3 Các mức dịch vụ và điều khiển luồng dữ liệu

30



2.3 Các mức dịch vụ và điều khiển luồng dữ liệu

Các mức dịch vụ quy định kỹ thuật nào được sử dụng để truyền dữ liệu, các mức

dịch vụ khác nhau sẽ sử dụng cho kiểu dữ liệu khác nhau. Ngoài ra mức dịch vụ còn

quy định cách thức điều khiển luồng (Flow Control). Trên kênh quang có 02 loại điều

khiển luồng chính là: End to End Flow control- Mỗi khi nhận xong khung dữ liệu nơi

nhận sẽ gửi lại khung xác nhận (ACK Frame) đến nơi gửi. Nơi gửi nhận được khung

này sẽ tăng số trên thẻ xác nhận lên một đơn vị sau đó mới tiếp tục gửi khung tiếp

theo. Kiểu thứ hai là Buffer to buffer flow control. Kiểu này được sử dụng giữa cổng

của fabric với cổng của máy chủ hoặc cổng thiết bị lưu trữ (node port) hay giữa hai

node port với nhau. Với kiểu này để xác định khung có thể nhận, một tín hiệu

(R_RDY – Receiver Ready) được gửi đi nhằm báo sẵn sằng nhận một khung. Khi

nhận được một số khung R_RDY thì nơi nhận sẽ hiểu rằng mình có thể gửi đi một số

khung dữ liệu tương ứng [1,8,9,11].

2.3.1 Mức 1 ( class 1)

Dịch vụ mức một sử dụng đường kết nối giành riêng giữa nơi nhận với nơi gửi.

mọi khung dữ liệu gửi đi đều phải được xác nhận, điều này có nghĩa là khung ACK sẽ

được gửi tới nơi gửi mỗi khi nơi nhận nhận được một khung dữ liệu. Do kênh truyền

là giành riêng nên băng thông được sử dụng tối đa mà không phải chia sẻ cho các thiết

bị khác (Hình 2.7)

Khung dữ liệu trên kết nối mức 1 được đảm bảo sẽ đến nơi nhận đúng theo thứ tự

với nơi gửi. Chỉ có phương pháp điều khiển luồng End to End được sử dụng trong

mức này. Kết nối mức một thường được sử dụng cho các ứng dụng có yêu cầu khắt

khe về mặt thời gian như ứng dụng liên quan đến tiếng nói, stream video.

2.3.2 Mức 2 (class 2)

Là một dịch vụ có tính chuyển mạch khung, không hướng kết nối, cho phép chia sẻ

dải thông bằng cách dồn kênh, ghép các khung từ nhiều nguồn khác nhau lên cùng

một kênh hoặc lên nhiều kênh. Fabric có thể không đảm bảo thứ tự của các khung, các

khung có thể được chuyển đến đích mà không đúng như thứ tự khi truyền



31



Hình 2.7 mô tả hoạt động của dịch vụ mức 1



Dịch vụ mức 2 sử dụng cho các kết nối không định đường đi giữa hai port. Trong

mức dịch vụ này khung dữ liệu được gửi lên switch hay vòng lặp sau đó switch/vòng

lặp sẽ có trách nhiệm chuyển khung đến nơi nhận bằng đường gần nhất. Mức 2 cho

phép các thiết bị chia sẻ băng thông cho tất cả các thiết bị. Mức này sử dụng cả 02

phương pháp điều khiển luồng (End to End Flow Control và Buffer to Buffer Flow

Control).

Dịch vụ này thường được sử dụng khi thời gian thiết lập kết nối lớn hơn thời gian

trễ của một bản tin ngắn. Cả hai loại dịch vụ mức 1 và mức 2 đều gửi các khung xác

nhận ACK để xác nhận các khung đã được nhận tại cổng đích. Nếu khung không được

chuyển đi do xung đột, một khung Busy sẽ được gửi trả về và đầu phát sẽ gửi lại

khung đó một lần nữa (hình 2.8)

2.3.3 Mức 3 (class 3)

Dịch vụ mức 3 giống như mức 2, ngoại trừ không sử dụng phương pháp điều khiển

luồng End to End và có xác nhận ACK khi nơi nhận nhận được khung. Dịch vụ mức

này được sử dụng phổ biến cho giao thức SCSI cũng chính vì vậy dịch vụ nhóm này

được sử dụng phổ biến trên SAN. Mức 3 cho phép các thiết bị chia sẻ băng thông của

SAN.



32



Hình 2.8 mô tả hoạt động dịch vụ mức 2



Mức 3 được tối ưu sử dụng cho các tài nguyên trên fabric, nhưng các giao thức lớp

trên phải đảm bảo các khung nhận được theo trình tự và yêu cầu thiết bị nguồn truyền

lại các khung bị lỗi. Mức 3 thường là lựa chọn chung cho kênh SCSI.

Truyền dữ liệu không cần xác nhận thường được dùng cho các mạng truyền

multicast hoặc broadcast hoặc cho các giao diện lưu trữ trên mạng vòng kênh quang.

Mức 3 cho phép tăng tốc độ truyền dẫn (có tốc độ lớn nhất trong ba loại). Dịch

vụ này thích hợp với các trường hợp phát tin quảng bá thời gian thực - ở đó thông số

thời gian là quan trọng nhất nên các thông tin không nhận được đúng thời gian sẽ

không có giá trị.



Hình 2.9 mô tả hoạt động dịch vụ mức 3



2.3.4 Mức 4 (class 4)

Dịch vụ mức 4 là dịch vụ không phải phổ biến, nó gần giốn với dịch vụ mức 1

nhưng trong mức 4 băng thông được chia thành các mạch ảo VC (virtual circuit), vì

vậy mức 4 còn biết đến như là nhóm có băng thông chia nhỏ. Với từng mạch ảo băng



33



thông được đảm bảo ở một tốc độ nhất định. Dữ liệu từ một node sẽ chia thành nhiều

khung, mỗi khung có thể đi trên mỗi VC khác nhau.

Các mạch ảo được thiết lập giữa hai cổng giúp đảm bảo chất lượng của dịch vụ,

bao gồm độ trễ và băng thông. Mạch ảo giữa hai N_Port bao gồm hai mạch ảo đơn

hướng, do vậy không cần thiết phải có cùng QoS. Một N_Port cho phép có 254 mạch

ảo mức 4 kết nối tới cùng một N_Port hoặc các N_Port khác. Cũng như mức 1, mức 4

đảm bảo các khung được phân phối tốt tới thiết bị nhận sẽ có xác nhận gửi về cho thiết

bị gửi. Ngày nay, switch fabric sẽ chịu trách nhiệm cho việc quản lý các khung của

các mạch ảo khác nhau. Dịch vụ mức 4 được dùng chủ yếu cho các ứng dụng đa

phương tiện như video, audio.

Khi một kết nối mức 4 kích hoạt, switch sẽ điều khiển các khung từ node nguồn tới

node đích. Điều khiển khung là một cơ chế được sử dụng bởi switch nhằm điều chỉnh

băng thông được phép trên mỗi mạch ảo. Đây là mức điều khiển cho phép quản lý tắc

nghẽn trên một switch và đảm bảo truy cập tới node đích. Switch trộn lẫn các khung

từ các mạch ảo khác nhau giữa một cặp node.

Dịch vụ mức 4 cung cấp khả năng phân phối các khung theo trình tự. Điều

khiển dòng dữ liệu end-to-end và cung cấp việc đảm bảo phân phối. Mức 4 được dùng

cho các ứng dụng thời gian thực như video, audio.

2.3.5 Mức F (class F)

Dịch vụ mức F được sử dụng để điều khiển nội bộ fabric. Khung dữ liệu mức F chỉ

có thể được gửi đi giữa các switch với nhau. Vì vậy các thiết bị sẽ không nhận khung

dữ liệu nhóm này.



34



2.4 Topo mạng lƣu trữ:

Kênh quang có 03 topo tiêu biểu là: điểm tới điểm (point to point), vòng lặp phân

xử (arbitrated loop) và switch fabric. Mỗi topo đều có ưu điểm, nhược điểm riêng và

dùng cho các mục đích khác nhau. Kiểu kết nối điểm tới điểm chỉ cho phép kết nối 2

thiết bị vì vậy kiểu này chỉ được sử dụng khi cần truyền dữ liệu ở tốc độ cao giữa 2

máy với nhau. Kiểu kết nối vòng lặp phân xử cho phép kết nối nhiều thiết bị, nhưng

chỉ có một thiết bị có thể gửi dữ liệu nên băng thông bị hạn chế- mô hình này không

khác gì so với máy tính kết nối trong mạng tocken ring. Ở những mạng SAN lớn kiểu

kết nối switch được sử dụng phổ biến như một mạng xương sống, Hình 2.10 mô tả các

kiểu topo nói trên

2.4.1 Cách gọi tên port trên mạng

Cũng như mô hình kết nối Switch Fabric, mô hình kết nối FC-AL đặt tên cho từng

port khác nhau, tùy thuộc vào vị trí đấu nối. Danh sách sau đưa ra các tên có trong

mạng Switch Fabric và FC-AL [2]

Cổng kênh quang Mô tả chức năng

N_port

L_port



Tất cả các port trên server và thiết bị lưu trữ đeuf được gọi là

N_port (node port.

Các cổng trên vòng lặp được gọi là L_port ( loop port).



NL_port



Khi N_port có chức năng quản lý vòng lặp (arbitrated loop

function) được gọ là NL_port.



F_port



Cổng trên fabric (switch) được gán tên là F_port.



FL_port



Khi F_port có chức năng quản lý vòng lặp sẽ được gọi tên là

FL_port (Fabric loop port)

Là port được sử dụng để kết nối các switch với nhau. Hay còn gọi

là inter-switch link (ISL).

G_Port(generic port) là cổng có thể tự động định kiểu, nó có thể

tự động cấu hình thành

E, N, or NL port.



E_port

G_port