CN102281193A - 一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法和fc设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法和光纤通道(FC)设备。在FC设备上配置流量工程(TE)链路信息，且利用光纤最短路径优先(FSPF)协议进行泛洪。当需要在FC网络中从起点到终点传输数据报文时，该FC设备若为起点，则根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法(CSPF)确定报文转发路径；若该FC设备为转发路径上的FC设备，则利用资源预留协议(RSVP)在转发路径上建立Crlsp隧道；建立Crlsp隧道后，该FC设备通过建立的Crlsp隧道传输数据报文。由于TE技术可根据网络带宽的利用率均衡不同的业务流量，因此可以很好地解决FC网络中网络拥塞的问题。

Description

一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法和FC设备
技术领域
本发明涉及光纤通道(Fibre Channel，FC)网络技术，特别涉及一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法和FC设备。
背景技术
随着因特网(Internet)应用不断增长，现有技术中提出了存储网络(Storage Area Networks，SAN)的概念，其可充分利用存储硬件技术和网络技术来满足对大容量高可靠数据的存储、访问和备份等需求。
实际应用中，SAN需要高速、且能够适用于大流量“块级”数据传输等要求的专用网络，而光纤通道(Fibre Channel，FC)网络就是最为广泛使用的一种，其作为专用网络进行了如下优化：保证无损(lossless)传输、无需完整性检查，采用FC传输的上层应用使用请求/响应的通信模式，流量可预测及可控，大流量情况下软硬件处理效率高等。
在FC网络中的每台FC设备(例如FC交换机)都具有24比特的唯一地址，如图1所示，FC设备的唯一地址包括8比特的域号(Domain ID)、8比特的子域号(Area ID)、以及8比特的接口号(Port ID)。基于这种地址表示，利用FC网络最短路径优先(Fabric Shortest Path First，FSPF)协议计算得到FC路由表，并由各台FC设备依据计算得到的FC路由表实现FC报文的转发。
然而，上述FC系统中的各FC设备虽然能够利用FC路由表实现FC报文的转发，但仍然存在网络拥塞问题。如图2所示，假设FC网络中存在多条路径可以到达目的地，但所有FC报文流量也都集中在FSPF协议所选出的最优路径(如实心箭头所示)，即使其他的次优路径(如空心箭头所示)为空载也无法参与转发。
由于多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching，MPLS)的流量工程(TE)技术能够依据网络带宽的利用率均衡不同的业务流量，因此，如果将MPLS的TE技术引入FC网络，则能够解决上述问题。但现有技术还没有能够将TE引入FC网络中，从而无法很好解决网络拥塞的问题。
发明内容
本发明提供了一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法，可以解决FC网络中网络拥塞的问题。
本发明的方案包括：
一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法，所述光纤通道(FC)网络包括多个FC设备，所述FC设备利用光纤最短路径优先FSPF协议将各自配置的TE链路信息在FC域内泛洪，并接收FC域内其他FC设备发送的自身TE链路信息；
当需要在FC网络中从起点到终点传输数据报文时，该FC设备若为起点，则根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法CSPF确定报文转发路径；若该FC设备为所述转发路径上的FC设备，则利用RSVP协议在转发路径上建立Crlsp隧道；建立Crlsp隧道后，该FC设备通过建立的Crlsp隧道传输数据报文。
本发明还提供一种FC设备，可以解决FC网络中网络拥塞的问题。
本发明提供的方案包括：
信息发布单元，用于在本FC设备的E-port接口上配置流量工程TE链路信息，将配置的TE链路信息在FC域内泛洪，并接受FC域内其它FC设备泛洪的TE链路信息；
路径计算单元，当需要传输数据报文且本FC设备是作为起点的FC设备时，根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法CSPF确定报文转发路径；
路径建立单元，在本FC设备作为报文转发路径上的FC设备时，利用RSVP协议建立Crlsp隧道；
报文转发单元，利用建立的Crlsp隧道将数据报文传输给转发路径上的下游FC设备，直到作为终点的FC设备。
本发明提供了一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法和FC设备，可以将TE技术引入了FC网络。由于TE技术本身可以根据网络带宽的利用率均衡不同的业务流量，因此可以很好地解决FC网络中网络拥塞的问题。
附图说明
图1是FC设备的地址表示示意图。
图2是FC网络中产生网络拥塞的情况示意图。
图3是本发明实现报文转发的方法流程图。
图4本发明方法实施例中的系统结构图。
图5是本发明方法实施例的流程图。
图6是一个TLV表示的示意图。
图7a～图7d是本发明方案实施例中FC2发送给FC3的PATH报文格式的示意图。
图8a～图8e是本发明方案实施例中FC3发送给FC5的PATH报文格式的示意图。
图9a～图9c是本发明方案实施例中FC8反馈给FC7的RESV报文格式的示意图。
图10a～图10c是本发明方案实施例中FC7反馈给FC6的RESV报文格式的示意图。
图11是本发明方案中FC设备的内部结构示意图。
具体实施方式
本发明的方法是：FC设备利用光纤最短路径优先(FSPF)协议将各自配置的TE链路信息在FC域内泛洪，并接收FC域内其他FC设备发送的自身TE链路信息；
当需要在FC网络中从起点到终点传输数据报文时，该FC设备若为起点，则根据自身和其它FC设备配置的流量工程(TE)链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法(CSPF)确定报文转发路径；若该FC设备为所述转发路径上的FC设备，则利用资源预留协议(RSVP)在转发路径上建立Crlsp隧道；建立Crlsp隧道后，该FC设备通过建立的Crlsp隧道传输数据报文。
如图3所示，本发明在FC网络实现报文转发的方法具体可以包括如下步骤：
步骤301：在光纤通道(FC)网络中的每一个FC设备的E-port接口上配置流量工程(TE)链路信息。
本步骤在E-port接口上配置的TE链路信息可以包括：TE链路的剩余带宽、TE Metric、TE链路的最大可预留带宽、TE链路的最大带宽以及TE链路的亲和属性等其中任意一种或其组合，这些TE链路信息将直接参与后续的路径计算。当然，实际应用中，还可以在E-port接口上配置其它的参数信息，比如：超额分配的带宽资源比例、分配或释放Crlsp隧道所需要的带宽资源等，要配置哪些参数可以参考TE技术，此处不再赘述。
步骤302：每一个FC设备利用FC网络的最短路径优先协议(FSPF)将各自配置的TE链路信息在FC域内泛洪，使得每一个FC设备都获得其它所有FC设备配置的TE链路信息。
这里，“泛洪”的含义是指某个FC设备将自身配置的TE链路信息携带在新增加的链路状态更新(LSU)报文中，将该LSU报文传递给邻居，并逐层传递给FC域内的其它FC设备，使FC域内所有FC设备都获得该FC设备配置的TE链路信息。
现有的FSPF路由协议本身就具有泛洪的功能，只是不用于TE链路信息。因此，为方便起见，本发明可以为FSPF路由协议新增加一种LSU报文，专门用于承载TE链路信息，新增加的LSU的格式请参见后续具体的实施例。
步骤303：当需要将数据报文从作为起点的第一FC设备发送到作为终点的第二FC设备时，第一FC设备根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法(CSPF)确定报文转发路径。
步骤304：转发路径上的各FC设备利用资源预留协议(RSVP)，在沿起点到终点的转发路径上建立Crlsp隧道。
实际应用中，建立隧道的方法具体包括从第一FC设备到第二FC设备的正向过程，以及从第二FC设备到第一FC设备的逆向过程：
正向过程：从第一FC设备开始，转发路径中的上游FC设备向下游FC设备发送路径PATH报文，下游FC设备记录接收到的PATH报文携带的信息，再继续转发给自身的下游FC设备，直到将PATH报文发送给第二FC设备。
逆向过程：从第二FC设备开始，转发路径中的下游FC设备分配Crlsp标签后，向上游FC设备反馈响应(RESV)报文，上游FC设备记录接收到的RESV报文携带的信息并预留带宽资源，直到将RESV报文反馈给第一FC设备。
由于这里是在FC网络中建立Crlsp隧道，PATH报文和RESV报文的格式都与IP网络中不相同，具体参见后续的实施例，此处不再赘述。
步骤305：第一FC设备通过建立的Crlsp隧道将数据报文传输给第二FC设备。
从以上说明可以看出，本发明先后通过信息发布(步骤301～302)、路径计算(步骤303)、路径建立(步骤304)等步骤在FC网络中建立了Crlsp隧道，而信息发布、路径计算、路径建立等正是流量工程(TE)的基础组件。因此，通过上述步骤的实施，本发明可以成功地将TE技术引入了FC网络。
引入TE技术之后，如果需要转发数据报文，本发明就可以不同于现有FC网络采用FSPF路由协议的做法，而直接通过Crlsp隧道转发。由于Crlsp隧道是基于TE链路信息来建立的，已经考虑了链路的带宽等因素，因而可以有效地避免网络拥塞的问题。
为了更好地说明本发明方案，下面用一个具体的较佳的实施例进行详细描述。
图4是本实施例的系统架构图。如图4所示，假设某FC域包括FC1～FC8共8个FC设备，每一个FC设备的地址和接口索引号如图所示。另外，本实施例还假设FC2(第一FC设备)要发送数据报文到FC8(第二FC设备)，因此需要建立从FC2到FC8的隧道。
图5是本实施例的流程图。如图5所示，本实施例包括如下步骤：
步骤501：在FC1～FC8的E-port接口上配置TE链路信息，配置的TE链路信息至少包括：TE链路的剩余带宽、TE Metric、TE链路的最大可预留带宽、TE链路的最大带宽以及TE链路的亲和属性。
本领域技术人员知道，E-port接口是物理接口，可以支持多个VSAN，而不同的VSAN可以运行不同的FSPF实例，并且可以配置各自的TE链路信息。因此，步骤501这里配置的其实是某个运行的FSPF实例对应的VSAN的TE链路信息。相应地，步骤502发布的也是该FSPF实例对应的VSAN的TE链路信息。
步骤502：每一个FC设备将自身配置的TE链路信息携带在TE_LSU报文中，并将该TE_LSU报文通过邻居逐层传递，使得每一个FC设备都获得其它所有FC设备配置的TE链路信息。
本步骤是TE链路信息泛洪的具体实现，比如FC2要将自身的TE链路信息进行泛洪，就需要将携带TE链路信息的TE_LSU报文传递给自身的邻居FC3，FC3传递给FC1、FC4和FC5，FC4传递给FC7，FC5传递给FC6，FC7再传递给邻居FC8，从而使得FC域内所有的FC设备都可以获得FC2配置的链路信息。如果其他FC设备要泛洪自身配置的TE链路信息，也可以采用相同的方式，此处不再举例。
另外，本步骤所述的TE_LSU报文就是步骤302所述的链路状态更新(LSU)报文的一种实施例，是FSPF路由协议新增加的报文。为了在FSPF路由协议中增加一种新的报文，可以作如下定义：
首先，在FSPF报文头的Command字段中增加对TE_LSU报文的描述。FSPF报文头如表一所示：
Figure BSA00000543876000071
表一
其中，Command字段的格式如表二所示
  编码值(Encoded Value(hex))   描述(Description)   缩略(Abbr.)
  14000000   Hello   HLO
  15000000   Link State Update   LSU
  16000000   Link State Acknowledgement   LSA
  …   …   …
  ×××   TE Link State Update   TE_LSU
表二
最后一行就是新增加的对TE_LSU报文的描述，编码值可以由应用本实施例方案的用户自行确定。
本实施例中，TE_LSU报文的具体格式如表三所示：
Figure BSA00000543876000072
表三
其中，“FSPF报文头”为表一所述的内容，占20个字节；“预留”是协议预留的字段，占3个字节；“标志”占1个字节；“链路状态记录个数n”表示TE_LSR携带的LSR的个数；“链路状态记录”是n个LSR的具体内容，其所占空间为m个字节，m＝LSR个数n×一个LSR所占字节。具体的，一个LSR的格式如表四所示：
Figure BSA00000543876000082
表四
其中，最后一行的“TLVS”表示TE_LSU含多个TLV。一个TLV表示一个包括有类型(T，Type)、长度(L，Length)和值(V，Value)的信息，其格式如图6所示。
在本实施例中，假设一个LSR至少包括8个TLV：
1)Type＝1，Length＝1个字节，Value为本链路的链路类型。
2)Type＝2，Length＝4个字节，Value为本链路对端FC设备的地址。
3)Type＝3，Length＝8个字节，Value为本链路的接口索引号以及链路对端的接口索引号。
4)Type＝4，Length＝4个字节，Value为TE Metric。
5)Type＝5，Length＝4个字节，Value为TE链路的最大带宽。
6)Type＝6，Length＝4个字节，Value为TE链路的最大可预留带宽。
7)Type＝7，Length＝32个字节，Value为TE链路的剩余带宽。
8)Type＝8，Length＝4个字节，Value为TE链路的亲和属性。
其中，Type为4～8的TLV是步骤502需要泛洪的TE链路信息，而Type为1～3的TLV是需要泛洪的拓扑信息。当然，如果已经获知FC网络的拓扑信息，本步骤可以仅泛洪TE链路信息即可。
上面仅描述了在配置一个E-port接口后，如何在新增加的TE_LSU报文中携带TE链路信息的问题。但通常情况下，一个FC设备可能有多个E-port接口，这就需要配置多个LSR。那么，该FC设备可以将这多个LSR分别携带在多个不同的PATH报文中，分多次进行泛洪，也可以将多个LSR携带在同一个PATH报文中进行一次泛洪。
不管采用何种方式，当某个FC设备获得其他FC设备的TE链路信息后，该FC设备实际上就获得了整个网络的TE链路状况。实际应用中，FC设备还可以将获得的TE链路信息保存在TEDB数据库中，一旦需要建立路径，该FC设备可以比较方便地从TEDB数据库中获取信息来计算路径。
步骤503：当FC2需要将数据报文发送给FC8，FC2根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用CSPF算法确定报文转发路径。
这里，FC2为第一FC设备，是隧道头所在的FC设备。FC8为第二设备，是隧道尾所在的FC设备。第一FC设备在建立隧道时，通常会考虑以下几个条件来确定转发路径：
1、剩余带宽是否满足将要建立的Crlsp隧道的要求；
2、亲和属性是否满足将要建立的Crlsp隧道的要求；
3、转发路径的TE Metric是否最小；
4、是否可以支持严格显式路径和松散显式路径。
上述几个条件可以参考TEDB数据库中保存的TE链路信息，至于具体如何确定转发路径，可参考CSPF算法，此处不再赘述。
假设本实施例经过CSPF算法计算出路径要经过的FC设备是：FC2-＞FC3-＞FC5-＞FC6-＞FC7-＞FC8，其具体转发路径的序列如下表五：
  序列号   FC设备地址   接口索引号
  1   10.1.2   1
  2   10.1.3   2
  3   10.1.3   4
  4   10.1.5   1
  5   10.1.5   2
  6   10.1.6   1
  7   10.1.6   2
  8   10.1.7   2
  9   10.1.7   3
  10.   10.1.8   1
表五
从表五可以看出，本实施例中转发路径的信息是路径上各FC设备地址和接口索引号，其中，FC设备地址是24位，接口索引号可以为32位，这和IP网络是不一样的。
步骤504：FC2向下游设备FC3发送路径(PATH)报文，FC3记录接收到的PATH报文携带的信息，再继续转发给自身的下游设备FC5，并以此类推，直到将PATH报文发送给FC8。
本步骤所述的PATH报文是本发明实施例扩展FC报文得到的，使其能够承载RSVP协议报文，即：RSVP协议报文利用FC的SW_ILS类型的报文来承载。同时，为了进行扩展，还需要增加其SW_ILS Command Codes字段的定义。比如：
Figure BSA00000543876000111
表六
其中，编码值为“A00000000”～“A0000000A”是本实施例新增加的各种报文的定义。比如，“A00000000”是对PATH报文的定义，用于步骤504。又比如，“A00000003”一行是对RESV报文的定义，用于本实施例的步骤505。当然，实际应用中还可以增加其他报文的定义，如何使用可以参见RSVP协议，此处不再赘述。
本步骤504是建立隧道的正向过程，其中的PATH报文携带的信息可以包括：
隧道的会话对象(Session Object)、上一跳对象(RSVP_HOP Object)、标签请求对象(RSVP_LABEL_REQUEST Object)、显式路径对象(ExplicitRoute Object)、发送模板对象(SENDER_TEMPLATE Object)以及记录路径对象(Record Route Object)。
上述信息都是以TLV的格式给出，其中：
会话对象(Session Object)的Value包括：隧道尾所在第二FC设备的地址、隧道位于第一FC设备的编号、隧道头所在第一FC设备的地址。其中，“隧道尾所在第二FC设备的地址”就是本实施例FC8的地址“10.1.8”，“隧道头所在第一FC设备的地址”就是FC2的地址“10.1.2”，而“隧道位于第一FC设备的编号”表示将要建立的隧道在FC2中的隧道编号。实际应用中，FC2中可能建立了多条隧道，为了区分，就需要为不同的隧道标识不同的编号。
上一跳对象(RSVP_HOP Object)的Value包括：发送此PATH报文的上游FC设备的地址，以及该上游FC设备发送此PATH报文的接口索引。实际应用中，某个FC设备接到PATH报文后，可以从中获知PATH报文是从上游设备的哪个接口发送的。比如：FC2从接口1发送PATH报文给FC3的接口2，那么PATH报文中上一跳对象(RSVP_HOP Object)的Value就应该填写FC2的地址“10.1.2”以及接口索引“1”。当FC3收到该PATH报文后，就可以获知上游设备是FC2，且PATH报文是从FC2的接口2发送的。
标签请求对象(RSVP_LABEL_REQUEST Object)的Value包括：上层的业务ID，其内容可以填写为FC网络。
显式路径对象(Explicit Route Object)的Value包括：转发路径上每一个FC设备的地址以及接口索引，其内容可以为表五的内容。
发送模板对象(SENDER_TEMPLATE Object)的Value包括：隧道头所在第一FC设备的地址以及标签转发路径编号(LSP ID)。其中，“隧道头所在第一FC设备的地址”为FC2的地址“10.1.2”，“LSP ID”表示隧道内Crlsp的实例号，如“100”。
记录路径对象(Record Route Object)的Value包括：PATH报文当前已经经过的FC设备的地址以及接口索引。
图7a～图7d是FC2发送给FC3的PATH报文，除了包含的上述信息，其余信息的含义可以参见资源预留协议(RSVP)，此处不再详细说明。FC3接收到该报文后，可以建立PSB记录来保存PATH报文的信息。之后，FC3将继续将PATH转发给下游设备。从PATH报文中的显式路径对象(ExplicitRoute Object)可知，PATH报文应该从FC3的4号接口转发给FC5的1号接口。
当然，FC3转发PATH报文时，某些信息可能会根据实际情况修改或更新。比如：FC3接收到PATH报文时，上一跳对象(RSVP_HOP Object)的Value包括FC2的地址和索引号为1的信息。但FC3要转发PATH报文时，则需要将上一跳对象(RSVP_HOP Object)的Value更新为FC3的地址和索引号为4的信息。再如：FC3接收到PATH报文后，还需要从显式路径对象(Explicit Route Object)的Value中删除FC3的地址和接口索引号。再如：FC3接收到PATH报文后，还需要在记录路径对象(Record Route Object)的Value中添加FC3的地址和接口索引号。按照这种方式，本实施例的FC3更新后的要转发给FC5的PATH报文可如图8a～图8e所示。当然，实际应用中，上游设备是否需要更新PATH，更新哪些信息，可以由应用本方案的用户自行确定，只要发送给下游设备的PATH报文可以体现隧道建立的信息即可。
步骤505：FC8设备为上游设备FC7分配Crlsp标签后，向上游设备FC7反馈响应(RESV)报文，FC7记录RESV报文携带的信息，并在预留带宽资源以及为自身的上游设备分配Crlsp标签后，再将RESV报文反馈给自身的上游设备FC6，并以此类推，直到将RESV报文反馈给FC2。
此步骤是建立隧道的逆向过程。
实际应用中，RESV报文携带的信息包括：
隧道的会话对象(Session Object)、下一跳对象(RSVP_HOP Object)、过滤规范对象(FILTER_SPECIFICATION Object)、标签对象(LABEL Object)以及记录路径对象(Record Route Object)。这些信息也是以TLV的格式给出，其中：
隧道的会话对象(Session Object)与PATH报文中的相同，其Value也包括：隧道尾所在第二FC设备的地址、隧道位于第一FC设备的编号、隧道头所在第一FC设备的地址。其中，“隧道尾所在第二FC设备的地址”就是本实施例FC8的地址“10.1.8”，“隧道头所在第一FC设备的地址”就是FC2的地址“10.1.2”，而“隧道位于第一FC设备的编号”表示将要建立的隧道在FC2中的隧道编号。
下一跳对象(RSVP_HOP Object)与PATH报文的上一跳对象(RSVP_HOPObject)相似，只是其Value值的内容略有不同，是发送此RESV报文的下游FC设备的地址，以及接收此RESV报文的上游设备在发送PATH报文时的接口索引。比如：从FC6的接口1发送了RESV报文给FC5，且FC5在发送PATH报文时是通过接口2发送给FC6的，那么，RESV报文的下一跳对象(RSVP_HOPObject)的Value就应该填写FC6的地址“10.1.5”，以及FC5的接口索引2。
过滤规范对象(FILTER_SPECIFICATION Object)的Value包括：隧道头所在第一FC设备的地址以及标签转发路径编号LSP ID。其中，“隧道头所在第一FC设备的地址”为FC2的地址“10.1.2”，“LSP ID”表示隧道内Crlsp的实例号，如“100”。
标签对象(LABEL Object)的Value包括：发送此RESV报文的FC设备为上游FC设备分配的标签。
记录路径对象(Record Route Object)的Value包括：RESV报文当前已经经过的FC设备的地址和接口索引。
图9a～9c是FC8反馈给FC7的RESV报文，除了包含的上述信息，其余信息的含义也可以参见资源预留协议(RSVP)，此处不再详细说明。FC7接收到该报文后，可以建立RSB记录来保存RESV报文的信息，并根据事先记录的PSB可知，FC7将从2号接口继续向上游设备FC6反馈RESV报文。
FC7反馈RESV报文时，某些信息也可能会根据实际情况修改或更新。比如：FC7接收到RESV报文时，下一跳对象(RSVP_HOP Object)的Value包括FC8的地址以及FC7的索引号为3的信息。但FC7要转发RESV报文时，则需要将下一跳对象(RSVP_HOP Object)的Value更新为FC7的地址以及FC6的索引号为2的信息。再如：FC7接收到FC8反馈的RESV报文时，标签对象(LABEL Object)的Value是FC8分配的标签10。但FC7要反馈RESV报文给FC6时，还需要将标签对象(LABEL Object)的Value修改自身为FC6分配的标签20。再如：FC7反馈RESV报文给FC6时，还需要在记录路径对象(Record Route Object)的Value中添加FC7的地址“10.1.7”和接口索引号“2”。按照这种方式，本实施例的FC7更新后的要反馈给FC6的RESV报文可如图10a～10c所示。当然，实际应用中，上游设备是否需要更新RESV报文，更新哪些信息，可以由应用本方案的用户自行确定，只要反馈给上游设备的RESV报文可以体现隧道建立的信息即可。
需要注意的是，当某个FC设备接收到下游设备反馈的RESV报文后，从RESV报文可以获得下游设备为自身分配Crlsp标签，并作为本节点的出标签；该FC设备在向自身的上游设备分配Crlsp标签后，可将该标签作为本节点的入标签；最后，该FC设备在路径的接口上预留带宽资源后，就可以形成本节点Crlsp。比如：FC8为FC7分配的Crlsp标签为10，FC7为FC6分配的Crlsp标签为20，并且FC7在索引号为3的接口上预留了80兆带宽。此时，FC7在本节点形成了如下的Crlsp：
  入标签   出接口   出标签
  20   3   10
表七
这样，当转发路径上的每个FC都建立了Crlsp，整个Crlsp隧道也就完成了。
步骤506：FC2通过建立的Crlsp隧道将数据报文传输给FC8。
本步骤中，当FC2传输数据报文时，需要在报文中携带Crlsp标签。至于具体如何利用Crlsp标签在隧道中传输数据报文，可以参见协议，此处不再赘述。
按照上面所述的方法，本发明还提供一种FC设备。如图11所示，该设备包括：信息发布单元1101、路径计算单元1102、路径建立单元1103、报文转发单元1104。其中，
信息发布单元1101，用于在本FC设备的E-port接口上配置流量工程TE链路信息，将配置的TE链路信息在FC域内泛洪，使得FC域内的每一个FC设备都获得其配置的TE链路信息。
路径计算单元1102，路径计算单元，当数据报文需要从作为报文起点的第一FC设备发送到作为终点的第二设备，且本FC设备是第一FC设备时，根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法CSPF确定报文转发路径。
路径建立单元1103，在本FC设备作为报文转发路径上的FC设备时，利用RSVP协议建立Crlsp隧道。
报文转发单元1104，利用建立的Crlsp隧道将数据报文传输给转发路径上的下游FC设备，直到第二FC设备。
实际应用中，FC域内的每一个FC设备都具备图11所示的结构，但对于某条隧道来说，只有隧道头所在的FC设备才启动路径计算单元1102，只有隧道路径上的各FC设备才启动路径建立单元1103和报文转发单元1104。但FC域内的所有FC设备都将启动信息发布单元1101，将配置的TE链路信息在FC域内泛洪，使得每一个FC设备都获得其他所有FC设备的TE链路信息。
实际应用中，信息发布单元1101可以通过新增加的TE_LSU报文来发布TE链路信息，发布的TE链路信息包括：TE链路的剩余带宽、TE Metric、TE链路的最大可预留带宽、TE链路的最大带宽以及TE链路的亲和属性。所述TE_LSU报文可以是在FSPF路由协议中增加一种新报文，其定义和格式如表一～表四所示，此处不再赘述。
当某个FC设备获得其他所有FC设备，就可以启动路径计算单元1102来计算报文的转发路径。此时，该FC设备是报文的起点，这里称为第一FC设备(隧道头)，而报文的终点则称为第二FC设备(隧道尾)。
第一FC设备如何利用路径计算单元1102来计算转发路径，则可以参见方法部分的步骤503，此处不再赘述。
另外，转发路径上的各FC设备如何利用路径建立单元1103来建立隧道的，可参见方法部分的步骤504和505。
即：在正向过程中，第一FC设备向下游设备发送路径(PATH)报文，下游设备记录接收到的PATH报文携带的信息，再继续转发给自身的下游设备，并以此类推，直到将PATH报文发送给第二FC。这里的PATH报文的格式可以参见步骤504的描述以及图7、图8。
在逆向过程中，第二FC设备为上游设备分配Crlsp标签后，向上游设备反馈响应(RESV)报文，上游设备记录RESV报文携带的信息，并在预留带宽资源以及为自身的上游设备分配Crlsp标签后，再将RESV报文反馈给自身的上游设备，并以此类推，直到将RESV报文反馈给第一FC设备。这里的RESV报文的格式可以参见步骤505的描述以及图9、图10。
总之，利用本发明方案，可以将TE技术引入FC网络。由于TE技术本身可以根据网络带宽的利用率均衡不同的业务流量，因此可以很好地解决FC网络中网络拥塞的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种在光纤通道网络中实现报文转发的方法，所述光纤通道(FC)网络包括多个FC设备，其特征在于，该方法包括：
所述FC设备利用光纤最短路径优先FSPF协议将各自配置的流量工程TE链路信息在FC域内泛洪，并接收FC域内其他FC设备发送的自身TE链路信息；
当需要在FC网络中从起点到终点传输数据报文时，该FC设备若为起点，则根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法CSPF确定报文转发路径；若该FC设备为所述转发路径上的FC设备，则利用资源预留协议RSVP在转发路径上建立Crlsp隧道；建立Crlsp隧道后，该FC设备通过建立的Crlsp隧道传输数据报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TE链路信息包括：
TE链路的剩余带宽、TE Metric、TE链路的最大可预留带宽、TE链路的最大带宽以及TE链路的亲和属性中的任意一种或者组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述FC设备利用FSPF协议将各自配置的TE链路信息在FC域内泛洪的方法包括：
所述FC设备将自身配置的TE链路信息携带在新增加的链路状态更新LSU报文中，并将该LSU报文通过邻居逐层传递给FC域内的其它FC设备。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述新增加的LSU报文包括：
FSPF报文头、预留字段、标志、链路状态记录个数n、n个链路状态记录LSR，n为大于或等于1的正整数；
其中，每一个LSR至少包括如下5个TLV：
类型Type为4，长度Length为4个字节，值Value为TE Metric；
Type为5，Length为4个字节，Value为TE链路的最大带宽；
Type为6，Length为4个字节，Value为TE链路的最大可预留带宽；
Type为7，Length为32个字节，Value为TE链路的剩余带宽；
Type为8，Length为4个字节，Value为TE链路的亲和属性。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述每一个LSR还包括如下3个TLV：
Type为1，Length为1个字节，Value为本链路的链路类型；
Type为2，Length为4个字节，Value为本链路对端FC设备的地址；
Type为3，Length为8个字节，Value为本链路的接口索引号以及链路对端的接口索引号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用RSVP协议在转发路径上建立Crlsp隧道的方法包括：
若该FC设备为转发路径中的上游FC设备，在发送PATH报文时，向下游FC设备发送路径PATH报文，直到该FC设备为终点；在反馈RESV报文时，记录接收到的RESV报文携带的信息并预留带宽资源，直到该FC设备为起点；
若该FC设备为转发路径中的下游FC设备，在发送PATH报文时，记录接收到的PATH报文携带的信息；在反馈RESV报文时，则为上游FC设备分配Crlsp标签。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PATH报文携带的信息包括：
隧道的会话对象Session Object、上一跳对象RSVP_HOP Object、标签请求对象RSVP_LABEL_REQUEST Object、显式路径对象Explicit Route Object、发送模板对象SENDER_TEMPLATE Object以及记录路径对象Record RouteObject。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述会话对象Session Object的值Value包括：隧道尾所在FC设备的地址、隧道位于隧道头的FC设备的编号、隧道头所在FC设备的地址；所述FC设备的地址包括8比特的域号Domain ID、8比特的子域号Area ID和8比特的接口号Port ID；
所述上一跳对象RSVP_HOP Object的值Value包括：发送此PATH报文的上游FC设备的地址，以及该上游FC设备发送此PATH报文的接口索引；
所述标签请求对象RSVP_LABEL_REQUEST Object值Value包括：上层的业务ID，所述上层业务ID的内容为FC网络；
所述显式路径对象Explicit Route Object的值Value包括：转发路径上每一个FC设备的地址以及接口索引；
所述发送模板对象SENDER_TEMPLATE Object的值Value包括：隧道头所在FC设备的地址以及标签转发路径编号LSP ID；
所述记录路径对象Record Route Object的值Value包括：PATH报文当前已经经过的FC设备的地址以及接口索引。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述RESV报文携带的信息包括：
隧道的会话对象Session Object、下一跳对象RSVP_HOP Object、过滤规范对象FILTER_SPECIFICATION Object、标签对象LABEL Object以及记录路径对象Record Route Object。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述隧道的会话对象Session Object的值Value包括：隧道尾所在FC设备的地址、隧道位于隧道头的FC设备的编号、隧道头所在FC设备的地址；所述FC设备的地址包括8比特的域号Domain ID、8比特的子域号Area ID和8比特的接口号Port ID；
所述下一跳对象RSVP_HOP Object的值Value包括：发送此RESV报文的下游FC设备的地址，以及接收此RESV报文的上游设备在发送PATH报文时的接口索引；
所述过滤规范对象FILTER_SPECIFICATION Object的值Value包括：隧道头所在FC设备的地址以及标签转发路径编号LSP ID；
所述标签对象LABEL Object的值Value包括：发送此RESV报文的FC设备为上游FC设备分配的标签；
所述记录路径对象Record Route Object的值Value包括：RESV报文当前已经经过的FC设备的地址和接口索引。
11.一种光纤通道FC设备，其特征在于，该FC设备包括；
信息发布单元，用于在本FC设备的E-port接口上配置流量工程TE链路信息，将配置的TE链路信息在FC域内泛洪，并接受FC域内其它FC设备泛洪的TE链路信息；
路径计算单元，当需要传输数据报文且本FC设备是作为起点的FC设备时，根据自身和其它FC设备配置的TE链路信息，并利用基于约束的最短路径优先算法CSPF确定报文转发路径；
路径建立单元，在本FC设备作为报文转发路径上的FC设备时，利用RSVP协议建立Crlsp隧道；
报文转发单元，利用建立的Crlsp隧道将数据报文传输给转发路径上的下游FC设备，直到作为终点的FC设备。
12.根据权利要求11所述的FC设备，其特征在于，所述TE链路信息包括：
TE链路的剩余带宽、TE Metric、TE链路的最大可预留带宽、TE链路的最大带宽以及TE链路的亲和属性中的任意一种或者组合。
13.根据权利要求12所述的FC设备，其特征在于，
所述信息发布单元在将配置的TE链路信息在FC域内泛洪时，是将自身配置的TE链路信息携带在新增加的链路状态更新LSU报文中，并将该LSU报文通过邻居逐层传递给FC域内的其它FC设备。
14.根据权利要求13所述的FC设备，其特征在于，所述新增加的LSU报文包括：
FSPF报文头、预留字段、标志、链路状态记录个数n、n个链路状态记录LSR，n为大于或等于1的正整数；
其中，每一个LSR至少包括如下5个TLV：
类型Type为4，长度Length为4个字节，值Value为TE Metric；
Type为5，Length为4个字节，Value为TE链路的最大带宽；
Type为6，Length为4个字节，Value为TE链路的最大可预留带宽；
Type为7，Length为32个字节，Value为TE链路的剩余带宽；
Type为8，Length为4个字节，Value为TE链路的亲和属性。
15.根据权利要求14所述的FC设备，其特征在于，所述每一个LSR还包括如下3个TLV：
Type为1，Length为1个字节，Value为本链路的链路类型；
Type为2，Length为4个字节，Value为本链路对端FC设备的地址；
Type为3，Length为8个字节，Value为本链路的接口索引号以及链路对端的接口索引号。
16.根据权利要求11所述的FC设备，其特征在于，
所述路径建立单元在利用RSVP协议建立Crlsp隧道时，若本设备为上游FC设备，在发送PATH时，向下游设备发送路径PATH报文，直到本设备为终点；在反馈的响应RESV报文时，记录接收到的RESV报文携带的信息并预留带宽资源，直到本设备为起点；若本设备为下游FC设备，在发送PATH时，记录接收到的PATH报文携带的信息；在反馈RESV报文时，则为上游FC设备分配Crlsp标签。
17.根据权利要求16所述的FC设备，其特征在于，所述PATH报文携带的信息包括：
隧道的会话对象Session Object、上一跳对象RSVP_HOP Object、标签请求对象RSVP_LABEL_REQUEST Object、显式路径对象Explicit Route Object、发送模板对象SENDER_TEMPLATE Object以及记录路径对象Record RouteObject。
18.根据权利要求17所述的FC设备，其特征在于，
所述会话对象Session Object的值Value包括：隧道尾所在FC设备的地址、隧道位于隧道头的FC设备的编号、隧道头所在FC设备的地址；所述FC设备的地址包括8比特的域号Domain ID、8比特的子域号Area ID和8比特的接口号Port ID；
所述上一跳对象RSVP_HOP Object的值Value包括：发送此PATH报文的上游FC设备的地址，以及该上游FC设备发送此PATH报文的接口索引；
所述标签请求对象RSVP_LABEL_REQUEST Object值Value包括：上层的业务ID，所述上层业务ID的内容为FC网络；
所述显式路径对象Explicit Route Object的值Value包括：转发路径上每一个FC设备的地址以及接口索引；
所述发送模板对象SENDER_TEMPLATE Object的值Value包括：隧道头所在FC设备的地址以及标签转发路径编号LSP ID；
所述记录路径对象Record Route Object的值Value包括：PATH报文当前已经经过的FC设备的地址以及接口索引。
19.根据权利要求16所述的FC设备，其特征在于，
所述RESV报文携带的信息包括：
隧道的会话对象Session Object、下一跳对象RSVP_HOP Object、过滤规范对象FILTER_SPECIFICATION Object、标签对象LABEL Object以及记录路径对象Record Route Object。
20.根据权利要求19所述的FC设备，其特征在于，
所述隧道的会话对象Session Object的值Value包括：隧道尾所在FC设备的地址、隧道位于隧道头的FC设备的编号、隧道头所在FC设备的地址；所述FC设备的地址包括8比特的域号Domain ID、8比特的子域号Area ID和8比特的接口号Port ID；
所述下一跳对象RSVP_HOP Object的值Value包括：发送此RESV报文的下游FC设备的地址，以及接收此RESV报文的上游设备在发送PATH报文时的接口索引；
所述过滤规范对象FILTER_SPECIFICATION Object的值Value包括：隧道头所在FC设备的地址以及标签转发路径编号LSP ID；
所述标签对象LABEL Object的值Value包括：发送此RESV报文的FC设备为上游FC设备分配的标签；
所述记录路径对象Record Route Object的值Value包括：RESV报文当前已经经过的FC设备的地址和接口索引。
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