home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1994 March / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (March 1994).iso / standards / ansi / X3T9 / area17 / 89-020r0.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-05-12  |  21.2 KB  |  461 lines

  1.                                               X3T9.2/89-020
  2.                                             January 4, 1989
  3.  
  4.  
  5.            TO:     X3T9.3 Fiber Optic Study Group Members
  6.  
  7.          FROM:     Roger Cummings
  8.  
  9.  
  10.       SUBJECT:     FIBER OPTIC CHANNEL WORKING GROUP MINUTES
  11.  
  12.  
  13. Please find attached a draft of the minutes of the ANSI X3T9.3 
  14. Fiber Optic Channel Working Group that was hosted by Jim Smith 
  15. of Tandem Computers at their facility in Cupertino, CA on 
  16. December 1 and 2, 1988. Note that there are also nine 
  17. Attachments to the minutes that relate to presentations at the 
  18. meeting.
  19.  
  20. The working group mailing list is continuing to grow, and at the 
  21. last count has 102 names. At this size it becomes an expensive 
  22. proposition to issue a mailing, especially if the presentations 
  23. given at the meetings are included along with the minutes.
  24.  
  25. This subject had been discussed previously, and it had been 
  26. decided to adopt a policy of one mailing per organization, with 
  27. the person receiving the mailing (the "primary" contact) having 
  28. the responsibility to distribute it internally. However after 
  29. further discussion, both at the meeting and with the officers of 
  30. the X3T9.2 and X3T9.3 committees, this decision has been 
  31. rescinded. Instead both the minutes and the full text of the 
  32. presentations will be included in the regular bimonthly X3T9.2 
  33. and X3T9.3 mailings, and a separate mailing will not be made. 
  34. The only exception to this will be that notices of future 
  35. meetings will be mailed separately if the timing of the 
  36. bimonthly mailings is not appropriate.
  37.  
  38. THEREFORE ALL MEMBERS OF THE FIBER OPTIC WORKING GROUP WHO DO 
  39. NOT ALREADY SUBSCRIBE TO EITHER THE X3T9.2 OR X3T9.3 MAILINGS 
  40. ARE ENCOURAGED TO DO SO NOW IN ORDER THAT THEY MAY RECEIVE THE 
  41. RESULTS OF FUTURE WORKING GROUP MEETINGS.
  42.  
  43. A subscription form is attached for your convenience.
  44.  
  45. The next meeting of the Fiber Channel Working Group will be held 
  46. at the Sunnyvale Hilton, 1250 Lakeside Drive, Sunnyvale CA on 
  47. January 30 and 31. As this is a no-host meeting an attendance 
  48. fee of $20 per person will be charged to cover the costs of the 
  49. meeting room. The phone number of the hotel is (408) 738-4888. 
  50. Further details may be obtained from either Dal Allan of ENDL at 
  51. (408) 867-6630 or myself.
  52.  
  53. The intention is to agree a schedule and location for all of the 
  54. Fiber Channel Working Groups for 1989 at this meeting, so all 
  55. attenders are asked to investigate in advance the possibility of 
  56. their hosting a meeting.
  57.  
  58. If there are any corrections required to, or omissions noted 
  59. from, the minutes I can be reached as follows:
  60.  
  61.          Phone: Business (416) 826-8640 x3332
  62.                     Home (416) 625-4074 (ans machine)
  63.  
  64. Telex/MCI Mail: 650-289-5060 (USA)
  65.  
  66.            Fax: (416) 821-6363
  67.  
  68.  
  69.  
  70. Regards
  71.  
  72.  
  73.  
  74.  
  75.  
  76.  
  77.                       
  78.  
  79. Roger Cummings
  80. Principal Engineer, I/O and Peripherals
  81. Systems and Strategies Group
  82. Control Data Canada Ltd.
  83. 1855 Minnesota Court
  84. Mississauga, Ontario L5N 1K7
  85. Canada
  86.  
  87. #ww/rc
  88.      MINUTES OF THE FOURTH FIBER OPTIC WORKING GROUP MEETING
  89.  
  90. The fourth meeting of the ANSI X3T9.3 Fiber Optic Working Group 
  91. was hosted by Jim Smith of Tandem Computers at their facility at 
  92. 10555 Ridgeview Court, Cupertino, CA on December 1 and 2, 1988. 
  93. Jim also distributed the meeting notice.
  94.  
  95. A total of 34 people attended, as follows:
  96.  
  97.  
  98.   AMD                               Paul Scott
  99.                                     Wayne Wong
  100.   AMDAHL                            Masanori Motegi
  101.   AMP                               Charles Brill
  102.   ANCOR COMMUNICATION               Terry Anderson
  103.   AT&T                              Ming-lai Kao
  104.                                     Philip Puglisi
  105.   AT&T BELL LABS                    Steve Siegel
  106.   CANSTAR                           Karl Lue Shing
  107.                                     Kumar Malavalli
  108.   CDC                               Wayne Sanderson
  109.   CDC CANADA                        Roger Cummings
  110.   CIPRICO                           Bill Winterstein
  111.   CONTROL DATA                      Frank Holland
  112.   CRAY RESEARCH INC.                Eric Fromm
  113.   DATA GENERAL                      David Hartig
  114.   ENDL                              I Dal Allan
  115.   FUJITSU AMERICA                   Bob Driscal
  116.                                     Koji Mori
  117.   GAZELLE MICROCIRCUITS             Chris Popat
  118.   HEWLETT PACKARD                   Del Hanson
  119.   IBM                               Henry Brandt
  120.                                     Ron Soderstrom
  121.                                     Horst L Truestedt
  122.   IBM GENERAL PRODUCTS DIVISION     Curtis Wong
  123.   IMPRIMIS                          Tom Leland
  124.   LOS ALAMOS NATIONAL LAB           Don Tolmie
  125.   PILKINGTON PLC                    Simon Honey
  126.   PRIME COMPUTER INC.               Mike Fitzpatrick
  127.   SIEMENS                           Schelto Van Doorn
  128.   TANDEM COMPUTERS                  Armando Pauker
  129.                                     Duc Pham
  130.                                     Phil Sinykin
  131.                                     Jim Smith
  132.  
  133.  
  134.  December 1&2  Fiber Optic Working Group Minutes     Page 2
  135.  
  136.  
  137. The meeting was opened by the Chairman of the Working Group, Dal 
  138. Allan of ENDL Consulting, who distributed a sheet containing 
  139. both the agenda for the meeting and a shortform of the 
  140. functional requirements derived at an earlier meeting. A copy of 
  141. the sheet is Attachment 1. Dal noted that none of the presenters 
  142. for the three items identified in the agenda were present at the 
  143. beginning of the meeting, although he expected the AT&T 
  144. presentation on Parallel Fiber Applications to take place on the 
  145. second day of the meeting. Therefore he asked for other 
  146. presentations from the attenders to commence the business of the 
  147. meeting. IBM volunteered two presentations which had been 
  148. prepared in response to the general call for information about 
  149. standards related to office environment and fiber cabling that 
  150. had been issued in the last minutes.
  151.  
  152. The first presentation was given by Horst Truestedt of IBM 
  153. Rochester on the subject of the National Electrical Code (NEC). 
  154. A copy of Horst's slides is Attachment 2. He described in detail 
  155. the stringent new requirements that have been mandated by the 
  156. 1987 NEC revision. Adoption of this revision means that all 
  157. cables installed in a building that are over 10 feet in length 
  158. must used UL-listed cable (as opposed to today where the cables 
  159. merely have to be UL-recognized). Section 725-38 B 1 deines two 
  160. types of cable, designated CL2 and CL2P respectively, with the 
  161. difference that the CL2P cables are able to be directly 
  162. installed in plenums. Because pvc-jacketed polyethylene cables 
  163. cables cannot pass the cable tray fire test defined by the NEC 
  164. other materials such as teflon have to be used in plenum cables 
  165. with a consequent increase in cable diameter, stiffness (bend 
  166. radius) and cost. The alternative is to use CL2 cables enclosed 
  167. in a separate, approved cable tray. Horst stated that the 
  168. cabling space under a false floor may be regarded as a plenum 
  169. unless it is vented completely separately from the rest of the 
  170. building. Thus all IPI and SCSI cables used today, which 
  171. typically meet the CL2 requirements, may require additional 
  172. protection if they are to be run in such spaces.
  173.  
  174. Horst also identified the equivalent classes for Fiber Optic 
  175. Cable. These are OFC (Optical Fiber Conducting) and OFN (Optical 
  176. Fiber Nonconducting), which are equivalent to CL2, and the 
  177. corressponding plenum-qualified classes designated OFCP and 
  178. OFNP.
  179.  
  180.  December 1&2  Fiber Optic Working Group Minutes     Page 3
  181.  
  182.  
  183. The next presentation was given by Ron Soderstrom, also of IBM 
  184. Rochester, on the subject of safety standards for fiber optic 
  185. systems. A copy of Ron's presentation is Attachment 3. He began 
  186. with a detailed comparison of the safety standards mandated by 
  187. CDRH (Center for Devices and Radiological Health), ANSI and IEC. 
  188. This comparison is not simple because the standards use 
  189. different measurement parameters. The IEC standard, which has 
  190. the force of law in Europe, is generally regarded as being the 
  191. most restrictive because of its large aperture diameter (50 mm). 
  192. Each of the standards describes different class levels (ANSI 
  193. calls them service groups) with the class being determined by 
  194. the power level and frequency. This frequency sensitivity means 
  195. that care must be taken with splices and connectors to not 
  196. introduce propagation modes for which the power level exceeds 
  197. the definition.
  198.  
  199. Ron emphasized that the safety problems with a optical fiber 
  200. link only occur during maintenance and service operations. 
  201. Whereas he believes that no maintenance is required, service is 
  202. definitely an issue - as is the "curious customer". The safety 
  203. precautions mandated vary with the class and include interlocks 
  204. to shut down the source if the fiber is disconnected and 
  205. red/block starburst Danger labels. Only in Class 1 are there no 
  206. requirements for interlocks or labels.
  207.  
  208. Most of the installed optical fiber links are of course in long 
  209. distance telecom applications, and the majority of these are 
  210. defined to meet the requirements of ANSI Service Group 3B. This 
  211. defines that the light be able to be viewed safely even using 
  212. optical instruments (Group 3A defines viewing with the naked eye 
  213. only).
  214.  
  215. Ron was questioned closely about the likely class of 
  216. requirements that the Fiber Channel will have to meet. His view 
  217. is that Class 1 will not be possible with lasers which means 
  218. that some form of interlock will be required. However he noted 
  219. that an interlock at both ends does still not protect against a 
  220. disconnection at an intermediate point which, given the 
  221. operating distances of the fiber channel, may well be outside of 
  222. any controlled area.
  223.  
  224. Ron recommended that anyone wishing to research the subject of 
  225. fiber optic standards start with the ANSI Z136.3 document, as he 
  226. believed it to be the easiest to read and a new revision is just 
  227. becoming available.
  228.  
  229.  December 1&2  Fiber Optic Working Group Minutes     Page 4
  230.  
  231.  
  232. After the lunch break, Wayne Sanderson of Control Data presented 
  233. a definition of the scope of the Fiber Channel project by 
  234. drawing a protocol stack diagram that had originally been 
  235. sketched by Dal Allan. A representation of the diagram is 
  236. Attachment 4. The key point of this presentation was that the 
  237. SD3 for the Fiber Channel limits the scope to the definition of 
  238. a new "Physical Interface" (lowest two layers) to support the 
  239. existing SCSI and IPI command sets and a future HSC upper layer 
  240. that may be largely vendor unique. Clearly other protocols 
  241. could, at least in theory, use the same Physical Interface but 
  242. such considerations, and the resulting impacts of network 
  243. addressability etc., are by definition outside the scope of the 
  244. present SD3.
  245.  
  246. Roger Cummings of Control Data Canada then presented a overview 
  247. of possible Fiber Channel topologies. A copy of Roger's slide is 
  248. Attachment 5. He identified four topolgies, namely a Simple Star 
  249. (broadcast, point-to-point), a Complex Star (point-to-point 
  250. supporting multiple channels with non-blocking switching), a 
  251. Simple Ring and a Dual Counter-Rotating Ring configuration. 
  252. Roger expressed some concern over using the Complex Star 
  253. configuration given the fact that the control over pathing to 
  254. peripherals is usually an intimate and complex part of an 
  255. operating system which would therefore be very difficult to 
  256. change. Henry Brandt of IBM noted in response that just such a 
  257. configuration was used to allow peripherals to be accessed from 
  258. multiple large IBM mainframes. Apparently, though, the control 
  259. of the switch is performed by a separate entity containing two 
  260. RISC-type processors and not within any of the accessors 
  261. operating systems.
  262.  
  263. Roger identified a problem with the Simple Ring configuration, 
  264. namely that a single fault renders the entire channel 
  265. inoperative. Clearly the Dual Ring configuration overcomes this 
  266. limitation, but Don Tolmie of Los Alamos National Labs and 
  267. others seriously questioned wether the cost impact of requiring 
  268. two transceivers per unit for connection to one channel was 
  269. justified.
  270.  
  271. A major limitation of all ring configurations was also 
  272. identified, namely that a long return cable is required from the 
  273. last peripheral in the channel to the mainframe. A number of 
  274. people pointed out that this long return path would present a 
  275. major problem in upgrading systems as it would have to be 
  276. replaced and rerouted as each additional peripheral is added to 
  277. the channel. Given that the existing SCSI and IPI configurations 
  278. are daisy-chains, and that sites have been laid out with this in 
  279. mind, departing from a daisy-chain configuration might easily 
  280. cause severe routing problems.
  281.  
  282.  December 1&2  Fiber Optic Working Group Minutes     Page 5
  283.  
  284.  
  285. Schelto Van Doorn of Siemens then described the manufacture of 
  286. passive stars by fusing multiple fibers, and he noted that 
  287. active stars are available today to interconnect Ethernet 
  288. devices.
  289.  
  290. Schelto came up with an ingenious method of configuring a Simple 
  291. Ring as a physical daisy-chain. A representation of this 
  292. configuration is Attachment 6. It involves having two pairs of 
  293. connectors per unit but only one pair are connected to 
  294. transceivers and the others are directly interconnected. If the 
  295. cable containing the two cores is then twisted between each unit 
  296. a physical daisy-chain is required. This configuration received 
  297. general support as being worth very serious consideration for 
  298. the Fiber Channel.
  299.  
  300.  
  301. The second day of the meeting opened with a presentation by 
  302. Steve Siegel of AT@T Bell Labs on Multichannel Optical Data 
  303. Links. A copy of Steve's presentation is Attachment 7. He began 
  304. by describing a project to create a 200 MB/s, eight fiber, 1 
  305. kilometer link that has been undertaken at Bell Labs. Steve 
  306. identified skew (i.e. the difference in time delay between the 
  307. fibers) as a major design challenge, and stated that a skew as 
  308. high as 10 ns per km can be experienced if fibers are not 
  309. selected. A skew of 3 ns per km can be achieved with simple 
  310. selection, however. Packaging was also identified as being of 
  311. concern, both in terms of optical and electrical crosstalk 
  312. between the parallel paths and in thermal management. Steve 
  313. showed a photograph of a twelve element led array and stated 
  314. that for a power output of -18dBm per channel the array 
  315. dissipates 10 Watts. Clearly this has to be efficiently removed 
  316. if high reliability of the array is to be achieved. Wayne asked 
  317. if the power obtainable from each led was limited by the fact 
  318. that it was packaged in an array and Schelto noted that FDDI 
  319. uses a launch power of -17dBm so that it does not seem to be.
  320.  
  321. Steve then moved on to consider the subject of receiver design. 
  322. A dc-coupled design was required because the data was not 
  323. encoded, and a transimpedance type with a sensitivity of -30dBm 
  324. (after allowing for dc losses) was used. With the margin thus 
  325. established he then described a system power budget which for a 
  326. practical system indicated a maximum operating distance of 
  327. approximately one kilometer.
  328.  
  329. Much discussion resulted from the power budget. Steve had 
  330. allocated a figure of 0.5 dBm per connector and in response to a 
  331. question from Dal identified that this was a mean value for a 
  332. mated pair of connectors measured immediately after the fiber is 
  333. cut and the connector applied. However Schelto warned that a 
  334.  December 1&2  Fiber Optic Working Group Minutes     Page 6
  335.  
  336.  
  337. real world value may be considerably higher, especially if the 
  338. fibers are different and each connector is made by a different 
  339. manufacturer. He said that he knew of one installation where the 
  340. losses incurred in a cable plant installed by multiple vendors 
  341. were so large that the entire plant had to be recabled using 
  342. fiber and connectors from a single source. Clearly this means 
  343. that a careful and specific budget will be required in the Fiber 
  344. Channel standard to ensure interoperability.
  345.  
  346. Steve described some eye pattern testing that had been 
  347. performed, and stated that he believed that the maximum rate 
  348. that could be achieved using leds is 200 Mbits/s. He thought 
  349. that this would be more than adequate, but this view was 
  350. challenged by Henry Brandt, who stated that IBM has a 
  351. requirement for a 200 Megabyte/s, 10 KM link to allow remote 
  352. backups for large mainframe sites.
  353.  
  354. Steve closed by considering methods of dynamic deskewing using 
  355. tapped delay lines or another form of elastic store, and noted 
  356. that this is the subject of much research. He knew of an IBM 
  357. project to create a parallel link on a single fiber using 
  358. wavelength division multiplexing in which a calibration pulse 
  359. was sent down the fiber at system startup and used to adjust for 
  360. the measured skew. AT@T is also looking at was to reduce the 
  361. skew by additional controls during fiber manufacture.
  362.  
  363. Steve and Phil Puglisi (also AT@T) gave some details and 
  364. approximate costs for the ribbon fiber cable. This consists of 
  365. standard 62.5 um multimode fiber and the costs are: $3.25/meter 
  366. for unsheathed cable with 7 ns skew maximum, $7.50/meter for 
  367. sheathed cable with 7 ns skew maximum, and $15.00/meter for 
  368. sheathed cable with 3 ns skew maximum. They noted that these 
  369. costs do not include connectors and that the connector are not 
  370. presently field-installable.
  371.  
  372. Don Tolmie asked why the 2 Gigabyte serial links presently used 
  373. in telecom application could not be parallelled, and Phil 
  374. indicated that again skew was a problem. However Wayne Sanderson 
  375. noted that a parallel link in which each fiber contained its own 
  376. clock and was synchronized separately would not be so effected 
  377. by skew or other component variations. This approach would be 
  378. expensive in terms of the amount of support silicon required, 
  379. but may be viable if the cost of the entire link is considered 
  380. due to the decreasing cost of VLSI. Dal noted that these 
  381. tradeoffs are a key part of the definition of the Fiber Channel, 
  382. and asked for a paper on the subject to be prepared for a future 
  383. meeting. Don Tolmie noted that a part of this tradeoff would be 
  384. the availability of VLSI, and suggested that presentation be 
  385. solicited from companies such as Vitesse and Gazelle, who are 
  386. known to be working on high speed VLSI for this area.
  387.  
  388. Phil noted that the Multichannel Link project was still in the 
  389. research stage, and agreed to continue to make available the 
  390. results of the project to the working group.
  391.  December 1&2  Fiber Optic Working Group Minutes     Page 7
  392.  
  393.  
  394. Don Tolmie then presented an overview of the High Speed Channel, 
  395. and the reasons for its development at Los Alamos. A copy of 
  396. Don's presentation is Attachment 8. He stated that HSC was 
  397. intended to allow the visualization of numerical processes by 
  398. making possible the display of high quality animated displays. 
  399. The minimum acceptable was a 512x512, eight color image and it 
  400. was essential that the display be smooth. It was this last 
  401. feature that ruled out the use of shared resources with 
  402. contention delays such as networks, and forced the development 
  403. of a point-to-point link. It was also essential that the system 
  404. be very interactive with zoom, pan etc.
  405.  
  406. As an example of the value of this approach he quoted an example 
  407. of a German scientist looking at a airflow problem who 
  408. discovered both a physics problem and a numerical instabillity 
  409. in five year old data on the first day that he was able to 
  410. display the data visually using such as system.
  411.  
  412. Don then showed a videotape of a gasjet simulation, and noted 
  413. that it took 10 hours of calculation on a Cray X/MP to produce 
  414. 30 seconds of the tape.
  415.  
  416. Don then gave an overview of the HSC features, signals and 
  417. waveforms.
  418.  
  419.  
  420. The meeting then returned to a task that had been begun the 
  421. previous day, namely the consideration of a Fiber Channel 
  422. Description document that had been generated by Dal Allan. The 
  423. list of requirements generated by previous meetings was also 
  424. considered. Because there was much discussion about, and major 
  425. changes made to, Dal's document only the final form is included 
  426. as Attachment 9. This is also the document that was presented at 
  427. the X3T9.3 plenary in San Diego, CA.
  428.  
  429. One of the key concepts of the Fiber Channel is Control 
  430. Streaming. This is an extension to the data streaming concept of 
  431. IPI and SCSI. It involves designing a protocol that allows 
  432. control information to be transmitted without requiring a round 
  433. trip delay for each control sequence in much the same way as 
  434. multiple data words are transmitted without waiting a round trip 
  435. delay for acknowledgement in data streaming. As an example of 
  436. the concept only, Dal produced examples of how the present IPI 
  437. and SCSI protocols could be converted to a control streaming 
  438. concept. These were useful as a stimulant for discussion, but it 
  439. was agreed that they could cause confusion and they were 
  440. therefore deleted from the document.
  441.  
  442.  December 1&2  Fiber Optic Working Group Minutes     Page 8
  443.  
  444.  
  445. There was also much discussion on the subject of defining a 
  446. parallel copper version of the Fiber Channel. The view was 
  447. expressed that again this could lead to confusion, but Dal 
  448. defended the concept strongly on the grounds that it was 
  449. required to avoid a future version of SCSI including a new and 
  450. incompatible physical interface which would thus defeat the 
  451. unification goals of the Fiber Channel. The parallel copper 
  452. version was therefore retained in the document, and thus it will 
  453. have to be considered in the definition of the protocol.
  454.  
  455. Frank Holland of Control Data asked that the Burst prefix be 
  456. defined to have a length that is as a minimum a multiple of 32 
  457. bits, and as a preference a multiple of 64 bits, to simplify the 
  458. design of a dma channel in systems with wide memory word widths.
  459.  
  460.  
  461.