FICON

FICON (Fibre Connection) - послідовний канал передачі даних, заснований на ANSI стандарті Fibre Channel, введеному міжнародним комітетом IT-стандартів INCITS. Вперше був використаний в генераціях G5, G6 серверів IBM S/390. FICON реалізує дуплексний режим, так що дані можуть передаватися по одному каналу в обох напрямках.

Стандарт Fibre Channel використовується для під'єднання до серверів периферійних пристроїв і зовнішньої пам'яті. У залежності від реалізації інтерфейс FICON забезпечує швидкість передачі від 1 до 4 Гбіт/с при максимальній довжині лінії від 9 до 100 км.

FICON використовується виключно в комп'ютерах, побудованих на архітектурі Z (IBM System z і сучасних нащадках System/360, 370, 390), відоміші як мейнфрейми.

Термінологія FICON

Вузол

Вузол (Node) - кінцева точка містить інформацію. Це може бути комп'ютер (хост), контролер або периферійний пристрій. У кожного вузла є унікальний 64-бітний ідентифікатор.

Порт

Кожен вузол зобов'язаний мати хоча б один порт для з'єднання вузла з оптичним інтерфейсом. Далі будемо іменувати його N_Port (від Node Port). N_Port має унікальний 64-бітний ідентифікатор, заданий на час його роботи. N_Port потрібен для того щоб асоціювати точку доступу з ресурсами сайту.

Існують також порти наступних типів:

• E_Port (expansion port) - необхідний для з'єднання мережевих комутаторів.
• F_Port (fabric port) - необхідний для безпосереднього з'єднання порту вузла з комутатором.
• FL_Port (fabric loop port) - необхідний для кільцевого з'єднання порту вузла з комутатором.
• G_Port
• L_Port
• NL_Port

Комутатори FICON

У топології FICON розрізняються такі типи комутаторів:

• Вхідний комутатор, безпосередньо зв'язує FICON канал з цільовим контролером чи іншим комутатором.
• Каскадний комутатор, який з'єднує контролер з вхідним комутатором.

Вхідний і каскадний комутатори з'єднуються міжкомутаторною лінією (Inter-Switch Link або ISL). Кожен комутатор має порти, адресовані 1-байтною адресою.

Комутоване матриця

Кілька з'єднаних комутаторів утворюють комутовану матрицю (Switched Fabric), до якої подключаютсяпорти вузлів (N_Port)

Лінія FC

Порти вузлів і комутаторів з'єднуються між собою через лінію FC (Fibre Channel Link). Лінія FC - це оптичний кабель, що має дві жили: одну для передачі сигналу і одну для прийому. Лінія FC може з'єднувати:

• Вузол + Вузол (N_Port + N_Port)
• Вузол + Комутатор (N_Port + F_Port)
• (Кільцевий з'єднання)Вузол + Комутатор (NL_Port + FL_Port)
• Комутатор + Комутатор (E_Port + E_Port)

Топології і режими FICON

Канал FICON може отримувати доступ до контролерів FICON використовуючи такі топології:

• Точка-Точка
• Перемикна Точка-Точка
• З каскадними комутаторами

FICON канал може функціонувати у наступних режимах:

• FCV (FICON Conversion Mode)
• FC (FICOn Native Mode)
• FCP (FICON Fibre Channel Protocol mode)

КаналFCV призначений для підключення до контролерів зі стандартом ESCON.В цьому випадку FICON-канал підключається до ESCON комутатора через міст FICON-ESCON, встановлений в якості порту в комутаторі ESCON.

КаналFC є оригінальним FICON каналом і передбачає топології підключення зазначені вище.

КаналFCP заснований на протоколах, розроблених комітетом INCITS, і призначений для підключення до контролерів, функціонуючим по протоколах FCP або SCSI. FCP-протокол є основою при побудові мережі для підключення пам'яті (Storage Area Network або SAN)

Елементи FICON

Канал FICON

Коли додаток виконує операцію введення-виведення на відповідний пристрій, представлене блоком контролерів (Unit Control Block таUCB), воно ініціює запит вводу-виводу, який надходить в чергу запитів контролера відповідного пристрою, використовуючи команду SVC (Supervisor Call) супервізора Введення-виведення ( IOS). Див Схему. Додаток також забезпечує канальну програму (Channel Command Words таCCWs) і додатковим параметром в блоці запиту операції (Operation Reques Block таORB). Цей запит розміщується в черзі блокуUCB( IOS обслужить цей запит відповідно до його пріоритетом).

ПотімIOS запускає команду START SUBCHANNEL (SSCH) з ідентифікатором канальної підсистеми Subsystem Identification wordSSID) іORB в якості операндів. Канальна підсистема (Channel Subsystem млмCSS) отримає сигнал до виконання операції.

ДаліCSS підбере найбільш підходящий FICON канал і зрадить йому канальні програми ('CCWs), підготовлені додатком. Канал отримає програми і витягне з пам'яті дані, за адресою, вказаною вCCW (якщо здійснюється висновок), або запише дані в пам'ять (якщо виробляється введення) і надасть статус операції з додатком (I / O Interrupt' ).

FICON упаковує команди z/Архітектури, дані і статуси в інформаційні елементи (Information Units та'UIs)FC-SB-2 (рівеньFC-4). UIs від декількох операцій при передачі на один контролер скалидаются разом на четвертому рівніFC (фреймінг), а при передачі на різні контролери відповідно розподіляються. Ці фрейми другого уроня (всместе з ув'язненими в нихFC-SB-2 IUs) кодуються і раскодіровуются на першому рівніFC (рівні кодування) і посилаються на або приймаються від першого уроня 'FC (волоконно-оптичного середовища).

Ланцюжки CCW

Здатність CCW складатися в ланцюжка істотна відмінність FICON від ESCON. Канал ESCON, передаючи CCW на контролер, змушений чекати статусу завершення роботи та устаткування (Channel End / Device End або CE / DE) після передачі кожної CCW. FICON ж підтримує передачу ланцюжків CCW без очікування CE / DE після виконання кожної CCW, очікуючи CE / DE тільки після виконання всього ланцюжка.

Програмне забезпечення

Операційні системи, що підтримують FICON:

• Z/OS
• Z/VM
• VSE
• TPF
• Z/Linux

Посилання

• IBM S/390 FICON Implementation Guide
• Технологія FICON
• Послідовний канал FICON