CN102340436B - 跨网络报文转发方法和交换机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种跨网络报文转发方法和交换机系统。在发明中，两个光纤通道网络(Fabric)之间新增有效链路之后并不需要真正合并、而是继续保持相互独立的关系，并由仍然保持相互独立的每个Fabric为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，以使每个Fabric中的N节点能够获知对端Fabric中各N节点的存在；在不同Fabric的N节点需要跨Fabric转发报文时，两个Fabric中的边缘交换机可通过两个Fabric之间的FC地址转换实现报文代理转发，从而无需进行Fabric合并即可实现跨Fabric转发报文，因而能够避免Fabric合并而所可能产生的业务中断。
Description
技术领域
本发明涉及报文转发技术，特别涉及一种跨光纤通道网络(Fabric)报文转发方法、以及一种可实现跨网络报文转发的交换机系统。
背景技术
随着Internet应用不断增长，网络服务器需要存储的数据量越来越大，从而使得网络服务器的存储容量不得不随之增长。当网络服务器的内部存储容量无法满足信息增长的需求，就需要将服务器的存储“外部化”。为了解决这一问题，现有技术中提出了存储网络(Storage Area Networks，SAN)的概念，它为网络服务器提供了专用的外部存储环境，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。
光纤通道(Fibre Channel，FC)协议就是SAN中应用最广泛的一种协议，其能够提供比以太网和TCP/IP协议更高速、高效的大数据量传输性能。
在基于FC协议的每个网络中，各交换机之间需要通过一初始化过程来选举出一台主交换机，该初始化过程称之为Fabric配置，Fabric配置主要依据各交换机的全球唯一名称(World Wide Name，WWN)以及优先级来完成主交换机的选举，选举出的主交换机会统一为该网络中所有交换机(包括主交换机自身)分配域ID(Domain_ID)，每台交换机在获取到域ID之后即可根据该域ID为自身直连的例如服务器和磁盘设备等N节点分配FC地址(FC_ID)，从而在网络稳定后，各交换机即可依据N节点的FC地址在各N节点之间转发报文。此外，主交换机还会发送交换光纤参数(ExchangeFabric Parameters，EFP)报文、以将当前的主交换机信息和所有已获取到域ID的从交换机信息通知该网络中所有交换机，从而在网络稳定后，该网络中任意一个交换机和N节点都知道网络中所有其它交换机和N节点的信息。如上所述的包含一个主交换机、若干从交换机和N节点的网络称之为一个Fabric。
实际应用中，如果需要实现不同Fabric中N节点之间的跨网络通信，则可以在两个Fabric之间新增有效链路，从而导致两个Fabric合并为一个，例如，如图1所示，交换机S1、S2、S3与N节点N1构成一个Fabric，交换机S4、S5与N节点N2构成另一个Fabric，虽然S2与S4之间通过如虚线所示的链路相连、但该链路处于无效状态时仍使得两个Fabric相互独立，当需要N1与N2通信时，令S2与S4之间如虚线所示的无效链路生效，即可使得两个Fabric合并为一个。
但由于合并后的Fabric中存在两台主交换机，因而Fabric合并时会存在如下问题：
当两个Fabirc之间新增有效链路后，该新增有效链路两端、且分别位于两个Fabirc的交换机称之为边缘交换机(例如图1中的S2和S4)，两个Fabric的边缘交换机均知晓各自所属Fabirc中所有其它交换机的信息，并可通过EFP报文交互各自所属Fabirc中所有其它交换机的信息，用以检测两个Fabric中的域ID是否存在重叠；
如果不存在重叠，则需要先触发至少持续15秒的建立光纤(Build Fibre，BF)重配置，然后才能够重新发起主交换机选举的Fabric配置、并由重新选举出的主交换机统一分配域ID；
而如果存在重叠，即某个域ID在两个Fabirc中均被使用，则需要先触发至少持续15秒的配置光纤(Reconfigure Fibre，RCF)重配置、使合并后的Fabirc中的所有交换机清除各自的域ID，从而导致Fabric中的业务中断，然后才能够重新发起主交换机选举的Fabric配置、并由重新选举出的主交换机统一分配域ID，待重新分配域ID之后才可恢复Fabirc中的业务。
可见，现有技术只能够依靠Fabric合并来实现N节点跨网络通信，从而会由于Fabric合并所可能产生的业务中断，而导致N节点跨网络通信的可靠性不高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种跨网络报文转发方法、以及一种可实现跨网络报文转发的交换机系统，能够在实现N节点跨网络通信时降低业务中断的概率。
本发明提供的一种跨网络报文转发方法，该方法在任一光纤通道网络Fabric与其他Fabric之间的无效链路生效之后，由该链路每端Fabric中与该链路直连的边缘交换机执行如下步骤：
每端Fabric中的边缘交换机将本端Fabric为对端Fabric中所有N节点所分配的FC地址发送至对端Fabric中的边缘交换机，还从对端Fabric中的边缘交换机接收对端Fabric为本端Fabric中所有N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，将该报文中作为源地址的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，将该报文中作为目的地址的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址、以将该报文转发至本端Fabric中该N节点。
该方法进一步由本端Fabric中的边缘交换机与对端Fabric中的边缘交换机双向交互用于请求分配FC地址的请求报文、以及携带有所分配的FC地址的应答报文。
所述请求报文和所述应答报文均为交换机光纤交互连接服务SW_ILS协议的报文、并包括：表示该报文类型的命令代码、以及与N节点对应的设备标识字段和设备地址字段，其中，
请求报文中的设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段为空；
应答报文中设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段携带有为对应N节点分配的FC地址。
每端Fabric中的边缘交换机中分别针对本端Fabric中每个N节点建立有对应的查找表，本端Fabric中每个N节点所对应的查找表中包括本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址、对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址；
该方法在每端Fabric中的边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，由本端Fabric中的边缘交换机进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为源地址的本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
该方法在每端Fabric中的边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，由本端Fabric中的边缘交换机进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为目的地址的对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址。
每端Fabric中由主交换机或边缘交换机为对端Fabric中所有N节点所分配的FC地址。
本发明提供的一种可实现跨网络报文转发的交换机系统，包括分属于不同光纤通道网络Fabric的交换机，且，任一光纤通道网络Fabric中的边缘交换机与其他Fabric中的边缘交换机之间连接有无效链路；
无效链路每端Fabric中与该无效链路直连的边缘交换机，用于在检测到该无效链路生效后，将本端Fabric为对端Fabric中所有N节点所分配的FC地址发送至对端Fabric中的边缘交换机，还从对端Fabric中的边缘交换机接收对端Fabric为本端Fabric中所有N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，将该报文中作为源地址的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，将该报文中作为目的地址的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址、以将该报文转发至本端Fabric中该N节点。
每端Fabric中的边缘交换机进一步与对端Fabric中的边缘交换机双向交互用于请求分配FC地址的请求报文、以及携带有所分配的FC地址的应答报文。
所述请求报文和所述应答报文均为交换机光纤交互连接服务SW_ILS协议的报文、并包括：表示该报文类型的命令代码、以及与N节点对应的设备标识字段和设备地址字段，其中，
请求报文中的设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段为空；
应答报文中设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段携带有为对应N节点分配的FC地址。
每端Fabric中的所述边缘交换机中分别针对本端Fabric中每个N节点建立有对应的查找表，本端Fabric中每个N节点所对应的查找表中包括本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址、对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为源地址的本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为目的地址的对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址。
每端Fabric中由主交换机或边缘交换机为对端Fabric中所有N节点所分配的FC地址。
由上述技术方案可见，在发明中，两个Fabric之间新增有效链路之后并不需要真正合并为一个Fabric、而是继续保持两个Fabric之间相互独立的关系，由于两个Fabric仍保持相互独立，因而就需要仍然保持相互独立的每个Fabric将对端Fabric中的所有N节点均看作是本端Fabric中的N节点、并为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，以使每个Fabric中的N节点能够获知对端Fabric中各N节点的存在，进而在分属于不同Fabric的N节点需要跨Fabric转发报文时，两个Fabric中直连新增有效链路的边缘交换机即可通过两个Fabric之间的FC地址转换实现N节点的跨Fabric报文代理转发。由于本发明无需进行Fabric合并即可实现分属于不同Fabric的N节点之间跨Fabric转发报文，因而能够避免Fabric合并而所可能产生的业务中断，进而能够提高N节点跨网络通信的可靠性。
附图说明
图1为现有Fabric合并的一实例示意图；
图2为本发明实施例中跨网络报文转发方法的流程示意图；
图3为本发明实施例中跨网络报文转发方法中交互FC地址所使用的报文结构示意图；
图4a和图4b为本发明实施例中跨网络报文转发方法中交互FC地址的两种时序图；
图5为本发明实施例中可实现跨网络报文转发的交换机系统的一示例性结构示意图。
具体实施方式
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。
在本实施例中，两个Fabric之间新增有效链路之后并不需要真正合并为一个Fabric、而是继续保持两个Fabric之间相互独立的关系，由于两个Fabric仍保持相互独立，因而就需要仍然保持相互独立的每个Fabric将对端Fabric中的所有N节点均看作是本端Fabric中的N节点、并为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，以使每个Fabric中的N节点能够获知对端Fabric中各N节点的存在(仅仅知晓各N节点的存在、而并不知晓N节点位于其它Fabric中)，进而在分属于不同Fabric的N节点需要跨Fabric转发报文时，两个Fabric中直连新增有效链路的边缘交换机即可通过两个Fabric之间的FC地址转换实现N节点的跨Fabric报文代理转发。由于本实施例无需进行Fabric合并即可实现分属于不同Fabric的N节点之间跨Fabric转发报文，因而能够避免Fabric合并而所可能产生的业务中断，进而能够提高N节点跨网络通信的可靠性。
下面，先对本实施例中的跨网络报文转发方法进行详细说明。
图2为本发明实施例中跨网络报文转发方法的流程示意图。如图2所示，本实施例中的跨网络报文转发方法在任一Fabric与其他Fabric之间的无效链路生效、即新增有效链路之后，由新增有效链路每端Fabric中与该新增有效链路直连的边缘交换机执行如下步骤：
步骤201，每端Fabric中的边缘交换机将本端Fabric为对端Fabric中所有N节点所分配的FC地址，通过该边缘交换机所直连的新增有效链路发送至对端Fabric中的边缘交换机，还通过该边缘交换机所直连的新增有效链路从对端Fabric中的边缘交换机接收对端Fabric为本端Fabric中所有N节点所分配的FC地址。其中，边缘交换机可以将其直连新增有效链路的端口(Port)标记为光纤通道网络合并端口(Fabric Merge Port)，并依据FabricMerge Port来识别新增有效链路。
也就是说，在本步骤中，两个Fabric并未真正合并、而是仍保持相互独立，以及，仍然保持相互独立的每个Fabric为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，从而，经过本步骤之后，每个Fabric中的N节点能够获知对端Fabric中各N节点的存在，且由于每个Fabric中的N节点仅仅知晓对端Fabric中各N节点的属于本端Fabric的FC地址，因而每个Fabric中的N节点仅仅知晓对端Fabric中各N节点的存在、而并不知晓N节点位于其它Fabric中。
此外，经过本步骤之后，每个Fabric中的边缘交换机中除了保存有本端Fabric为本端Fabric中所有N节点和所有交换机分配的属于本端Fabric的FC地址之外，还保存有本端Fabric为对端Fabric中所有N节点分配的属于本端Fabric的FC地址、以及对端Fabric为本端Fabric中所有N节点分配的属于对端Fabric的FC地址。
而每个Fabric中的N节点中，除了通过现有的分布式名称服务机制获取、并保存有本端Fabric中所有N节点和所有交换机分配的属于本端Fabric的FC地址之外，还通过现有的分布式名称服务机制获取、并保存有本端Fabric为对端Fabric中所有N节点分配的属于本端Fabric的FC地址，以便于将该FC作为源地址或目的地址与对端Fabric中任意N节点交互报文。其中，现有的分布式名称服务机制是指，新加入Fabric的N节点向与其直连的交换机发起注册请求，并由该交换机通知Fabric中的其他交换机、以供其他交换机直连的N节点可以查询到新加入N节点的FC地址等信息；在本实施例中，对于本端Fabric来说，对端Fabric中的所有N节点均视为以本端Fabric所分配的FC地址新加入至本端Fabric的N节点，而本端Fabric中的边缘交换机即可看作直连所有新加入N节点的交换机、并由该边缘交换机通过分布式名称服务机制通知本端Fabric中的其他所有交换机，即可使本端Fabric中的所有N节点查询到本端Fabric为对端Fabric中所有N节点分配的属于本端Fabric的FC地址。
在本步骤之后，每端Fabric中的边缘交换机可以接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文(该报文的源地址为本端Fabric中对应N节点的属于本端Fabric的FC地址、目的地址为对端Fabric中对应N节点的属于本端Fabric的FC地址)；每端Fabric中的边缘交换机也可以从对端Fabric中的边缘交换机接收对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文(该报文的源地址为对端Fabric中对应N节点的属于本端Fabric的FC地址、目的地址为本端Fabric中对应N节点的属于对端Fabric的FC地址)。
对于本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文，可以继续执行步骤202；而对于对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文，则可以执行步骤203。
步骤202，每端Fabric中的边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，将该报文中由本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的作为源地址的FC地址，替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址，以及，保留该报文中由本端Fabric为对端Fabric中对应N节点所分配的作为目的地址的FC地址、以待对端Fabric中的边缘交换机接收到该报文后将该报文的目的地址替换为对端Fabric为对端Fabric中对应N节点所分配的FC地址后在转发至对端Fabric中对应N节点。
步骤203，每端Fabric中的边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，将该报文中由对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的作为目的地址的FC地址，替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址、以将该报文转发至本端Fabric中该N节点，以及，保留该报文中由对端Fabric中边缘交换机替换后的本端Fabric为对端Fabric中对应N节点所分配的作为源地址的FC地址、以将对端Fabric中对应N节点识别为本端Fabric中的N节点。
上述步骤202和203之间不存在固定的执行顺序，且对于每端Fabric中的每个边缘交换机来说，可以无固定顺序地反复执行上述步骤202和203。
至此，如图2所示的流程结束。
关于上述如图2所示流程中的步骤201，本领域技术人员可通过任意方式来实现每个Fabric为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，本实施例对此提出了一种较佳的实现方式，具体说：
在本端Fabric为对端Fabric中所有N节点所分配的FC地址之前，本端Fabric中的边缘交换机可以接收到对端Fabric中的边缘交换机所发送的用于请求分配FC地址的请求报文；且，本端Fabric中的边缘交换机将本端Fabric为对端Fabric中所有N节点所分配的FC地址还可以携带于应答报文中发送至对端Fabric中的边缘交换机；
相应地，在对端Fabric为本端Fabric中所有N节点所分配的FC地址之前，本端Fabric中的边缘交换机可以向对端Fabric中的边缘交换机发送前述的请求报文；且，本端Fabric中的边缘交换机接收的对端Fabric为本端Fabric中所有N节点所分配的FC地址，可以携带于对端Fabric中的边缘交换机所回应的前述应答报文中。
其中，前述的请求报文和应答报文均可选用交换机光纤交互连接服务(Switch Fabric Internal Link Service，SW_ILS)协议报文；
SW_ILS协议的请求报文和应答报文在本文中称之为光纤通道网络合并(Fabric Merge，FM)报文，如图3所示，该FM报文中至少包括：
命令代码(Command Code)，其表示该报文为用于请求分配FC地址的FM报文、或为用于应答FC地址分配请求的FM报文；
该报文的负载长度(Payload Length)；
以及，与发送该报文的边缘交换机所在Fabric中每一N节点1～M(M为正整数)分别对应的设备标识字段(Device WWN)1～M和设备地址字段(FC_ID)1～M；其中，FM请求报文的设备标识字段Device WWN 1～M中分别携带有N节点1～M的WWN、设备地址字段FC_ID 1～M中则均为空；FM应答报文的设备标识字段Device WWN 1～M中仍分别携带有N节点1～M的WWN、而设备地址字段FC_ID 1～M中则分别携带有发送该报文的边缘交换机所在Fabric为接收该报文的边缘交换机所在Fabric中的对应N节点1～M所分配的FC地址；
可选地，设备标识字段中的WWN还可以替换为其它类型的N节点标识；FM报文还可以包括与发送该报文的边缘交换机所在Fabric中每一N节点1～M分别对应的保留(Reserve)字段1～M；。
也就是说，一端Fabric中的边缘交换机所发送的FM请求报文中提供了空白的FC_ID列表，接收FM请求报文的另一端Fabric中的边缘交换机可依据该端Fabric为发送FM请求报文一端的Fabric中所有N节点分配的FC地址填写FC_ID列表后通过FM应答报文返回。
实际应用中，每端Fabric可以由其主交换机为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，也可以由其边缘交换机为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址。
如果是由本端Fabric中的主交换机为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，则如图4a所示，本端Fabirc中的边缘交换机需要进一步将接收自对端Fabric边缘交换机的FM请求报文转发至本端Fabric中的主交换机，本端Fabric中的主交换机在分配后可以向本端Fabric中的边缘交换机回复FM应答报文，然后再由本端Fabric中的边缘交换机向对端Fabric中的边缘交换机回复FM应答报文；而且，对于两个Fabric之间同时存在两条新增有效链路、且两条有效链路两端所直连的边缘交换机不全相同的情况，由本端Fabric中的主交换机对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，能够确保每个Fabric针对每条新增有效链路所分配的FC地址相一致，从而避免跨Fabric报文转发出错；
如果是由本端Fabric中的边缘交换机为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，则如图4b所示，FM请求报文和FM应答报文仅限于两个Fabric的边缘交换机之间交互；而且，由本端Fabric中的边缘交换机为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址，较佳地适用于两个Fabric之间仅存在一条新增有效链路的情况，并能够在该情况下节省边缘交换机与主交换机之间的带宽资源、以及降低本端Fabric中的主交换机负担。
经过上述如图4a或图4b所示的交互流程后，每个Fabric中的边缘交换机中可以分别针对本端Fabric中每个N节点分别建立有对应的查找表。其中，本端Fabric中每个N节点所对应的一个查找表中包括三项：该N节点的WWN、本端Fabric为该N节点分配的属于本端Fabric的FC地址、对端Fabric为该N节点分配的属于对端Fabric的FC地址，其中，由于查找表主要关注不同Fabric为同一个N节点所分配的FC地址，因而查找表中的WWN为可选项；更优地，如果FM请求报文中还携带有本端Fabric为该N节点分配的属于本端Fabric的FC地址，则FM应答报文中则可以同时携带本端Fabric为该N节点分配的属于本端Fabric的FC地址、对端Fabric为该N节点分配的属于对端Fabric的FC地址，此时，直接将FM应答报文中的FC地址关联即可实现查找表的建立。
在每端Fabric中的边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，由本端Fabric中的边缘交换机进一步依据本端Fabric中该N节点的WWN识别出对应的查找表、并利用本端Fabric中该N节点所对应的查找表，将该报文中作为源地址的本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；当然，利用报文中作为源地址的本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址，也可以识别出对应的查找表；
在每端Fabric中的边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，由本端Fabric中的边缘交换机进一步依据本端Fabric中该N节点的WWN识别出对应的查找表、并利用本端Fabric中该N节点所对应的查找表，将该报文中作为目的地址的对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；当然，利用报文中作为目的地址的对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址，也可以识别出对应的查找表。
进一步可选地，每个Fabric中的边缘交换机中也可以分别针对对端Fabric中每个N节点分别建立有对应的查找表，对端Fabric中每个N节点所对应的一个查找表中包括两项：该N节点的WWN、以及本端Fabric为该N节点分配的属于本端Fabric的FC地址，同理，查找表中的WWN为可选项。对端Fabric中每个N节点所对应的一个查找表仅仅用于信息的维护，而不会影响跨Fabric报文的正常收发。
如上可见，本实施例中的跨网络报文转发方法无需进行Fabric合并即可实现分属于不同Fabric的N节点之间跨Fabric转发报文，因而能够避免Fabric合并而所可能产生的业务中断，进而能够提高N节点跨网络通信的可靠性。而且，对于某些仅仅需要两个Fabric之间短时间内临时新增有效链路、而不希望Fabric长期合并的各类应用，即跨Fabric报文转发所涉及的Fabric动态变化的情况，本实施例中的跨网络报文转发方法更为适用。
当然，实际应用中可能会存在如下情况：
边缘交换机发出FM报文后等待应答报文超时；
或者，边缘交换机未能将其直连新增有效链路的Port成功标记为FabricMerge Port而导致其无法正确识别出新增有效链路；
又或者，边缘交换机在收到FM报文后发现本端Fabric中的空闲FC地址不足以为对端Fabric分配。
如果出现上述可能导致每个Fabric无法为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址的各种情况，则仍需要采用现有方式合并两个Fabric。
以上，是对本实施例中的跨网络报文转发方法的详细说明。下面，再对本实施例中可实现跨Fabric报文转发的交换机系统进行说明。
图5为本发明实施例中可实现跨网络报文转发的交换机系统的一示例性结构示意图。如图5所示，以两个Fabric为例，本实施例中可实现跨网络报文转发的交换机系统包括：分属于Fabric1和Fabric2的若干交换机，且，Fabric1可与Fabric2之间连接有无效链路，图5中仅示出了新增有效链路两端的边缘交换机S1和S2、省略了其它交换机，且Fabric1中的N节点N_1_1～N_1_m(m为大于1的正整数)和Fabric2中的N节点N_2_1～N_2_n(n为大于1的正整数)均以省略方式示出。
Fabric1中与无效链路直连的边缘交换机S1，用于在检测到该无效链路生效(具体如何检测为本领域技术人员所知晓、本文不再予以赘述)后、即Fabric1可与Fabric2之间新增有效链路后，将本端Fabric1为对端Fabric2中每个N节点N_2_j(j大于等于1且小于等于n)所分配的FC地址FC_ID_2_j_1发送至对端Fabric2中的边缘交换机S2，还从对端Fabric2中的边缘交换机S2接收对端Fabric2为本端Fabric1中每个N节点N_1_i(i大于等于1且小于等于m)所分配的FC地址FC_ID_1_i_2；
同理，Fabric2中与无效链路直连的边缘交换机S2，用于在检测到该无效链路生效(基本能够与边缘交换机S1同时检测到)后、即Fabric1可与Fabric2之间新增有效链路后，将本端Fabric2为对端Fabric1中每个N节点N_1_i所分配的FC地址FC_ID_1_i_2发送至对端Fabric1中的边缘交换机S1，还从对端Fabric1中的边缘交换机S1接收对端Fabric1为本端Fabric2中每个N节点N_2_j所分配的FC地址FC_ID_2_j_1。
上述处理过程可以由边缘交换机S1和边缘交换机S2按照如图4a或图4b所示的方式，利用SW_ILS协议的FM请求报文和FM应答报文来实现，即，本端Fabric中的主交换机或边缘交换机为对端Fabric中的N节点分配FC地址、并由每端Fabric中的边缘交换机通过分布式名称服务机制使本端Fabric中的N节点获知对端Fabric中的N节点信息。
基于上述处理过程，Fabric1与Fabric2并未真正合并、而是仍保持相互独立，仍然保持相互独立的Fabric1和Fabric2相互为对端所有N节点分配属于本端的FC地址，从而使得Fabric1/Fabric2中的N节点N_1_i/N_2_j能够获知对端Fabric2/Fabric1中各N节点N_2_j/N_1_i的存在，且由于Fabric1/Fabric2中的N节点N_1_i/N_2_j仅仅知晓对端Fabric2/Fabric1中各N节点N_2_j/N_1_i的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_2_j_1/FC_ID_1_i_2，因而Fabric1/Fabric2中的N节点N_1_i/N_2_j仅仅知晓Fabric2/Fabric1中各N节点N_2_j/N_1_i的存在、而并不知晓N节点N_2_j/N_1_i位于其它Fabric中。
此外，经上述处理过程之后，Fabric1中的边缘交换机S1中除了保存有本端Fabric1为本端Fabric1中每台交换机所分配的FC地址、本端Fabric1为本端Fabric1中每个N节点N_1_i所分配的FC地址FC_ID_1_i_1之外，还保存有本端Fabric1为对端Fabric2中每个N节点N_2_j所分配的FC地址FC_ID_2_j_1、以及对端Fabric2为本端Fabric1中每个N节点N_1_i所分配的FC地址FC_ID_1_i_2；
同理，Fabric2中的边缘交换机S2中除了保存有本端Fabric2为本端Fabric2中每台交换机所分配的FC地址、本端Fabric2为本端Fabric2中每个N节点N_2_j所分配的FC地址FC_ID_2_j_2之外，还保存有本端Fabric2为对端Fabric1中每个N节点N_1_i所分配的FC地址FC_ID_1_i_2、以及对端Fabric1为本端Fabric2中每个N节点N_2_j所分配的FC地址FC_ID_2_j_1。
优选地，边缘交换机S1/S2中可以分别针对本端Fabric1/Fabric2中每个N节点N_1_i/N_2_j分别建立有对应的查找表，并利用查找表保存上述信息。即，本端Fabric1/Fabric2中每个N节点N_1_i/N_2_j所对应的一个查找表中包括三项：该N节点N_1_i/N_2_j的WWN_1_i/WWN_2_j、本端Fabric1/Fabric2为该N节点N_1_i/N_2_j分配的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2、对端Fabric2/Fabric1为该N节点分配的属于对端Fabric的FC地址FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1；进一步可选地，边缘交换机S1/S2中也可以分别针对对端Fabric2/Fabric1中每个N节点N_2_j/N_1_i分别建立有对应的查找表，2/Fabric1中每个N节点N_2_j/N_1_j所对应的一个查找表中包括两项：该N节点N_2_j/N_1_i的WWN_2_j/WWN_1_i、以及本端Fabric1/Fabric2为该N节点N_2_j/N_1_i分配的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_2_j_1/FC_ID_1_i_2，其中，由于查找表主要关注不同Fabric为同一个N节点所分配的FC地址，因而查找表中的WWN_2_j/WWN_1_i为可选项。更优地，如果FM请求报文中还携带有本端Fabric1/Fabric2为该N节点N_1_i/N_2_j分配的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2，则FM应答报文中则可以同时携带本端Fabric1/Fabric2为该N节点N_1_i/N_2_j分配的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2、以及对端Fabric2/Fabric1为该N节点分配的属于对端Fabric的FC地址FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1，此时，直接将FM应答报文中的FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2与FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1关联即可实现查找表的建立。
相应地，Fabric1中的每个N节点N_1_i中除了通过分布式名称服务机制获取、并保存有本端Fabric1中所有N节点N_1_1～N_1_m的属于本端Fabric1的FC地址FC_ID_1_1_1～FC_ID_1_m_1之外，还通过分布式名称服务机制获取、并保存有本端Fabric1为对端Fabric2中每个N节点N_2_j分配的属于本端Fabric1的FC地址FC_ID_2_j_1；同理，Fabric1中的每个N节点N_2_j中除了通过分布式名称服务机制获取、并保存有本端Fabric2中所有N节点N_2_1～N_2_n的属于本端Fabric2的FC地址FC_ID_2_1_2～FC_ID_2_n_2之外，还通过分布式名称服务机制获取、并保存有本端Fabric2为对端Fabric1中每个N节点N_1_i分配的属于本端Fabric2的FC地址FC_ID_1_i_2。
如此一来：
每端Fabric1/Fabric2中的边缘交换机S1/S2可以接收到本端Fabric1/Fabric2中任意N节点N_1_i/N_2_j向对端Fabric2/Fabric1中对应N节点N_2_j/N_1_i发送的报文(该报文的源地址为本端Fabric1/Fabric2中对应N节点N_1_i/N_2_j的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2、目的地址为对端Fabric2/Fabric1中对应N节点N_2_j/N_1_i的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_2_j_1/FC_ID_1_i_2)，然后，本端Fabric1/Fabric2中的边缘交换机S1/S2即可依据本端Fabric1/Fabric2中该N节点N_1_i/N_2_j的WWN识别出前述对应的查找表(利用报文中作为源地址的FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2也可以识别出对应的查找表)、并利用前述的对应查找表，将该报文中作为源地址的FC地址FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2，替换为属于对端Fabric2/Fabric1的FC地址FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1再转发至对端Fabric2/Fabric1中的边缘交换机S2/S1、以便于对端Fabric2/Fabric1中对应N节点N_2_j/N_1_i依据替换后的源地址FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1识别该报文，以及，本端Fabric1/Fabric2中的边缘交换机S1/S2还需要保留该报文中作为目的地址的FC地址FC_ID_2_j_1/FC_ID_1_i_2、以待对端Fabric2/Fabric1中的边缘交换机S2/S1将该报文的目的地址替换为对端Fabric2/Fabric1为对端Fabric2/Fabric1中对应N节点N_2_j/N_1_i所分配的FC地址FC_ID_2_j_2/FC_ID_1_i_1并转发至对端Fabric中对应N节点N_2_j/N_1_i；
每端Fabric1/Fabric2中的边缘交换机S1/S2还可以从对端Fabric2/Fabric1中的边缘交换机S2/S1接收对端Fabric2/Fabric1中对应N节点N_2_j/N_1_i向本端Fabric1/Fabric2中任意N节点N_1_i/N_2_j发送的报文(该报文的源地址为对端Fabric2/Fabric1中对应N节点N_2_j/N_1_i的属于本端Fabric1/Fabric2的FC地址FC_ID_2_j_1/FC_ID_1_i_2、目的地址为本端Fabric1/Fabric2中对应N节点N_1_i/N_2_j的属于对端Fabric的FC地址FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1)，然后，本端Fabric1/Fabric2中的边缘交换机S1/S2即可依据本端Fabric1/Fabric2中该N节点N_1_i/N_2_j的WWN识别出前述对应的查找表(利用报文中作为目的地址的FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1也可以识别出对应的查找表)、利用前述的对应查找表，将该报文中作为目的地址的FC地址FC_ID_1_i_2/FC_ID_2_j_1替换为本端Fabric1/Fabric2为本端Fabric1/Fabric2中该N节点N_1_i/N_2_j所分配的FC地址FC_ID_1_i_1/FC_ID_2_j_2、以将该报文转发至本端Fabric1/Fabric2中该N节点N_1_i/N_2_j，以及，本端Fabric1/Fabric2中的边缘交换机S1/S2还需要保留该报文中由本端Fabric1/Fabric2为对端Fabric2/Fabric1中对应N节点N_2_j/N_1_i所分配的作为源地址的FC地址FC_ID_2_j_1/FC_ID_1_i_2、以供本端Fabric1/Fabric2中该N节点N_1_i/N_2_j依据该源地址识别该报文。
如上可见，本实施例中可实现跨网络报文转发的交换机系统无需进行Fabric合并即可实现分属于不同Fabric的N节点之间跨Fabric转发报文，因而能够避免Fabric合并而所可能产生的业务中断，进而能够提高N节点跨网络通信的可靠性。而且，对于某些仅仅需要两个Fabric之间短时间内临时新增有效链路、而不希望Fabric长期合并的各类应用，即跨Fabric报文转发所涉及的Fabric动态变化的情况，本实施例中可实现跨网络报文转发的交换机系统更为适用。
当然，实际应用中可能会存在如下情况：
边缘交换机发出FM报文后等待应答报文超时；
或者，边缘交换机未能将其直连新增有效链路的Port成功标记为FabricMerge Port而导致其无法正确识别出新增有效链路；
又或者，边缘交换机在收到FM报文后发现本端Fabric中的空闲FC地址不足以为对端Fabric分配。
如果出现上述可能导致每个Fabric无法为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址的各种情况，则仍需要采用现有方式合并两个Fabric。
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。
Claims (10)
1.一种跨网络报文转发方法，其特征在于，该方法在任一光纤通道网络Fabric与其他Fabric之间的无效链路生效之后，由该链路每端Fabric中与该链路直连的边缘交换机执行如下步骤：
每端Fabric中的边缘交换机将本端Fabric为对端Fabric中所有N节点所分配的光纤通道FC地址发送至对端Fabric中的边缘交换机，还从对端Fabric中的边缘交换机接收对端Fabric为本端Fabric中所有N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，将该报文中作为源地址的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，将该报文中作为目的地址的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址、以将该报文转发至本端Fabric中该N节点。
2.如权利要求1所述的跨网络报文转发方法，其特征在于，该方法进一步由本端Fabric中的边缘交换机与对端Fabric中的边缘交换机双向交互用于请求分配FC地址的请求报文、以及携带有所分配的FC地址的应答报文。
3.如权利要求2所述的跨网络报文转发方法，其特征在于，所述请求报文和所述应答报文均为交换机光纤交互连接服务SW_ILS协议的报文、并包括：表示该报文类型的命令代码、以及与N节点对应的设备标识字段和设备地址字段，其中，
请求报文中的设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段为空；
应答报文中设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段携带有为对应N节点分配的FC地址。
4.如权利要求3所述的跨网络报文转发方法，其特征在于，每端Fabric中的边缘交换机中分别针对本端Fabric中每个N节点建立有对应的查找表，本端Fabric中每个N节点所对应的查找表中包括本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址、对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址；
该方法在每端Fabric中的边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，由本端Fabric中的边缘交换机进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为源地址的本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
该方法在每端Fabric中的边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，由本端Fabric中的边缘交换机进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为目的地址的对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址。
5.如权利要求1至4中任一项所述的跨网络报文转发方法，其特征在于，每端Fabric中由主交换机或边缘交换机为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址。
6.一种可实现跨网络报文转发的交换机系统，其特征在于，包括分属于不同光纤通道网络Fabric的交换机，且，任一光纤通道网络Fabric中的边缘交换机与其他Fabric中的边缘交换机之间连接有无效链路；
无效链路每端Fabric中与该无效链路直连的边缘交换机，用于在检测到该无效链路生效后，将本端Fabric为对端Fabric中所有N节点所分配的光纤通道FC地址发送至对端Fabric中的边缘交换机，还从对端Fabric中的边缘交换机接收对端Fabric为本端Fabric中所有N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，将该报文中作为源地址的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，将该报文中作为目的地址的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址、以将该报文转发至本端Fabric中该N节点。
7.如权利要求6所述的交换机系统，其特征在于，每端Fabric中的边缘交换机进一步与对端Fabric中的边缘交换机双向交互用于请求分配FC地址的请求报文、以及携带有所分配的FC地址的应答报文。
8.如权利要求7所述的交换机系统，其特征在于，所述请求报文和所述应答报文均为交换机光纤交互连接服务SW_ILS协议的报文、并包括：表示该报文类型的命令代码、以及与N节点对应的设备标识字段和设备地址字段，其中，
请求报文中的设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段为空；
应答报文中设备标识字段携带有对应N节点的N节点标识、设备地址字段携带有为对应N节点分配的FC地址。
9.如权利要求8所述的交换机系统，其特征在于，每端Fabric中的所述边缘交换机中分别针对本端Fabric中每个N节点建立有对应的查找表，本端Fabric中每个N节点所对应的查找表中包括本端Fabric中本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址、对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在接收到本端Fabric中任意N节点向对端Fabric中对应N节点发送的报文时，进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为源地址的本端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为对端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址；
每端Fabric中的所述边缘交换机在从对端Fabric中的边缘交换机接收到对端Fabric中对应N节点向本端Fabric中任意N节点发送的报文时，进一步依据本端Fabric中该N节点对应的查找表，将该报文中作为目的地址的对端Fabric为本端Fabric中该N节点分配的FC地址替换为本端Fabric为本端Fabric中该N节点所分配的FC地址。
10.如权利要求6至9中任一项所述的交换机系统，其特征在于，每端Fabric中由主交换机或边缘交换机为对端Fabric中所有N节点分配属于本端Fabric的FC地址。
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