光纖卡簡介

我們知道網(wǎng)卡是用于連接計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)卡一般插在計(jì)算機(jī)大總線擴(kuò)展槽上，卡上有連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的接口。網(wǎng)卡物理上連接計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線，例如PCI,PCI-X,PCI-E,SUN的Sbus總線等，和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，例如以太網(wǎng)等。存儲系統(tǒng)中也有類似的用于連接計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線和存儲網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。這種位于服務(wù)器上與存儲網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備一般稱為主機(jī)總線適配卡(Host Bus Adaptor)HBA。HBA是服務(wù)器內(nèi)部的I/O通道與存儲系統(tǒng)的I/O通道之間的物理連接。最常用的服務(wù)器內(nèi)部I/O通道是PCI和Sbus，它們是連接服務(wù)器CPU和外圍設(shè)備的通訊協(xié)議。存儲系統(tǒng)的I/O通道實(shí)際上就是光纖通道。而HBA的作用就是實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通道協(xié)議PCI或Sbus和光纖通道協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換.

常見的服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議是IDE，SCSI和光纖通道。為了實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的通訊，通訊的兩端都需要實(shí)現(xiàn)同樣的通訊協(xié)議。存儲設(shè)備上通常都有控制器，控制器實(shí)現(xiàn)了一種或幾種通訊協(xié)議，它可以實(shí)現(xiàn)IDE,SCSI或光纖通道等存儲協(xié)議到物理存儲設(shè)備的操作協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。而服務(wù)器的通訊協(xié)議是由擴(kuò)展卡或主板上的集成電路實(shí)現(xiàn)的，它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器內(nèi)總線協(xié)議和IDE，SCSI等存儲協(xié)議的轉(zhuǎn)換。例如PC機(jī)中，一般主板上都有IDE協(xié)議的功能，IDE磁盤控制器上有IDE協(xié)議的功能。因此IDE磁盤可以連接到PC機(jī)的IDE連接線上。如果磁盤只支持SCSI協(xié)議，那么這種磁盤就不能直接與PC機(jī)連接。這時(shí)就需要在PC機(jī)擴(kuò)展槽上插入一塊SCSI卡，SCSI磁盤可以與卡連接。SCSI卡實(shí)現(xiàn)了PC總線到SCSI的轉(zhuǎn)換。這種SCSI卡實(shí)現(xiàn)的功能就是主機(jī)總線適配卡的功能。如果磁盤只支持光纖通道協(xié)議，那么服務(wù)器上就需要支持光纖通道協(xié)議，因?yàn)楣饫w通道的高速特性一般服務(wù)器主板都不支持，需要專門的主機(jī)總線適配卡。服務(wù)器插入主機(jī)總線適配卡后，就可以與支持光纖通道的磁盤通過光纖通道連接了。

主機(jī)總線適配卡內(nèi)部有一個小的中央處理器，一些內(nèi)存作為數(shù)據(jù)緩存以及連接光纖通道和總線的連接器件等。這個小的中央處理器負(fù)責(zé)PCI和光纖通道兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換。它還有其他的一些功能，初始化與光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器端口，支持上層協(xié)議例如TCP/IP，SCSI等，8B/10B的編碼解碼等。

PCI這種總線類型的網(wǎng)卡在當(dāng)前的臺式機(jī)上相當(dāng)普遍，也是目前最主流的一種網(wǎng)卡接口類型。因?yàn)樗腎/O速度遠(yuǎn)比ISA總線型的網(wǎng)卡快(ISA最高僅為33MB/s，而目前的PCI 2.2標(biāo)準(zhǔn)32位的PCI接口數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達(dá)

133MB/s)，所以在這種總線技術(shù)出現(xiàn)后很快就替代了原來老式的ISA總線。它通過網(wǎng)卡所帶的兩個指示燈顏色初步判斷網(wǎng)卡的工作狀態(tài)。能在市面上買到的網(wǎng)卡基本上是這種總線類型的網(wǎng)卡，一般的PC機(jī)和服務(wù)器中也提供了好幾個PCI總線插槽，基本上可以滿足常見PCI適配器(包括顯示卡、聲卡等，不同的產(chǎn)品利用金手指的數(shù)量是不同的)安裝。主流的PCI規(guī)范有PCI2.0、PCI2.1和PCI2.2三種，PC機(jī)上用的32位PCI網(wǎng)卡，三種接口規(guī)范的網(wǎng)卡外觀基本上差不多(主板上的PCI插槽也一樣)。服務(wù)器上用的64位PCI網(wǎng)卡外觀就與32位的有較大差別，主要體現(xiàn)在金手指的長度較長。

PCI-X這是目前最新的一種在服務(wù)器開始使用的網(wǎng)卡類型，它與原來的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍，比PCI接口具有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度(2.0版本最高可達(dá)到266MB/s的傳輸速率)。這種總線類型的網(wǎng)卡在市面上還很少見，主要是由服務(wù)器生產(chǎn)廠商隨機(jī)獨(dú)家提供，如在IBM的X系列服務(wù)器中就可以見到它的蹤影。PCI-X總線接口的網(wǎng)卡一般32位總線寬度，也有的是用64位數(shù)據(jù)寬度的。 但因受到Intel新總線標(biāo)準(zhǔn)PCI-Express的排擠，是否能最終流行還是未知之?dāng)?shù)，因?yàn)橛蒊ntel提出，由PCI-SIG(PCI特殊興趣組織)頒布的PCI-Express無論在速度上，還是結(jié)構(gòu)上都比PCI-X總線要強(qiáng)許多。Intel的i875P芯片組已提供對PCI-Express總線的支持，有專家分析預(yù)計(jì)將在年底逐步普及這一新的總線接口。它將取代PCI和現(xiàn)行的AGP接口，最終實(shí)現(xiàn)內(nèi)部總線接口的統(tǒng)一。

PCI Express的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異，包括

X1、X4、X8以及X16(X2模式將用于內(nèi)部接口而非插 槽模式)。較短的PCI Express卡可以插入較長的PCI Express插槽中使用。PCI Express接口能夠支持熱拔插，這也是個不小的飛躍。PCI Express卡支持的三種電壓分別為+3.3V、3.3Vaux以及+12V。用于取代AGP接口的PCI Express接口位寬為X16，將能夠提供5GB/s的帶寬，即便有編碼上的損耗但仍能夠提供4GB/s左右的實(shí)際帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AGP 8X的2.1GB/s的帶寬。

在討論這個問題的時(shí)候，需要先說清楚一個問題:我們知道，在早期的SAN存儲系統(tǒng)中，服務(wù)器與交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸是通過光纖進(jìn)行的，因?yàn)榉?wù)器是把SCSI指令傳輸?shù)酱鎯υO(shè)備上，不能走普通LAN網(wǎng)的IP協(xié)議，所以需要使用FC傳輸，因此這種SAN就叫FC-SAN，而后期出現(xiàn)了用IP協(xié)議封裝的SAN，可以完全走普通LAN網(wǎng)絡(luò)，因此叫做IP-SAN，其中最典型的就是現(xiàn)在熱門的ISCSI。 這兩種方式都需要對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行繁重的讀包解包操作，因此高性能的SAN系統(tǒng)是需要在服務(wù)器上安裝一塊專門負(fù)責(zé)解包工作以減輕處理器負(fù)擔(dān)的網(wǎng)卡，這種網(wǎng)卡大家就叫它HBA卡，它除了執(zhí)行解包工作外當(dāng)然還可以提供一個光纖接口(如果是iSCSI HBA卡就是提供普通的RJ45接口)以用于跟對應(yīng)的交換機(jī)連接;另外，HBA物理上你可以把它當(dāng)作網(wǎng)卡一樣插在PCI或者PCI-E槽位里，因此這種設(shè)備的用法非常相一張網(wǎng)卡，很多人也就把它跟普通網(wǎng)卡或普通的光纖網(wǎng)卡混淆了。當(dāng)然，有的iSCSI HBA卡就可以當(dāng)作普通網(wǎng)卡來用，不過從價(jià)格上考慮這是非常奢侈的。

HBA的常規(guī)定義:就是連接主機(jī)I/O總線和計(jì)算機(jī)內(nèi)存系統(tǒng)的I/O適配器。按照這個定義，像顯卡就是連接視頻總線和內(nèi)存，網(wǎng)卡就是連接網(wǎng)絡(luò)總線和內(nèi)存，SCSI-FC卡就是連接SCSI或者FC總線和內(nèi)存的，它們都應(yīng)該算是HBA。HBA卡有FC-HBA和iSCSI HBA將來還有其他HBA卡，但是，HBA通常用在SCSI。Adapter(適配器)和NIC用于FC;而NIC也會用于以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)。

其實(shí)，網(wǎng)卡是大家常提到的一個類型設(shè)備的總稱，是指安裝在主機(jī)里，通過網(wǎng)絡(luò)連接線(雙絞線、光纖線纜、同軸電纜等)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(以太網(wǎng)交換機(jī)、FC交換機(jī)、ISCSI交換機(jī)等)、或與其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(存儲設(shè)備、服務(wù)器、工作站等)連接，從而形成一個網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備。

那么，光纖網(wǎng)卡這個稱呼到底是不是指光纖口HBA卡呢?

實(shí)際上大家常說的光纖網(wǎng)卡指的就是光纖通道網(wǎng)絡(luò)里的HBA卡。

因傳輸協(xié)議的不同的，網(wǎng)卡可分為三種，一是以太網(wǎng)卡，二是FC網(wǎng)卡，三是iSCSI網(wǎng)卡。

·以太網(wǎng)卡:學(xué)名Ethernet Adapter,傳輸協(xié)議為IP協(xié)議,一般通過光纖線纜或雙絞線與以太網(wǎng)交換機(jī)連接。接口類型分為光口和電口。光口一般都是通過光纖線纜來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，接口模塊一般為SFP(傳輸率2Gb/s)和GBIC(1Gb/s),對應(yīng)的接口為SC、ST和LC。電口目前常用接口類型為RJ45,用來與雙絞線連接，也有與同軸電纜連接的接口，不過現(xiàn)在已經(jīng)用的比較少了。

·FC網(wǎng)卡:一般也叫光纖網(wǎng)卡，學(xué)名Fibre Channel HBA。傳輸協(xié)議為光纖通道協(xié)議，一般通過光纖線纜與光纖通道交換機(jī)連接。接口類型分為光口和電口。光口一般都是通過光纖線纜來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，接口模塊一般為SFP(傳輸率2Gb/s)和GBIC(1Gb/s),對應(yīng)的接口為SC和LC。電口的接口類型一般為DB9針或HSSDC。

·ISCSI網(wǎng)卡:學(xué)名ISCSI HBA，傳輸ISCSI協(xié)議，接口類型與以太網(wǎng)卡相同。

大家說的"光纖網(wǎng)卡"一般是指FC HBA卡，插在服務(wù)器上，外接存儲用的光纖交換機(jī);而光口的以太網(wǎng)卡一般都叫做"光纖以太網(wǎng)卡"，也是插在服務(wù)器上，不過它外接的是帶光口的以太網(wǎng)交換機(jī)。

總結(jié):

其實(shí)這些網(wǎng)卡還是很好區(qū)分的，看下表就清楚了:

·HBA卡:FC-HBA卡(俗稱:光纖網(wǎng)卡)、iSCSI-HBA卡(RJ45接口)

·以太網(wǎng)卡:光纖接口的以太網(wǎng)卡(俗稱:光纖以太網(wǎng)卡)

不過這些都是大家的俗語或常用語，有一定的使用環(huán)境。我們建議大家不要使用光纖網(wǎng)卡這個稱呼，而是直接說成FC-HBA卡，這樣就絕對不會造成誤解了。