CN102090025B - 具有发起方子网络通信的网络系统及通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种网络系统支持多种网络通信协议。以太网上的光纤通道(FCoE)发起方系统中的以太网组件网关将来自主机设备的FCoE数据分组转换为网际协议上的光纤通道(FCIP)数据分组，以传输至存储区域网络(SAN)目标系统。所述SAN目标系统可包括目标光纤通道(FC)存储设备及SAN组件网关。所述SAN组件网关将FCIP数据分组转换为SAN数据分组，以供所述目标FC存储设备使用。所述SAN数据分组可为FC协议数据分组或FCoE协议数据分组。所述SAN目标系统可提供目标FC存储设备适配器信息的发现。

Description

具有发起方子网络通信的网络系统及通信方法
技术领域
本公开总体上涉及网络系统，具体地说，涉及网络系统中的网际协议上的光纤通道（FCIP）及以太网上的光纤通道（FCoE）通信。 
背景技术
网络系统可包括多个服务器、客户端或其他网络设备以便处理、处置、通信或以其他方式操纵网络信息。例如，多客户端网络系统可通过通信网路或路径连接至服务器网络系统。服务器网络系统将信息及软件传送至通过网络系统（诸如局域网（LAN）、因特网或其他通信路径）链接的其他客户端网络系统。服务器网络系统处理来自客户端网络系统的对于数据、电子邮件、文件传输及其他网络服务的请求。 
服务器网络系统可以是文件服务器系统或存储区域网络（SAN）数据中心，其存储文件以供其他网络设备使用。服务器网络系统还可以是打印服务器网络系统，其管理用于其他网络设备的一个或多个打印机。服务器网络系统还可包括其他专用服务器网络系统。当采用多任务操作系统时，单个服务器网络系统可管理多个程序并因而同时处理多个服务器功能，诸如因特网通信、数据库管理、电子邮件及其他服务器功能。客户端网络系统（诸如远程办公室网络系统）可以以帧或数据分组的形式将数据请求发送至一个或多个服务器网络系统。以太网数据分组或帧提供了标准数据格式，用于网络系统中的网络设备至网络设备的数据传输。 
在网络系统中，尽管以太网协议为通用的通信协议，其他通信协议，如光纤通道(FC)协议，亦提供了其他通信方法。光纤通道协议提供了用于在服务器网络系统与客户端网络系统之间通信的方法。混合以太网及光纤通道协议提供了利用每种协议的特殊能力的机会。例如，光纤通道网络 设备可在网络系统的数据存储及数据检索能力中提供明显改进。光纤通道数据分组的结构与以太网数据分组不同，因此需要转换机制以在一部分或占主导地位的以太网协议网络系统内正确地工作。在此使用的术语“网际协议上的光纤通道”或“FCIP”指在网际协议(IP)网络上直接传输光纤通道帧或光纤通道数据分组的任何协议或任何系统。“以太网上的光纤通道”或“FcoE”是另一种类型的光纤通道协议。FCoE指通过以太网网络传输光纤通道帧或光纤通道数据分组的协议或系统。 
发明内容
在一个实施例中，披露了一种通信方法，包括：由以太网上的光纤通道(FCoE)发起方系统中的第一主机网络设备生成FCoE数据分组。所述方法还包括：由所述FCoE发起方系统中的所述第一主机网络设备指定所述FCoE数据分组在存储区域网络(SAN)目标系统中的目标光纤通道(FC)存储设备。所述方法还包括：由所述FCoE发起方系统中的以太网组件网关将所述FCoE数据分组转换成FCIP数据分组。所述方法还包括：由所述以太网组件网关经由IP数据路径将所述FCIP数据分组传输到所述SAN目标系统。所述方法还包括：由所述SAN目标系统中的SAN组件网关接收所述FCIP数据分组。所述方法还包括：由所述SAN组件网关从所述FCIP数据分组提取SAN数据分组，从而提供所提取的SAN数据分组。所述方法还包括：由所述SAN组件网关将所提取的SAN数据分组发送到所述目标FC存储设备。 
在另一实施例中，披露了一种网络系统，包括：以太网上的光纤通道(FCoE)发起方系统，其包括生成FCoE数据分组的第一主机网络设备。所述FCoE发起方系统包括以太网组件网关，其将所述FCoE数据分组转换成FCIP数据分组。所述网络系统包括存储区域网络(SAN)目标系统，其包括SAN组件网关和目标FC存储设备。所述网络系统还包括网际协议(IP)数据路径，其将所述FCoE发起方系统耦合到所述SAN目标系统，及将所述FCIP数据分组从所述FCoE发起方系统的所述以太网组件网关 传送到所述SAN目标系统的所述SAN组件网关。所述FCoE数据分组的目标是所述目标FC存储设备。所述SAN组件网关接收所述FCIP数据分组，从所述FCIP数据分组提取SAN数据分组，从而将所提取的SAN数据分组提供给所述目标FC存储设备。 
附图说明
附图仅例示本发明的示意性实施例且因此并非限制本发明的范围，因为本发明的概念适合其他同等有效的实施例。 
图1是具有“因特网小型计算机系统接口”(ISCSI)办公室(发起方)至“存储区域网络”SAN数据中心(目标)通信的常规网络系统的方块图； 
图2是采用所披露的网际协议上的光纤通道(FCIP)到以太网上的光纤通道(FCoE)转换能力和方法的网络系统的方块图； 
图3A至3C是示出图2的网际协议上的光纤通道(FCIP)到以太网上的光纤通道(FCoE)协议数据分组转换方法的流程图； 
图4是示出图2的网络系统的光纤通道(FC)存储区域网络(SAN)数据中心(目标)内的网络系统设备发现方法的流程图； 
图5是示出图2的网络系统的以太网上的光纤通道(FCoE)存储区域网络(SAN)数据中心(目标)内的网络设备发现方法的流程图。 
具体实施方式
以太网协议指可用于局域网(LAN)的一种类型的网络系统协议。LAN的常规规范经常采用以太网协议。以太网是由网络系统(诸如LAN)使用的基于帧的联网技术。以太网标准或协议针对网络系统中的网络设备提供了硬件及软件接口规范。以太网还提供了经由电缆调制解调器、DSL调制解调器或其他通信接口将网络系统连接到因特网。IEEE 802.3标准定义了以太网网络系统的基本结构及协议。以太网定义了多个布线及信令标准以供网络结构(fabric)的物理设备(例如路由器、交换机、网关、集线器及 其他设备)使用。网络结构是网络的物理基础结构，其实现将一个网络设备连接到另一个网络设备。网络结构一般包括连接电缆，诸如双绞线、同轴电缆、光缆或其他连通性结构。网络结构还可包括网络交换机、网络路由器、网络网关、网络集线器及其他连接网络设备，它们共享公共带宽及网络协议，诸如以太网、光纤通道或其他网络协议。 
以太网网络设备使用一般称为以太网数据分组的以太网帧来传输数据。以太网数据分组可为可变长度数据传输。每个以太网数据分组包括具有源及目的网络设备的地址的标头、数据区域以及包括纠错数据的标尾。诸如“网际协议”(IP)及“因特网分组交换”(IPX)的其他网络协议可通过以太网帧或数据分组的特殊用法将较长数据分段传输。在类似过程中，光纤通道帧或数据分组提供用于光纤通道协议的数据传输机制。光纤通道目前为网络系统采用的多千兆位(Multi-gigabit)网络技术，主要供存储设备使用。光纤通道是国际信息技术标准委员会(INCITS)的T11技术委员会及美国国家标准协会(ANSI)中的标准。不论其名称，光纤通道信号可通过铜线以及光缆工作。光纤通道协议(FCP)是光纤通道网络系统中的小型计算机系统接口(SCSI)的接口协议。 
图1示出了常规网络系统100的简化方块图。常规网络系统100包括“因特网小型计算机系统接口”(ISCSI)办公室发起方组110。发起方组110可为较大常规网络系统100的子网络(子网)或客户端网络系统。ISCSI协议是常规协议，其允许发起网络设备跨因特网将“小型计算机系统接口”(SCSI)数据发送到常规网络系统100的不同网络系统或子网的目标存储设备。发起方组110可包括多个ISCSI办公室发起方子网，即发起方110-1、110-2以及110-3等。发起方组110的各发起方110-1、110-2以及110-3等可包括发起数据通信的网络设备。例如，发起方110-1包括提供发起网络通信的主机115及主机120。发起方110-1充当与目标网络设备的通信的发起方。在一个实例中，主机115及主机120可以是诸如发起方组110的子网使用的服务器。主机115及主机120都耦合至以太网结构125。以太网结构125可包括任何数目的互连以太网设备，诸如以太网交换机、以太网 路由器、以太网集线器等。在一个实例中，以太网结构125可仅包括以太网布线或电缆互连，且因此而没有离散的以太网网络设备。 
以太网结构125耦合至IP路由器140。IP路由器140具备IP通信能力。更具体地说，IP路由器140展现经由ISCSI、IP、FC或其他协议跨因特网或IP通信路径通信的能力。IP路由器140将发起方组110的以太网结构125耦合至包括诸如FC存储器170或FC存储器175之类的目标网络设备的SAN数据中心目标组150。目标组150可作为发起方组110的网络设备发起的通信的目标。以太网结构125直接耦合至目标组150内的“因特网小型计算机系统接口及光纤通道”(ISCSI/FC)网关160。IP路径155包括在以太网结构125与ISCSI/FC网关160之间的IP路由器140及IP通信路径。ISCSI/FC网关160采用查找表(LUT)162，查找表162可提供表表项形式的映射以用于常规网络系统100内的数据分组路由。常规网络系统100采用IP路由器140管理发起方组110与目标组150之间的IP路径的连通性。目标组150可为较大常规网络系统100内的服务器子网络或子网。目标组150可包括多个SAN数据中心目标，即目标150-1、150-2以及150-3等。目标组150的各目标150-1、150-2以及150-3等可包括是发起方组110的数据通信目标的网络设备。例如，发起方组110包括发起与目标组150的存储设备的网络通信的主机115及主机120。 
ISCSI/FC网关160接收及解释来自IP路由器140的数据分组通信且转换这些数据分组以便在目标组150内使用。例如，ISCSI/FC网关160可将主机115从ISCSI协议生成的特定数据分组转换为FC协议以便在目标组150内使用。在另一实例中，IP路由器140可在多个ISCSI办公室发起方(诸如发起方110-1、110-2、110-3等)间提供IP路径连通性。IP路由器140也可在多个SAN数据中心目标(诸如目标150-1、150-2、150-3等)间提供IP路径连通性。ISCSI/FC网关160读取及解释来自IP路由器140的网络通信且转换任何数据分组帧的传输以便在目标组150内使用。 
ISCSI/FC网关160耦合至SAN结构165。SAN结构165可包括任何数目的互连网络设备，诸如网络交换机、网络路由器、网络集线器等。在 一个实例中，SAN结构165可仅包括网络布线或电缆互连，且因此而没有离散的网络设备。SAN结构165耦合至“光纤通道”或FC存储器170及FC存储器175。诸如FC存储器170及FC存储器175之类的FC存储设备以数据分组的形式将信息提供给主机设备，例如主机115及主机120。发起方组110的主机设备可向目标组150FC存储设备(诸如FC存储器170及FC存储器175)发起数据读取和写入请求。 
常规网络系统100采用网络设备以为发起方组110设备与目标组150设备之间的数据分组通信提供通信路径及接口控制。数据通信的主要来源是在常规网络系统100的网络设备之间传输的数据分组或帧。在主机115发起通信的一个实例中，主机115使用IP数据分组185与以太网结构125以及IP路由器140通信。IP数据分组185可为ISCSI协议数据分组的形式。在相反方向中，其中FC存储器170响应来自发起方组110的通信，IP路由器140利用IP数据分组187通过以太网结构125与主机115通信。IP数据分组187可为ISCSI协议数据分组的形式。 
IP路由器140提供IP路径通信路由，用于在发起方组110与目标组150之间的数据分组通信。在其中主机115发起通信的一个实例中，常规网络系统100将IP数据分组185用于以太网结构125与ISCSI/FC网关160之间的通信。在相反方向(其中FC存储器170响应来自发起方组110的通信)中，ISCSI/FC网关160使用IP数据分组187通过IP路由器140与以太网结构125通信。在目标组150内，更具体地说在目标150-1内，ISCSI/FC网关160使用SAN数据分组190通过SAN结构165与FC存储器170通信。FC存储器170使用SAN数据分组192通过目标150-1的SAN结构165与ISCSI/FC网关160通信。在一个实例中，SAN数据分组190及SAN数据分组192的形式为光纤通道协议数据分组。 
在主机115为发起方且FC存储器170为目标的一种通信方向中，ISCSI/FC网关160将IP数据分组185转换成SAN数据分组190以便在目标150-1内使用。在此实例中，主机115可生成IP数据分组185。IP路由器140将IP数据分组185路由至目标150-1。更具体地说，IP路由器140 将IP数据分组185路由至ISCSI/FC网关160。ISCSI/FC网关160将IP数据分组185转换成FC网络数据分组(如SAN数据分组190)以便在目标150-1内使用。ISCSI/FC网关160通过SAN结构165将SAN数据分组190发送到多个FC存储设备之一，如FC存储器170。 
在另一实例中，目标组150响应发起方组110的通信请求。在此情况下，FC存储器170发送数据且主机115接收数据。此外，ISCSI/FC网关160提供了方法及装置以将FC数据分组(如SAN数据分组192)转换为IP网络数据分组(如IP数据分组187)。在此实例中，FC存储器170可生成SAN数据分组192。ISCSI/FC网关160生成IP数据分组并将所得到的IP数据分组(如IP数据分组187)发送到IP路由器140。IP路由器140将IP数据分组187发送到以太网结构125。以太网结构125将IP数据分组187发送到多个主机服务器设备之一，例如主机115。 
常规网络系统100采用ISCSI/FC网关160以转换、翻译或以其他方式修改网络数据分组。ISCSI/FC网关160修改网络数据分组并将此类修改后的数据分组依据适当网络协议发送或路由到常规网络系统100的适当网络设备。将网络数据从诸如主机115的以太网设备传送或传输到诸如FC存储器170的FC设备需要进行ISCSI、IP、FC或其他网络协议的数据分组转换。 
介质访问控制(MAC)地址或MAC地址是操作系统(OS)软件、设备驱动器软件或其他软件或硬件分配给网络系统中的每个唯一网络设备的唯一代码。更具体地说，OS软件或设备驱动器软件可将唯一MAC地址永久地分配给每个硬件设备(如无线网卡、网络适配器或需要网络数据通信的其他网络设备)。在另一实例中，制造商可将工厂唯一MAC地址预先分配给诸如以太网网卡的网络设备。MAC地址典型地包括48位或六对数字或字母，如A0:84:E2:42:CE:12。每个网络设备的唯一MAC地址标识符向服务器网络系统提供了确定哪个网络设备可与另一网络设备通信的鉴别能力。在诸如LAN的典型网络系统或其他网络系统中，MAC地址是与网络设备(例如服务器网络系统)关联的唯一硬件数字。 
联网技术和协议使用各种方法来标识端口。TCP/IP使用端口号标识应用进程或网络服务。TCP数据分组的标头以及“用户数据报协议”(UDP)数据分组的标头包括此类端口号。在以太网协议中，48位MAC地址唯一地标识端口。每个以太网帧在帧标头中包括源及目的MAC地址。光纤通道协议使用相应的24位“节点端口标识符”(N_PORT_ID)来标识端口。因此，可通过各种方法唯一地标识网络内的实体。数据分组发起方或发起者使用此类端口标识符来寻址数据分组。诸如交换机及路由器之类的网络设备使用此类标识符来将数据分组路由至适当目的地。端口标识符是网络系统的重要部分，但可根据特定网络系统使用的技术及协议而变化。通过允许在网络系统(如办公室发起方网络及SAN数据中心目标网络)之间传送光纤通道数据分组和以太网数据分组，网络系统可提供更佳的性能。 
图2示出了代表性网络系统200的简化方块图，其采用所披露的数据分组转换方法通过IP路径发送光纤通道数据分组。在一个实施例中，网络系统200采用包括FCoE协议网络设备的发起方组210。在一个实施例中，发起方组210可为FCoE协议办公室组或子网络，如更大的网络系统200的客户端网络系统。在一个实例中，发起方组210包括多个FCoE办公室发起方，即发起方210-1、210-2以及210-3等。发起方组210的各发起方210-1、210-2以及210-3等可包括发起数据通信和传输的网络设备。例如，发起方210-1包括发起网络通信的主机网络设备或主机215。发起方210-1还包括可发起网络通信的主机网络设备或主机220。在一个实施例中，主机215及主机220可以是诸如发起方组210之类的办公室设施使用的服务器。发起方210-1的网络设备可通过发起方组210的网络连接(图中未示出)耦合至发起方210-2以及发起方210-3等的网络设备。主机215及主机220均耦合至以太网结构225。以太网结构225可包括任何数目的互连以太网设备，如以太网交换机、以太网路由器、以太网集线器等。在一个实例中，以太网结构225可仅包括以太网布线或电缆互连件，且因此而没有离散的以太网网络设备。以太网结构225耦合至以太网组件网关230。 
以太网组件网关230具备IP路径通信能力。更具体地说，以太网组件 网关230具有跨因特网或IP通信路径与包含网际协议上的光纤通道(FCIP)通信的协议通信的能力。在一个实施例中，以太网组件网关230读取及解释诸如主机215的网络设备生成的FCoE数据分组。以太网组件网关230可将FCoE数据分组转换成适合于跨IP路径传输的FCIP数据形式。以太网组件网关230采用“查找表”LUT 232，其可提供形式为表表项的映射以用于网络系统200内的数据分组路由。以太网组件网关230耦合至IP路由器240，IP路由器240提供IP接口以用于跨IP路径的发起方组210的通信。 
以太网上的光纤通道(FCoE)协议可不提供跨多个IP子网的连通性。换言之，FCoE协议并不将服务器网络系统的设备以跨多个IP子网的方式互连至另一节点或设备。为了解决此问题，IP路由器240或其他类似联网设备提供子网或子网络间的互连性。子网是较大网络系统的由特定网络地址范围定义的较小部分。子网可对应于大型企业组织或设施的网络系统。网络可定义具有网络ID或子网ID的子网。发起方组210是较大网络系统200的一个此类子网的实例。 
IP路由器240将发起方组210的以太网组件网关230耦合到诸如SAN数据中心组的目标组250。在一个实例中，IP路由器240将以太网组件网关230耦合至目标组250中的SAN组件网关260。SAN组件网关260采用查找表LUT 262，查找表262可提供形式为表表项的映射以用于网络系统200内的数据分组路由。网络系统200采用IP路由器240管理在发起方组210和目标组250间的IP路径的连通性。在一个实施例中，网络系统200具备在发起方组210与目标组250间提供通信能力的IP路径264。IP路径264包括以太网组件网关230、IP路由器240及SAN组件网关260。IP路径264包括IP路由器240与以太网组件网关230之间的IP通信路径。IP路径264包括在IP路由器240与SAN组件网关260之间的IP通信路径。目标组250可以是较大网络系统200的存储网络系统。目标组250可包括多个SAN数据中心目标，即目标250-1、250-2以及250-3等。目标组250的各目标250-1、20-2以及250-3等可包括是发起方组210设备的数据传输 目标的网络设备。例如，发起方组210包括发起到目标组250的存储设备的网络通信的主机215及主机220。网络系统200的网络设备可通过未示出的网络路径与目标组250的其他网络设备(如目标250-2以及250-3等的网络设备)通信。 
以太网组件网关230接收及解释来自IP路由器240的数据分组通信，且转换这些数据分组以在发起方组210内使用。在一个实施例中，IP路由器240可提供在多个FCoE办公室发起方间(如发起方210-1、210-2以及210-3等)及多个SAN数据中心目标(如目标250-1、250-2以及250-3等)间的IP路径连通性。SAN组件网关260读取及解释来自IP路由器240的网络通信，且转换数据分组帧通信以在目标组250内使用。 
SAN组件网关260耦合至SAN结构265。SAN结构265包括任何数目的互连网络设备，如网络交换机、网络路由器、网络集线器等。在一个实例中，SAN结构265可仅包括网络布线或电缆互连件，且因此而没有离散的网络设备。SAN结构265耦合至光纤通道(FC)存储网络设备270及FC存储网络设备275。FC存储网络设备(如FC存储网络设备270及FC存储网络设备275)以数据分组的形式将信息提供给主机设备(如主机215及主机220)。主机设备可发起到目标组250的FC存储设备(如FC存储器270及FC存储器275)的数据读取和写入请求。SAN数据中心目标(即目标250-1、250-2以及250-3等)可以是FC SAN数据中心目标或FCoE SAN数据中心目标。FC SAN数据中心目标采用光纤通道协议，而FCoE SAN数据中心目标采用以太网协议上的光纤通道。FC存储网络设备270及275可以是FC协议网络设备，也可以是FCoE协议网络设备，具体取决于特定的应用。 
在一个实例中，目标250-1可以是将光纤通道协议用于所有通信的FCSAN数据中心目标。在此情况下，FC存储器270使用FC协议跨FC路径与SAN结构265通信。在另一实例中，目标250-1可为利用FCoE协议通信的FCoE SAN数据中心目标。在此情况下，FC存储器270使用FCoE协议跨以太网路径与SAN结构265通信。网络系统200采用网络设备以为 发起方组210的网络设备与目标组250的网络设备之间的数据分组通信提供通信路径及接口控制。数据通信的主要来源是在网络系统200的网络设备之间传输的数据分组或帧。在一个实施例中，主机215通过利用FCoE数据分组280与以太网结构225及以太网组件网关230通信。在相反方向中，以太网组件网关230使用FCoE数据分组282通过以太网结构225与主机215通信。 
目标组250的网络设备可响应来自发起方组210的网络设备的通信请求。在此情况下，IP路径264提供了IP通信路径，用于在发起方组210及目标组250之间路由数据分组通信。在一个实施例中，网络系统200利用FCIP数据分组285在以太网组件网关230及SAN组件网关260间通信。响应于来自发起方组210的通信请求，SAN组件网关260使用FCIP数据分组287通过IP路由器240与以太网组件网关230通信。在目标组250中，更具体地说，在目标250-1中，SAN组件网关260使用SAN数据分组290通过SAN结构265与FC存储器270通信。FC存储器270使用SAN数据分组292通过目标250-1的SAN结构265与SAN组件网关260通信。在一个实例中，SAN数据分组290及SAN数据分组292的形式为在FC SAN数据中心目标(如目标250-1)中的FC协议数据分组。在另一实例中，SAN数据分组290及SAN数据分组292的形式为在FCoE SAN数据中心目标(如目标250-1)中的FCoE数据分组。 
以太网组件网关230提供了方法及装置以将FCoE网络数据分组(例如FCoE数据分组280)转换成所得到的FCIP网络数据分组(诸如FCIP数据分组285)。在一个实施例中，主机215生成FCoE数据分组280。作为响应，以太网组件网关230生成及路由或发送所得到的FCIP数据分组285至IP路由器240。IP路由器240将得到的FCIP网络数据分组285发送至目标组250的SAN组件网关260。SAN组件网关260将FCIP数据分组285转换成FC或FCoE网络数据分组(如SAN数据分组290)以在目标组250内使用。SAN组件网关260将SAN数据分组290发送至SAN结构265。SAN结构265将SAN数据分组290发送至多个FC存储设备之一 (如FC存储器270)。 
SAN组件网关260提供方法及装置以将FC或FCoE数据分组(例如SAN数据分组292)转换成FCIP网络数据分组(如FCIP数据分组287)。在一个实施例中，FC存储器270生成SAN数据分组292。根据SAN数据分组292，SAN组件网关260生成及路由或发送所得到的FCIP数据分组(如FCIP数据分组287)至IP路由器240。IP路由器240将FCIP数据分组287发送至发起方组210的以太网组件网关230。以太网组件网关230将FCIP数据分组287转换成FCoE网络数据分组(如FCoE数据分组282)以在发起方组210内使用。以太网组件网关230通过以太网结构225将FCoE数据分组282发送至多个主机服务器设备之一(如主机215)。 
网络系统200采用以太网组件网关230及SAN组件网关260以转换、翻译或以其他方式修改网络数据分组。以太网组件网关230及SAN组件网关260根据适当的网络协议实时地修改网络数据分组并将此类修改后的数据分组路由至网络系统200的适当网络设备。将网络数据从诸如主机215的以太网设备传送或传输至例如FC存储器270的FC设备需要进行FCIP、FCoE或其他网络协议数据分组的转换。在图2的特定实例中，以太网组件网关230用作在FCoE协议及FCIP网络数据结构之间的数据传输的翻译机制。以太网组件网关230在数据分组从发起方组210传输至目标组250期间，提供自FCoE至FCIP的翻译。在图2的特定实例中，SAN组件网关260用作自FCIP数据通信协议至FC或FCoE协议的数据传输的翻译机制。SAN组件网关260采用FC或FCoE协议来生成SAN数据分组(如SAN数据分组290)。 
图3A至3C是示出采用所披露的发起方组至目标组数据分组转换方法的网络系统200中的过程流的流程图。网络系统200提供以太网上的光纤通道(FCoE)到网际协议上的光纤通道(FCIP)数据分组协议的转换。更详言之，图3描述了使用所揭示的转换方法自发起方组210至目标组250传输网络数据。过程流由步骤310开始。以太网组件网关230作为以太网设备(如以太网交换机)响应来自发起方组210的设备的网络通信请求。 换言之，对于发起方组210内的任何特定网络设备，以太网组件网关230仿真以太网交换机的特性。例如，主机215可能需要与FC存储器270通信，及基于此目的而利用以太网组件网关230的仿真能力。在一个实例中，发起方组210内的以太网设备可通过使用以太网协议网络数据分组(如FCoE数据分组280)与FC存储器270通信。 
在光纤通道通信期间，以太网组件网关230可代表或仿真SAN结构265。为实现此功能，以太网组件网关230检索有关SAN数据中心目标组250的SAN结构265的信息，如步骤315所示。以太网组件网关230从SAN结构265检索交换机名称、结构名称及其他信息。目标组250设备(如FC存储器270)使用FLOGI命令以登录SAN结构265。以太网组件网关230取得此FLOGI数据以捕获目标组250网络设备信息。以太网组件网关230可以以与使用FCoE网络协议工作的那些SAN数据中心目标(如目标250-1)不同的方式检索目标组250设备信息。以太网组件网关230是发起方组210的“光纤通道转发器”(FCF)网络设备。目标组250的FCoE协议SAN数据中心目标内的FCF网络设备通过跨网络系统200的通信路径广播诸如MAC地址、结构名称、设备能力之类的设备信息及其他信息来告知它们的存在。 
SAN组件网关260作为N_PORT设备连接到目标组250，对于任何发起方组210设备，其功能如同诸如主机215之类的主机。SAN组件网关260在目标组250的任何FC SAN数据中心目标内生成FLQGI命令，如步骤320中所示。以太网组件网关230自SAN结构265的网络设备接收接受命令(ACC)信息，如步骤325所示。在网络系统200内通信期间，以太网组件网关230使用ACC命令数据以代表SAN结构265的网络设备。在目标组250的FCoE协议SAN数据中心目标内，SAN组件网关260发出光纤通道转发器请求命令(FCF_S)，如步骤330所示。FCF_S命令导致目标组250的FCoE SAN数据中心目标的网络设备广播或通告其特定网络设备信息。SAN组件网关260在FCoE协议SAN数据中心目标(如SAN数据中心目标250-1)内生成FLOGI命令，如步骤335所示。SAN组件网关 260将任何FLOGI接受(ACC)命令信息发送至以太网组件网关230，如步骤337所示。以太网组件网关230使用ACC命令信息来仿真或表示SAN结构265的网络设备或网络系统200的其他SAN结构网络设备。 
网络系统200判定网络设备信息发现阶段是否完成，如步骤340所示。如果网络系统200的网络设备信息发现操作未完成，则以太网组件网关230将再次检索信息，如步骤315所示，并且继续进行数据分组协议转换方法。然而，如果网络系统200判定网络设备信息发现阶段已完成，则主机设备(如主机215、主机220)或其他设备将初始化，如步骤342所示。主机初始化可在网络设备信息的发现阶段完成后的任何时间内发生。换言之，网络系统200可一直保持闲置或等待状态，直至一个或多个主机(如主机215、主机220)或其他设备初始化为止。 
在从主机设备(如主机215)到FC存储设备(如FC存储器270)的任何通信之前，主机215可能发现要与之通信的所有潜在设备。主机215初始化并发出光纤通道转发器请求(FCF_S)命令以判定在发起方组210中哪些网络设备可用于通信，如步骤345所示。以太网组件网关230通过使用FCF_AD命令为SAN数据中心目标250的任何已知FC SAN结构(如SAN结构265)多播或单播网络设备信息来响应主机215的FCF_S命令，如步骤347所示。在一个实施例中，主机215通过使用目标组250的特定FC SAN结构网络设备的唯一MAC地址生成对该特定FC SAN结构265的登录请求，如步骤350所示。在另一实施例中，以太网组件网关230可生成多个FCF_AD命令，即，针对SAN组件网关260报告的每个唯一MAC地址生成一个FCF_AD命令。 
主机215通过将发起FCoE数据分组(如FCoE数据分组280)发送到以太网组件网关230来生成登录请求。FCoE数据分组280(其进行与FC存储器270的通信)包括FCoE标头。以太网组件网关230自FCoE数据分组280移除或剥离FCoE标头并根据FCIP协议封装或填入新修改的数据分组。依此方式，以太网组件网关230生成修改后的数据分组，即FCIP数据分组285，如步骤352所示。在一个实施例中，从诸如主机215 之类的主机设备到诸如FC存储器270之类的FC存储器的通信并非一对一映射。换言之，在任何特定数据分组传输或交换期间，主机215不能直接将通信映射到FC存储器270或直接将FC存储器270作为通信目标。在一个实施例中，目标组250包括多个FC存储设备(如FC存储器270、FC存储器275或其他FC存储设备)。以太网组件网关230采用查找表(即查找表232)将通信从一个主机(如主机215)正确地映射到一个特定FC存储设备(如FC存储器270)。查找表232提供目标组250的由以太网组件网关230仿真或代理的每个网络设备的地址信息。在此方式中，以太网组件网关230可向目标组250的一个或多个网络设备提供通信连通性。 
以太网组件网关230使用查找表232将源自主机215的FCIP数据分组285通过IP路由器240导向FC存储器270，如步骤355所示。在一个实施例中，目标组250可仅利用一个FC存储设备。在该特定情况中，发起方组210可能不需要或不使用查找表232用于设备映射。在一个实施例中，步骤352的FCoE标头移除和封装及步骤355的查找表查找目标操作提供了FCoE数据分组至FCIP协议数据分组的转换。SAN组件网关260接收FCIP数据分组285并移除或剥离FCIP标头以生成修改后的数据分组(如SAN数据分组290)以便在目标组250中使用，如步骤357所示。此FCIP标头之移除以形成SAN数据分组290的修改数据分组可有效地将FCIP数据分组转换成SAN数据分组。目标组250询问FCIP数据分组285以判定该特定数据分组是否包括FLOGI命令，如步骤360所示。如果FCIP数据分组285包括特定FLOGI命令，SAN组件网关260将该特定FLOGI命令翻译成“结构发现”(FDISC)命令，如步骤362所示。依此方式，目标组250生成N_PORT虚拟化或“虚拟节点端口标识符”(VN_PORT_ID)，其提供网络系统200内的一次网络登录。N_PORT_ID虚拟化(NPIV)允许多个N_PORT_ID共享单个物理N_PORT。如果FCIP数据分组285不包括FLOGI命令，或在步骤362中将SAN组件FLOGI命令翻译成FDISC命令后，SAN组件网关260将SAN数据分组290发送至目标组250的FC存储器270，如步骤365所示。 
FC存储器270接收SAN数据分组290，如步骤367所示。更详言之，FC存储器270接收从SAN组件网关260路由及通过SAN结构265的SAN数据分组290。在一个实施例中，FC存储器270接收对SAN数据分组290内的信息的请求并在相反方向中响应以SAN数据分组292。FC存储器270将返回的数据分组(即SAN数据分组292)通过SAN结构265发送至SAN组件网关260，如步骤370所示。SAN组件网关260依据FCIP协议接收及封装SAN数据分组292以生成FCIP数据分组(如FCIP数据分组287)，如步骤372所示。 
将查找表262用于映射的SAN组件网关260将FCIP数据分组287发送至主机设备(如发起方组210的主机215)，如步骤375所示。SAN组件网关260借助查找表262并通过IP路由器240将FCIP数据分组287导向适当的网络设备，例如主机215、主机220或其他设备。SAN组件网关260可利用查找表262以将FCIP数据分组287路由至发起方网络设备，如发起方网络设备210-1、210--2、210-3。其中，在发起方组210仅使用一个网络设备的情况下，SAN组件网关260不需要且可能不使用查找表262映射功能。以太网组件网关230接收返回的数据分组(即FCIP数据分组287)，并通过移除FCIP标头来提取FCoE数据分组282，如步骤380所示。在一个实施例中，FCoE协议可能需要将FCIP数据分组287的内容映射或翻译成MAC地址。以太网组件网关230根据FCoE协议规则封装FCIP数据分组287。以太网组件网关230生成FCoE数据分组282并将FCoE数据分组282发送至发起方组210的主机215，如步骤385所示。在步骤390中，数据分组自发起方组至目标组的转换方法结束。 
如上所述，SAN数据中心目标(即目标250-1、250-2以及250-3等)可以是FC SAN数据中心目标或FCoE SAN数据中心目标。图4是示出当SAN数据中心目标为FC SAN数据中心目标时，在网络系统200内使用的网络设备发现方法的流程图。相较之下，图5是示出当SAN数据中心目标为FCoE SAN数据中心目标时，在网络系统200内使用的网络设备发现方法的流程图。 
如上所述，图4示出了当SAN数据中心目标为FC SAN数据中心目标时的目标设备发现方法。当其中的FC存储器(如FC存储器270)是非FCoE类型的FC存储器(即标准FC或遗留类型的FC存储器)时，SAN数据中心目标是FC SAN数据中心目标。当其中的FC存储器(如FC存储器270)是FCoE类型的FC存储器时，SAN数据中心目标是FCoE SAN数据中心目标。在图4的实施例中，网络设备发现方法的目标是诸如目标组250的FC SAN数据中心目标250-1的FC SAN数据中心目标，其中目标250-1为非FCoE类型。FC SAN数据中心目标中的FC存储网络设备使用FC网络协议工作。相较之下，FCoE SAN数据中心内的FC存储网络设备使用FCoE网络协议工作。FC SAN数据中心目标设备方法的操作由步骤410开始。在此实例中，发起网络设备(如发起方组210内的主机215、主机220或其他发起方)在数据分组传输或交换前需要关于目标组250的信息。例如，主机215(用作服务器)可从特定目标或特定SAN数据中心目标存储设备(如FC存储器270)请求数据。在此情况下，该特定SAN数据中心存储设备(即FC存储器270)的发现在从发起方组210至目标组250的数据通信前发生。 
主机215通过将数据分组280多播至发起方组210的所有FCF设备来初始化和发送光纤通道转发器请求(FCF_S)命令，如步骤420所示。发起方组210的任何“光纤通道转发器”(FCF_S)网络设备、网关或交换机(如以太网组件网关230)响应以一个或多个FCF广告(FCF_AD)命令，如步骤430所示。以太网组件网关230将FCF_AD命令发送至网络系统200的所有FCF或请求设备。FCF网络设备响应以交换机名称、类型及其他网络设备信息。主机215可接收来自多目标或SAN数据中心目标网络设备(如目标组250的FCF网络设备)的FCF_AD命令响应。 
主机215选择目标组250的一个光纤通道转发器(FCF)设备，并通过利用FCoE数据分组280发送FLOGI命令，如步骤440所示。以太网组件网关230接收FCoE数据分组280FLOGI命令并封装FLOGI命令以形成FCIP数据分组285，如步骤445所示。以太网组件网关230将FCIP 数据分组285发送至SAN组件网关260，如步骤450所示。SAN组件网关260接收FCIP数据分组285并生成具有FC存储器270的适当N_PORT ID的“链接服务接受”(LS_ACC)命令，如步骤460所示。SAN组件网关260翻译形成FCIP数据分组285的FLOGI命令以生成FDISC命令。SAN组件网关260通过利用FCIP数据分组287将LS_ACC命令发送至发起方组210-1的以太网组件网关230，如步骤470所示。以太网组件网关230将具有LS_ACC命令的FCIP数据分组287转换成FCoE数据分组282并将FCoE数据分组282发送至主机215，如步骤480所示。主机215接收FCoE数据分组282并登录目标组250的SAN结构265，如步骤490所示。以太网组件网关230及SAN组件网关260借助数据分组协议的适当转换来管理主机215与FC存储器270之间的任何未来通信。过程流结束于步骤495。 
图5是示出在目标组250的FCoE SAN数据中心内使用的网络设备发现方法的流程图。FCoE SAN数据中心设备发现方法的操作由步骤510开始。发起网络设备(如发起方组210内的主机215、主机220或其他发起方)在数据分组传输或交换前需要关于目标组250设备的信息。例如，如果用作服务器的主机215请求来自特定SAN存储设备(如目标组250-1的FC存储器270)的数据，该特定SAN存储设备的发现可在适当的数据通信前发生。主机215通过将数据分组280多播至发起方组210的所有FCF设备来初始化和发送光纤通道转发器请求(FCF_S)命令，如步骤520所示。发起方组210的任何光纤通道转发器(FCF)网络设备、网关或交换机(如以太网组件网关230)响应以一个或多个FCF_AD命令，如步骤530所示。FCF网络设备响应以交换机名称、类型及其他网络设备信息。 
以太网组件网关230接收及封装FCoE数据分组280FCF_DISC命令以形成FCIP数据分组285。以太网组件网关230将FCIP数据分组285发送至SAN组件网关260，如步骤540所示。在另一实施例中，SAN组件网关260不从太网组件网关230接收FCF_DISC命令信息。在此情况下，以太网组件网关230通过使用直接来自SAN组件网关260通信的信息来响应 网络数据请求。SAN组件网关260接收FCIP数据分组285并在目标组250内发出FCF_DISC命令，如步骤550所示。目标组250的任何光纤通道转发器(FCF)网络设备、网关或交换机响应以FCF_AD命令，如步骤555所示。主机215选择FCoE SAN数据中心目标250-1的一个FCF，及通过利用FCoE数据分组280发送FLOGI命令，如步骤560所示。以太网组件网关230接收并封装FCoE数据分组280FLOGI命令以形成FCIP数据分组。以太网组件网关230将FCIP数据分组285发送至SAN组件网关260，如步骤565所示。 
SAN组件网关260接收FCIP数据分组285并生成具有FC存储器270的适当N_PORT ID的LS_ACC命令，如步骤570所示。SAN组件网关260通过利用FCIP数据分组287将LS_ACC命令发送至发起方210-1的以太网组件网关230，如步骤575所示。以太网组件网关230转换具有LS_ACC命令的FCIP数据分组287以形成FCoE数据分组282并将FCoE数据分组282发送至主机215，如步骤580所示。主机215接收FCoE数据分组282并作为本地以太网SAN设备登录SAN结构265，如步骤590所示。以太网组件网关230及SAN组件网关260借助数据分组协议的适当转换来管理主机215与FC存储器270之间的任何未来通信。在步骤595，FCoE SAN数据中心目标设备发现方法结束。 
以上披露了一种采用从发起方组网络设备到目标组网络设备的数据分组通信协议转换方法的网络系统。数据分组通信协议包括以太网上的光纤通道(FCoE)及网际协议上的光纤通道(FCIP)。在一个实施例中，所披露的方法包括在光纤通道(FC)及以太网网络数据上的光纤通道的通信或传输期间实时地转换或翻译数据分组协议。在另一实施例中，从发起方组至目标组的数据分组转换方法提供了网络系统中的网络设备名称发现。在另一实施例中，数据分组转换方法使得一个网络系统中的网络设备能够发现同一或其他网络系统中的另一网络设备的属性。 
根据本发明的描述，本发明的修改及替代实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，此描述教导了本领域技术人员实现本发明的方式 且旨在被理解为仅是示例性的。所示出和描述的发明形式构成了当前实施例。本领域技术人员可对部件的形状、大小及配置做出各种改变。例如，本领域技术人员可使用等效的元素替换此处例示和描述的元素。此外，从本发明获益的本领域技术人员可在不脱离本发明的范围的情况下独立于其他特性的使用而使用本发明的某些特性。 

Claims (12)

1.一种通信方法，包括：
由以太网上的光纤通道（FCoE）发起方系统中的第一主机网络设备生成FCoE数据分组；
由所述FCoE发起方系统中的所述第一主机网络设备为所述FCoE数据分组指定在存储区域网络（SAN）目标系统中的目标光纤通道（FC）存储设备；
由所述FCoE发起方系统中的以太网组件网关将所述FCoE数据分组转换成FCIP数据分组；
由所述以太网组件网关经由IP数据路径将所述FCIP数据分组传输到所述SAN目标系统；
由所述SAN目标系统中的SAN组件网关接收所述FCIP数据分组；
由所述SAN组件网关从所述FCIP数据分组提取SAN数据分组，从而提供所提取的SAN数据分组；及
由所述SAN组件网关将所提取的SAN数据分组发送到所述目标FC存储设备。
2.如权利要求1中所述的方法，其中所述转换包括：从所述FCoE数据分组提取FC数据分组并将所述FC数据分组封装到所述FCIP数据分组中。
3.如权利要求1中所述的方法，其中所述SAN数据分组是通过从所述FCIP数据分组提取FC数据并将所提取的FC数据封装到FCoE数据分组中而转换成FCoE数据分组的FCIP数据分组。
4.如权利要求1中所述的方法，其中所述转换实时地发生。
5.如权利要求1中所述的方法，其中所述提取实时地发生。
6.如权利要求1中所述的方法，还包括：
在所述发现在所述生成之前，由以太网上的光纤通道（FCoE）发起方系统中的第一主机网络设备发现其他网络设备，其中所述其他网络设备之一是目标网络设备。
7.一种网络系统，包括：
以太网上的光纤通道（FCoE）发起方系统，其包括可操作以生成FCoE数据分组的第一主机网络设备，所述FCoE发起方系统包括可操作以将所述FCoE数据分组转换成FCIP数据分组的以太网组件网关；
存储区域网络（SAN）目标系统，其包括SAN组件网关和目标FC存储设备；及
网际协议（IP）数据路径，其可操作以将所述FCoE发起方系统耦合到所述SAN目标系统，以及可操作以将所述FCIP数据分组从所述FCoE发起方系统的所述以太网组件网关传送到所述SAN目标系统的所述SAN组件网关，所述FCoE数据分组的目标是所述目标FC存储设备，其中所述SAN组件网关可操作以：接收所述FCIP数据分组，从所述FCIP数据分组提取SAN数据分组，以及将所提取的SAN数据分组提供给所述目标FC存储设备。
8.如权利要求7中所述的网络系统，其中所述以太网组件网关可操作以：从所述FCoE数据分组提取FC数据分组并将所述FC数据分组封装到所述FCIP数据分组中。
9.如权利要求7中所述的网络系统，其中所述SAN数据分组是FCIP数据分组，所述系统还包括：用于从所述FCIP数据分组提取FC数据的装置；及用于将所提取的FC数据封装到FCoE数据分组中的装置。
10.如权利要求7中所述的网络系统，其中所述以太网组件网关可操作以实时地将所述FCoE数据分组转换成所述FCIP数据分组。
11.如权利要求7中所述的网络系统，其中所述SAN组件网关可操作以实时地从所述FCIP数据分组提取所述SAN数据分组。
12.如权利要求7中所述的网络系统，其中所述IP数据路径包含IP路由器。
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