CN101471863A - 网络间数据处理方法、装置及其转换网关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络间数据处理方法、装置及其转换网关。方法包括：接收从存储区域网络传输的FC帧，从所述FC帧中获取FCP服务优先级；根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包，使所述IP数据包以所述IP服务优先级在IP网络中传输。装置包括：第一接收模块、第一解析模块、第一分类模块、第一封装模块、第一发送模块和第一映射模块。本发明实现了两个网络之间服务优先级的转换，使数据在整个传输过程中具有相应服务优先级，保证了网络之间数据传输的服务质量保证。

Description

网络间数据处理方法、装置及其转换网关

技术领域

本发明涉及一种数据处理方法及装置，特别是一种网络间数据处理方法、装置及其转换网关。

背景技术

随着信息化社会的发展，各行各业都在建设适用于本行业应用的IT系统，尤其是电信、金融等数据密集型行业，所建设的IT系统规模越来越大，对数据计算能力和数据存储能力的需求越来越高。当IT系统应用需求逐步面向数据应用时，需要数据存储系统具备数据集中、密集数据存取、海量数据、实时数据分发、数据整合、数据管理、数据交换、数据迁移、数据重用、数据分发、数据安全性、数据可管理性等能力，而数据仓库系统、决策支持系统、负载均衡、集群系统、备份系统、容错系统、高可用系统等等越来越多的应用系统实施实例表明，对数据应用系统基础体系结构进行设计和规划的重点，已从传统的以服务器、网络设备为核心演化为以存储系统设计和规划为核心。

目前，应用中的数据应用系统需要对重要数据进行实时或定期的备份或容灾。为实现将一个网络系统中的数据备份到远端的备份中心，现有技术通常在网络之间设置网关设备，将在一个网络中传输的数据包封装成另一个网络中传输的数据包，并通过该网络将数据传送到远端备份中心，并由远端备份中心的网关设备解封装，通过远端备份中心的网络将数据传输到相应的存储设备。期间，不同的网络系统使用不同的协议进行数据传送和交换，同时不同的协议分别定义了所传输数据包的服务优先级。例如，存储区域网络采用光纤通道协议，为数据传送和交换提供了不同的服务优先级；又如，IP网络中也建立了比较成熟的服务质量机制。存储区域网络(Storgage AreaNetwork，简称SAN)是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网，用以提供任意两个端口之间的通信通道，实现服务器、数据存储设备以及数据存储设备之间的数据传送。

但现有技术在使用网关设备将一个网络中传输的数据包封装成另一个网络中传输的数据包后，前一个网络中各种不同的服务优先级无法体现到后一个网络中，使传输的数据包在经过网络转换后，没有得到相应服务质量保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种网络间数据处理方法、装置及其转换网关，可以实现存储区域网络和IP网络之间服务优先级的转换，使数据在整个传输过程中具有相应的服务优先级，保证网络之间数据传输的服务质量保证。

为实现上述目的，本发明提供了一种网络间数据处理方法，包括：

接收从存储区域网络传输的FC帧，从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；

将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包，使所述IP数据包以所述IP服务优先级在IP网络中传输。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种网络间数据处理装置，包括：

第一接收模块，用于接收从存储区域网络传输的FC帧；

第一解析模块，与所述第一接收模块连接，用于从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

第一映射模块，用于存储预先设置的服务优先级映射表；

第一分类模块，与所述第一解析模块和第一映射模块连接，用于从所述第一解析模块获得FCP服务优先级，通过所述第一映射模块存储的服务优先级映射表，获得与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；

第一封装模块，分别与所述第一接收模块和第一分类模块连接，用于将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包；

第一发送模块，与所述第一封装模块连接，用于按照所述IP服务优先级在IP网络中传输所述IP数据包。

为实现上述目的，本发明提供了另一种网络间数据处理方法，包括：

接收从IP网络传输的IP数据包；

从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；

根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；

根据FC网络地址封装FC帧，并将所述FCP服务优先级设置在所述FC帧中，使所述FC帧以所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输。

为了实现上述目的，本发明还提供了另一种网络间数据处理装置，包括：

第三接收模块，用于接收从IP网络传输的IP数据包；

第三解析模块，与所述第三接收模块连接，用于从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

第三映射模块，用于存储预先设置的服务优先级映射表；

第三分类模块，与所述第三解析模块和第三映射模块连接，用于从所述第三解析模块获得IP服务优先级，通过所述第三映射模块存储的服务优先级映射表，获得与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；

第三封装模块，分别与所述第三解析模块和第三分类模块连接，用于封装所述FC帧，且将FCP服务优先级设置在FC帧中；

第三发送模块，与所述第三封装模块连接，用于按照所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输所述FC帧。

为了实现上述目的，本发明进一步提供了一种转换网关，包括前述的网络间数据处理装置，网络间数据处理装置分别连接存储区域网络和IP网络。

本发明提出了一种网络间数据处理方法、装置及转换网关，通过从一个网络的数据包中提取服务优先级标识，为该数据包对应另一个网络中的优先级级别，当该网络的数据包被封装为另一网络的数据包时，将该优先级标识放入数据包头中，以保证该数据包在另一网络中的传送质量。本发明实现了存储区域网络和IP网络之间服务优先级的转换，使数据在整个传输过程中具有相应服务优先级，保证了网络之间数据传输的服务质量保证。大型数据中心由于数据的重要性，需要在异地进行远程的数据容灾备份，因此，本发明通过对SAN中的服务优先级与IP网络服务优先级进行转换，从而在数据容灾备份时，保证了数据服务优先级的保留，保证了容灾数据的完整性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明网络间数据处理方法第一实施例的流程图；

图2为本发明网络间数据处理方法第一实施例中直接封装方案的流程图；

图3为本发明网络间数据处理方法第一实施例中解包封装方案的流程图；

图4为本发明网络间数据处理方法第二实施例的流程图；

图5为本发明网络间数据处理方法第三实施例的流程图；

图6为本发明网络间数据处理装置第一实施例的结构示意图；

图7为本发明网络间数据处理装置第一实施例中直接封装方案的结构示意图；

图8为本发明网络间数据处理装置第一实施例中解包封装方案的结构示意图；

图9为本发明网络间数据处理装置第二实施例的结构示意图；

图10为本发明网络间数据处理装置第三实施例的结构示意图；

图11为本发明网络间数据处理方法另一实施方案的流程图；

图12为本发明网络间数据处理装置另一实施方案的结构示意图；

图13为本发明网络间数据处理系统的结构示意图。

附图标记说明：

11—第一接收模块；     12—第一解析模块；     13—第一分类模块；

14—第一封装模块；     15—第一发送模块；     16—第一映射模块；

21—第二接收模块；     22—第二解析模块；     23—第二发送模块；

31—第三接收模块；     32—第三解析模块；     33—第三分类模块；

34—第三封装模块；     35—第三发送模块；     36—第三映射模块；

141—第一标记单元；    142—第一封装单元；    143—第二解析单元；

144—第二标记单元；    145—第二封装单元；    341—第三标记单元；

342—第三映射单元；    343—第三封装单元；    100—第一存储区域网络；

200—IP网络；          300—第二存储区域网络；400—第一转换网关；

500—第二转换网关；    110—第一服务器；      120—第一磁盘阵列；

310—第二服务器；      320—第二磁盘阵列。

具体实施方式

本发明提供了一种在存储区域网络和IP网络之间通过网络服务优先级的转换、使数据在整个传输过程中具有相应服务优先级的网络间数据处理方法、网络间数据处理装置以及转换网关，以保证网络之间的数据传输得到相应的服务质量保证。为此，首先将存储区域网络和IP网络中涉及本发明技术方案的相关技术内容简单说明。

存储区域网络使用的光纤通道协议(Fibre Channel Protocol，简称FCP)定义了SAN中数据传输的服务优先级，可以保证数据以不同的服务优先级进行数据传送和交换。其中，光纤通道(Fibre Channel，简称FC)的各组成部分包括：

(1)FC-0：物理媒体接口；

(2)FC-1：数据加密和解密以及在物理媒体上传输的物理链路控制信息；

(3)FC-2：传输构成协议信息单元的帧、序列以及交换；

(4)FC-3：提供诸如分段处理、搜寻组以及组播等先进技术所需要的通用服务；

(5)FC-4：运行在光纤通道上的应用程序接口，如FC协议中的SCSI。

FCP为一些上层协议承载于光纤通道提供了传输途径，这些上层协议包括：智能外围设备接口(IPI)，SCSI命令簇，IP协议等。根据在N_Port间建立和维持连接的不同机制，以及上层应用所要求的传输完整性，FCP在FC-2层根据数据端口建立和维持连接的不同机制，为数据传送和交换提供了6种不同的服务优先级：

(1)Class1服务，是面向连接的，使用帧发送应答，定义两个设备之间的专用连接，在两个设备点到点的连接中可以使用Class1服务；

(2)Class2服务，是无连接的，避免了面向连接和专用带宽，提供对帧发送的确认；

(3)Class3服务，是无连接的，类似于IP网络中的数据报服务(UDP/IP)，数据帧从发送者向目的地发送，接收方不予确认，依靠上层协议恢复传输错误；

(4)Class4服务，是面向连接的，定义了FC结构中的虚拟电路的概念；Class4服务支持服务质量，允许一个或者多个通信对之间使用多个虚拟电路，并为每个虚拟电路配置不同的QoS参数；

(5)Class6服务，定义了组播服务；

(6)ClassF服务，是针对特定的交换机到交换机通信的服务，类似于Class2服务，是无连接的，要求传输确认和失败确认。ClassF服务只有在E_Ports使用，用于交换路由，命名服务和交换机加入网络的通知。

在FCP中，不同服务优先级下的数据都有特定的优先级标识，FC-2数据帧都以帧开始(SOF)字段开始，在本发明中，以此字段作为服务优先级标识。

IP网络中已经建立了比较成熟的服务质量(Quality of Service，简称QoS)机制。标准IP协议在IP包头中配置了专为保证数据包转发优先级的服务类型TOS字段，MPLS网络中也设置了DSCP字段。QoS是指网络通信过程中，允许用户业务在丢包率、延迟、抖动和带宽等方面获得可预期的服务水平。QoS目标是：避免并管理IP网络拥塞；减少IP报文的丢失率；调控IP网络的流量；为特定用户或特定业务提供专用带宽；支撑IP网络上的实时业务等。QoS主要有二种模型：其一是综合服务(IntServ)模型，其二是区分服务(DiffServ)模型。IntServ模型中，业务通过信令向网络申请特定的QoS服务，网络在流量参数描述的范围内，预留资源以承诺满足该请求；DiffServ模型中，当网络出现拥塞时，根据业务的不同服务优先级约定，有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题。由于本发明中IP网络侧采用的QoS协议为DiffServ，因此这里主要说明DiffServ模型。DiffServ模型的目的是当网络出现拥塞时，根据不同的服务优先级要求，有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞，采用相对优先权机制，有区别地控制不同信息流的分组聚类和转发行为，从而在保证服务质量和解决拥塞之间取得一个良好的折衷。其工作原理具体为：

(1)业务在进入DiffServ网络时，基于区分业务码(Diffserv Code Point，简称DSCP)或IP优先级进行业务流聚合，会聚成一个行为集合(BehaviorAggregate，简称BA)；

(2)DiffServ节点通过判别分组头中的优先级来执行每跳行为(Per-HopBehavior，简称PHB)，PHB有三种类型：

●快速转发(Expedited Forwarding，简称EF)；

●确保转发(Assured Forwarding，简称AF)，分为四个类；

●尽力传送(Best Effort，简称BE)。

EF方式不用考虑其他流量是否分享其链路，适用于低时延、低丢失、低抖动、确保带宽的优先业务(如虚租用线路)；AF分为四类，每个AF类又分为三个丢弃优先级，可以对相应业务进行优先级细分，QoS性能参数低于EF类型；类型选择(Class Selector，简称CS)是从IP TOS字段演变而来，共8类；BE是CS中特殊一类，没有任何保证，AF类超限后可以降级为BE类。

DiffServ取代了IP服务类型(TOS)字段改名为DS字段，并用它承载IP包服务所要求的信息，目前工作组已经定义了DSCP与PHB的映射关系，见表1，但同时也允许ISP自行定义具有本地意义的映射关系。

表1 DSCP与PHB的映射关系表

 

DSCP	PHB	说明
			101110	EF	绝对QoS
001XXX	AF1	QoS介于EF和BE之间。每一种AF可以划分为三种优先级，共12种
			010XXX	AF2
011XXX	AF3
			100	AF4
000000	BE	尽力而为业务

在本发明下述实施例中将涉及FCIP(Fibre Channel over IP)和iFCP(Internet Fibre Channel Protocol)。基于IP协议的光纤通道(FCIP)是一种基于存储网络技术的IP协议，FCIP的机制允许光纤通道在IP网络上的SAN设备之间进行更简单的数据传输。FCIP协议是通过IP网络进行存储数据传输的一种方式，这个协议提升了存储数据的传输能力和性能。FCIP协议包含二大逻辑实体：FCIP实体(FCIP Entity)和FC实体(FC Entity)，而FCIP实体又包含二个逻辑实体：FCIP连接端点(FCIP Link Endpoint)和FCIP控制与服务模块(FCIP Control and Services Module)。当FCIP实体要建立一个TCP连接时，首先要确定目的IP地址及相应的IP安全参数；之后，需要确定目的地FC/FCIP实体的唯一标识，TCP连接参数、QoS信息。当以上信息确定后，则可以此为基础，向对端发起TCP连接请求。如果对端接受连接请求，则FCIP实体将首先向对端发送一个FCIP特殊帧(FCIPSpecial Frame，简称FSF)，之后，此FCIP实体将等待FSF回应，当回复信息在限定时间内返回，并确认无误后，FCIP实体将在此连接上应用特定的QoS机制，并进行其它的相应操作，进入通信阶段。iFCP是一个网关到网关的协议，为TCP/IP网络上的FC端设备提供FC网络服务，可以实现端到端的IP连接。FC存储阵列、HBA(主机总线适配器，Host Bus Adapter)、交换机等可以直接连接到iFCP网关上。

本发明下述技术方案根据SAN和IP网络中服务优先级情况(FCIP提供class2、class3、class4的服务，iFCP仅提供class2和class3的服务)，预先设置了服务优先级映射表，将FCP提供的服务优先级与IP中的相关服务优先级一一对应，见表2。

表2 服务优先级映射表

 

FCP服务优先级	IP服务优先级(QoS)
		Class2服务	AF2
Class3服务	BE
		Class4服务	AF1

表2中所提供的服务优先级映射关系只是一种说明，在实际使用中可根据实际情况调整其对应关系。

图1为本发明网络间数据处理方法第一实施例的流程图，具体为：

步骤1100、接收从存储区域网络传输的FC帧，从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

步骤1200、根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；

步骤1300、将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包，使所述IP数据包以所述IP服务优先级在IP网络中传输。

其中，步骤1100具体为：接收从存储区域网络传输的FC帧；将所述FC帧解包，获取FC帧的SOF字段，从8bit的SOF字段中获取其前4个bit；获取FCP服务优先级。

其中，步骤1200具体为：读取预先设置的服务优先级映射表；在所述服务优先级映射表中获得与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级。

本实施例涉及从存储区域网络到IP网络过程的数据处理方案。首先从存储区域网络接收FC帧，FC帧中包含有FCP服务优先级，FC帧在存储区域网络中以FCP服务优先级进行数据传送和交换。之后获取FC帧中的SOF字段，据此字段作为FCP服务优先级。随后读取表2所示的服务优先级映射表，先查找到FCP服务优先级，然后定位到其对应内容，即可获得与FCP服务优先级(例如Class2服务)相对应的IP服务优先级(例如AF2)。最后将FC帧封装成包括IP服务优先级的IP数据包，按照IP服务优先级在IP网络中传输该IP数据包。

具体地，获取FC帧中的SOF字段具体为：对于Class1服务，相应的帧边界标识有SOFc1，SOFi1，SOFn1，发起连接的第一个数据序列的第一个帧以SOFc1开始，随后的数据序列的第一个帧以SOFi1开头，其它帧以SOFn1开头；对于Class2服务，服务的第一个帧以SOFi2开头，随后的帧都以SOFn2开头；对于Class3服务，服务的第一个帧以SOFi2开头，随后的帧都以SOFn2开头；对于Class4服务，通过SOFc4作为第一个帧激活电路，之后数据传输序列的第一个帧以SOFi4开头，其余帧以SOFn4开头，此服务可提供虚电路服务，在虚电路上可以提供特定的QoS机制，这种情况下，可由数据帧头部的虚电路标识(VC_ID)字段来标识特定的虚电路；对于Class6服务，它的数据帧边界标识与class 1服务相同，由帧头里的D_ID字段区分优先级。

本实施例上述技术方案中，将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包包括二种实现方案，其一为直接封装方案，其二为解包封装方案。

图2为本发明网络间数据处理方法第一实施例中直接封装方案的流程图，在图1所示技术方案中，所述步骤1300具体为：

步骤1311、将所述IP服务优先级加入到IP包头的TOS字段中；

步骤1312、在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包。

上述技术方案是针对FCIP机制所采取的处理方式，实际上是FC帧直接封装为IP数据包。根据前述步骤中得到的IP服务优先级，将该IP服务优先级加入IP包头的TOS字段，之后不对FC帧进行任何解包或转换处理，直接在FC帧外面加装TCP包头和IP包头，最后封装成IP数据包。

图3为本发明网络间数据处理方法第一实施例中解包封装方案的流程图，在图1所示技术方案中，所述步骤1300具体为：

步骤1321、解析所述FC帧，删除其中的FC-2层，根据预先设置的地址查找表将FC网络地址映射到IP地址上；

步骤1322、将所述IP服务优先级和IP地址加入到IP包头中，其中所述IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

步骤1323、在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包。

上述技术方案是针对iFCP机制所采取的处理方式，实际上是FC帧解包后加装IP包头。首先解析FC帧，删除其中的FC-2层，根据预先设置的地址查找表将FC网络地址映射到IP地址上，将该IP地址加入到IP包头中，同时根据前述步骤中得到的IP服务优先级，将该IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段；之后在FC帧外面加装TCP包头和IP包头，封装成IP数据包。

图3所示技术方案与图2所示技术方案的不同之处在于，该技术方案对封装的FC帧进行了修改，在协议实现中删除了FC-2层(用于保障底层传输和路由功能)。对于去除FC-2层后所缺失的路由功能(即FC-2对应的功能)，将24位的FC网络地址映射到一个惟一的IP地址上，以提供本地IP编址，从而实现FC路由功能。这种模式设置有一个远程设备地址和本地代理地址的转换表，进行FC网络地址到IP地址的映射，在网络通信时，根据地址转换表进行路由寻址转送数据。

图4为本发明网络间数据处理方法第二实施例的流程图，具体为：

步骤2100、接收从存储区域网络传输的FC帧，从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

步骤2200、根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；

步骤2300、将所述IP服务优先级加入到IP包头的TOS字段中；

步骤2400、在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包，使所述IP数据包以所述IP服务优先级在IP网络中传输；

步骤2500、接收从IP网络传输的IP数据包；

步骤2600、从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头；

步骤2700、使所述FC帧以所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输。

本实施例涉及从存储区域网络到IP网络、再从IP网络到存储区域网络过程中的数据处理方案。当数据从存储区域网络向IP网络传输时，处理过程同本发明网络间数据处理方法第一实施例直接封装方案所述。当数据从IP网络向存储区域网络传输时，首先从IP网络接收IP数据包，IP数据包的IP包头中包含有IP服务优先级，IP数据包在IP网络中以IP服务优先级进行数据传送和交换。之后从IP数据包中解析出FC帧和IP包头，将IP包头去掉即得到原始的FC帧，FC帧的SOF字段中定义了FCP服务优先级，按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输该FC帧。

本实施例是针对FCIP机制所采取的处理方式，当数据从存储区域网络向IP网络传输时将FC帧直接封装为IP数据包，当数据从IP网络向存储区域网络传输时直接解封装，去掉IP包头即得到原始的FC帧。

图5为本发明网络间数据处理方法第三实施例的流程图，具体为：

步骤3100、接收从存储区域网络传输的FC帧，从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

步骤3200、根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；

步骤3300、解析所述FC帧，删除其中的FC-2层，根据预先设置的地址查找表将FC网络地址映射到IP地址上；

步骤3400、将所述IP服务优先级和IP地址加入到IP包头中，其中所述IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

步骤3500、在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包，使所述IP数据包以所述IP服务优先级在IP网络中传输；

步骤3600、接收从IP网络传输的IP数据包；

步骤3700、从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

步骤3800、根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；

步骤3900、根据FC网络地址封装FC帧，并将所述FCP服务优先级设置在所述FC帧中，使所述FC帧以所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输。

其中，步骤3700具体为：

将所述IP数据包解包，解析出FC帧和IP包头；

从所述IP包头中获取IP地址，并获取IP包头的TOS字段；

从所述TOS字段中获取IP服务优先级。

其中，步骤3800中根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级具体为：

读取预先设置的服务优先级映射表；

在所述服务优先级映射表中获得与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级。

本实施例涉及从存储区域网络到IP网络、再从IP网络到存储区域网络过程中的数据处理方案。当数据从存储区域网络向IP网络传输时，处理过程同本发明网络间数据处理方法第一实施例解包封装方案所述。当数据从IP网络向存储区域网络传输时，首先从IP网络接收IP数据包，IP数据包的IP包头中包含有IP服务优先级，IP数据包在IP网络中以IP服务优先级进行数据传送和交换。之后从IP数据包中解析出FC帧和IP包头，由于IP包头中有IP服务优先级和IP地址，可以从IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中。随后一方面根据表2所示的服务优先级映射表获得与IP服务优先级(例如AF2)相对应的FCP服务优先级(例如Class2服务)，另一方面根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址。最后根据FC网络地址封装FC帧，同时将FCP服务优先级设置在FC帧的SOF字段中，按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输该FC帧。

本实施例是针对iFCP机制所采取的处理方式，当数据从存储区域网络向IP网络传输时将FC帧解包后封装为IP数据包，当数据从IP网络向存储区域网络传输时进行解包后重新封装，得到重新构建的FC帧。

图6为本发明网络间数据处理装置第一实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例网络间数据处理装置包括第一接收模块11、第一解析模块12、第一分类模块13、第一封装模块14、第一发送模块15和第一映射模块16，第一接收模块11用于接收从存储区域网络传输的FC帧，FC帧中包含有FCP服务优先级；第一解析模块12与第一接收模块11连接，用于从FC帧中获取FCP服务优先级；第一映射模块16用于存储预先设置的服务优先级映射表；第一分类模块13与第一解析模块12和第一映射模块16连接，用于从第一解析模块13获得FCP服务优先级，通过第一映射模块16存储的服务优先级映射表，获得与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；第一封装模块14分别与第一接收模块11和第一分类模块13连接，用于将FC帧封装成包括IP服务优先级的IP数据包；第一发送模块15与第一封装模块14连接，用于按照IP服务优先级在IP网络中传输IP数据包。

本实施例涉及从存储区域网络到IP网络过程的数据处理方案。首先第一接收模块11从存储区域网络接收FC帧，并分别发送给第一解析模块12和第一封装模块14，FC帧中包含有FCP服务优先级，FC帧在存储区域网络中以FCP服务优先级进行数据传送和交换。第一解析模块12接收到FC帧后，获取FC帧中的SOF字段，据此字段作为FCP服务优先级，将FCP服务优先级发送给第一分类模块13。第一分类模块13获得FCP服务优先级后，从第一映射模块16中读取服务优先级映射表，根据该服务优先级映射表即可获得与FCP服务优先级(例如Class2服务)相对应的IP服务优先级(例如AF2)，将IP服务优先级发送给第一封装模块14。第一封装模块14从第一分类模块13获得IP服务优先级、从第一接收模块11接收FC帧后，将FC帧封装成包括IP服务优先级的IP数据包，发送给第一发送模块15，最后由第一发送模块15按照IP服务优先级在IP网络中传输IP数据包。其中服务优先级映射表可以采用表2所示结构，记载了FCP服务优先级与IP服务优先级的对应关系，服务优先级映射表可以采用HashMap形式，以FCP服务优先级作为主键，IP服务优先级作为目标内容。

本实施例上述技术方案中，用于将FC帧封装成包括IP服务优先级的IP数据包的第一封装模块14中包括二种实现方案，其一为直接封装方案，其二为解包封装方案。

图7为本发明网络间数据处理装置第一实施例中直接封装方案的结构示意图。在图6所示技术方案中，第一封装模块14包括第一标记单元141和第一封装单元142，第一标记单元141与第一分类模块13连接，用于将所述IP服务优先级加入到IP包头的TOS字段中；第一封装单元142分别与第一接收模块11和第一标记单元141连接，用于在FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包，并发送给第一发送模块15。上述技术方案是针对FCIP机制所采取的处理结构，实际上是FC帧直接封装为IP数据包。根据第一分类模块13得到的IP服务优先级，第一标记单元141将该IP服务优先级加入IP包头的TOS字段，将IP包头发送给第一封装单元142；第一封装单元142不对FC帧进行任何解包或转换处理，直接在FC帧外面加装TCP包头和IP包头，最后封装成IP数据包。

图8为本发明网络间数据处理装置第一实施例中解包封装方案的结构示意图。在图6所示技术方案中，第一封装模块14包括第二解析单元143、第二标记单元144和第二封装单元145，第二解析单元143与第一接收模块11连接，用于解析FC帧，删除其中的FC-2层，根据预先设置的地址查找表将FC网络地址映射到IP地址上；第二标记单元144与第一分类模块13和第二解析单元143连接，用于将IP服务优先级和IP地址加入到IP包头中，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；第二封装单元145分别与第二解析单元143和第二标记单元144连接，用于在FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包。上述技术方案是针对iFCP机制所采取的处理结构，实际上是FC帧解包后加装IP包头。第二解析单元143首先解析FC帧，删除其中的FC-2层，根据预先设置的地址查找表将FC网络地址映射到IP地址上，之后第二标记单元144将该IP地址加入到IP包头中，同时根据从第一分类模块13得到的IP服务优先级，将该IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段；最后第二封装单元145在FC帧外面加装TCP包头和IP包头，封装成IP数据包。

图9为本发明网络间数据处理装置第二实施例的结构示意图。如图9所示，本实施例网络间数据处理装置包括第一接收模块11、第一解析模块12、第一分类模块13、第一封装模块14、第一发送模块15和第一映射模块16，还包括第二接收模块21、第二解析模块22和第二发送模块23，其中第二接收模块21用于接收从IP网络传输的IP数据包；第二解析模块22与第二接收模块21连接，用于从IP数据包中解析出FC帧和IP包头；第二发送模块23与第二解析模块22连接，用于按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输FC帧。

本实施例涉及从存储区域网络到IP网络、再从IP网络到存储区域网络过程中的数据处理方案。当数据从存储区域网络向IP网络传输时，其工作过程同本发明网络间数据处理装置第一实施例直接封装方案所述。当数据从IP网络向存储区域网络传输时，首先第二接收模块21从IP网络接收IP数据包，并发送给第二解析模块22，IP数据包的IP包头中包含有IP服务优先级，IP数据包在IP网络中以IP服务优先级进行数据传送和交换。第二解析模块22接收到IP数据包后，从IP数据包中解析出FC帧和IP包头，将IP包头去掉即得到原始的FC帧，发送给第二发送模块23。最后由第二发送模块23按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输该FC帧。

本实施例是针对FCIP机制所采取的处理方式，当数据从存储区域网络向IP网络传输时将FC帧直接封装为IP数据包，当数据从IP网络向存储区域网络传输时直接解封装，去掉IP包头即得到原始的FC帧。

图10为本发明网络间数据处理装置第三实施例的结构示意图。如图10所示，本实施例网络间数据处理装置包括第一接收模块11、第一解析模块12、第一分类模块13、第一封装模块14、第一发送模块15和第一映射模块16，还包括第三接收模块31、第三解析模块32、第三分类模块33、第三封装模块34、第三发送模块35和第三映射模块36，其中第三接收模块31用于接收从IP网络传输的IP数据包；第三解析模块32与第三接收模块31连接，用于从IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；第三映射模块36用于存储预先设置的服务优先级映射表；第三分类模块33与第三解析模块32和第三映射模块36连接，用于从第三解析模块32获得IP服务优先级，通过第三映射模块36存储的服务优先级映射表，获得与IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；第三封装模块34分别与第三解析模块32和第三分类模块33连接，用于封装FC帧，且将FCP服务优先级设置在FC帧的SOF字段中；第三发送模块35与第三封装模块34连接，用于按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输FC帧。

本实施例涉及从存储区域网络到IP网络、再从IP网络到存储区域网络过程中的数据处理方案。当数据从存储区域网络向IP网络传输时，其工作过程同本发明网络间数据处理装置第一实施例解包封装方案所述。当数据从IP网络向存储区域网络传输时，首先第三接收模块31从IP网络接收IP数据包，并发送给第三解析模块32，IP数据包的IP包头中包含有IP服务优先级，IP数据包在IP网络中以IP服务优先级进行数据传送和交换。第三解析模块32接收到IP数据包后，从IP数据包中解析出FC帧和IP包头，并从IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中，将IP服务优先级向第三分类模块33发送，将IP地址向第三封装模块34发送。第三分类模块33获得IP服务优先级后，从第三映射模块36中读取服务优先级映射表，根据该服务优先级映射表即可获得与IP服务优先级(例如AF2)相对应的FCP服务优先级(例如Class2服务)，将FCP服务优先级发送给第三封装模块34。第三封装模块34从第三分类模块33获得FCP服务优先级、从第三解析模块32获得IP地址后封装FC帧，且将FCP服务优先级设置在FC帧的SOF字段中，并向第三发送模块35发送。最后由第三发送模块35按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输该FC帧。其中第三封装模块34包括第三标记单元341、第三映射单元342和第三封装单元343，第三标记单元341与第三分类模块33连接，用于将FCP服务优先级设置在FC帧的SOF字段中；第三映射单元342与第三解析模块32连接，用于根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；第三封装单元343分别与第三标记单元341和第三映射单元342连接，用于根据FC网络地址封装FC帧，向第三发送模块35发送。其中服务优先级映射表可以采用表2所示结构，记载了IP服务优先级与FCP服务优先级的对应关系，服务优先级映射表可以采用HashMap形式，以IP服务优先级作为主键，FCP服务优先级作为目标内容。

本实施例是针对iFCP机制所采取的处理方式，当数据从存储区域网络向IP网络传输时将FC帧解包后封装为IP数据包，当数据从IP网络向存储区域网络传输时进行解包后重新封装，得到重新构建的FC帧。

图11为本发明网络间数据处理方法另一实施方案的流程图，具体为：

步骤4100、接收从IP网络传输的IP数据包；

步骤4200、从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

步骤4300、根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；

步骤4400、根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；

步骤4500、根据FC网络地址封装FC帧，并将所述FCP服务优先级设置在所述FC帧中，使所述FC帧以所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输。

其中，步骤4200具体为：将所述IP数据包解包，解析出FC帧和IP包头；从所述IP包头中获取IP地址，并获取IP包头的TOS字段；从所述TOS字段中获取IP服务优先级。

其中，步骤4300具体为：读取预先设置的服务优先级映射表；在所述服务优先级映射表中获得与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级。

本实施方案涉及从IP网络到存储区域网络过程中的数据处理方案。当数据从IP网络向存储区域网络传输时，首先从IP网络接收IP数据包，IP数据包的IP包头中包含有IP服务优先级，IP数据包在IP网络中以IP服务优先级进行数据传送和交换。之后从IP数据包中解析出FC帧和IP包头，由于IP包头中有IP服务优先级和IP地址，可以从IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中。随后一方面根据表2所示的服务优先级映射表获得与IP服务优先级(例如AF2)相对应的FCP服务优先级(例如Class2服务)，另一方面根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址。最后根据FC网络地址封装FC帧，同时将FCP服务优先级设置在FC帧的SOF字段中，按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输该FC帧。

本实施方案是针对iFCP机制所采取的处理方式，当数据从IP网络向存储区域网络传输时进行解包后重新封装，得到重新构建的FC帧。

图12为本发明网络间数据处理装置另一实施方案的结构示意图。如图12所示，本实施方案网络间数据处理装置包括第三接收模块31、第三解析模块32、第三分类模块33、第三封装模块34、第三发送模块35和第三映射模块36，用于从IP网络到存储区域网络过程中的处理方案。具体地，第三接收模块31用于接收从IP网络传输的IP数据包；第三解析模块32与第三接收模块31连接，用于从IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；第三映射模块36用于存储预先设置的服务优先级映射表；第三分类模块33与第三解析模块32和第三映射模块36连接，用于从第三解析模块32获得IP服务优先级，通过第三映射模块36存储的服务优先级映射表，获得与IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；第三封装模块34分别与第三解析模块32和第三分类模块33连接，用于封装FC帧，且将FCP服务优先级设置在FC帧的SOF字段中；第三发送模块35与第三封装模块34连接，用于按照FC帧中SOF字段定义的FCP服务优先级在存储区域网络中传输FC帧。本实施方案涉及从IP网络到存储区域网络过程中的数据处理方案。当数据从IP网络向存储区域网络传输时，其工作过程已在前面详细说明，不再赘述。

本实施方案是针对iFCP机制所采取的处理方式，当数据从IP网络向存储区域网络传输时进行解包后重新封装，得到重新构建的FC帧。

图13为本发明网络间数据处理系统的结构示意图。如图13所示，网络间数据处理系统包括通过IP网络200连接的第一存储区域网络100和第二存储区域网络300，第一存储区域网络100和IP网络200之间通过第一转换网关400连接，IP网络200和第二存储区域网络300之间通过第二转换网关500连接，第一存储区域网络100连接有第一服务器110和第一磁盘阵列120，第二存储区域网络300连接有第二服务器310和第二磁盘阵列320。当第一存储区域网络100中传输的FC帧跨越IP网络传输到第二存储区域网络300过程中，本发明实现了第一存储区域网络100中的FCP服务优先级在IP网络中得到体现、IP网络中的IP服务优先级在第二存储区域网络300中得到体现，从而保证了相同的服务优先级在整个传输过程中的完整性。具体地，第一转换网关400和第二转换网关500可以是存储路由器。

本发明第一转换网关400和第二转换网关500是在本发明网络间数据处理装置第一实施例、第二实施例、第三实施例以及另一实施方案的技术方案基础上实现的，即第一转换网关400和第二转换网关500内设置有图6～图10、图12所示本发明网络间数据处理装置，网络间数据处理装置分别连接存储区域网络和IP网络，用于实现两个网络之间服务优先级的转换，使数据在整个传输过程中具有相应服务优先级，保证网络之间数据传输的服务质量保证。本发明网络间数据处理装置进行两个网络之间服务优先级转换的处理过程可参见前述技术方案的说明，不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种网络间数据处理方法，其特征在于，包括：

接收从存储区域网络传输的FC帧，从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；

将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包，使所述IP数据包以所述IP服务优先级在IP网络中传输。

2.根据权利要求1所述的网络间数据处理方法，其特征在于，将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包具体为：

将所述IP服务优先级加入到IP包头的TOS字段中；

在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包。

3.根据权利要求2所述的网络间数据处理方法，其特征在于，还包括步骤：

接收从IP网络传输的IP数据包；

从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头；

使所述FC帧以所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输。

4.根据权利要求1所述的网络间数据处理方法，其特征在于，将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包具体为：

解析所述FC帧，删除其中的FC-2层，根据预先设置的地址查找表将FC网络地址映射到IP地址上；

将所述IP服务优先级和IP地址加入到IP包头中，其中所述IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包。

5.根据权利要求4所述的网络间数据处理方法，其特征在于，还包括步骤：

接收从IP网络传输的IP数据包；

从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；

根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；

根据FC网络地址封装FC帧，并将所述FCP服务优先级设置在所述FC帧中，使所述FC帧以所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输。

6.一种网络间数据处理装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收从存储区域网络传输的FC帧；

第一解析模块，与所述第一接收模块连接，用于从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

第一映射模块，用于存储预先设置的服务优先级映射表；

第一分类模块，与所述第一解析模块和第一映射模块连接，用于从所述第一解析模块获得FCP服务优先级，通过所述第一映射模块存储的服务优先级映射表，获得与所述FCP服务优先级相对应的IP服务优先级；

第一封装模块，分别与所述第一接收模块和第一分类模块连接，用于将所述FC帧封装成包括所述IP服务优先级的IP数据包；

第一发送模块，与所述第一封装模块连接，用于按照所述IP服务优先级在IP网络中传输所述IP数据包。

7.根据权利要求6所述的网络间数据处理装置，其特征在于，所述第一封装模块包括：

第一标记单元，与所述第一分类模块连接，用于将所述IP服务优先级加入到IP包头的TOS字段中；

第一封装单元，分别与所述第一接收模块和第一标记单元连接，用于在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包。

8.根据权利要求7所述的网络间数据处理装置，其特征在于，还包括：

第二接收模块，用于接收从IP网络传输的IP数据包；

第二解析模块，与所述第二接收模块连接，用于从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，并从所述FC帧中获取FCP服务优先级；

第二发送模块，与所述第二解析模块连接，用于按照所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输所述FC帧。

9.根据权利要求6所述的网络间数据处理装置，其特征在于，所述第一封装模块包括：

第二解析单元，与所述第一接收模块连接，用于解析所述FC帧，删除其中的FC-2层，根据预先设置的地址查找表将FC网络地址映射到IP地址上；

第二标记单元，与所述第一分类模块和第二解析单元连接，用于将所述IP服务优先级和IP地址加入到IP包头中，其中所述IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

第二封装单元，分别与所述第二解析单元和第二标记单元连接，用于在所述FC帧中加入IP包头，封装成IP数据包。

10.根据权利要求9所述的网络间数据处理装置，其特征在于，还包括：

第三接收模块，用于接收从IP网络传输的IP数据包；

第三解析模块，与所述第三接收模块连接，用于从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

第三映射模块，用于存储预先设置的服务优先级映射表；

第三分类模块，与所述第三解析模块和第三映射模块连接，用于从所述第三解析模块获得IP服务优先级，通过所述第三映射模块存储的服务优先级映射表，获得与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；

第三封装模块，分别与所述第三解析模块和第三分类模块连接，用于封装所述FC帧，且将FCP服务优先级设置在FC帧中；

第三发送模块，与所述第三封装模块连接，用于按照所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输所述FC帧。

11.根据权利要求10所述的网络间数据处理装置，其特征在于，所述第三封装模块包括：

第三标记单元，与所述第三分类模块连接，用于将所述FCP服务优先级设置在所述FC帧中；

第三映射单元，与所述第三解析模块连接，用于根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；

第三封装单元，分别与所述第三标记单元和第三映射单元连接，用于根据FC网络地址封装FC帧。

12.一种包含权利要求6～11中任一权利要求所述网络间数据处理装置的转换网关，其特征在于，所述网络间数据处理装置分别连接存储区域网络和IP网络。

13.一种网络间数据处理方法，其特征在于，包括：

接收从IP网络传输的IP数据包；

从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

根据预先设置的服务优先级映射表，获取与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；

根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；

根据FC网络地址封装FC帧，并将所述FCP服务优先级设置在所述FC帧中，使所述FC帧以所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输。

14.一种网络间数据处理装置，其特征在于，包括：

第三接收模块，用于接收从IP网络传输的IP数据包；

第三解析模块，与所述第三接收模块连接，用于从所述IP数据包中解析出FC帧和IP包头，从所述IP包头中获取IP地址和IP服务优先级，其中IP服务优先级设置在IP包头的TOS字段中；

第三映射模块，用于存储预先设置的服务优先级映射表；

第三分类模块，与所述第三解析模块和第三映射模块连接，用于从所述第三解析模块获得IP服务优先级，通过所述第三映射模块存储的服务优先级映射表，获得与所述IP服务优先级相对应的FCP服务优先级；

第三封装模块，分别与所述第三解析模块和第三分类模块连接，用于封装所述FC帧，且将FCP服务优先级设置在FC帧中；

第三发送模块，与所述第三封装模块连接，用于按照所述FCP服务优先级在存储区域网络中传输所述FC帧。

15.根据权利要求14所述的网络间数据处理装置，其特征在于，所述第三封装模块包括：

第三标记单元，与所述第三分类模块连接，用于将所述FCP服务优先级设置在所述FC帧中；

第三映射单元，与所述第三解析模块连接，用于根据预先设置的地址查找表将IP地址映射成FC网络地址；

第三封装单元，分别与所述第三标记单元和第三映射单元连接，用于根据FC网络地址封装FC帧。

16.一种包含权利要求14或15所述网络间数据处理装置的转换网关，其特征在于，所述网络间数据处理装置分别连接存储区域网络和IP网络。

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