分布式FCoE交换机虚链路协商模块的设计与实现

论文摘要

互联网技术的应用越来越广泛,使得网络信息资源呈现爆炸式地增长,互联网服务器将不断的扩展自身的存储容量,但是无限制的扩展终究不是解决问题的根本之道。因此将服务器和储存数据的分离就成为了很好的解决方案,使得服务器和存储设备各司其职,各尽所能,各自最大限度的发挥作用。将存储设备和服务器组成一个网络可以有效的解决数据的急剧膨胀,此解决方案的关键就是要确保服务器和存储设备之间快速高效可靠的传递信息。在存储网络中,FCoE (Fibre Channel over Ethernet)一直是被认为将彻底颠覆传统的存储网络架构,是对存储网络的完备解决方案,成为未来主导的存储传输协议。FCoE允许企业保留现有的FC (Fibre Channel)基础架构,继续使用现有的FC管理工具,同时有助于用户更好的利用虚拟化技术,加快网络的吞吐量,提高整个网络的性能。应用FCoE技术可以大幅度削减适配器、交换机和线缆,无缝的连接到现有的LAN (Local Area Network)和SAN(Storage Area Network),有效地共享高带宽的链路,整合了原有的网络架构,这些都会降低企业的投资成本和运营成本,给企业发展带来显著的经济效益。目前国内针对FCoE协议的研究大多是广而泛之的,现在上市的成熟产品也都为国外厂商。因此本文对FCoE交换机的研究十分具有创新性和实用性。本文主要研究分布式FCoE交换机虚链路协商模块的设计和实现。本文着重分析了FCoE协议,针对FCoE协议的虚链路协商做了进一步详细的研究。首先,本文对虚链路协商模块做了详细的需求分析,明确了具体的协商过程,针对协商过程中的端口状态迁移过程进行了细致的分析。并对分布式系统支持FCoE协议虚链路协商模块所要进行的工作进行了精确的分析。其次,本文对虚链路协商模块进行了软件实现层次上的分解,划分了子模块,确定了具体的技术解决方案和实现步骤。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题任务
• 1.2.1 课题内容
• 1.2.2 本人承担任务
• 1.3 论文结构
• 第二章 技术背景介绍
• 2.1 FCoE技术
• 2.1.1 FCoE协议简介
• 2.1.2 FCoE虚链路协商
• 2.1.3 FIP协议简介
• 2.2 分布式系统
• 2.2.1 分布式系统概述
• 2.2.2 分布式FCoE交换机系统
• 2.3 有限状态机技术
• 2.3.1 有限状态机概述
• 2.3.2 有限状态机实现
• 2.4 回调函数技术
• 2.5 哈希表
• 2.6 本章小结
• 第三章 虚链路协商模块的需求分析
• 3.1 分布式FCoE系统框架
• 3.2 VFC端口概念
• 3.2.1 VFC口概念介绍
• 3.2.2 VFC口数据块维护
• 3.2.3 VFC口状态机维护
• 3.2.4 功能需求点
• 3.3 VFC口E模式协商过程
• 3.3.1 VFC口E模式数据交互原理分析
• 3.3.2 VFC口E模式协商报文交互流程
• 3.3.3 功能需求点
• 3.4 VFC口VLAN发现过程
• 3.4.1 VFC口VLAN发现过程原理分析
• 3.4.2 VFC口VLAN发现报文交互流程
• 3.4.3 功能需求点
• 3.5 命令行配置
• 3.5.1 配置VFC口绑定命令
• 3.5.2 配置VLAN使能FCoE命令
• 3.5.3 功能需求点
• 3.6 虚链路协商模块分布式处理
• 3.6.1 虚链路协商模块分布式处理分析
• 3.6.2 功能需求点
• 3.7 本章小结
• 第四章 虚链路协商模块的设计与实现
• 4.1 FCoE虚链路协商模块分解
• 4.1.1 FCoE虚链路协商模块一层分解
• 4.1.2 FCoE虚链路协商模块二层分解
• 4.2 VFC口的设计与实现
• 4.2.1 VFC口数据块维护的设计与实现
• 4.2.2 VFC口状态机维护的设计与实现
• 4.3 VFC口E模式协商的设计与实现
• 4.4 VFC口下VLAN发现的设计与实现
• 4.4.1 接收FIP VLAN发现请求报文处理
• 4.4.2 发送FIP VLAN发现通告报文处理
• 4.5 命令行配置的设计与实现
• 4.5.1 命令行配置设计
• 4.5.2 VFC口绑定/去绑定命令实现
• 4.5.3 VLAN使能FCoE功能命令实现
• 4.6 虚链路协商模块分布式的设计与实现
• 4.6.1 分布式同步数据设计
• 4.6.2 分布式同步处理实现
• 4.7 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 问题和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录