CN103947160B - 通过基于trill的网络承载fcoe帧的方法 - Google Patents

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Abstract

一种装置，用于将以太网光纤通道(fiber channel over Ethernet，FCoE)数据帧转发至以太网网络，所述以太网网络包括一种处理器，用于在输入端口上接收数据帧，获取第一目标地址以及虚拟局域网标识符(VID)，确定所述第一目标地址和所述VID是否匹配转发表中的输入项，当所述第一目标地址和VID匹配所述输入项且所述数据帧为FCoE帧时，构造一个密钥，当所述密钥匹配允许转发数据帧的规则时，通过输出端口将所述数据帧作为输出数据帧转发。

Description

通过基于TRILL的网络承载FCOE帧的方法
相关申请案交叉申请
本发明要求2011年12月7日由熊义君递交的发明名称为“通过基于多链接透明互联的网络承载以太网光纤通道帧的方法”的第61/567,900号美国临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全文转载一般。
关于由联邦资助的研发的声明
不适用。
参考缩微胶片附录
不适用。
背景技术
以太网光纤通道(Fiber Channel over Ethernet，FCoE)是一项用于通过使用以太网交换机和连接传输光纤通道(fiber channel，FC)帧的技术，该项技术当前正在通过国际信息技术标准委员会(International Committee for Information TechnologyStandards，INCITS)的光纤通道技术委员会(Technical Committee for Fiber Channel，T11)实现标准化。FCoE技术可使用户基于以太网为数据中心建立统一的网络基础设施。在以太网之上传输FC数据的能力缓解了维持一个单独的存储区域网络(storage areanetwork，SAN)以及以太网网络的问题。FCoE通过以太网帧映射FC帧从而将基于FC的网络与基于以太网的网络整合，并在以太网链路上传输所述FC帧。因此，FCoE创立了一个聚合的网络，降低了维护所述数据中心和以太网网络基础设施的复杂度、空间和花费需求。
遗憾的是，现有的FCoE技术不能提供基于FC/FCoE的网络与基于以太网的网络之间无缝和完全的整合。通过特殊FCoE交换机的使用，如光纤通道传送器(fiber channelforwarder，FCF)，现有FCoE技术在不改变FC装帧(FC-2)层和较高层的情况下，采用以太网架构的以太网物理层和媒体接入控制(media access control，MAC)层来替代FC架构的FC物理(FC-0)层和FC编码(FC-1)层。因此，FCoE交换机可同时支持发送FCoE帧和普通以太网帧。然而，为支持两种类型的数据帧，所述FCoE交换机需要一个数据面和一个控制面来管理普通以太网帧以及另一个数据面和控制面来管理FCoE帧。
此外，FCoE网络仍采用FC网络中使用的光纤最短路径优先(fabric shortestpath first，FSPF)路由协议来为FCoE交换机填充转发表。因此，现有FCoE技术仍使用FC目的标识符(destination-identifier，D-ID)逐跳转发FCoE帧。相反，以太网网络可使用以太网2层多路径(layer2multi path，L2MP)技术，如使用链路状态路由协议而非FSPF的多链接透明互联(Transparent Interconnection of Lots of Links，TRILL)和最短路径桥接(shortest path bridging，SPB)。因此，在一个统一的数据中心网络内，针对FCoE网络的路由及数据转发政策可能与以太网相矛盾。相应的，当FCoE网与以太网完全或部分与彼此逻辑分离时，所述统一的数据中心网络管理分离的数据和控制面。一个数据面和一个控制面管理以太网网络的数据，而第二个数据面和第二个控制面管理FCoE网的数据。因此，需要新技术来降低由管理两个数据和控制面引起的统一数据中心网络的复杂度。
发明内容
在一项实施例中，本发明包括一种装置，用于将FCoE数据帧转发至以太网网络，所述以太网网络包括一种处理器，用于在输入端口上接收数据帧，获取第一目标地址以及虚拟局域网标识符(VID)，确定所述第一目标地址和所述VID是否匹配转发表中的输入项，当所述第一目标地址和VID匹配所述输入项且所述数据帧为FCoE帧时，构造一个密钥，当所述密钥匹配允许转发数据帧的规则时，通过输出端口将所述数据帧作为输出数据帧转发。
在另一实施例中，本发明包括一种装置，所述装置包括用于将以太网数据帧从以太网网络转发至FCoE节点的装置，所述FCoE节点包括一个数据路径模块，所述数据路径模块包括FCoE启用端口以及以太网启用端口，以及耦合至所述数据路径模块的FCoE控制和管理模块，其中以太网启用端口接收所述以太网数据帧，其中所述以太网数据帧通过FCoE启用端口转发，其中所述FCoE控制和管理模块包括MAC转发表，所述MAC转发表用于转发所述以太网数据帧，且其中所述FCoE控制和管理模块用于从所述以太网数据帧获取目标媒体接入控制(destination media access control，DMAC)和VID，确定所述DMAC和VID是否匹配MAC转发表的输入项，当所述DMAC和VID匹配所述输入项时，将所述以太网帧转发至FCoE启用端口。
在第三实施例中，本发明包括一种方法，用于通过基于TRILL的网络转发FCoE帧，所述方法包括关联虚拟N_Port(VN_Port)与FCoE路由桥接(FCoE routing bridges，FRB)昵称，其中所述FRB昵称指示所述VN_Port的位置，接收包括第一DMAC和VID的传入数据帧，使用第二DMAC和VID执行表格查找确定所述第二DMAC和VID是否匹配MAC转发表中的输入项，确定所述传入数据帧是否包括FCoE封装数据片段，确定访问控制列表(access controllist，ACL)规则是否允许转发所述传入数据帧，以及当：所述ACL规则允许转发所述传入数据帧，所述第二DMAC和VID匹配所述输入时，且所述传入数据帧包括FCoE封装数据片段时，转发所述数据帧。
从结合附图和所附权利要求书进行的以下详细描述将更清楚地理解这些和其它特性。
附图说明
为了更完整地理解本发明，现参考以下简述，结合附图和详细描述，其中相同参考标号表示相同部分。
图1为一个统一的数据中心网络的一项实施例的示意图，所述统一的数据中心网络使用一个数据和控制面通过以太网网络转发FCoE帧。
图2为FRB的一项实施例的示意图。
图3为光纤登陆(fabric login，FLOGI)过程的一项实施例的示意图。
图4为FLOGI进程及分布式分区实施过程中统一的数据网络的一项实施例的示意图。
图5为用来识别N_Port_ID位置的FCoE初始协议(FCoE initializationprotocol，FIP)位置描述符的一项实施例的示意图。
图6为描述N_Port_ID分配请求净负荷的一项实施例的元素和大小的表格。
图7为描述N_Port_ID分配交换机光纤接受(switch fabric accept，SW_ACC)净负荷的一项实施例的元素和大小的表格。
图8为描述分区ACL分布(zoning ACL distribution，ZAD)请求SW_ILS净负荷的一项实施例的元素和大小的表格。
图9为入口FRB转发从FC/FCoE节点(ENode)接收的数据帧的一种方法的实施例的流程图。
图10为出口FRB转发在以太网网络中从网络节点接收到的帧的一种方法的实施例的流程图。
图11为统一的数据中心网络通过基于TRILL的以太网网络转发FCoE帧的实施例的示意图。
图12为入口FRB转发从ENode接收到的帧的一种方法的另一项实施例的流程图。
图13为统一数据中心网络通过基于TRILL的以太网网络转发FCoE帧的另一项实施例的示意图。
图14为适用于执行本发明一些实施例的通用计算机系统的一项实施例的示意图。
具体实施方式
从一开始应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，然而所揭示的系统和/或方法可使用无论是当前已知还是现存的任何数目的技术来实施。本发明绝不应限于下文所描述的说明性实施方案、图形和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，但可在所附权利要求书的范围以及其等同物的完整范围内修改。
本发明揭示了一种方法、装置和系统，用于使用一个数据面和一个控制面通过统一数据中心网络承载FCoE帧。所述统一数据中心网络可包括可完全或部分重叠的FCoE网络和普通以太网网络。所述以太网网络可使用可包括TRILL和SPB的链路状态路由协议。支持FIP及链路状态路由协议的FRB可置于以太网网络的边缘且可耦合至ENode。在VN_Port光纤登陆和注销过程中，FC/FCoE光纤服务器(FC/FCoE fabric server，FFS)可将交换机名与FRB昵称相关联，为与ENode相关联的N_Port_ID识别位置信息。此外，所述ENode MAC地址可从所述FRB MAC转发表中作为静态输入项添加或删除。FIP FLOGI进程后，可无需动态更新所述转发表。之后，FRB可基于所述DMAC和FCoE以太网类型(EtherType)封装和转发FCoE帧。相同的入口和出口FRB昵称可在FCoE帧穿过以太网网络时被编码。ENode也可将目标VN_Port MAC地址作为DMAC，用于转发FCoE帧。
图1为一个统一数据中心网络100的一项实施例的示意图，所述统一数据中心网络100使用一个数据和控制面通过以太网网络转发FCoE帧。所述统一数据中心网络100可包括至少一个以下组：FFS102、路由桥接(routing bridge，Rbridge)104，FRB106以及ENode108。网络节点，如RBridge104和FRB106可置于传输以太网及FC/FCoE数据的以太网网络110内。所述以太网网络110可为包含一个或多个局域网(local area networks，LANs)、虚拟网和/或广域网(wide area networks，WANs)的网络。所述以太网网络110可包括物理和/或逻辑上部分或完全重叠的普通以太网网络和FCoE网络。换言之，在重叠部分的以太网网络110内的网络节点可用于传输以太网及FCoE帧。所述以太网网络110可用于执行L2MP技术，如TRILL、SPB以及其它链路状态路由协议。所述FRB可置于以太网网络110的边缘且可耦合至ENode108。FFSs102、RBridges104、FRB106以及ENodes108可通过链路112耦合在一起。所述链路112可为直连链路，如光纤光链路、电链路及无线链路，或间接链路，如逻辑连接、虚拟连接或物理链路，其具有图1中未示出的介入中间的RBridges104、FRB106和/或其它网络设备。本领域普通技术人员知晓所述统一数据中心网络100的其它实施例可具有不同的网络拓扑。
图1描述了主要FFS Y102和辅助FFS X102。所述统一数据中心网络100的其它实施例可包括仅一个FFS102或，为冗余起见，包括两个以上的FFSs102。所述FFS102可在，但不限于，物理或虚拟服务器、装置，位于Rbridge内，和/或一个或多个FCFs中执行。所述FFS102可用于向虚拟N_Port(VN_Port)和/或N_Port分配N_Port标识符(N_Port_ID)，并提供可包括，但不限于，姓名服务器、分区及注册状态更改通知(registered state changenotification，RSCN)的多种FCoE服务。FFS102可作为FCF出现于FRB106，且可配置有可为64比特位数字的交换机名(如全球名称【world wide name，WWN】)。如图1所示，主要FFS Y102可拥有一个“WWN-FFS-Y”的交换机名，而辅助FFS X102可拥有一个“WWN-FFS-X”的交换机名。所述主要FFS Y的交换机名可用作在FFS Y102控制下的FRB106的光纤名。所述主要FFS102可将交换机名与FRB106昵称相关联以识别ENode内VN_Port的位置。所述统一数据中心网络100可使用所述交换机名来选择所述主要FFS102。在所述统一数据中心网络100的一项实施例中，所述主要FFS Y102可基于所述交换机名的较高数值指定。具有较高数值的交换机的交换机名可被指定为主要FFS102。图1所示为FFS Y102被选作主要FFS102，因为FFSX(如FFS-X)的交换机名比FFS Y102的交换机名(如FFS-Y)的数值低。本领域普通技术人员知晓可使用其它方法指定主要FFS102。
每个FFS102也可配置有以下参数：至少一个虚拟光纤ID(virtual fabric ID，VF_ID)、一个MAC地址前缀(MAC address prefix，MAP)以及至少一个FCF-MAC端口地址。图1所示为FFS102的VF_ID值可为1，MAP可为“0x0efc00”，FFS Y102的FCF-MAC端口地址为“MAC-PY”，FFS X102为“MAC-PX”。所述VF_ID可用于识别FFS可所属的虚拟光纤(如虚拟服务实例)。每个虚拟光纤可拥有独立的数据路径、配置设置(如FCoE分区设置及服务质量(quality of service，QoS)以及管理设置。每个FFS102可用于支持不只一个虚拟光纤。例如，可配置FFS Y102的VF_ID值为1(如图1中所示)或VF_ID值为2(未在图1中示出)。所述MAP值可为默认值，其可与N_Port_ID级联以形成在MAC转发表中使用的MAC地址。与N_Port_ID级联的MAP值在下文会有更详细的阐述。所述FCF-MAC端口地址可对应于FFS102端口的MAC地址。图1所示为主要FFS Y102可拥有一个端口，其FCF-MAC端口地址为“MAC-PY”，所述端口地址来自FFS Y102，用于通过链路112耦合至RBridge3104。FFS102也可包括公认的FC服务地址(如0xFFFFFC)。所述统一数据中心网络100可使用FCF-MAC端口地址作为引用公认的FC服务地址的地址信息。所述公认的FC服务器地址可在虚拟相邻端口(virtual adjacentport，VA_Port)到VA_Port链路建立过程中获知。
FFS102可包括多个VA_Ports及多个虚拟E_Ports(VE_Ports)。FFS102可不包括其它类别的FC/FCoE端口(如虚拟F_port(VF_Port)、VN_port、F_Port及N_Port)。所述VA_Port可用于与FRB106通信。在图1中，每个FFS102可使用VA_Port到VA_Port虚拟链路与FRB106通信。VA_Port到VA_Port虚拟链路可在FFS102于FRB106间实例化。FFS102也可通过VE_Port或普通因特网协议(IP)/以太网与彼此通信。
RBridge104可以是用于执行TRILL协议的任何网络节点，所述TRILL协议如Internet工程任务组(IETF)中的定义，且可与其它执行不同路由协议(如IP版本4(IPv4)和IP版本6(IPv6))的其它网络节点兼容。RBridge104可包括约为16比特位长的唯一的昵称以及可分配有唯一MAC端口地址的多个端口。所述昵称可用作引用RBridge104的位置信息。此外，所述昵称可被编码为TRILL封装帧且可用于确定转发所述TRILL封装帧的地址。所述昵称(如出口昵称)可用在转发表查找中以获取下一跳MAC端口地址。所述TRILL封装帧可在拥有唯一MAC端口地址的端口上转发或接收。转发TRILL封装帧时，所述唯一的MAC端口地址也可封装为DMAC和/或源MAC(SMAC)。
图1所示为RBridge3104可使一个端口耦合至主要FFS Y102的MAC-PY端口。如前所述，所述统一数据中心网络100的其它实施例可使FFS102耦合至两个或更多不同的RBridges104(如双归属配置中)。FFS102可使用耦合至两个不同RBridges104的两个不同的FCF-MAC端口地址。在本实施例中，FFS102的位置信息可包括两个不同的RBridges104的昵称。如果两个不同的RBridges104的路径具有等成本路径，FRB106可通过所述等成本路径使用负载均衡向FFS转发FCoE服务请求和FCoE帧。图1还示出RBridge3104还可拥有另外两个耦合至两个不同FRB106的两个端口，且分配的MAC地址为“MAC-P31”和“MAC-P32”。所述统一数据网络100的其它实施例可包括耦合至其它RBridge104和/或其它网络节点的RBridges104。
FRB106可以是用于处理FIP及一些控制和管理相关的FCoE帧的RBridge104。FRB106可以是位于以太网网络110内的边缘节点，其可耦合至ENode108、RB104、FRB106和/或其它未在图1中示出的网络节点。为了便于标记，当FRB106从ENode108接收帧且转发所述帧至以太网网络110内的网络节点时，本发明中所述FRB106可被指定为出口FRB106。可选地，当FRB在以太网网络110内从网络节点接收一个帧，接着转发所述帧至ENode108时，所述FRB106可被指定为出口FRB106。
如针对RBridge104的论述，每个FRB106可配置有昵称及MAC端口地址参数。除Rbridge相关参数外，每个FRB106还可配置有一个交换机名、光纤名、VF_ID及MAP。所述交换机名、VF_ID及MAP参数与为FFS102讨论的交换机名、VF_ID及MAP参数本质为相同的参数。所述光纤名可与控制和管理FRB106的FFS102的交换机名的值相同。
图1中未示出，所述FRB106还可包括一个FCoE虚拟局域网(VLAN)ID(VID)，其可与VF_ID相关联。例如，FCoE VLAN的VID可为VLAN10，其可用于支持VF_ID等于1的虚拟光纤。与FFS102类似，FRB106可用于支持不只一个虚拟光纤。因此，在非限制性示例中，另一个VID值为VLAN20的FCoE VLAN可用于支持VF_ID等于2的虚拟光纤。所述交换机名、VF_ID、MAP及FCoE VID值可基于FFS102和FRB106内的每个虚拟光纤。所述FRB106的功能操作在图2中会更详细的阐述。
在虚拟域，FRB106可包括多个VA_Ports及VF_Ports。如前所述，VA_Port到VA_Port虚拟链路可在FRB106到FFS102之间实例化。FRB106也可将VF_Port到VN_Port虚拟链路实例化，以与ENode108通信，其可交换FCoE帧。在FC域，所述FRB106可使用F_Port与ENode108N_Port交换FC帧，以创建FC连接。
ENode108可以是用于支持FC和/或FCoE接口的任何设备。ENode108可包括N_Port(如用于FC)或VN_Port(如用于FCoE)。ENode108可包括主机、服务器、存储设备或其它类型的可向以太网网络110发起数据或从以太网网络110接收数据的终端设备。ENode108可以是包括多个称作虚拟机(virtual machine，VM)的虚拟服务器的虚拟化的服务器。ENode108可通过面向ENode108的端口耦合至FRB106，所述面向ENode108的端口可作为FCF-MAC端口或FCoE数据转发器(FCoE data forwarder，FDF)-MAC端口针对ENode108出现。图1所示为FRB1106上的端口P11面向ENode A108，而FRB2106上的端口P21面向ENode B108.P11(如MAC-P11)及P21(如MAC-P12)的MAC地址可作为FCF-MAC或FDF-MAC端口地址分别针对ENodeA108和ENode B108出现。端口P11、端口P21、端口PA及端口PB可以是物理端口。作为物理端口，端口P11和端口P21可与一个或多个VF_Port关联，而端口PA及端口PB可与一个或多个VN_Port关联。因此，端口P11可与耦合至ENode A108的VN_Port的VF_Port关联，而端口P21可与耦合至ENode B108的VN_Port的VF_Port关联。所述物理端口可被指定为拥有唯一MAC地址的ENode MAC。在图1中，ENode A108可拥有一个物理端口PA，其MAC端口地址为“MAC-PA”，而ENode B108可拥有一个物理端口PB，其MAC地址为“MAC-PB”。ENode108的一项实施例可如发表于2009年6月4日的INCITS T11的光纤通道中枢(fiber channel backbone，FC-BB-5)(修订版2.00)中所述，其内容并入本申请案中，如同全文转载一般。
图2是FRB106的一项实施例的示意图。所述FRB106可包括一个FCoE控制模块202以及一个数据路径模块212。在图2中，所述数据路径模块212可包括FCoE启用的以太网端口214(如VF_Port)以及TRILL启用的以太网端口216。所述FCoE启用的以太网端口214可用于从ENode108传输或接收FCoE数据帧或普通以太网帧，而所述TRILL启用的以太网端口216可用于从RBridge104、FRB106和/或任何能够接收TRILL封装数据帧的其它网络节点传输或接收TRILL封装数据帧。所述数据路径模块212可用于在FRB108内从一个端口至另一个端口逻辑和/或物理路由传入数据帧。来自一个端口的传入数据帧可基于转发表及ACL管理器模块206设置的ACL规则以及传入数据帧内的目标地址(如DMAC)和VID路由至另一个端口。以图2为例，来自ENode A108的传入数据帧可路由至对应于RBridge104的TRILL启用的以太网端口216。
所述FCoE控制模块202可包括一个VF_Port/VN_Port管理器模块204，一个转发表及ACL管理器模块206、一个虚拟FDF模块(vFDF)208以及一个FIP模块210。所述VF_Port/VN_Port管理器模块204可负责将VF_Port(如FCoE启用的以太网端口214)实例化，并将VF_Port关联至位于一个或多个ENode108的VN_Port。如前所述，所述VF_Port可以是FRB106上的端口，所述FRB106面向ENode108。以图1为例，所述VF_Port/VN_Port管理器模块204可将FRB1106中的VF_Port与ENode A108中的VN_Port关联。在VF_Port/VN_Port管理器模块204将VF_Port与VN_Port间的(虚拟)链路112实例化后，FCoE数据及服务帧可从VN_Port转发至VF_Port或反之亦然。
FRB106可作为只有一个FDF-MAC端口地址的FDF针对使用vFDF(虚拟FDF)模块208的FFS出现。所述vFDF模块208可使用交换机MAC地址作为FDF-MAC端口地址。所述vFDF模块208也可使用FIP协议与FFS建立VA_Port到VA_Port链路。以图1为例，FRB1106的交换机MAC地址可为“MAC-N1”，其可被vFDF模块208建立为FDF-MAC端口地址。主要FFS Y102可建立一个VA_Port到VA_Port的链路，从vFDF MAC端口地址“MAC-N1”到FFS Y102的FCF-MAC端口地址“MAC-PY”。
在分别建立VF_Port到VN_Port链路以及VA_Port到VA_Port链路后，所述FIP模块210可在ENode108与FRB106以及FRB106与FFS102之间执行FIP相关功能。所述FIP协议可在ENode108和FRB106之间使用，犹如所述FRB106为FCF或FDF交换机。所述交换机光纤内部链接服务(switch fabric internal link service，SW_ILS)消息可用于通过一个或多个建立的VA_Port到VA_Port的链路在FRB108及FFS之间通信。主要FFS可不为每个FRB106计算FDF转发表，且由于FRB基于DMAC帧转发FCoE帧，因此没有FRB106之间的VA_Port到VA_Port链路被建立。可通过分发树将组播FIP发现请求及通告帧发送至所有具有相同VF_ID的FRB106及FFS。所述分发树可与在TRILL、SPB以及其它使用链路状态路由协议的网络中计算的树实质类似。在VA_Port上接收到的组播FIP帧可能不会通过VF_Port传播至ENode108。
所述转发表及ACL管理器模块206可负责管理MAC转发表，如添加或删除一个静态输入项以及建立用于从FRB108转发数据的ACL规则。所述MAC转发表中的输入项可为静态，即当转发数据帧时，所述输入项不会被动态更改。所述MAC转发表中的输入项可在光纤注册和注销的过程中更改。所述MAC转发表(见图4)可包括一个MAC地址字段、一个VID字段、一个输出端口字段以及一个下一跳Rbridge MAC字段。
所述MAC地址字段存储有MAC地址，在执行MAC转发表查找时，DMAC可引用所述MAC地址。所述MAC地址字段可针对不同节点，如ENode108及FFS引用所述MAC地址。针对ENode108及FFS的MAC地址可将MAP值和与所述节点关联的N_Port_ID串联。例如，如果ENodeA108的N_Port_ID为3.8.1，那么ENode108的MAC地址可与和3.8.1或MAP||3.8.1串联的MAP值相等。此外，以图1为例，主要FFS Y102公认的FC服务地址可为0xFFFFFC，且其MAC地址为与0xFFFFFC或MAP||0xFFFFFC串联的MAP值(输入项示例见图4)。所述VID字段指示用于支持具有相同VF_ID虚拟光纤的FCoE VLAN。所述输出端口字段可指示FRB106上的端口，其可用于向下一跳目标转发数据帧。
所述下一跳RBridge MAC字段可存储下一跳RBridge或FRB端口的MAC地址。针对ENode108和FFS的位置信息(如图1中FFS Y服务器102的MAC-PY)可在光纤注册过程中获取。FFS还可在VA_Port到VA_Port链路建立过程中获取所述位置信息。一旦知晓所述位置信息，下一跳RBridge MAC字段中的下一跳信息可从TRILL使用的中间系统到中间系统(intermediate system to intermediate system，IS-IS)路由协议中衍生。以图1为例，FRB2106可收到来自ENode B108的数据帧，所述数据帧需要被转发至ENodeA108。为将所述数据帧转发至ENode A108，所述数据帧首先可从FRB2106传播至RBridge3104。因此，所述FRB2106的MAC转发表中针对ENode A108输入项的下一跳RBridge MAC字段可以为“MAC-P32”。所述RBridge MAC字段的另一项实施例可存储一个指针，当FRB和以太网网络内的网络节点之间存在多个相等成本路径时，所述指针指向一个下一跳RBridge MAC集合。
所述转发表和ACL管理器模块206也可建立ACL规则。所述ACL规则可用于识别、分类及过滤数据流量。所述ACL规则的建立可取决于ENode108的配置。ENode108可用于传输FCoE帧，从而使FCoE帧内的DMAC具有目标MAC地址而没有FCF-MAC地址。所述ENode108还可用于执行源绑定检查，其中所述ENode108检查SMAC的最后三个八位字节是否匹配源ID(source ID，S_ID)。因此，当ENode执行源绑定检查时，FRB106不再执行所述源绑定检查。当所述ENode108按照以上所述配置时，转发表和ACL管理器模块206可检查端口是否期望到达的FCoE帧的SMAC以及所述FCoE帧是否可被转发至相同区域内的目标ENode108。为执行所述检查，转发表及ACL管理器模块206可使用SMAC、In_Port_ID、VID及Zone_ID构建一个密钥。所述Zone_ID可以为使用DMAC和VID从MAC转发表查找得到的返回值。Zone_ID的长度可取决于具体的硬件实施、分区数量以及其它分组目的。当所述密钥宽度受限时，所述VID在查找过程中不会使用。所述密钥的处理在图9中会更详细的阐述。
所述转发表及ACL管理器模块206也可追踪N_Port_ID以及N_Port_ID的位置，所述N_Port_ID可与和FRB106关联的本地N_Port_ID通信。例如，在图2中，与FRB106关联的本地N_Port_ID可以是针对ENode A和B108的N_Port_ID。可与ENode A和B108通信的N_Port_ID可包括FFS和其它ENode108。所述FRB106可使用N_Port_ID分配SW_ACC消息或ZAD请求消息在光纤注册过程中接收所述N_Port_ID信息。所述FLOGI过程及分布式分区实施将在下文中详细阐述。
图3是FLOGI进程300的一项实施例的示意图。所述FIP FLOGI消息302可首先从ENode A108发送至FRB1106。之后，FRB1106可终止所述FIPFLOGI消息302，接着向RBridge3104传输N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304a。随后，RBridge3104可将N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304b转发至主要FFS Y102。在主要FFS Y102接收到所述N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304b后，所述主要FFS Y102可向RBridge3104传输N_Port_ID分配SW_ACC消息306a。之后，RBridge3104可将N_Port_ID分配SW_ACC消息306b转发至FRB1106。一旦FRB1106接收到所述N_Port_ID分配SW_ACC消息306b，所述FRB1106可将FIP FLOGI链路服务接受(LS_ACC)消息308回传至ENode A108。
所述FIP FLOGI消息302以及FIP FLOGI LS_ACC消息308可包括DMAC、SMAC、VID及EtherType。DMAC可为FCoE下一跳端口地址指示MAC地址。如图3所示，当所述FIP FLOGI消息302从ENode A108发送至FRB1106，FIP FLOGI消息302内的DMAC值可等于端口MAC地址、MAC-P11以及接收FIP FLOGI消息302的FCF-MAC(或FDF-MAC)端口。所述SMAC可拥有传输FIPFLOGI消息302的MAC端口地址。图3所示为所述FIP FLOGI LS_ACC消息308从FRB1106发送至ENode A108。因此，当与FIP FLOGI消息302对比时，针对FIP FLOGI LS_ACC消息308的DMAC和SMAC值可相反。如前所述，所述VID可识别用于转发FIP FLOGI消息302和FIP FLOGI LS_ACC消息308的FCoE VLAN。所述EtherType可识别用于消息302和308封装的类型。如图3所示，所述FIP FLOGI消息302可作为FIP FLOGI帧封装，而所述FIP FLOGI LS_ACC消息308可作为FIP FLOGI LS_ACC封装。
N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304a和N_Port_ID分配SW_ACC消息306b可包括TRILL封装片段310。所述TRILL封装310可包括DMAC、SMAC、EtherType、出口昵称以及入口昵称。所述DMAC可以是下一跳Rbridge(或FRB)的端口地址。所述SMAC可以是发送端口MAC地址，EtherType指示所述以太网帧为TRILL帧。所述出口昵称可引用直接连接到ENode108或FFS102的FRB106或RBridge104。在图3中，由于RBridge3104是直接连接到FFS Y102的网络节点，针对N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304a的出口昵称引用RBridge3104(如“N3”)。所述入口昵称可引用直接连接到ENode108或发起所述数据帧的FFS102的网络节点(如FRB106)。图3所示为N_Port_ID分配SW_ILS消息304a源自ENode A108，作为FRB1106与其直接连接的FIP FLOGI。因此，针对N_Port_ID分配SW_ILS消息304a的入口昵称是“N1”，其引用FRB1106。
所述N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304a还可包括FCoE N_Port_ID分配请求封装片段312。FCoE N_Port_ID分配请求封装片段312可分别包括与在FIP FLOGI302中发现的DMAC、SMAC、VID及EtherType实质类似的DMAC、SMAC、VID及EtherType字段。然而，N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304b的DMAC，其值可为FFS102的FCF-MAC端口地址(如MAC-PY)，同时，所述SMAC引用FRB106的交换机ID，所述FRB106直接连接至所述ENode108(如图3中的FRB1106)。
所述N_Port_ID分配SW_ACC消息306a还可包括FCoE N_Port_ID分配SW_ACC封装片段316。所述FCoE N_Port_ID分配SW_ACC封装片段316可包括与在FCoE N_Port_ID分配请求封装片段312中发现的DMAC、SMAC、VID及EtherType实质类似的DMAC、SMAC、VID及EtherType字段。然而，由于N_Port_ID分配SW_ACC消息306a发起于FFS102，所述DMAC和SMAC中的值可相反。N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304a和N_Port_ID分配SW_ACC消息306a之间的净负荷区别可在图6与图7中阐述。
图3也示出当通过以太网网络传输时，N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304a和N_Port_ID分配SW_ACC消息306b可包括TRILL封装片段310和312。然而，当N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304b和N_Port_ID分配SW_ACC消息306a直接从RBridge3104转发至FFS Y102时，所述消息可只通过FCoE封装传输。
图4为FLOGI进程及分布式分区实施过程中统一的数据网络100的一项实施例的示意图。所述FLOGI进程与图3中所述进程相同。在图4中，ENode A108可首先发送FIP FLOGI消息302至FRB1106。一旦接收到所述FIP FLOGI消息302，FRB1106可终止请求并生成N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304。所述N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304可通过RBridge3104发送至主要FFS Y102。N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304的实施例可包括，但不限于TRILL或SPB封装。
收到N_Port_ID分配请求SW_ILS消息304后，主要FFS Y102可分配N_Port_ID至ENode内的VN_Port，所述ENode发送了FIP FLOGI请求302。如图4所示，主要FFS Y102可为ENode A108的VN_Port分配值为3.8.1的N_Port_ID。主要FFS Y102也可向FRB1106发送N_Port_ID分配SW_ACC消息306。所述VN_Port可被允许访问N_Port_ID分配SW_ACC消息306的净负荷中承载的N_Port_ID。此外，所述净负荷可包括针对以上N_Port_ID的位置信息。N_Port_ID分配SW_ACC的净负荷将在图7中更详细的阐述。
接收到N_Port_ID分配SW_ACC消息306后，所述FRB1106可使用N_Port_ID分配SW_ACC消息306在MAC转发表中添加输入项。在图4中，FRB1106可向MAC转发表添加两个静态输入项，一个输入项针对ENode A108的VN_Port的MAC地址(如MAP||3.8.1)，另一个输入项针对目标N_Port_ID的MAC地址(如ENode B108中的MAP||6.10.1)。如果针对FRB1106的VN_Port可允许访问多个N_Port_ID，那么所述FRB1106可在MAC转发表中添加多个静态输入项，其中每个静态输入项对应于一个附加的N_Port_ID。接着FRB1106可发送FIP FLOGI LS_ACC308至ENode A从而为ENode A108确认VN_Port的FLOGI。N_Port_ID去分配SW_ILS消息可用于VN_Port/N_Port光纤注销，其可删除与注销的VN_Port关联的MAC转发表中的静态输入项。
VN_Port(如在ENode A108中)可通过向公认的FC服务地址发送服务请求来访问FCoE光纤服务。如图4中所示，FFS Y102的N_Port_ID可为0xFFFFFC，且其公认的MAC地址为MAP||0xFFFFFC。每个FRB1和2106可将从公认FC地址衍生的公认MAC地址作为静态输入项存储在MAC转发表中。在一项实施例中，所述公认的FC地址可自动输入至所述MAC转发表中。配置RBridge104时，与FFS102直接连接的RBridge104(如RBridge3104)可针对公认的MAC地址更新MAC转发表中的静态输入项。
所述ENode108的一项实施例可用于转发服务请求FCoE帧，所述服务请求FCoE帧拥有针对FFS102的公认MAC地址的DMAC。以图4为例，ENode A108可发送服务请求FCoE帧至DMAC地址为MAP||0xFFFFFC的FRB1106。如上所述，通过配置ENode108、FRB160以及RBridge104，所述服务请求FCoE帧可在不涉及FRB控制面的情况下转发至主要FFS Y102。为转发普通FCoE数据帧，与公认MAC地址转发也会被执行，其将在图9和图11中阐述。ENode108的另一项实施例可使用入口FRB106的MAC地址(如FRB.1106)来转发服务请求FCoE帧。所述FRB106可与MAP和D_ID(如0xFFFFFC)形成一个新的DMAC，并基于所述新的DMAC转发所述服务请求FCoE帧。这个转发过程将在图12和图13中更详细的阐述。在这种情况下，所述FRB106可终止来自ENode A108的原始服务请求FCoE帧。
图4也示出主要FFS Y102可通过发送ZAD请求SW_ILS消息408至与目标ENode108直接连接的FRB106(如ENode B108的FRB2106)从而检查VN_Port所属的区域。在图4中，所述统一数据中心网络100可包括区域X，其包括ENode A(如WWN-A1)以及ENode B108(如WWN-B1)。所述统一数据中心网络100的其它实施例可包括不只一个区域(如区域Y)。ZAD请求SW_ILS消息408可携带分配的N_Port_ID(如3.8.1)的信息以及与分配的N_Port_ID(如FRB1106的Nickname N1)关联的位置信息。
图4中，在接收到N_Port_ID分配SW_ILS请求消息304后，主要FFS Y102可向FRB2106发送ZAD请求SW_ILS消息408。所述FRB2106可配置为：FDF交换机名为“WWN-FRB2”，一个对等输入项，其对等N_Port_ID等于3.8.1，位置信息等于N1，以及对等N_Port_ID为6.10.1(ENode B108)。当FRB2106接收到ZAD请求SW_ILS消息408，所述FRB2106可发现对等N_Port_ID6.10.1可直接连接至FRB2106，因此所述FRB2106可添加对应于ENode A108的VN_Port的MAC地址(如MAP||3.8.1)至其MAC转发表。
如图4中所示，享有分布分区信息后，FRB可提前为MAC转发表增加源N_Port_ID和目标N_Port_ID。在图4中，针对FRB2106的MAC转发表可包括针对ENode A108(如MAP||3.8.1)中的VN_Port以及ENode B(如MAP||6.10.1)中的VN_Port的MAC转发表输入项。所述FRB106可不需要从接收到的FCoE帧执行动态MAC地址学习。相反，所述FRB106可存储发起者和目标的MAC地址，所述发起者和目标允许在FRB MAC转发表中与彼此通信。例如，当源ENode B108转发一个数据帧至目标ENode A108时，所述FRB2106使用MAC转发表查找中的数据帧的DMAC地址字段来转发所述帧。FRB接收到的具有未知DMAC(如不在MAC转发表中的MAC地址)的FCoE帧可被丢弃。为执行分区，FRB也可能需要基于在N_Port_ID分配SW_ACC消息306或ZAD请求SW_ILS消息408中接收到的分区信息建立一些ACL规则。
在一项实施例中，主要FFS Y102可通过分发树传输ZAD请求SW_ILS消息408至FRB106。例如，主要FFS Y102将几个ZAD请求信息组合成一个ZAD请求SW_ILS消息408时，可使用分发树。当多个FRB106在统一数据中心网络100中存在，且所述ZAD请求SW_ILS消息408作为组播帧发送出时，则出现另一个实例。当通过分发树发送ZAD请求SW_ILS消息408时，接收者FDF交换机名可设置为0xFFFFFFFF。接收到ZAD请求SW_ILS消息408的每个FRB106可确定对等输入项中的对等N_Port_ID是否直接连接到所述FRB106。当附有对等N_Port_ID时，所述FRB106可添加对等N_Port_ID的MAC地址的一个静态输入项至FRB106MAC转发表。例如，如果FRB2106接收到对等N_Port_ID等于ENode A108的ZAD请求SW_ILS消息408，则不为FRB2106的MAC转发表添加输入项。接收到ZAD请求SW_ILS消息408后，所述FRB106可以单播ZAD SW_ACC消息响应。ZAD SW_ACC消息的净负荷可仅有一个取值为02000000h的SW_ILS编码字段。所述ZAD请求SW_ILS消息408的净负荷将在图8中更详细的阐述。
图5为用来识别N_Port_ID位置的FIP位置描述符500的一项实施例的示意图。如前所述，在图1中，主要FFS102可关联一个交换机名(如WWN)与FRB昵称以识别N_Port_ID(如针对ENode A108的VN_Port)的位置。在一项实施例中，FIP位置描述符500可被添加至FIP交换链接参数(FIP exchange link parameter，ELP)请求中，其包含FRB106的昵称信息。所述FIP位置描述符500可被编码为典型长度值(type-length-value，TLV)元素且可包含类型ID502、长度字段504及取值字段506。所述类型ID502可约为1比特长，且可指示所述TLV元素为位置描述符。所述长度字段504可约为1比特长并指示取值字段506的长度。所述取值字段506可约为2比特长且为请求FRB指示其昵称。图5所示为类型ID502的取值可为32，但是所述位置描述符500的其它实施例可使用其它未使用的类型ID值。另一实施例可将FIP位置描述符500添加至每个N_Port_ID分配请求消息的净负荷。
图6为描述N_Port_ID分配请求600净负荷的一项实施例的元素和大小的表格。所述N_Port_ID分配请求600的净负荷可包括SW_ILS编码602、请求FDF交换机_名字段604、主要FCF交换机_名字段606、F_端口姓名字段608以及FLOGI/光纤发现(fabric discovery，FDISC)参数610。关于请求FDF交换机_名字段604以及主要FCF交换机_名字段606，所述FDF可指FRB，而所述FCF可指FFS。所述N_Port_ID分配请求600的净负荷可以SW_ILS编码602开始，其可约为4比特长。所述SW_ILS编码602可定义在所述净负荷中编码的SW_ILS消息类型(如N_Port_ID分配请求消息)。所述SW_ILS编码602后可接请求FDF交换机_名字段604，其约8字节长且引用发送N_Port_ID分配请求的FRB交换机名。所述主要FCF交换机_名字段606可约为8字节长，且可引用接收N_Port_ID分配请求的FFS服务器的交换机名。F_Port姓名字段608可约为4字节长，且可引用与发送FIP FLOGI请求的ENode通信的F_Port或VF_Port。FLOGI/FDISC参数字段可约为116字节长且可为FIP FLOGI或FIP FDISC指示本领域中公认的参数。
图7为描述N_Port_ID分配SW_ACC700净负荷的一项实施例的元素和大小的表格。所述N_Port_ID分配SW_ACC700的净负荷可包括SW_ILS编码702、主要FCF交换机_名字段704、接收者FDF交换机_名字段706、预留字段708、分配的N_Port_ID字段710、FLOGI/FDISCLS_ACC字段712、允许的对等体数字段714以及至少一个对等体N_Port_ID和位置信息字段716。SW_ILS编码702可实质与SW_ILS编码602类似，只是所述SW_ILS编码702内的值可与SW_ILS编码602不同。在一项实施例中，所述SW_ILS编码702的值可为x02000000h。主要FCF交换机_名字段704可约为8字节长，且可引用发送N_Port_ID分配SW_ACC消息的FFS服务器的交换机名。接收者FDF交换机_名字段706可约为8字节长，且可引用可接收N_Port_ID分配SW_ACC消息的FRB交换机名。所述预留字段708可约为1字节长，且可保留用于其它目的。所述分配的N_Port_ID字段710可约为3字节长，且可指示为发送了FIP FLOGI消息的ENode的VN_Port分配的N_Port_ID。FLOGI/FDISC LS_ACC字段712可约为116字节长且可为FIP FLOGI或FIP FDISC LS_ACC指示本领域中公认的参数。所述允许的对等体数字段714可约为4比特长，且可指示对等体N_Port_ID的数量以及在N_Port_ID分配SW_ACC700净负荷内的位置信息字段716。所述对等体N_Port_ID以及位置信息字段716可约为8字节长，且可指示对等体N_Port_ID及N_Port_ID的位置信息，所述N_Port_ID可与发送了FIP FLOGI的ENode的VN_Port通信。如图7中所示，一个或多个对等体N_Port_ID及位置信息字段716(如716a716p)可在N_Port_ID分配SW_ACC700的净负荷内被编码。
图8为描述ZAD请求SW_ILS800净负荷的一项实施例的元素和大小的表格。所述ZAD请求SW_ILS800的净负荷可包括SW_ILS编码802、净负荷长度字段804、主要FCF交换机_名字段806、接收者FDF交换机_名字段808、预留字段810、对等输入项数目字段812以及至少一个对等输入项字段814(如814a814q)。所述SW_ILS编码802可约为2个字节长，且可定义在净负荷中编码的SW_ILS消息的类型。
所述净负荷长度字段804可约为2字节长，且可指示ZAD请求SW_ILS800净负荷的长度。主要FCF交换机_名字段806及接收者FDF交换机_名字段808可约为8字节长，且可与图7中所述的主要FCF交换机_名字段704和接收者FDF交换机_名字段706实质类似。所述预留字段810可约为2个字节长，且可与图7中所述预留字段708实质类似。所述对等输入项数目字段812可约为2字节长，且可指示ZAD请求SW_ILS800净负荷内的对等输入项总数字段814。
每个对等输入项字段814可包括一个Flag字段816、对等N_Port_ID字段818、位置信息字段820、允许的对等体数822以及至少一个对等体N_Port_ID字段824。所述标识位(Flag)字段816可约为1比特长，且可指示所述对等N_Port_ID是否可作为静态输入项在MAC转发表中添加(如在光纤注册后)或删除(如在光纤注销后)。如果所述标识位字段816设置为删除所述对等N_Port_ID，所述FRB可从其MAC转发表中删除对应的静态输入项。所述对等N_Port_ID字段818可约为3字节长，且可指示可在网络中添加或删除的N_Port_ID。FFS可将所述N_Port_ID分配给发送FIP FLOGI消息请求的ENode的VN_Port。所述位置信息字段820可约为4字节长，且可指示需要在网络中添加或删除的N_Port_ID的位置(如FRB昵称)。所述允许的对等体数字段822可约为4字节长，且可与图7中所述的允许的对等体数字段714实质类似。所述对等体N_Port_ID字段824可约为4字节长，且可指示与N_Port_ID关联的对等体，所述N_Port_ID在对等N_Port_ID字段818中指示。
图9为入口FRB转发从ENode接收到的数据帧的一种方法900的一项实施例的流程图。所述入口FRB可接收包括与目标VN_Port MAC地址相等的DMAC的数据帧。接着，所述入口FRB可将接收到的数据帧转发至以太网网络内的另一个网络节点。所述FRB在执行FLOGI和分区分布实施后，可开始转发所述数据帧。
方法900始于块902，从接收到的数据帧获取DMAC和VID。块902中的DMAC可引用ENode的目标VN_Port。以图4为例，FRB1106可从ENode A108接收DMAC值为“MAP||6.10.1”的数据帧。在获取所述DMAC和VID后，方法900接着到块904，通过使用MAC转发表执行查找。方法900可使用DMAC和VID作为参考以匹配MAC转发表中的输入项。接着，方法900可转移至块906以确定所述DMAC和VID是否匹配所述MAC转发表中的输入项。使用如图4中所示的针对FRB1106的MAC转发表，如果接收到的数据帧，其DMAC为“MAP||6.10.1”，且其VID为“10”，那么块906可确定所述DMAC和VID值匹配图4中所述的第三输入项。如果所述MAC转发表有匹配所述DMAC和VID的输入项，那么方法900继续进行块908。然而，如果不存在匹配的输入项，那么方法900继续进行到块916。
在块908，方法900确定所述接收到的数据帧是否具有与FCoE帧封装相等的EtherType。当所述数据帧具有和FCoE帧相等的EtherType，所述接收到的数据帧可封装为FCoE帧。如果所述数据帧未封装为FCoE帧(如TRILL帧)，方法900则可继续至块914并转发所述数据帧。或者，当所述数据帧为FCoE封装帧时，方法900可继续至块910。
在块910中，方法900通过使用从所述数据帧、In_Port_ID和Zone_ID获得的SMAC和VID构造一个密钥。所述In_Port_ID可引用接收到的传入数据帧的端口，而所述Zone_ID可通过使用DMAC和VID生成。在图4中，从ENode A108发送的数据帧的Zone_ID，其Zone_ID可为“X”。构建所述密钥后，方法900可使用所述密钥针对现有ACL规则执行模式搜索。接着，方法900转移至块912以确定所述密钥是否匹配ACL规则。发现一个匹配项后，方法900可继续至块914转发所述数据帧。如果未发现匹配项，方法900可转移至块920并转发所述数据帧。以图4为例，针对N_Port_ID3.8.1的FRB1106(如ENode A108)中的ACL规则可设置如下：SMAC＝MAP||3.8.1，In_Port_ID＝P11，VID＝10，Zone_ID＝X,permit。在该实例中，当FRB1106从ENode A108接收FCoE帧，如果所述FCoE帧未到达端口P11，那么所述FRB1106可丢弃所述FCoE帧。此外，当所述FCoE帧存在X区域外的DMAC，那么所述FRB1106也可丢弃所述FCoE帧。相反地，当所述FCoE帧匹配ACL规则内的参数时，FRB1106可在以太网网络110内转发所述FCoE帧。在转发所述数据帧或丢弃所述FCoE帧后，所述方法900结束。
返回至块916，所述方法900确定接收到的帧是否为类似于块908的封装FCoE帧。当所述帧不是FCoE封装帧，方法900可移至块918并以未知DMAC处理所述帧。此时，方法900可通过洪泛所述帧以转发该帧至虚拟网的其它网络节点，然后结束。块918可采用本领域中公认的洪泛方法，针对使用链路状态路由协议的以太网网络。在替代方案中，当方法900在块916确定所述帧封装为FCoE帧，方法900可丢弃所述FCoE帧，然后结束。
图10为出口FRB转发在以太网网络中从网络节点接收到的帧的一种方法1000的实施例的流程图。出口FRB可以是从网络节点接收帧，接着将所述帧转发至ENode或某个其它目标节点的FRB。方法1000可将接收到的帧作为FCoE帧转发，除非所述FCoE帧包括未知DMAC。方法1000中的块1002、1004和1006分别与方法900中的块902、904和906实质类似。当DMAC和VID匹配MAC转发表输入项，方法1000继续至块1008并转发所述帧至目标(如ENode)。当所述DMAC和VID不匹配MAC转发表输入项，方法1000可继续至块1010。块1010、1012和1014分别与图9中的块916、918和920实质类似。
图11为统一数据中心网络1100通过基于TRILL的以太网网络转发FCoE帧的实施例的示意图。FRB1106可通过使用图9中描述的方法900确定是否将所述FCoE帧1102a作为TRILL帧1110a上的FCoE转发。FRB2106可通过图10中所述方法1000确定是否将FCoE帧1102b转发至ENode B108。接着，RBridge3104可使用本领域中公认的标准TRILL转发程序将TRILL帧1110b上的FCoE转发至FRB2106。在图11中，所述转发过程可始于当ENode A108使用FCoE封装片段1104封装FC封装片段1106(如FC帧)以形成FCoE帧1102a。FRB1106可从ENode A108接收FCoE帧1102a，接着使用TRILL封装片段1108封装FCoE帧1102a以形成TRILL帧1110a上的FCoE。TRILL帧1110a上的FCoE可通过P12端口转发至RBridge3104。之后，RBridge3104可在P31端口接收TRILL帧1110a上的FCoE并通过P32端口转发TRILL帧1110b上的FCoE至FRB2106。所述FRB2106可在端口P22接收TRILL帧1110b上的FCoE，接着可通过P21端口将FCoE帧1102b转发至ENode B108。
所述FCoE帧1102a和b可包括FCoE封装片段1104和FC封装片段1106。所述FC封装片段1106可以是包含D_ID和S_ID的标准FC帧。如图11中所示，所述D_ID引用目标N_Port_ID(如ENode B108中的VN_Port)，而所述S_ID引用源N_Port_ID(如ENode A108中的VN_Port)。ENode A108可用于发送FCoE帧1102a，其DMAC在FCoE封装片段1104中作为ENode B108的目标VN_Port MAC地址(如MAP||6.10.1)。FCoE帧1102a中的SMAC可以是VN_Port的MAC地址，所述VN_Port转发FCoE帧1102a至FRB1106。所述VID及EtherType可与图4中N_Port_ID分配请求中所述的VID和EtherType实质类似。图11所示为FCoE帧1102b内的DMAC、SMAC、VID及EtherType参数与FCoE帧1102a匹配。
所述TRILL帧1110a和b上的FCoE帧可包括FCoE封装片段1104和FC封装片段1106以及TRILL封装片段1108。如图11所示，所述TRILL封装可不修改为FCoE帧1102a编码的FCoE封装片段1104和FC封装片段1106内的数据。所述TRILL封装片段1108，其DMAC可与下一跳MAC端口地址相等，同时，所述SMAC与转发TRILL帧1110a和b上FCoE的MAC端口地址对应。例如，对TRILL帧1110a上的FCoE而言，TRILL封装片段1108中的DMAC地址可为“MAC-P31”，其引用下一跳端口，即RBridge3104的端口P31。与图4中讨论的N_Port_ID分配请求帧404类似，所述TRILL封装片段1108可包括一个入口昵称，所述入口昵称可引用从源ENode108(如ENodeA108)接收了FCoE帧1102a的FRB106，以及一个出口昵称，所述出口昵称可引用将转发FCoE帧1102b至目标ENode108(如ENode B108)的FRB106。由于可能不会在基于TRILL的以太网网络内定位到所述ENode B108，FRB2106可转发一个FCoE帧1102b而非TRILL帧1110a和b上的FCoE。
图12为入口FRB转发从ENode接收到的帧的一种方法的另一项实施例的流程图。当所述入口FRB接收到DMAC等于下一跳FCF-MAC端口地址的帧时，可执行方法1200。方法1200始于块1202，从接收到的帧获取DMAC和VID。与方法900中的块902相反，所述接收到帧的DMAC值可等于接收到所述帧而非目标VN_Port MAC地址的MAC端口地址。此时，方法1200可接着到块1204，且可使用从块202中获得的DMAC和VID以及In_Port_ID来构建一个密钥以执行My_Station_Table查找。所述My_Station_Table将在下文进一步详细阐述。之后，方法1200可转移至块1206以确定所述密钥是否匹配在My_Station_Table内的输入项。如果所述密钥匹配My_Station_Table中的输入项，那么方法1200可继续至块1208。当方法1200在预期的端口上接收到所述帧时，密钥可匹配输入项。然而，如果没有匹配的输入项，那么方法1200可进行至块1214。
块1208可与图9中描述的块916实质类似。当方法1200确定所述帧并非块1208中的FCoE帧，所述方法1200可继续至块1210。在块1210中，所述方法1200可使用本领域中公认的标准以太网转发程序转发所述帧，然后结束。可替换地，在块1212中，方法1200可使用新-MAP和D_ID构建一个新的DMAC。在块1204的查找过程结束后，方法1200可返回所述新-MAP值。接着，方法1200可使用所述新-MAP值和D_ID创建一个新的DMAC。之后，方法1200可使用新的DMAC继续至块1214。块1214、1216、1218、1222、1224、1228、1230和1232可分别与图9中所述的块902、903、906、908、912、914、916、918和920实质类似。块1220可与图9中所述的块910类似，但有一点除外，即ACL输入项搜索用密钥基于SMAC、新-MAP、S_ID及Zone_ID。以图4为例，针对N_Port_ID3.8.1的FRB1106中的ACL规则可以是SMAC＝MAP||3.8.1，MAP＝新-MAP，S_ID＝3.8.1，Zone_ID＝X,permit。
图13为统一的数据中心网络1300通过基于TRILL的以太网网络转发FCoE帧的另一项实施例的示意图。与图11类似，ENode A108发送FCoE帧1302a至FRB1106。FRB1106使用多链接透明互联(TRILL)封装片段1108封装所述太网光纤通道(FCoE)帧，以形成TRILL帧1110a上的FCoE。所述TRILL帧1110a上的FCoE被发送至RBridge3104。在不修改所述FCoE片段1104和1106的情况下，RBridge3104修改所述TRILL封装片段1108并转发所述TRILL帧1110b上的FCoE至FRB2106。一旦FRB2106接收到TRILL帧上的FCoE，所述FRB2106清除所述TRILL封装片段1108并将FCoE帧1302b转发至ENode B108。
在本实施例中，ENode A108可发送DMAC等于下一跳FCF-MAC或FDF-MAC端口地址的FCoE帧，取代使用目标VN_Port MAC地址作为DMAC发送FCoE帧。图13所示为DMAC值为FCoE封装片段1304中的“MAC-P11”，而非图11中所示的“MAP||6.10.1”。入口FRB1106可通过使用来自FCoE帧1302a的DMAC和VID以及接收了FCoE帧1302a的In_Port_ID(如P11)创建一个密钥。接着，所述密钥可用于在FRB1106中存储的My_Station_Table执行查找。所述My_Station_Table可用于确定所述FCoE帧是否在FCF-MAC或FDF-MAC端口上被期待。在图13中，当所述密钥与FRB1106的My_Station_Table中的一个输入项匹配时，所述FRB1106可在端口P11上期待所述FCoE帧1302a。在所述My_Station_Table上的查找可返回新-MAP值。接着，所述FRB1106可基于所述新-MAP值以及从FC封装片段1106获取的D_ID形成一个新的DMAC。所述来自FCoE帧1302a的新DMAC和VID可用于执行MAC转发表查找。之后，FRB1106可确定是否如图12中所述使用方法1200转发所述FCoE帧。
所述出口FRB2106可使用与图10中所述方法1000实质类似的方法转发所述FCoE帧1302b。但是，所述SMAC被出口端口FCF-MAC或FDF-MAC地址所替换。图13所示为SMAC的值为“MAC-P21”，而不是图11中所示的TRILL帧1110a和b上FCoE中的“MAP||3.8.1”。SMAC的修改可由MAC转发表查找的返回值或针对FCoE帧的每端口配置所指示。本领域其它公认的方法可用于修改针对FCoE帧1302b的SMAC。
图14所示为典型、通用的网络组件1400，其可对应于或可为本文所述节点的一部分，如服务器、交换机、路由器或任何其它网络节点。所述网络组件1400包括处理器1402(可以称为中央处理器单元或CPU)，其与包含以下项的存储装置进行通信：辅助存储器1404、只读存储器(ROM)1406、随机存取存储器(RAM)1408、输入/输出(I/O)装置1410以及网络连接装置1412。所述通用网络组件1400也可包括，在所述处理器1402以及或所述通用网络组件1400的任何其它组件。
处理器1402可作为一个或多个通用CPU芯片来实施，或者可以是一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)和/或数字信号处理器(digital signal processor，DSP)的一部分。所述处理器1402可包括一个中央处理器单元或CPU。所述处理器1402可作为一个或多个CPU芯片实施。辅助存储装置1404通常由一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动器组成，且用于数据的非易失性存储，且用作溢流数据存储装置，前提是RAM1408的大小不足以保存所有工作数据。辅助存储装置1404可用于存储程序，当选择执行这些程序时，所述程序被加载至RAM1408中。所述ROM1406用于存储指令，或许还有可能是在程序执行期间读取的数据。ROM1406是非易失性存储装置，相对于辅助存储器1404的较大存储容量而言，其存储容量通常较小。RAM1408用于存储易失性数据，并且还可能用于存储指令。访问ROM1406和RAM1408通常比访问辅助存储装置1404速度快。
至少一个实施例被揭示，且本领域的普通技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征所做的变异、组合和/或修改在本发明的范围内。因组合、整合和/或省略所述实施例的特征而产生的替代实施例也在本发明的范围内。在明确陈述数值范围或限制的情况下，此类明确的范围或限制应被理解为包含明确陈述的范围或限制内的类似大小的迭代范围或限制(例如，从约1到约10包含2、3、4等；大于0.10包含0.11、0.12、0.13等)。举例来说，每当揭示具有下限Rl和上限Ru的数值范围时，具体是揭示属于所述范围的任何数字。具体而言，特别公开所述范围内的以下数字：R＝Rl+k*(Ru-Rl)，其中k为从1％到100％范围内以1％递增的变量，即，k为1％、2％、3％、4％、7％、……、70％、71％、72％、……、97％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还具体揭示了由如上文所定义的两个R数字定义的任何数值范围。除非另有说明，否则术语“约”是指随后数字的±10％。关于权利要求的任一元素使用术语“可选地”意味着所述元素是需要的，或者可替代的，所述元素是不需要的，两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用例如包括、包含和具有等较宽泛的术语应被理解为提供对较窄术语，例如由……组成、本质上由……组成以及实质上由……组成的支持。因此，保护范围不受上文所陈述的描述限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包含所附权利要求书的主题的所有等同物。每一和每项权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且所附权利要求书是本发明的实施例。所述揭示内容中的参考的论述并不是承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文中，其提供补充本发明的示例性、程序性或其它细节。
虽然本发明中已提供若干实施例，但应理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，所揭示的系统和方法可以许多其它特定形式来体现。本发明的示例应被视为说明性的而非限制性的，且其意图不限于本文所给出的细节。举例来说，各种元件或组件可在另一系统中组合或集成，或某些特征可省略或不实施。
另外，在不脱离本发明的范围的情况下，各项实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可与其它系统、模块、技术或方法组合或整合。展示或论述为彼此耦合或直接耦合或互相通信的其它项目也可以电、机械或其它方式通过某一接口、设备或中间组件间接地耦合或通信。改变、替代和更改的其它示例可由本领域的普通技术人员探知，且可在不脱离本文所揭示的精神和范围的情况下做出。

Claims (18)

1.一种将以太网光纤通道FCoE数据帧转发入以太网网络的装置，其特征在于，所述装置包括：
一种处理器，用于：
在输入端口接收数据帧，所述数据帧包括一个源地址以及虚拟局域网标识VID；
将所述输入端口与标识所述输入端口的输入端口标识符ID相关联；
获取第一目标地址以及所述VID；
确定所述第一目标地址及所述VID是否匹配转发表中的输入项；
当所述第一目标地址及VID匹配所述输入项且所述数据帧为FCoE帧时，构造一个密钥，其中所述密钥包括所述源地址、所述VID、所述输入端口ID以及表示所述数据帧发起的相应区域的区域标识；
当所述密钥匹配允许转发数据帧的规则时，通过输出端口将所述数据帧作为输出数据帧转发。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中当所述第一目标地址及VID不匹配输入项且所述数据帧不是FCoE帧时，所述处理器还用于洪泛所述数据帧。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中当所述第一目标地址及VID不匹配输入项且所述数据帧是FCoE帧时，所述处理器还用于丢弃所述数据帧。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述数据帧为包括引用虚拟N_Port的目标地址的FCoE帧。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，其中所述虚拟N_Port分配有N_Port_identifier，且其中所述目标地址有一个和所述N_Port_identifier连接的媒体地址前缀MAP的值。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，其中所述处理器还用于接收光纤注册消息，所述光纤注册消息包括提供所述虚拟N_Port位置信息的位置描述符。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述输出数据帧封装为多链接透明互联TRILL帧。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，其中所述输出数据帧包括一个入口昵称和一个出口昵称，其中所述入口昵称指定所述数据帧发起的位置，所述出口昵称指定所述数据帧需要被转发的位置。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述数据帧包括源地址、第二目标地址、VID，且其中所述处理器还用于将输入端口与标识所述输入端口的输入端口标识符ID相关联，以及通过使用所述第二目标地址、VID及输入端口ID获取所述第一目标地址。
10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，其中所述目标地址为媒体接入控制MAC地址，其值为与所述虚拟N_Port的N_Port_identifier连接的媒体地址前缀MAP的值。
11.一种装置，用于从以太网网络向以太网光纤通道FCoE节点转发以太网数据帧，所述装置包括：
数据路径模块，包括FCoE启用端口以及以太网启用端口；以及
耦合至所述数据路径模块的FCoE控制和管理模块；
其中所述以太网启用的端口接收以太网数据帧，
其中所述以太网数据帧通过所述FCoE启用端口转发，
其中所述FCoE控制和管理模块包括用于转发所述以太网数据帧的媒体接入控制MAC转发表，以及
其中所述FCoE控制和管理模块用于：
从所述以太网数据帧获取目标媒体接入控制DMAC和虚拟局域网标识符VID；
确定使用所述DMAC，VID和所述以太网启用的端口相应的输入端口标识符ID构造的一个密钥是否匹配MAC转发表中的输入项；以及
当使用所述DMAC，VID和输入端口ID构造的密钥匹配所述输入项时，将以太网数据帧转发至FCoE启用的端口。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，其中所述以太网数据帧还包括TRILL封装，且其中所述TRILL封装在以太网数据帧通过所述FCoE启用的端口转发时清除。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，其中所述FCoE控制和管理模块还用于确定所述以太网数据帧是否包括FCoE封装，以及当使用所述DMAC，VID和输入端口ID构造的密钥不匹配输入项及所述以太网数据帧包括所述FCoE封装时丢弃所述以太网数据帧。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，其中当使用所述DMAC，VID和输入端口ID构造的密钥不匹配MAC转发表中的输入项且所述以太网数据帧不包括FCoE封装时，所述以太网数据帧被视为洪泛帧，其中所述FCoE封装包括源媒体接入控制SMAC，且其中所述SMAC引用所述以太网数据帧源的MAC地址。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，其中所述FCoE封装包括源媒体接入控制SMAC，且其中所述SMAC引用FCoE启用端口的MAC地址。
16.一种方法，用于通过基于多链接透明互联TRILL的网络转发以太网光纤通道FCoE帧，其特征在于，所述方法包括：
关联虚拟N_Port与FCoE路由桥FRB昵称，其中所述FRB昵称指示所述虚拟N_Port的地址；
在输入端口接收传入数据帧，所述传入数据帧包括第一目标媒体接入控制DMAC，虚拟局域网标识符VID以及源媒体接入控制SMAC；
使用第二DMAC和VID执行表格查找以确定所述第二DMAC和VID是否匹配MAC转发表中的输入项，其中所述第一DMAC和所述第二DMAC相同；
确定所述传入数据帧是否包括FCoE封装数据片段；
根据一个构造的密钥与访问控制列表ACL规则是否匹配，确定是否允许转发所述传入数据帧，其中所述密钥包括所述SMAC、所述VID、与所述输入端口相关联的输入端口标识符ID以及表示所述数据帧发起的相应区域的区域标识；以及
当所述构造的密钥与所述ACL规则匹配以允许转发所述传入数据帧，所述第二DMAC和VID匹配输入项，且所述传入数据帧包括FCoE封装数据片段时，转发所述数据帧。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述构造的密钥不匹配ACL规则，则传入帧被丢弃。
18.一种方法，用于通过基于多链接透明互联TRILL的网络转发以太网光纤通道FCoE帧，其特征在于，所述方法包括：
关联虚拟N_Port与FCoE路由桥FRB昵称，其中所述FRB昵称指示所述虚拟N_Port的地址；
在输入端口接收传入数据帧，所述传入数据帧包括第一目标媒体接入控制DMAC以及虚拟局域网标识符VID，所述传入数据帧还包括目标标识符D_ID，源标识符S_ID以及源媒体接入控制SMAC，其中，所述D_ID和所述S_ID被包括在光纤通道FC的封装帧中；
使用第二DMAC和VID执行表格查找以确定所述第二DMAC和VID是否匹配MAC转发表中的输入项，其中所述第二DMAC等于连接的新的媒体地址前缀MAP和所述D_ID，其中所述第一DMAC、VID以及与所述输入端口相关联的输入端口标识符ID用于生成所述新-MAP；
确定所述传入数据帧是否包括FCoE封装数据片段；
根据一个构造的密钥与访问控制列表ACL规则是否匹配，确定是否允许转发所述传入数据帧，其中所述密钥包括所述SMAC、所述新-MAP、所述S_ID以及表示所述数据帧发起的相应区域的区域标识；以及
当所述构造的密钥与所述ACL规则匹配以允许转发所述传入数据帧，所述第二DMAC和VID匹配输入项，且所述传入数据帧包括FCoE封装数据片段时，转发所述数据帧。
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