Arbitrażowa pętla Fibre Channel ma tę samą wadę, co równoległa magistrala SCSI – uszkodzenie jej powoduje, że żadne z urządzeń dołączonych do pętli nie jest dostępne. W wielu rozwiązaniach FC-AL. Spotykamy dlatego dwie pętle, które łączą ten sam zestaw urządzeń. Technologia taka nie tylko udostępnia dane w razie awarii jednej z pętli; pozwala ona też podwajać przepustowość łącza podczas normalnej pracy.

Kiedy okazało się, że technologia SCSI góruje wyraźnie nad rozwiązaniami Fibre Channel (chodzi o cenę), producenci pamięci masowych opracowali alternatywną architekturę – znaną jako topologia pętli. Wykorzystując pewne techniki stosowane w sieciach Token Ring i FDDI oraz wprowadzając je do interfejsów I/O obsługujących dyski twarde, zaproponowano topologię FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop).

Topologia ta zapewnia:

• włączanie do pętli maksymalnie 126 węzłów;
• elastyczne zarządzanie przepustowością łącza, poprzez udostępnianie jej każdemu z węzłów podłączonych do pętli;
• obniżanie w znaczący sposób opóźnienia powstającego przy przesyłaniu pakietów (w porównaniu ze standardowymi protokołami sieciowymi), dedykując jednocześnie przepustowość pętli określonym urządzeniom wymieniającym między sobą dane.

Pętla arbitrażowa Fibre Channel z hubem

Urządzenie łączy się z pętlą, używając do tego celu portu typu NL (NL-Port). Do obsługi bardziej złożonych konfiguracji służy port typy FL (FL-Port). W pętli arbitrażowej jeden port FL jest połączony bezpośrednio z dyskami twardymi. Rozwiązanie to można porównać do równoległej magistrali SCSI, która łączy adapter I/O serwera bezpośrednio z dyskami. Ten typ podsystemu FC-AL zawiera taką samą liczbę elementów co SCSI, dlatego koszty obu rozwiązań są porównywalne. Mimo, że koncepcja pętli jest prosta a jej topologia jest przejrzysta, to wiele kłopotów potrafią przysporzyć skomplikowane okablowanie i konfigurowanie takiej sieci. Dlatego do arbitrażowych pętli Fibre Channel wprowadzono huby.

Do pętli arbitrażowej Fibre Channel są tu przyłączone nie tylko komputer i zainstalowane w nim dyski ale też kontroler obsługujący macierz dyskową. Mamy tu przykład niezwykle elastycznej architektury – do pętli dołączone są zarówno dyski twarde, adapter I/O serwera, jak i macierz dyskowa. Administrator może w dowolny sposób zwiększać pojemność takiej pamięci i zarządzać nią tak, aby pracowała – obsługując konkretne aplikacje – jak najwydajniej.

Na rysunku widać arbitrażową pętlę Fibre Channel podłączoną do sieci szkieletowej Fibre Channel za pomocą portu typu FGL. Właśnie z myślą o tego rodzaju konfiguracji Fibre Channel został uzupełniony o specyfikację FL-Port. Rysunek pokazuje, że pamięć masowa dołączona do pętli arbitrażowej może być wykorzystywana przez aplikacje zarówno lokalne, jak i zdalne.

W hubach można instalować układy bypass (znane jako LRS – Loop Resiliency Circuit), które pozwalają dołączać bądź wykluczać urządzenia z aktywnej pętli - nie przerywając ani jej funkcjonowania ani pracy dołączonych do niej urządzeń. W momencie wykluczania lub dodawania nowego urządzenia, potokowy ruch pakietów ulega zatrzymaniu na bardzo krótki czas (są to przerwy trwające zaledwie kilka milisekund), po czym pętla przystosowuje się do nowej sytuacji (topologii) i wraca do normalnej pracy. Integralną częścią standardu FC-AL jest protokół odpowiedzialny za rekonfigurowanie pętli, z nany pod nazwą LIP (Loop Initialization Protocol).

Do hubów FC-AL można dołączać zarówno kable miedziane, jak i światłowody, przy czym producenci najczęściej stosują wtedy adaptery - umieszczając je między dwoma rodzajami mediów. Mimo, iż łącza światłowodowe Fibre Channel są dużo droższe niż kable miedziane, to ich zasięg jest nieporównywalnie większy:

• do 1 km w przypadku użycia światłowodu wielomodowego,
• do 10 km w przypadku droższego światłowodu jednomodowego.

Pojedynczy hub może w takiej konfiguracji obsługiwać zarówno sąsiadujące z nim o kilkanaście metrów farmy dysków twardych, jak i oddalone o kilkaset metrów macierze dyskowe lub serwery, wyposażone w adaptery FC-AL, do których to właśnie można podłączać światłowody. Takie rozwiązanie oferuje elastyczność, jakiej na próżno szukać w innych technologiach: do huba można bowiem podłączać zarówno urządzenia pamięci masowej pracujące w sąsiednim pokoju, jak i podobnej klasy urządzenia zainstalowane w budynku znajdującym się kilka kilometrów od huba.

Producenci i dostawcy oferują dzisiaj najczęściej kontrolery macierzy dyskowych, które łączą komputery z dyskami UltraSCSI i innymi urządzeniami pamięci masowych, używając do tego celu technologii Fibre Channel. Kontrolery takie łączą zalety, jakie oferują macierze dyskowe (takie jak: duża dostępność danych i odporność na błędy) z zaletami technologii FC-AL (wydajność, elastyczność i łatwość konfigurowania).

Podstawowym elementem sieci szkieletowej Fibre Channel jest przełącznik krzyżowy. W typowej konfiguracji przełącznik ten potrafi obsłużyć do 16 węzłów, dając możliwość jednoczesnej transmisji pakietów ośmiu parom portów. Protokoły Fibre Channel potrafią ponadto obsługiwać zarówno stałe ścieżki połączeń, jak i ścieżki konfigurowane dynamicznie. Stałe ścieżki połączeń (klasa 1 lub 2) gwarantują obu komunikującym się ze sobą węzłom określoną przepustowość. Dostępne są również przełączniki kaskadowe, które można łączyć, tworząc w ten sposób konstrukcję wieżową. Przełączniki rozproszone na obiekcie można łączyć ze sobąw jeden organizm logiczny za pomocą specjalistycznego portu, nazywanego jako E (E-Port).

Zobacz także

• Fibre Channel i SAN