技术领域

本发明涉及以太网承载光纤通道协议（FCoE )的控制技术， 特别涉 及一种 FCoE系统中的虚链路发现控制方法、 一种 FCoE系统。 发明背景

FCoE技术是一种基于以太网运行光纤通道（ Fibre Channel, FC )协 议族的技术。 在 FCoE 系统中， 例如服务器、 存储设备等以太网节点 ( ENode )可连接至 FCoE交换机（ FCoE Fowarders, FCF )的以太网接 口， 再由 FCF的 FC接口连接至 FC网络。

具体说， 参见图 1 , 每个 ENode及其连接的 FCF之间， 不但具有以 太层中的以太网接口间的物理链路，还具有 FC层中的虚拟节点（ Virtual N Port, VN ) 口与虚拟光纤通道（ VFC ) 口之间的虚拟逻辑链路、 筒称 虚链路， 即 VN口 ->ENode以太网接口 ->FCF以太网接口 ->VFC口所形 成的逻辑连接。

参见图 2, ENode与 FCF之间的虚链路发现过程可通过 FCoE初始 化协议（ FCoE Initialization Protocol, FIP )报文来实现， 具体包括如下 步骤：

步骤 201 , ENode通过其 VN口向所有 FCF中优先级最高或交换机 名取值最大的 FCF 的 VFC 口发送 FIP 协议的发现请求报文 （FIP Discovery Solicitation )。

步骤 202, FCF对 ENode地址模式进行检查。

步骤 203 , FCF对 ENode地址模式检查通过后， 通过其 VFC口向 ENode 的 VN 口返回 FIP 协议的请求通告报文 （ FIP Discovery Advertisements )。

步骤 204, ENode对请求通告报文进行最大长度（ MAX size )检查、 并获取 FCF的物理（ MAC )地址。

步骤 205 , ENode在 MAX size检查通过后， 通过其 VN口向 FCF 的 VFC口发送承载有光纤通道注册（ FLOGI )报文的虚链路实例化请求 才艮文 ( Virtual Link Instantiation Request )。

步骤 206, FCF根据虚链路实例化请求报文中承载的 FLOGI报文激 活 VFC口。

步骤 207, FCF判断是否允许 ENode的 VN口注册，并在允许 ENode 的 VN 口注册的情况下， 向 ENode 的 VN 口回复承载有注册响应 ( LS_ACC )报文的虚链路应答报文（ Virtual Link Instantiation Reply )。

步骤 208, ENode根据虚链路应答报文中承载的 LS_ACC报文激活 已向 FCF的 VFC口注册的 VN口，从而建立该 VN口与 FCF的 VFC口 之间的虚链路。

至此， 虚链路发现过程结束。

这样， 基于虚链路的 FCoE系统除了具有 I/O整合、 网络统一的优 点之外，还可通过任意设置 FCF与 ENode之间不同的虚链路使 FC网络 的布局发生本质变化。

参见图 3, 假设有 2个 FCF和 4个 ENode, ENode 1-4全部按照如 图 2所示流程与 FCF1之间建立虚链路（如图 3中实线所示 ), 并通过与 FCF1之间的虚链 妻入至 FC网络； 当 FCF1发生故障时， ENodel~4 即可切换至用作备份的 FCF2、 与 FCF2之间建立虚链路（如图 3中虚线 所示）， 并通过与 FCF2之间的虚链路再接入至 FC网络， 从而使 FC网 络的布局能够实现链路备份、 进而提高网络可靠性。

然而， 在现有使 FC 网络布局实现链路备份的组网方式中， 所有 ENode在按照如图 2所示流程发现虚链路时均会接入到优先级最� �或交 换机名取值最大的同一台 FCF, 即所有 ENode在步骤 201只能够依据 FCF的优先级或交换机名等预定信息， 向优先级最高或交换机名取值最 大的同一台指定的 FCF发送发现请求报文， 从而使得一台 FCF接入了 所有 ENode、 例如图 3中的 FCF1 , 而用作备份的其它 FCF则可能长期 处于空闲状态、 例如图 3中的 FCF2。

如此一来，就会使得接入了所有 ENode的 FCF易出现报文拥塞、而 用作备份的 FCF则造成了资源浪费。 进一步地， 由于在备份切换时， 每 个 ENode均需要再执行一次如图 2所示的虚链路发现过程，从而使得虚 链路的切换效率不高。 发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种 FCoE系统中的虚链路发现控制方法、 以及一种 FCoE系统， 能够减少报文拥塞、 并提高资源利用率。

本发明提供的一种 FCoE系统中的虚链路发现控制方法， 该方法应 用于以太网节点 ENode与 FCoE交换机 FCF之间， 其中若干 ENode和 FCF被划分至不同的虚拟网络， 每个 ENode的虚拟节点 VN 口和每个 FCF的虚拟光纤通道 VFC 口分别设置有所属虚拟网络的虚拟网络标识 VN ID , 且该控制方法包括如下步骤：

al、 ENode通过其 VN口向各 FCF的 VFC口发送 FCoE初始化协议 FIP发现请求报文， 所述 FIP发现请求报文中携带有该 VN口的 VN ID; a2、 ENode通过其 VN口接收各 FCF的 VFC口回应的 FIP请求通告 报文， 所述 FIP请求通告报文中携带有该 VFC口的 VN ID;

a3、 ENode将其 VN口的 VN ID与各 FIP请求通告报文中携带的 VN ID进行匹配， 并优先向匹配的 VN ID所对应的 VFC 口注册、 以使其 VN口与该 VFC口之间建立虚链路。

所述步骤 a2进一步包括： ENode将回应 FIP请求通告 文的所有 FCF添加至其维护的可接入 FCF列表中；

所述步骤 a3之后进一步包括： 在 ENode的 VN口连接的 VFC口所 在 FCF发生故障时， ENode向其维护的可接入 FCF列表中任意 FCF的 VFC口重新发起 VN口的注册。

所述步骤 al进一步包括：触发该 VN口对应的表示收集时间的定时 器；

该方法进一步包括： 在所述定时器计时到达时结束所述步骤 a2、 执 行所述步骤 a3。

包括所述 FIP发现请求报文和所述 FIP请求通告报文在内的所有类 型的 FIP报文， 均将 VN ID携带于其报文头的保留字段中。

所述步骤 a3进一步包括： 在不存在匹配的 VN ID时， 向默认值为 表示所述保留字段未携带任何内容的 VFC口发起注册。

本发明提供的另一种 FCoE系统中的虚链路发现控制方法， 该方法 应用于以太网节点 ENode与 FCoE交换机 FCF之间， 其中若干 ENode 和若干 FCF被划分至不同的虚拟网络， 每个 ENode的虚拟节点 VN口 和每个 FCF的虚拟光纤通道 VFC 口分别设置有所属虚拟网络标识 VN ID, 且该控制方法包括如下步骤：

bl、 FCF通过其 VFC口接收各 ENode的 VN口发送的 FCoE初始化 协议 FIP发现请求报文，所述 FIP发现请求报文中携带有该 VN口的 VN ID;

b2、 FCF通过其 VFC口向各 ENode的 VN口回应 FIP请求通告才艮 文，所述 FIP请求通告报文中携带有该 VFC口的 VN ID, 以供与该 FCF 同属一个虚拟网络的 ENode优先向该 FCF的 VFC口注册、 并建立所述 ENode的 VN口与该 VFC口之间的虚链路。

包括所述 FIP发现请求报文和所述 FIP请求通告报文在内的所有类 型的 FIP报文， 均将 VN ID携带于其报文头的保留字段中。

本发明提供的一种 FCoE系统， 包括： 具有虚拟节点 VN口的以太 网节点 ENode和具有虚拟光纤通道 VFC口的 FCoE交换机 FCF,

若干 ENode和 FCF分属于不同的虚拟网络，且属于每一虚拟网 络的 各 ENode的 VN口和各 FCF的 VFC口均具有该虚拟网络的虚拟网络标 识 VN ID;

每个 ENode,用于通过其 VN口向各 FCF的 VFC口发送 FCoE初始 化协议 FIP发现请求4艮文并接收各 FCF的 VFC口回应的 FIP请求通告 报文， 所述 FIP发现请求报文中携带有该 VN口的 VN ID, 所述 FIP请 求通告报文中携带有对应 VFC口的 VN ID; 将其 VN口的 VN ID与各 FIP请求通告报文中携带的 VN ID进行匹配，并优先向匹配的 VN ID所 对应的 VFC口注册、 以使其 VN口与该 VFC口之间建立虚链路；

每个 FCF, 用于通过其 VFC口接收各 ENode的 VN口发送的 FIP 发现请求 文， 并向各 ENode的 VN 口回应 FIP请求通告 文， 所述 FIP请求通告报文中携带有该 VFC口的 VN ID。

每个 ENode进一步用于将回应 FIP请求通告报文的所有 FCF添加至 其维护的可接入 FCF列表中， 以供其 VN口所连接的 VFC口所在 FCF 发生故障时可向可接入 FCF列表中任意 FCF的 VFC口发起注册。

每个 ENode进一步用于在通过其 VN口发送发现请求报文时触发该 VN 口所对应的用于表示收集时间的定时器， 并在该定时器计时到达时 开始执行所述匹配。

包括所述 FIP发现请求报文和所述 FIP请求通告报文在内的所有类 型的 FIP报文， 均将 VN ID携带于其报文头的保留字段中。 每个 ENode进一步用于在所有 VN ID均不匹配时， 向 VN ID取值 为表示保留字段未携带任何内容的默认值的 VFC口发起注册。

由上述技术方案可见，本发明在组网时将若干 ENode和 FCF划分至 不同虚拟网络， 从而使若干 ENode的 VN口和 FCF的 VFC口分属于不 同的虚拟网络、 并分别具有所属虚拟网络的 VN ID, 这样， ENode 的 VN口与多个 FCF的 VFC口交互各自的 VN ID,以使得各 ENode的 VN 口能够优先与同属一个 VN的 VFC 口建立虚链路， 因而使若干 ENode 分别接入至于其同属一个虚拟网络的 FCF,从而能够避免所有 ENode同 时接入至同一个 FCF, 减少了 FCF出现报文拥塞的可能、 同时还减少了 有 FCF长期空闲造成资源浪费的可能。

进一步可选地， ENode可以将回应 FIP请求通告报文的所有 FCF添 加至其维护的可接入 FCF列表中， 这样， 如果 ENode的 VN口所连接 的 VFC口所在 FCF发生故障，则为了切换至其它 FCF实现备份， ENode 可直接向其维护的可接入 FCF列表中任意 FCF的 VFC口发起 VN口注 册，从而避免与用于备份的其它 FCF之间再重复交互发现请求报文和请 求通告报文， 进而提高备份切换的效率。

此外， 本发明可以利用 FIP协议族中所有 FIP报文的报文头保留字 段来携带 VN ID, 而且， 对于不支持虚拟网络的 ENode和 FCF, 可令 VN口和 VFC口的 VN ID取值为表示表示保留字段未携带任何内容的� �� 认值 0, 从而能够提高本发明的兼容性。 附图简要说明

图 1为现有 FCoE系统中的虚链路示意图；

图 2为现有 FCoE系统中虚链路发现过程的流程示意图；

图 3为现有 FCoE系统实现 FC网络的链^^份布局的一实例示意 图；

图 4为本发明实施例 FCoE系统中虚链路发现过程的流程示意图； 图 5为本发明实施例 FCoE系统实现 FC网络的链^ ^份布局的一实 例示意图。 实施本发明的方式

为使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下参照附图 并举实施例， 对本发明进一步详细说明。

本实施例中， 在组网时将若干 ENode和 FCF划分至不同虚拟网络， 从而使若干 VN口分属于其所在 ENode的虚拟网络、并具有该虚拟网络 的虚拟网络标识（ VN ID ) , 并使若干 VFC口分属于其所在 FCF的虚拟 网络、 并分别具有该虚拟网络的 VN ID。 而且， ENode的 VN口可以与 多个 FCF的 VFC口交互各自的 VN ID, 并优先与同属一个虚拟网络的 VFC口建立虚链路。

这样，由于同属一个虚拟网络的 VN口和 VFC口分别所在的 ENode 和 FCF —定也属于同一个虚拟网络， 因而就能够使每个虚拟网络中的 ENode分别接入其所在虚拟网络中的 FCF,从而避免所有 ENode同时接 入至同一个 FCF、 减少了 FCF出现才艮文拥塞的可能， 而且， 由于每个虚 拟网络中的 FCF都可能会接入有该虚拟网络内的 ENode ,同时也就减少 了有 FCF长期空闲造成资源浪费的可能。

图 4为本发明实施例 FCoE系统中虚链路发现过程的流程示意图。 如图 4所示， ENode与其可接入的每个 FCF交互的流程如下：

步骤 401 , ENode通过其 VN口向各 FCF的 VFC口发送 FIP发现请 求报文（图 4中仅示出了一个 FCF ), 并在 FIP发现请求报文中携带该 VN口的 VN ID。 也就是说， 除了图 4中示出的 FCF之夕卜，本步骤中的 ENode还会通 过其 VN口向其它 FCF发送 FIP请求报文， 并不同于现有技术中只向优 先级最高或交换机名取值最大的一个 FCF的 VFC口发送 FIP请求报文， 因此， 本步骤可以看作是 ENode探测其可接入 FCF的过程。

步骤 402, FCF对 ENode地址模式进行检查。

实际应用中， 除了图 4中示出的 ENode, FCF还可能会接收到其它 ENode发送的 FIP发现请求 文、 并分别进行地址模式检查。

步骤 403, FCF对 ENode地址模式检查通过后， 通过其 VFC口向 ENode的 VN口回应 FIP请求通告报文， 并在该 FIP请求通告报文中携 带该 VFC口的 VN ID。

步骤 404, ENode对各 FCF的 VFC口回应的 FIP请求通告 文（图 4中仅示出了一个 FCF )进行 MAX size检查、 并获取 FCF的 MAC地 址， 然后记录该 FIP请求通告报文中携带的 VN ID。

也就是说， 除了接收图 4中示出的一个 FCF的 VFC口回应的 FIP 请求通告 文之外，本步骤中的 ENode的 VN口还会同时收到其它 FCF 的 VFC口回应的 FIP通告 文， 因此， 本步骤可以看作是 ENode收集 可接入 FCF的过程。

此外， 在本步骤中， ENode可以进一步将收集到的可接入 FCF、 即 FIP请求通告报文中携带的 VN ID对应的 VFC口所在 FCF,添加至其维 护的可接入 FCF列表中， 以备其后续连接的 FCF发生故障时可直接利 用可接入 FCF列表中的任意一个 FCF作为备份、 并通过向备份 FCF的 VFC 口发起注册实现备份切换， 从而在备份切换时可跳过步骤 401~本 步骤的处理过程而直接按照后续步骤发起 VN口的注册， 进而能够提高 备份切换效率。

实际应用中， 可以为每个 VN口设置一表示收集时间的定时器， 并 在步骤 401通过 VN 口发送发现请求"¾文时， 由 ENode进一步触发该 VN 口所对应的定时器， 在该定时器计时到达时结束本步骤所执行的收 集、 并跳转至后续步骤 405。

步骤 405, ENode将其 VN口的 VN ID与其记录的各 FIP请求通告 报文中携带的 VN ID进行匹配， 并在存在匹配的 VN ID时， 确认该 VN 口与该 VN ID所对应的 VFC口属于同一 VN , 然后执行步骤 406。

步骤 406, ENode通过其 VN口向匹配的 VN ID所对应的 VFC口发 送承载有 FLOGI报文的 FIP虚链路实例化请求报文， 用以向匹配的 VN ID所对应的 VFC口注册。

步骤 407, FCF根据 FIP虚链路实例化请求报文中承载的 FLOGI报 文激活 VFC口。

步骤 408, FCF判断是否允许该 ENode的 VN口注册， 并在允许该 ENode的 VN口注册的情况下，向该 ENode的 VN口回复承载有 LS_ACC 报文的 FIP虚链路应答报文。

步骤 409, ENode激活其向 VFC口注册的 VN口、 用以使该 VN口 与 VFC口之间建立虚链路。

需要再次说明的是， 图 4中步骤 406~408的处理过程仅涉及 VN ID 匹配的一个 VFC口所在 FCF, 而图 4上述步骤 401~403的处理过程则 涉及所有可接入的 FCF。

至此， 虚链路发现过程结束。

在本实施例的虚链路发现控制方法中， 为了使 FIP发现请求报文和 FIP请求通告报文能够携带 VN ID更易于实现， 较佳地， 利用 FIP协议 族的报文头中的保留（Reserved )字段来携带 VN ID。 如此一来， ENode 和 FCF之间在虚链路发现并建立后交互的 FIP非发现通告报文、 FIP保 活（FKA )报文、 以及其它各类 FIP报文的报文头中也会携带有 VN ID。 也就是说， FIP协议族中所有类型的 FIP报文都会携带 VN ID。

此外，为 ENode和 FCF划分不同虚拟网络时，有可能存在不支持虚 拟网络的 ENode和 FCF。 而不支持虚拟网络的 ENode的 VN口和 FCF 的 VFC口所具有的 VN ID取值， 则可以设置为表示前述保留字段未携 带任何内容的默认值 0。 当然， 支持虚拟网络的 ENode的 VN口和 FCF 的 VFC口在未经设置时， VN ID取值也为上述默认值 0。

这样， 如果在步骤 405未找到匹配的 VN ID, 则表示没有与该 VN 口属于同一虚拟网络的 VFC口，这种情况有可能是由于同一虚拟网络内 的 FCF发生故障、 也有可能是由于该 VN口所在 ENode不支持虚拟网 络、 还有可能是该 VN口所在 ENode或同一虚拟网络内的 FCF未经设 置， 但无论是何种原因， 该 VN口均可以向任意 VN ID为默认值 0的 VFC口发起注册， 从而对于各种情况的 ENode和 FCF均能够兼容。

也就是说， 当存在各种情况的 ENode和 FCF需要兼容时， VN口通 过虚链路连接的 VFC口的 VN ID可能会与 VN口之前所收集的 VN ID 不一致。

以上， 是对本实施例中虚链路发现控制方法的详细说 明。 下面， 再 对本实施例中可实现虚链路发现的 FCoE系统进行详细说明。

本实施例中的 FCoE系统， 包括： 具有 VN口的 ENode、 以及具有 VFC口的 FCF, 其中， 若干 ENode和 FCF分属于不同的虚拟网络， 相 应地， 属于每一虚拟网络的 ENode的 VN口具有该虚拟网络的 VN ID、 属于每一虚拟网络的 FCF的 VFC口具有该虚拟网络的 VN ID。

每个 ENode, 用于通过其 VN口向各 FCF的 VFC口发送 FIP发现 请求报文、而不是仅向优先级最高或交换机名 称取值最大的一个 FCF发 送 FIP发现请求， 且本实施例中 ENode通过其 VN口发送的 FIP发现请 求才艮文中， 还携带有该 VN口的 VN ID; 每个 FCF, 用于在对 ENode地址模式检查通过后， 通过其 VFC口 向 ENode的 VN口回应 FIP请求通告4艮文， 回应的 FIP请求通告4艮文中 携带有该 VFC口的 VN ID;

且， 每个 ENode还用于对各 FCF的 VFC口回应的 FIP请求通告报 文进行 MAX size检查、 并获取 FCF的 MAC地址， 然后记录该 FIP请 求通告报文中携带的 VN ID, 用以实现对可接入 FCF的收集， 然后， 将 其 VN口的 VN ID与记录的各 FIP请求通告报文中携带的 VN ID进行匹 配， 并利用承载有 FLOGI报文的 FIP虚链路实例化请求报文，优先向匹 配的 VN ID所对应的 VFC口注册，以使其 VN口收到 FCF的 VFC口允 许该 VN口注册后回应的承载有 LS_ACC报文的 FIP虚链路应答报文之 后， 与该 VFC口之间建立虚链路。

为了提高备份切换的效率， 每个 ENode还可进一步用于将回应 FIP 请求通告报文的所有 FCF添加至其维护的可接入 FCF列表中， 以供其 VN口所连接的 VFC口所在 FCF发生故障时可直接向可接入 FCF列表 中任意 FCF的 VFC口发起注册。 而且， 为了控制收集可接入 FCF的时 间，每个 ENode可进一步用于在通过其 VN口发送发现请求报文时触发 该 VN口所对应的一定时器， 并在该定时器计时到达时开始执行所述匹 配。

为了使 FIP发现请求报文和 FIP请求通告报文能够携带 VN ID更易 于实现，较佳地，利用 FIP协议族的报文头中的保留字段来携带 VN ID。 如此一来， ENode和 FCF之间在虚链路发现并建立后交互的 FIP非发现 通告报文、 FIP保活 （FKA )报文、 以及其它各类 FIP报文的报文头中 也会携带有 VN ID。 也就是说， FIP协议族中所有类型的 FIP报文都会 携带 VN ID。

此外，为 ENode和 FCF划分不同虚拟网络时，有可能存在不支持虚 拟网络的 ENode和 FCF, 而不支持虚拟网络的 ENode的 VN口和 FCF 的 VFC口所具有的 VN ID取值， 则可以设置为表示前述保留字段未携 带任何内容的默认值 0。 当然， 支持虚拟网络的 ENode的 VN口和 FCF 的 VFC 口在未经设置时， VN ID取值也为上述默认值 0。 这样， 如果 ENode未找到与其 VN口匹配的 VN ID , 则表示没有与该 VN口属于同 一虚拟网络的 VFC 口， 这种情况有可能是由于同一虚拟网络内的 FCF 发生故障、 也有可能是由于该 VN口所在 ENode不支持虚拟网络、 还有 可能是该 VN口所在 ENode或同一虚拟网络内的 FCF未经设置， 但无 论是何种原因， ENode均可以通过该 VN口向任意 VN ID为默认值 0的 VFC口发起注册， 从而对于各种情况的 ENode和 FCF均能够兼容。 也 就是说， 当存在各种情况的 ENode和 FCF需要兼容时， ENode的 VN 口通过虚链路连接的 VFC口的 VN ID, 可能会与 ENode针对该 VN口 之前所收集的 VN ID不一致。

基于本实施例中的技术方案，仍可通过设置 FCF与 ENode之间不同 的虚链路使 FC 网络的布局能够实现链路备份。 参见图 5, 仍假设有 2 个 FCF和 4个 ENode, ENode 1-2按照如图 4所示流程与 FCF1之间建 立虚链路（如图 5中 ENodel~2与 FCF1之间的实线所示 )、并通过与 FCF1 之间的虚链 妻入至 FC网络， ENode3~4按照如图 4所示流程与 FCF2 之间建立虚链路（如图 5中 ENode3~4与 FCF2之间的实线所示 )、 并通 过与 FCF2之间的虚链路接入至 FC网络。 这样， FCF1和 FCF2均未接 入所有 ENode 1~4、 也均未空闲， 从而相比于现有如图 3所示的方式， 减少了 FCF出现报文拥塞的可能、 同时还减少了有 FCF长期空闲造成 资源浪费的可能。

而当 FCF1发生故障时， ENodel~2即可直接依据各自维护的可接入 FCF列表切换至用作备份的 FCF2、 与 FCF2之间建立虚链路（如图 5 中 ENodel~2与 FCF2虚线所示；)， 并通过与 FCF2之间的虚链路再接入 至 FC网络； 当 FCF2发生故障时， ENode3~4即可直接依据各自维护的 可接入 FCF列表切换至用作备份的 FCF1、与 FCF1之间建立虚链路（如 图 5中 ENode3~4与 FCF1之间的虚线所示 ), 并通过与 FCF2之间的虚 链路再接入至 FC网络。 这样， 就避免了在切换时重复交互 FIP发现请 求报文和 FIP请求通告报文、 以及地址模式检查等过程， 从而提高了备 份切换效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换以 及改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。