ストレージ市場において現在、市場拡大の推進力となっているのは、異種ストレージおよびネットワーキング・テクノロジ、ストレージおよびインフラストラクチャ帯域幅の拡大、および情報量の増加です。しかし、ストレージ・エリア・ネットワーク（SAN）およびネットワーク接続ストレージ（NAS）の 2 つの主要タイプのストレージ・ネットワーキングへの集中は、ストレージ・インフラストラクチャ（スイッチ）にとって有意義な仕事であり、ユーザはテクノロジの実装（NAS または SAN）、物理的位置、異種ベンダ機器に関係なく、すべてのストレージ資産を閲覧および管理できる視覚化されたストレージ・レポジトリを求めています。 Stratix® GX デバイスは、設計者がストレージ・システム中で柔軟で統合されたソリューションを使用することができ、20までのトランシーバ・チャネルを提供します。
システムの概要
ストレージ・システムは、ハード・ディスク・ドライブ、RAID (Redundant Arrays of Intelligent Disks) コントローラ、およびストレージ・セルブズを内蔵するストレージ・ファームです（図 1 参照）。テープ・オートメーション・システム（バックアップ・ライブラリで構成されます）は、テープ・メディアを使用してストレージ・システム内でデータの複製を行います。これらのライブラリには、2 ～ 64 基のテープ・ドライブがあり、数百巻のテープ・カートリッジを収納できます。ディレクタ・コア・スイッチは、メイン・データ・センタとの間のデータ・フローを制御するポート数の多い（64～512 ポート）スイッチです。ディレクタ・コア・スイッチは、予備電源、プロセッサ・ボード、 マルチパス接続など、可用性の高い機能を備えており、単一障害を排除します。
図 1. ストレージ・ネットワーキング・システムの概要
ディレクタ・コア・スイッチにはバックプレーンに差し込んで使用する複数のカードが搭載されています。これらのカードは、ポート（ライン）カード、スイッチ・ファブリック・カード、またはコントロール・カードのいずれかです。バックプレーンは、システムに接続されている他のカードに信号を伝達するのに使用されます。シャーシによっては、ボックスの正面または背面で接続されるカードを搭載できるものもあります。この場合は、信号をボックス内のカードに伝達するのにミッドプレーンが使用されます。カードの枚数はベンダによって異なります。
ストレージ・スイッチでの Stratix GX の使用
ストレージ・スイッチのポート・モジュール（ライン・カード）は、複数のポートをサポートします。これらは通常、Fibre Channel 用 Fibre Channel ポート、あるいは NAS または IP ストレージ・スイッチ用イーサネット・ポートです。図 2 および図 3 は、Fibre Channel 用およびマルチプロトコル・スイッチ・カード用の一般的なポート・モジュールに Stratix GX デバイスを実装する方法を示しています。
Fibre Channel ポート・カード
Fibre Channel は、IP(Internet protocol) や SCSI など、いくつかの一般的な転送プロトコルをマップするデータ転送インタフェース・テクノロジであり、単独の接続テクノロジで、高速 I/O とネットワーキング機能を融合させることが可能です。
Fibre Channel ポート・カードの基本的なデータ・フローを図 2 の機能ブロックに示します。ライン・インタフェースでの光から電気への変換は、ギガビット・インタフェース・コンバータ（GBIC）で実行されます。データは、エンコーディング／デコーディング、フレーミング、フロー制御、サービス・クラス、トラヒック管理、およびキュー／バッファ管理などの FC-0 ～ FC-2 レイヤ機能を処理するデバイスで受け渡されます。現行のシステムは、ASIC、ASSP、および FPGA を一緒に使用して、これらのデータ・パス機能を処理します。Fibre Channel は進化を続けているプロトコルであり、FPGA はプロトコルの要求を上回る差別化されたサービスを提供する柔軟性と能力を備えています。
Stratix GX デバイスは、Fibre Channel ストレージ・ライン・カード（図 2 参照）用のバックプレーン・インタフェースおよびトラヒック管理機能に使用できます。現在のシステムは独自のバックプレーン・インタフェースを使用しますが、いくつかのアプリケーションは、 XAUI や InfiniBand などの標準化インタフェースに移行しています。Stratix GX デバイスは、Fibre Channel 物理インタフェース、PMA (FC-0) および伝送プロトコル、シングル・ポートまたはマルチ・ポート Fibre Channel ライン・カード用PCS (FC-1) に対するサポートも提供できます。
図 2. Fibre Channel ストレージ・ライン・カード
FPGA は現在、Fibre Channel フレームを処理するためのデータ・パスで使用されています。これには、フレーミング、フロー制御、そしてキューおよびバッファ管理が関係します。Stratix デバイスはフレーミングおよびシグナリング・プロトコル (FC-2) に使用できます。
iSCSI ライン／ポート・カード
iSCSI ポート・カードの機能は、ネットワーキング／アクセス・スペースにおけるライン・カードの機能に類似しています。したがって、主要機能ブロックは物理インタフェース（PHY）および MAC のレイヤ 1-2 機能、TCP/IP スタック処理のレイヤ 3-4 機能、IPSec、IP パケット処理、そして最終的にトラフィック管理とキュー／バッファ管理に分類できます。
Stratix GX デバイスは、図 3 に示すマルチプロトコル・スイッチ・カードに対するバックプレーン・インタフェースおよびトラヒック管理機能にも使用できます。Stratix GX デバイスは、通信メディアへの接続、エンコーディング／デコーディング、クロック・リカバリ、およびデータ送信および受信のための物理層（レイヤ 1）電気的条件に適合することができます。レイヤ 3（ネットワーク）およびレイヤ 4（トランスポート）機能は、Stratix デバイスでサポート可能です。
図 3. iSCSI スイッチ・カード
注： 図 3
- Layers ¾: Ipv4/Ipv6/TCP IPSec Packet Forwarding.
- TCP/IP Offload: link established/teardown, data transmission/reception, error handling, session timers.
