CN102820986A - 光纤通道接口的工作模式自适应方法、装置及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种光纤通道接口的工作模式自适应方法、装置及网络设备，该方法包括：FC接口确定出自身接收到链路信号时，与发送链路信号的对端接口进行比特同步和字同步；若比特同步和字同步不成功，则FC接口复位，并将自身网络模式切换为对端接口的网络模式；若比特同步和字同步成功，则FC接口向对端接口发送链路复位序列原语，并在发送后判断自身能否处于活跃状态，若能，则FC接口确定自身工作在FC网络模式下；若不能，则FC接口复位，并将自身网络模式切换为对端接口的网络模式。本发明实施例提供的方法、装置及网络设备，解决了现有的FC接口的工作模式不能自适应、工作模式切换错误率高的问题。

Description

光纤通道接口的工作模式自适应方法、装置及网络设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光纤通道(Fiber Channel，FC)接口的工作模式自适应方法、装置及网络设备。

背景技术

随着数据中心规模的扩大，数据中心融合网络的概念也越来越多的被提及，所谓的数据中心融合网络，是将原先数据中心的局域网(Local AreaNetwork，LAN，通常是以太网接口）、存储区域网(Storage Area Network，SAN，通常是光纤通道(Fiber Channel interface，FC)接口尽可能地使用同一种类型的物理介质进行传输，进而可以减少服务器的接口数量、减少网络设备的数量，减少布线的数量。当然，数据中心数据融合网络并不仅限于上述两种网络。

基于上述数据中心融合网络的需求，在目前的LAN和SAN中，希望能有这样一种网络拓扑架构，如图1所示，LAN可以包括IP交换机和IP路由器等，IP路由器还可以与因特网通信，SAN可以包括FC交换机和FC存储服务器等，在这种网络架构下，如果能在所有的服务器上安装以太网光纤通道(FiberChannel over Ethernet，FCoE)的主机总线适配器卡(Host Bus Adapter，HBA)，然后将主机总线适配器卡互联到FCoE网络，这样就可以由FCoE网络区分LAN和SAN，这种网络架构可以简化服务器端的布线以及网络设备，也将原先的IP网络和FC网络的接入部分融合在一起，减少了接入设备的数量。但要实现上述部署的网络架构，还需具备下述条件：FcoE网络中至少存在一台数据中心交换设备，既有FCoE的以太网接口也需要有FC接口，其中FC接口是必须具备的，这样才可以实现数据中心交换设备的接口工作模式在以太网网络模式和FC网络模式之间转换，即以太网接口与IP网络互联，FC接口与FC网络互联。

现有的数据中心交换设备可以满足上述条件的要求，其FC接口的工作模式可以在以太网网络模式和FC网络模式之间进行切换，例如，对工作于FC网络模式的FC接口通过复位，并重新下载以太网接口固件进行相应的初始化后，其工作模式由FC网络模式切换为以太网网络模式。但是，上述这种切换方式的完成是由配置人员手工去操作的，这种手工操作需要配置人员提前获知当前网络类型，另外，在工作模式切换时，一些配置会丢失，有时配置人员大意而选择了错误的工作模式并进行了配置操作，导致网络连接不成功。

对上述数据中心交换设备的工作模式分析可知，虽然可以完成在以太网网络模式和FC网络模式之间进行切换，但这两种工作模式的整个切换过程都是人工去操作，使得人力资源消耗较大，并且在人工切换时容易出现配置错误，导致工作模式切换错误率较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种FC接口的工作模式自适应方法及装置，用以解决现有FC接口的工作模式不能自适应、工作模式切换错误率高的问题。

基于上述问题，本发明实施例提供的一种FC接口的工作模式自适应的方法，包括：FC接口确定出自身接收到链路信号时，与发送所述链路信号的对端接口进行比特同步和字同步；若比特同步和字同步不成功，则FC接口复位，并将自身网络模式切换为所述对端接口的网络模式；若比特同步和字同步成功，则FC接口向所述对端接口发送链路复位序列原语，并在发送后判断自身能否处于活跃状态，若能，则FC接口确定自身工作在FC网络模式下；若不能，则FC接口复位，并将自身网络模式切换为所述对端接口的网络模式。

本发明实施例提供的一种FC接口的工作模式自适应的装置，包括：同步模块，用于确定出FC接口接收到链路信号时，与发送所述链路信号的对端接口进行比特同步和字同步；判断模块，用于对所述同步模块比特同步和字同步成功与否进行判断；以及在原语交互模块发送链路复位序列原语后判断所述FC接口能否处于活跃状态；所述原语交互模块，用于在所述判断模块判断出比特同步和字同步成功时，向所述对端接口发送链路复位序列原语；网络模式确定模块，用于在所述判断模块判断出比特同步和字同步不成功时，复位FC接口，并将所述FC接口的网络模式切换为所述对端接口的网络模式；以及在所述判断模块判断出能处于活跃状态时，确定所述FC接口工作在FC网络模式下；在所述判断模块判断出不能处于活跃状态时，复位FC接口，并将FC接口网络模式切换为所述对端接口的网络模式。

本发明实施例提供的网络设备，包括本发明实施例提供的上述FC接口的工作模式自适应的装置。

本发明实施例的有益效果包括：本发明实施例提供的FC接口的工作模式自适应方法、装置及网络设备，FC接口在确定出自身接收到链路信号时，先通过与发送链路信号的对端接口进行比特同步和字同步，在比特同步和字同步不成功时，进行复位并将自身网络模式切换为对端接口的网络模式；在比特同步和字同步成功时，再向对端接口发送链路复位序列原语，并在发送后判断自身能否处于活跃状态，若能，确定自身工作在FC网络模式下，若不能，再次进行接口复位并将自身网络模式切换为对端接口的网络模式。本发明实施例通过FC网络口与对端接口进行比特同步和字同步的判断，以及在判断成功后再对FC接口的活跃状态的判断，来最终确定FC接口工作于哪种网络模式下，并自动切换至该网络模式，FC接口的整个确定过程无需人工参与，节省了人力资源，且这种工作模式的判断方式可以达到切换错误率低的效果。

附图说明

图1为现有数据中心融合网络的拓扑架构图；

图2为本发明实施例提供的FC接口的工作模式自适应的方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的FC接口与发送链路信号的对端接口进行比特同步和字同步的流程图；

图4为本发明实施例提供的FC接口在发送后判断自身能否处于活跃状态的流程图；

图5为本发明实施例提供的FC接口的工作模式自适应的装置的结构图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种FC接口的工作模式自适应方法、装置及网络设备的具体实施方式进行说明。

本发明实施例提供的一种FC接口的工作模式自适应的方法，如图2所示，具体包括以下步骤：

S201：FC接口确定出自身接收到链路信号时，与发送链路信号的对端接口进行比特同步和字同步；

S202：若比特同步和字同步不成功，则FC接口复位，并将自身网络模式切换为对端接口的网络模式；

S203：若比特同步和字同步成功，则FC接口向对端接口发送链路复位序列原语，并在发送后判断自身能否处于活跃状态，若能，则执行步骤S204，若不能，则执行步骤S202；

S204：FC接口确定自身工作在FC网络模式下。

进一步地，在步骤S201中，FC接口可以通过下述方式确定出自身接收到了链路信号：

在本发明实施例中，可以利用信号接收寄存器的值来判断FC接口是否接收到链路信号，下面先对信号接收寄存器的工作流程简单进行说明：

当FC接口没有接收到链路信号时，信号接收寄存器的值为设定的初始值，例如，初始值可以设置为0X0；当FC接口接收到链路信号时，信号接收寄存器的值就变为设定的另外一个数值，例如，可以为0X1。

这样，FC接口可以通过读取信号接收寄存器的值，若读取的值为信号接收寄存器初始值之外的设定数值，就可确定自身接收到链路信号。

较佳地，在步骤S201中，对端接口可以是以太网接口，也可以是其他类型的网络接口，本发实施例不限定对端接口的具体类型。

在步骤S201中，FC接口在确定出接收到链路信号之后，与对端接口进行比特同步和字同步采用的是现有的方式，具体为：FC接口与对端接口彼此向对方发送约定数量的有序集，当FC接口接收到对端接口发送的约定数量的有序集时，就代表比特同步和字同步成功，例如，一般约定数量的有序集可以是至少3个以K28.5的字符开头的有序集，由于有序集为现有技术，在此不再详述。

较佳地，FC接口可以利用同步状态寄存器的值来判断FC接口与对端接口的比特同步和字同步是否成功，这种判断方式无需人工参与，节省了人力资源，下面先对同步状态寄存器的工作流程进行简单说明：

同步状态寄存器上电时其初始值例如为0XFF，在设定的超时时间结束时，如果FC接口接收到对端接口发送的约定数量的有序集，同步状态寄存器将自身的初始值变为设定的第一数值，代表比特同步和字同步成功，例如，设定的时间可以为100ms，设定的第一数值可以为0X1。

在设定的超时时间结束时，如果FC接口还未接收到对端发送的约定数量的有序集，则同步状态寄存器将自身的初始值变为设定的第二数值，代表比特同步和字同步失败，例如，设定的第二数值可以为0X0。

上述之所以利用设定的超时时间进行判断，是为了得到更准确的同步寄存器的数值，从而降低错误率。

具体地，如图3所示，FC接口与发送链路信号的对端接口进行比特同步和字同步的具体实现方式如下：

S301：FC接口读取同步状态寄存器的值；

S302：FC接口判断读取的值是设定的第一数值还是设定的第二数值；

S303：若是设定的第一数值，则确定出比特同步和字同步成功；

S304：若是设定的第二数值，则确定出比特同步和字同步不成功。

在上述步骤S202中，例如在对端接口为以太网接口的情况下，将自身网络模式切换为以太网的网络模式时需从外部CPU下载适用于以太网的固件，并进行若干基本的初始化，然后FC接口可以工作于以太网模式下。

在上述步骤S203中，按照现有技术，FC接口向对端接口发送链路复位序列原语后，如果在超时时间内仍未接收到对端接口发送的链路复位响应序列原语，FC接口就将自身状态机记录的活跃状态更换为N/A（代表不可用），如下表1所示，在链路失败(Link Failure)列中LF2这一列，在超时时间(R_T_TOV)内仍未接收到链路复位响应序列原语，这意味着FC接口与对端接口链接失败，FC接口的活跃状态就更换为N/A（代表不可用）。

表1

而在本发明实施例中，对上述机制进行了改进，通过接口活跃状态寄存器进行计数值来体现，在超时时间内未接收到对端接口发送的链路复位响应序列原语，从而自动识别FC接口无法转变为活跃(active)状态，进而切换到对端接口的网络模式上工作，而不是采用现有技术中那样，一旦FC接口发现处于N/A状态，则无法进一步完成链路的连接，这种判断方式本发明实施例无需人工参与，节省人力资源，下面对接口活跃状态寄存器的工作流程进行简单说明：

接口活跃状态寄存器的初始值为0XFF(上电默认值)，在设定的超时时间结束时，FC接口接收到对端接口发送的链路复位响应序列原语，接口活跃状态寄存器将自身的初始值变为设定的第三数值，例如，可以为0X0，代表FC接口处于活跃状态。

在设定的超时时间结束时，FC接口未接收到对端接口发送的链路复位响应序列原语，接口活跃状态寄存器将初始值加1，例如由初如值变为0X1，为了得到更确切的FC接口的活跃状态，降低错误率，会设置上述超时时间例如100ms，在第一次设定的超时时间未接收到的情况下，接口活跃状态寄存器还会继续等待，等到下一个设定的超时时间结束时，如果FC接口仍未接收到，则接口活跃状态寄存器的数值继续进行累计，例如上次的值是0X1(也可以是1)，这次的值就变为0X2(也可以是2)。

具体地，如图4所示，FC接口判断自身能否处于活跃状态的具体实现方式如下：

S401：FC接口读取接口活跃状态寄存器的值；

S402：FC接口判断读取的值是否为设定的第三数值；

S403：若是，则确定出FC接口处于活跃状态；

S404：若否，则继续判断读取的值是否大于N，若是，则执行步骤S405，若否，则继续执行步骤S401；

S405：确定出FC接口未处于活跃状态。

较佳地，上述N可以为整数，例如，当N=3时，如果步骤S404继续读取的值为2，则执行步骤S401；如果步骤S404继续读取的值为4，则执行步骤S405。

在本发明实施例中，较佳地，FC接口需要利用读取信号接收寄存器、同步状态寄存器和接口活跃状态寄存器的值来判断FC接口处于何种网络模式下，是因为FC接口虽然可以利用自身的硬件逻辑确定是否接收到链路信号、比特同步和字同步是否成功以及是否处于活跃状态，但要实现FC接口的工作模式的自适应切换，一般需要通过软件来实现，这样一来，FC接口可通过自身软件读取信号接收寄存器、同步状态寄存器和接口活跃状态寄存器的值，以确定FC网络应该处于何种网络模式并在需要切换时完成固件的下载，这种实现方法使得FC接口的硬件逻辑变化较小。

本发明实施例提供的上述方法，是利用FC接口固有的特性（必须通过比特同步和字同步以及原语交互成功之后才能发送FC帧）来完成FC接口网络模式的判断，即在FC接口与对端接口准备通信时，如果其比特同步和字同步不成功，则可以确定对端接口不是FC接口，对端网络不是FC网络；如果存在比特同步和字同步侥幸成功的情况，还需要向对端接口发送链路复位序列原语，以确定通信对端确实是FC接口，如果FC接口接收到对端接口发送的链路复位响应序列原语，可以确定对端接口FC接口；如果在几次超时时间结束仍未接收到，可以确定对端接口不是FC接口，两者不一致，需要将FC接口切换至对端接口的网络模式。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种FC接口的工作模式自适应的装置及网络设备，由于这些装置及设备所解决问题的原理与前述方法相似，因此该装置及设备的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的FC接口的工作模式自适应的装置，如图5所示，具体包括：

同步模块501，用于确定出FC接口接收到链路信号时，与发送链路信号的对端接口进行比特同步和字同步。

判断模块502，用于对同步模块501比特同步和字同步成功与否进行判断；以及在原语交互模块503发送链路复位序列原语后判断FC接口能否处于活跃状态。

原语交互模块503，用于在判断模块502判断出比特同步和字同步成功时，向对端接口发送链路复位序列原语。

网络模式确定模块504，用于在判断模块502判断出比特同步和字同步不成功时，复位FC接口，并将FC接口的网络模式切换为对端接口的网络模式；以及在判断模块502判断出能处于活跃状态时，确定FC接口工作在FC网络模式下；在判断模块502判断出不能处于活跃状态时，复位FC接口，并将FC接口网络模式切换为对端接口的网络模式。

如图5所示，该装置还包括：

接收确定模块505，用于读取信号接收寄存器的值，若读取的值为信号接收寄存器初始值之外的设定数值，确定FC接口接收到链路信号。

较佳地，判断模块502，具体用于读取同步状态寄存器的值，若读取的值为设定的第一数值，则确定出比特同步和字同步成功，若读取的值为设定的第二数值，则确定出比特同步和字同步不成功；其中，同步状态寄存器用于在设定的超时时间结束时，若同步模块接收到对端接口发送的约定数量的有序集，将自身的初始值变为第一数值，若未接收到，将自身的初始值变为第二数值。

较佳地，判断模块502，具体用于读取接口活跃状态寄存器的值，若读取的值为设定的第三数值，则确定出处于活跃状态，若不为设定的第三数值，则继续判断读取的值是否大于N，若大于N，则确定出未处于活跃状态，若小于等于N，则继续读取接口活跃状态寄存器的值，其中N为整数；其中，接口活跃状态寄存器用于在设定的超时时间结束时，若FC接口接收到对端接口发送的链路复位响应序列原语，将自身的初始值变为设定的第三数值，若未接收到，将初始值加1，并继续等待设定的超时时间，如果在设定的超时时间结束时仍未接收到，继续对接口活跃状态寄存器的数值进行累计。

本发明实施例还提供了一种网络设备，该网络设备包括本发明实施例提供的上述FC接口的工作模式自适应的装置。

本发明实施例提供的FC接口的工作模式自适应的方法、装置及网络设备，FC接口在确定出自身接收到链路信号时，先通过与发送链路信号的对端接口进行比特同步和字同步，在比特同步和字同步不成功时，进行复位并将自身网络模式切换为对端接口的网络模式；在比特同步和字同步成功时，再向对端接口发送链路复位序列原语，并在发送后判断自身能否处于活跃状态，若能，确定自身工作在FC网络模式下，若不能，再次进行接口复位并将自身网络模式切换为对端接口的网络模式。本发明实施例通过FC网络口与对端接口进行比特同步和字同步的判断，以及在判断成功后再对FC接口的活跃状态的判断，来最终确定FC接口工作于哪种网络模式下，并自动切换至该网络模式，FC接口的整个确定过程无需人工参与，节省了人力资源，且这种工作模式的判断方式可以达到切换错误率低的效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种FC接口的工作模式自适应的方法，其特征在于，包括：

光纤通道FC接口确定出自身接收到链路信号时，与发送所述链路信号的对端接口进行比特同步和字同步；

若比特同步和字同步不成功，则FC接口复位，并将自身网络模式切换为所述对端接口的网络模式；

若比特同步和字同步成功，则FC接口向所述对端接口发送链路复位序列原语，并在发送后判断自身能否处于活跃状态，若能，则FC接口确定自身工作在FC网络模式下；若不能，则FC接口复位，并将自身网络模式切换为所述对端接口的网络模式。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，FC接口通过下述方式确定出自身接收到链路信号：

所述FC接口读取信号接收寄存器的值，若读取的值为所述信号接收寄存器初始值之外的设定数值，则确定自身接收到所述链路信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，FC接口与发送所述链路信号的对端接口通过下述方式进行比特同步和字同步：

所述FC接口读取同步状态寄存器的值，若读取的值为设定的第一数值，则确定出比特同步和字同步成功，若读取的值为设定的第二数值，则确定出比特同步和字同步不成功；

所述同步状态寄存器用于在设定的超时时间结束时，若所述FC接口接收到所述对端接口发送的约定数量的有序集，将自身的初始值变为所述第一数值，若未接收到，将自身的初始值变为所述第二数值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，FC接口在发送后通过下述方式判断自身能否处于活跃状态：

所述FC接口读取接口活跃状态寄存器的值，若读取的值为设定的第三数值，则确定出处于活跃状态，若不为所述设定的第三数值，则继续判断读取的值是否大于N，若大于N，则确定出未处于活跃状态，若小于等于N，则继续读取接口活跃状态寄存器的值，其中N为整数；

所述接口活跃状态寄存器用于在设定的超时时间结束时，若所述FC接口接收到所述对端接口发送的链路复位响应序列原语，将自身的初始值变为所述设定的第三数值，若未接收到，将初始值加1，并继续等待设定的超时时间，如果在设定的超时时间结束时仍未接收到，继续对接口活跃状态寄存器的数值进行累计。

5.一种FC接口的工作模式自适应的装置，其特征在于，包括：

同步模块，用于确定出FC接口接收到链路信号时，与发送所述链路信号的对端接口进行比特同步和字同步；

判断模块，用于对所述同步模块比特同步和字同步成功与否进行判断；以及在原语交互模块发送链路复位序列原语后判断所述FC接口能否处于活跃状态；

所述原语交互模块，用于在所述判断模块判断出比特同步和字同步成功时，向所述对端接口发送链路复位序列原语；

网络模式确定模块，用于在所述判断模块判断出比特同步和字同步不成功时，复位FC接口，并将所述FC接口的网络模式切换为所述对端接口的网络模式；以及在所述判断模块判断出能处于活跃状态时，确定所述FC接口工作在FC网络模式下；在所述判断模块判断出不能处于活跃状态时，复位FC接口，并将FC接口网络模式切换为所述对端接口的网络模式。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

接收确定模块，用于读取信号接收寄存器的值，若读取的值为所述信号接收寄存器初始值之外的设定数值，确定所述FC接口接收到链路信号。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于读取同步状态寄存器的值，若读取的值为设定的第一数值，则确定出比特同步和字同步成功，若读取的值为设定的第二数值，则确定出比特同步和字同步不成功；

其中，所述同步状态寄存器用于在设定的超时时间结束时，若所述同步模块接收到所述对端接口发送的约定数量的有序集，将自身的初始值变为所述第一数值，若未接收到，将自身的初始值变为所述第二数值。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于读取接口活跃状态寄存器的值，若读取的值为设定的第三数值，则确定出处于活跃状态，若不为所述设定的第三数值，则继续判断读取的值是否大于N，若大于N，则确定出未处于活跃状态，若小于等于N，则继续读取接口活跃状态寄存器的值，其中N为整数；

其中，所述接口活跃状态寄存器用于在设定的超时时间结束时，若所述FC接口接收到所述对端接口发送的链路复位响应序列原语，将自身的初始值变为所述设定的第三数值，若未接收到，将初始值加1，并继续等待设定的超时时间，如果在设定的超时时间结束时仍未接收到，继续对接口活跃状态寄存器的数值进行累计。

9.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求5-8中任一项权利要求所述的FC接口的工作模式自适应的装置。

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