으며, 안정성이 의심스러운 패브릭이 생성될 수 있다.

10. 호스트 버스 어댑터 (HBA)

듀얼 포트 8 Gb FC 호스트 버스 어댑터 카드
듀얼 포트 8 Gb FC 호스트 버스 어댑터 카드

듀얼 포트 16 Gb FC 호스트 버스 어댑터 카드
듀얼 포트 16 Gb FC 호스트 버스 어댑터 카드

파이버 채널 어댑터 (듀얼 포트)
파이버 채널 어댑터 (듀얼 포트)

파이버 채널 HBA(Host Bus Adapter)는 CNA(Converged Network Adapter)와 함께 모든 주요 개방형 시스템, 컴퓨터 아키텍처, 그리고 PCI 및 SBus를 포함한 버스에서 사용할 수 있다. HBA는 서버를 파이버 채널 네트워크에 연결하는 변환 장치 역할을 한다. 운영 체제에 따라 다른 HBA가 사용될 수 있다.

각 HBA에는 고유한 WWN(World Wide Name)이 부여된다. WWN은 이더넷 MAC 주소와 유사하게 IEEE에서 할당한 OUI(조직 고유 식별자)를 사용하지만, 8 바이트로 더 길다. HBA에는 두 가지 유형의 WWN이 있는데, 장치의 일부 또는 모든 포트에서 공유 가능한 WWNN(World Wide Node Name)과 각 포트에 고유한 WWPN(World Wide Port Name)이다. 어댑터나 라우터를 통해 파이버 채널 네트워크를 IP 또는 이더넷 네트워크에 연결할 수 있다.

호스트 버스 어댑터(HBA)는 컴퓨터용 컨트롤러 카드로, 다양한 시스템과 버스에 사용 가능하다. PCI Express가 주요 버스이며, 호스트나 컴퓨터의 PCI Express 슬롯에 HBA 보드를 장착하면 파이버 네트워크에 연결할 수 있다.