CN114244910A - 异构协议的转换装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了异构协议的转换装置和方法，Fiber Channel控制器对Fiber Channel数据包进行协议解析；Fiber Channel转Internet映射器对协议解析后的Fiber Channel数据包进行包解析；根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据Fiber Channel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，最终得到Internet数据包，可以提高协议转换效率、可扩展性和兼容度。
Description
技术领域
本发明涉及异构协议转换技术领域，尤其是涉及异构协议的转换装置和方法。
背景技术
近几年来，嵌入式系统发展迅速，各种嵌入式系统对设备内部数据传输速度提出了更高的要求，但是现在互连技术问题已经成为制约嵌入式系统整体性能提高的瓶颈，这就需要一种可升级的新型高性能系统体系结构。由于Fiber Channel(光纤通道)和Internet(以太网)的优点很多，所以二者都是嵌入式系统设计中普遍应用的高速串行总线，因此，在当前嵌入式系统中对两种该协议的互连互通具有迫切的需求。
现有的Fiber Channel转Internet异构协议转换采用CPU、Bridge技术和OVER技术进行通信，高速串行总线的互连互通方式协议转换效率低、可扩展性差和兼容度低的特点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供异构协议的转换装置和方法，以提高协议转换效率、可扩展性和兼容度。
第一方面，本发明实施例提供了Fiber Channel转Internet异构协议转换装置，该装置包括依次连接的Fiber Channel控制器、Internet转Fiber Channel映射器和Internet控制器；并且Fiber Channel控制器与Fiber Channel通信接口连接；Internet控制器与Internet通信接口连接；Fiber Channel控制器，用于对Fiber Channel通信接口发送的Fiber Channel数据包进行Fiber Channel物理层和链路层的协议解析；Fiber Channel转Internet映射器，用于对协议解析后的Fiber Channel数据包进行包解析，得到FiberChannel数据包的负载信息和Fiber Channel包头信息；根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据Fiber Channel包头信息对FiberChannel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；Internet控制器，用于对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口。
进一步地，Fiber Channel转Internet映射器包括Fiber Channel解析器、Pkt重组器、包头映射器、Fiber Channel逆解析器和可编程逻辑单元；Fiber Channel解析器分别与Pkt重组器、包头映射器和可编程逻辑单元连接；包头映射器分别与Fiber Channel解析器、Pkt重组器、Fiber Channel逆解析器和可编程逻辑单元连接；Pkt重组器分别与FiberChannel解析器、包头映射器和Fiber Channel逆解析器连接；可编程逻辑单元分别与FiberChannel解析器、包头映射器、Pkt重组器和Fiber Channel逆解析器连接；Fiber Channel逆解析器分别与Pkt重组器、包头映射器和可编程逻辑单元连接。
进一步地，Fiber Channel解析器包括包头识别模块和字段提取模块；包头识别模块，用于根据三态内容寻址存储器TCAM和静态随机存取存储器SRAM的配置信息，完成FiberChannel数据包的包解析；字段提取模块，用于提取包解析对应的Fiber Channel包头信息和负载信息，把提取后的Fiber Channel包头信息和负载信息封装成标准axi-stream送到Pkt重组器和包头映射器。
进一步地，Pkt重组器包括直通转发传输模式和存储转发传输模式；Pkt重组器，用于接收负载信息，将负载信息拼包成对应的Internet包格式的负载信息。
进一步地，包头映射器，用于通过三态内容寻址存储器TCAM查表信息，将FiberChannel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息。
进一步地，Fiber Channel逆解析器，用于将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包。
进一步地，可编程逻辑单元，用于存储三态内容寻址存储器TCAM和静态随机存取存储器SRAM并控制Fiber Channel解析器、Pkt重组器、包头映射器和逆解析器工作。
进一步地，Fiber Channel控制器包括Fiber Channel物理层和Fiber Channel介质访问控制子层；Fiber Channel物理层分别与Fiber Channel通信接口和Fiber Channel介质访问控制子层连接；Fiber Channel介质访问控制子层分别与Fiber Channel物理层和Fiber Channel解析器连接；Fiber Channel物理层，用于对Fiber Channel通信接口发送的Fiber Channel数据包进行Fiber Channel物理层的协议解析；Fiber Channel介质访问控制子层，用于对Fiber Channel物理层发送的数据包，进行Fiber Channel介质访问控制子层的协议解析。
进一步地，Internet控制器包括Internet介质访问控制子层和Internet物理层；Internet介质访问控制子层分别与Fiber Channel逆解析器和Internet物理层连接；Internet物理层分别与Internet介质访问控制子层和Internet通信接口连接；Internet介质访问控制子层，用于对Fiber Channel逆解析器发送的数据包进行Internet协议传输层和部分逻辑层的协议封装；Internet物理层，用于对Internet介质访问控制子层发送的数据包进行Internet协议物理层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口。
第二方面，本发明实施例提供的异构协议的转换方法，其中，该方法应用于上述第一方面的异构协议的转换装置，该方法包括：对Fiber Channel通信接口发送的FiberChannel数据包进行Fiber Channel物理层和链路层的协议解析；对协议解析后的FiberChannel数据包进行包解析，得到Fiber Channel数据包的负载信息和Fiber Channel包头信息；根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据Fiber Channel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供了异构协议的转换装置和方法，该装置包括依次连接的FiberChannel控制器、Internet转Fiber Channel映射器和Internet控制器；并且Fiber Channel控制器与Fiber Channel通信接口连接；Internet控制器与Internet通信接口连接；FiberChannel控制器，用于对Fiber Channel通信接口发送的Fiber Channel数据包进行FiberChannel物理层和链路层的协议解析；Fiber Channel转Internet映射器，用于对协议解析后的Fiber Channel数据包进行包解析，得到Fiber Channel数据包的负载信息和FiberChannel包头信息；根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据Fiber Channel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；Internet控制器，用于对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口。通过该方式，可以提高协议转换效率、可扩展性和兼容度。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的异构协议的转换装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一异构协议的转换装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的异构协议的转换方法的数据流向图；
图4为本发明实施例提供的异构协议的转换方法的流程图。
图标：10-Fiber Channel通信接口；11-Fiber Channel控制器；12-Fiber Channel转Internet映射器；13-Internet控制器；14-Internet通信接口；110-Fiber Channel物理层；111-Fiber Channel介质访问控制子层；20-Fiber Channel解析器；200-包头识别模块；201-字段提取模块；21-Pkt重组器；22-包头映射器；23-Fiber Channel逆解析器；24-可编程逻辑单元；240-TCAM；241-SRAM；130-Internet物理层；131-Internet介质访问控制子层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，嵌入式系统经历了前所未有的快速发展，相应的产品不断涌现，极大地方便了我们的生活。随着通信和网络技术的飞速发展，各种嵌入式系统对设备内部的数据传输速率提出了更高的要求。然而当前的嵌入式系统发展已经收到了双重因素的制约。一方面，系统的性能要求以指数级别提高；另一方面，系统的开销要求不断地降低。传统上的前途是系统互连结构是通过分级共享总线实现的，常用总线有VME(VersaModule Eurocard)、CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)、PCI(Peripheral ComponentInterconnect)等；但在这类结构中所有通信争用总线带宽，由此造成外设越多，可用带宽就越少，而且大量的引脚数目也带来了一定的电器特性和机械特性等问题。由此可见传统的分级多总线结构已经达到了极限性能，互连技术已经成为制约嵌入式系统整体性能提高的瓶颈。
Fiber Channel(基于数据包交换的互连体系)和PCI Express(PeripheralComponent Interconnect Express，外部设备互连快线)都应用于系统内互联总线。因此，在当前的嵌入式系统中对两种该两种协议的互联互通具有迫切的需求。当前两种协议标准互联互通的解决措施普遍通过CPU(Central Processing Unit，中央处理器)进行互联、通过Bridge技术进行通信和通过OVER技术进行通信；如果采用CPU进行互联，首先CPU价格昂贵，所以使用通用CPU专门用于协议转换成本太高，其次，CPU处理性能受限，即上层软件协议栈的解析效率较低做不到线速处理；如果通过Bridge技术进行通信往往需要较大的缓存空间，因为Internet的DMA(Direct Memory Access，直接内存访问)传输一种定长度传输机制，而Fiber Channel协议是基于小包的边长传输机制，因此这两者在进行异构协议通信时存在着天然不兼容的问题；如果使用OVER技术也存在着协议转换效率低、可扩展性差和应用场景受限的问题。
基于此，本发明实施例提供的异构协议的转换装置和方法，可以应用于嵌入式系统中，提高协议转换效率、可扩展性和兼容度。
实施例1：
图1为本发明实施例提供的异构协议的转换装置的结构示意图。
参见图1，该装置包括依次连接的Fiber Channel控制器11、Fiber Channel转Internet映射器12和Internet控制器13；并且Fiber Channel控制器11与Fiber Channel通信接口10连接；Internet控制器13与Internet通信接口14连接；
上述Fiber Channel控制器11，用于对Fiber Channel通信接口10发送的FiberChannel数据包进行Fiber Channel物理层和链路层的协议解析；
上述Fiber Channel转Internet映射器12，用于对协议解析后的Fiber Channel数据包进行包解析，得到Fiber Channel数据包的负载信息和Fiber Channel包头信息；根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据FiberChannel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；
Internet控制器13，用于对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口14。
现在有很多高带宽、低延迟、高可靠性的新型互连技术，如PCI Express、InfiniBand、HyperTansport、Fiber Channel等新型总线。在这众多的新型总线互连技术当中，Fiber Channel是针对嵌入式系统的独特互连需求而提出的，嵌入式系统需要的是一种标准化的互连设计，满足几个基本特点，包括高效率、低系统成本、点对点或是点对多点的通信；支持DMA操作、支持消息传递模式交换数据、支持分散处理和多主控系统、支持多种拓扑结构、QQS(Quality of Service，服务质量)和高稳定性等。到目前为止，Fiber Channel协议已经发展到4.0单端口最高速率支持100Gpbs。PCI Express(亦称INTERNET)是由Intel公司所开发。PCI Express可以看作是对外部设备互联PCI总线的改进，以取代PCI以提供更高带宽的最新I/O界面。PCI Express关注向后兼容性，其重要的特点是完全兼容PCI，能够在不改动驱动程序和BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)的情况下复用现有的设计和芯片。
具体的，上述Fiber Channel和Internet都应用于嵌入式系统内互联总线。FiberChannel串行总线可以应用于处理器总线、本地I/O总线和背板总线。RapidlO串行总线灵活的拓扑结构和多样的处理部件，适应了嵌入式系统处理单元多样性的要求，它允许存在冗余的主机和交换机，提高了系统的健壮性。Internet串行总线与PCI总线高度兼容，实现简单，成本低廉，应用广泛。
具体地，上述Fiber Channel转Internet映射器12能够完成支持软件定义的Internet数据包至Fiber Channel数据包的灵活解析，其在实现过程中主通路统一采用的是标准的axi-stream(Advanced eXtensible Interface stream，高级可扩展接口流)总线接口，用来连接需要交换数据的两个部件的标准接口，该协议支持多种数据流使用相同共享总线集合，允许构建类似于路由、宽窄总线、窄宽总线等更为普通的互连。
进一步地，该转换方案及装置采用的是Fiber Channel至Internet协议的包头映射技术，能有效避免了当前OVER技术带来的额外包头信息的开销，通过采用TCAM查表能完成灵活的负载信息拼包动作进而大大提高INTERNET的传输效率以及整体的转换效率。该方案在xilinx vul3p器件上，能实现最高32Gbps的线速转换。
本发明实施例提供了异构协议的转换装置，该装置包括依次连接的FiberChannel控制器、Internet转Fiber Channel映射器和Internet控制器；并且Fiber Channel控制器与Fiber Channel通信接口连接；Internet控制器与Internet通信接口连接；FiberChannel控制器，用于对Fiber Channel通信接口发送的Fiber Channel数据包进行FiberChannel物理层和链路层的协议解析；Fiber Channel转Internet映射器，用于对协议解析后的Fiber Channel数据包进行包解析，得到Fiber Channel数据包的负载信息和FiberChannel包头信息；根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据Fiber Channel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；Internet控制器，用于对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口。通过该方式，可以提高协议转换效率、可扩展性和兼容度。
实施例2：
图2为本发明实施例提供的另一异构协议的转换装置的结构示意图。
参见图2，上述Fiber Channel转Internet映射器12包括Fiber Channel解析器20、Pkt重组器21、包头映射器22、Fiber Channel逆解析器23和可编程逻辑单元24；
Fiber Channel解析器20分别与Pkt重组器21、包头映射器22和可编程逻辑单元24连接；包头映射器22分别与Fiber Channel解析器20、Pkt重组器21、Fiber Channel逆解析器23和可编程逻辑单元24连接；Pkt重组器21分别与Fiber Channel解析器20、包头映射器22和Fiber Channel逆解析器23连接；可编程逻辑单元24分别与Fiber Channel解析器20、包头映射器22、Pkt重组器21和Fiber Channel逆解析器23连接；Fiber Channel逆解析器23分别与Pkt重组器21、包头映射器22和可编程逻辑单元24连接。
进一步地，Fiber Channel解析器20包括包头识别模块200和字段提取模块201；包头识别模块200，用于根据三态内容寻址存储器TCAM(Ternary Content AddressableMemory，三态内容寻址存储器)和静态随机存取存储器SRAM(Static Random AccessMemory，静态随机存取存储器)的配置信息，完成Fiber Channel数据包的包解析；字段提取模块，用于提取包解析对应的Fiber Channel包头信息和负载信息，把提取后的FiberChannel包头信息和负载信息封装成标准axi-stream送到Pkt重组器21和包头映射器22。
进一步地，Pkt重组器21包括直通转发传输模式和存储转发传输模式，当Pkt重组器21配置为直通转发传输模式时，依据可编程逻辑单元24的TCAM查表信息可以直接获取Internet的包长信息，因此可以实现基于pipeline(管道)的PCLE负载信息的封包处理；当Pkt重组器21配置为存储转发传输模式时，依赖Pkt重组器21内部的重组FSM(Finite StateMachine，有限状态机)来实现对内部缓冲器的存储访问并完成多个Fiber Channel数据包之间拼包时挤气泡的动作；其中，当配置成直通转发传输模式时，缓冲器可以在网络安全故障以后，还可以让连接在这台设备上的网络相互导通，若Fiber Channel控制器11速率小于等于Internet控制器13的速率时，该装置能实现基于pipeline的线速高效转换；当配置为直通转发传输模式时，利用Pkt重组器的缓冲器能实现流控处理，当Fiber Channel控制器11的速率大于Internet控制器13的速率时，通过重组FSM缓冲器能够反压Fiber Channel控制器11最终实现带宽等同的线速转换。
具体地，因为Internet数据包的最大负载是4096字节，因此当前装置中的缓冲器的大小设置为4K字节，同时通过缓冲器内部有一个计数器，通过计数器可以实时统计当前Internet负载信息的包长度信息，用于Internet控制器13封包处理。通过这两种传输模式，可以有效满足某些嵌入式系统中对时延指标的苛刻要求。
进一步地，包头映射器22，用于通过三态内容寻址存储器TCAM查表信息，将FiberChannel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息。优选地，包头映射器22实现的是包头映射技术，能有效避免Over技术带来的额外包头开销。其中，Fiber Channel协议是一种基于数据包的数据交换协议且规定了各种事物操作基本接口，常见的包括：SWRITE(流写事务)、NREAD(数据读事务)、NWRITE_R(带响应的数据写事务)、NWRITE(不带响应的数据写事务)、Maintenance(系统维护事务)。其中SWRITE和NWRITE适合于大量数据流的传输，实现与INTERNET的DMA对接；NREAD、NWRITE_R和Maintenance适合实现寄存器的读写进而可以与INTERNET的指令对应。
具体地，可以通过多个Fiber Channel格式的SWRITE包或NWRITE包的负载信息拼接成一个完整的4KB的INTERNET格式的包，进而提高整个INTERNET包的传输性能。需要注意的事多个SWRITE包或NWRITE包要有一个结束标识，该结束标识可以通过TCAM查表所得，也可以通过Doorbell(门铃)包进行控制即组成一个SWRITE+Doorbell或NWRITE+Doorbell的组合来进行两种异构协议的负载信息的传输，由于Doorbell包仅仅只用于告知该协议转换装置，当前的组合拳已经结束，由于Doorbell(最小可以是8字节)包中可以不含负载信息只是用于门铃控制，因此不影响整体的转换性能。
上述的Fiber Channel逆解析器23，用于将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包。作为优选，Fiber Channel逆解析器能通过TCAM查表实现DMA多线程处理，并且根据实际的应用场景可以动态调整实际工作的DMA线程个数，具有灵活的扩展性和移植性。
上述可编程逻辑单元24，用于存储三态内容寻址存储器TCAM和静态随机存取存储器SRAM并控制Fiber Channel解析器20、Pkt重组器21、包头映射器22和Fiber Channel逆解析器23工作。可编程逻辑单元24是该装置的大脑，它内部包含一个64条目的TCAM+SRAM，用户可以通过配置接口，灵活的配置TCAM+SRAM的相关信息，通过该单元的相关控制信息，Fiber Channel逆解析器能灵活的支持Internet的DMA多线程处理。
进一步地，Fiber Channel控制器11包括Fiber Channel物理层110和FiberChannel介质访问控制子层111；Fiber Channel物理层110分别与Fiber Channel通信接口10和Fiber Channel介质访问控制子层111连接；Fiber Channel介质访问控制子层111分别与Fiber Channel物理层110和Fiber Channel解析器连接20；Fiber Channel物理层110，用于对Fiber Channel通信接口10发送的Fiber Channel数据包进行Fiber Channel物理层的协议解析；Fiber Channel介质访问控制子层111，用于对Fiber Channel物理层110发送的数据包，进行Fiber Channel介质访问控制子层的协议解析。
进一步地，Internet控制器13包括Internet介质访问控制子层131和Internet物理层130；Internet介质访问控制子层131分别与Fiber Channel逆解析器23和Internet物理层130连接；Internet物理层130分别与Internet介质访问控制子层131和Internet通信接口14连接；Internet介质访问控制子层131，用于对Fiber Channel逆解析器23发送的数据包进行Internet协议传输层和部分逻辑层的协议封装；Internet物理层130，用于对Internet介质访问控制子层131发送的数据包进行Internet协议物理层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口14。
作为优选，本装置为了适应不同场景对嵌入式系统功耗的要求，还增加了额外的功耗管理模块，用户可以通过配置TCAM的表项内容关断相关模块的时钟进而达到降低整个装置功耗的目的。
实施例3：
图3为本发明实施例提供的异构协议转换方法的数据流向图；
图4为本发明实施例提供的异构协议转换方法的流程图。
对应于上述的装置实施例，参见图4，该方法包括如下步骤，其中，该方法具体可参照对应图3所示的异构协议转换方法的数据流向图。
步骤S402，对Fiber Channel通信接口发送的Fiber Channel数据包进行FiberChannel物理层和链路层的协议解析；
步骤S404，对协议解析后的Fiber Channel数据包进行包解析，得到FiberChannel数据包的负载信息和Fiber Channel包头信息；
步骤S406，根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；
步骤S408，根据Fiber Channel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；
步骤S410，将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；
步骤S412，对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口。
本发明实施例提供了异构协议的转换方法，Fiber Channel控制器，用于对FiberChannel通信接口发送的Fiber Channel数据包进行Fiber Channel物理层和链路层的协议解析；Fiber Channel转Internet映射器，用于对协议解析后的Fiber Channel数据包进行包解析，得到Fiber Channel数据包的负载信息和Fiber Channel包头信息；根据负载信息对Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据Fiber Channel包头信息对Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；Internet控制器，用于对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将Internet数据包发送至Internet通信接口。通过该方式，可以提高协议转换效率、可扩展性和兼容度。
本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述的异构协议的转换方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的异构协议的转换装置和方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种异构协议的转换装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的Fiber Channel控制器、Fiber Channel转Internet映射器和Internet控制器；并且所述Fiber Channel控制器与Fiber Channel通信接口连接；所述Internet控制器与Internet通信接口连接；
所述Fiber Channel控制器，用于对所述Fiber Channel通信接口发送的FiberChannel数据包进行Fiber Channel物理层和链路层的协议解析；
所述Fiber Channel转Internet映射器，用于对协议解析后的所述Fiber Channel数据包进行包解析，得到所述Fiber Channel数据包的负载信息和Fiber Channel包头信息；根据所述负载信息对所述Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；根据所述Fiber Channel包头信息对所述Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；将拼包后的负载信息和所述Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；
所述Internet控制器，用于对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将所述Internet数据包发送至所述Internet通信接口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Fiber Channel转Internet映射器包括Fiber Channel解析器、Pkt重组器、包头映射器、Fiber Channel逆解析器和可编程逻辑单元；
所述Fiber Channel解析器分别与所述Pkt重组器、所述包头映射器和所述可编程逻辑单元连接；
所述包头映射器分别与所述Fiber Channel解析器、所述Pkt重组器、所述FiberChannel逆解析器和所述可编程逻辑单元连接；
所述Pkt重组器分别与所述Fiber Channel解析器、所述包头映射器和所述FiberChannel逆解析器连接；
所述可编程逻辑单元分别与所述Fiber Channel解析器、所述包头映射器、所述Pkt重组器和所述Fiber Channel逆解析器连接；
所述Fiber Channel逆解析器分别与所述Pkt重组器、所述包头映射器和所述可编程逻辑单元连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述Fiber Channel解析器包括包头识别模块和字段提取模块；
所述包头识别模块，用于根据三态内容寻址存储器TCAM和静态随机存取存储器SRAM的配置信息，完成所述Fiber Channel数据包的包解析；
所述字段提取模块，用于提取所述包解析对应的所述Fiber Channel包头信息和所述负载信息，把提取后的所述Fiber Channel包头信息和所述负载信息封装成标准axi-stream输送到所述Pkt重组器和所述包头映射器。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述Pkt重组器包括直通转发传输模式和存储转发传输模式；
所述Pkt重组器，用于接收所述负载信息，将所述负载信息拼包成对应的Internet包格式的负载信息。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述包头映射器，用于通过三态内容寻址存储器TCAM查表信息，将所述Fiber Channel包头信息对所述Fiber Channel数据包进行包头映射，得到所述对应的Internet包头信息。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述Fiber Channel逆解析器，用于将所述拼包后的负载信息和所述Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到所述Internet协议物理层格式的数据包。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述可编程逻辑单元，用于存储三态内容寻址存储器TCAM和静态随机存取存储器SRAM并控制所述Fiber Channel解析器、所述Pkt重组器、所述包头映射器和所述Fiber Channel逆解析器工作。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Fiber Channel控制器包括FiberChannel物理层和Fiber Channel介质访问控制子层；
所述Fiber Channel物理层分别与所述Fiber Channel通信接口和所述Fiber Channel介质访问控制子层连接；所述Fiber Channel介质访问控制子层分别与所述Fiber Channel物理层和Fiber Channel解析器连接；
所述Fiber Channel物理层，用于对所述Fiber Channel通信接口发送的FiberChannel数据包进行Fiber Channel物理层的协议解析；
所述Fiber Channel介质访问控制子层，用于对所述Fiber Channel物理层发送的数据包，进行Fiber Channel介质访问控制子层的协议解析。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Internet控制器包括Internet介质访问控制子层和Internet物理层；
所述Internet介质访问控制子层分别与所述Fiber Channel逆解析器和所述Internet物理层连接；所述Internet物理层分别与所述Internet介质访问控制子层和Internet通信接口连接；
所述Internet介质访问控制子层，用于对所述Fiber Channel逆解析器发送的数据包进行Internet协议传输层和部分逻辑层的协议封装；
所述Internet物理层，用于对所述Internet介质访问控制子层发送的数据包进行Internet协议物理层的协议封装，得到所述Internet数据包，将所述Internet数据包发送至所述Internet通信接口。
10.一种异构协议的转换方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-9任一项所述的异构协议的转换装置，所述方法包括：
对Fiber Channel通信接口发送的Fiber Channel数据包进行Fiber Channel物理层和链路层的协议解析；
对协议解析后的所述Fiber Channel数据包进行包解析，得到所述Fiber Channel数据包的负载信息和Fiber Channel包头信息；
根据所述负载信息对所述Fiber Channel数据包进行拼包处理，得到拼包后的负载信息；
根据所述Fiber Channel包头信息对所述Fiber Channel数据包进行包头映射，得到对应的Internet包头信息；
将拼包后的负载信息和所述Internet包头信息进行Internet协议格式的封包处理，得到Internet协议物理层格式的数据包；
对Internet协议物理层格式的数据包进行Internet协议物理层、传输层和部分逻辑层的协议封装，得到Internet数据包，将所述Internet数据包发送至Internet通信接口。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170091135A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | International Business Machines Corporation | Programming interface operations in a port in communication with a driver for reinitialization of storage controller elements |
| CN110297797A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-01 | 天津芯海创科技有限公司 | 异构协议转换装置和方法 |
| CN110519117A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-29 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种通信转换协议测试方法及装置 |
| CN112291259A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-01-29 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种协议转换方法、网关、设备及可读存储介质 |
-
2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170091135A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-03-30 | International Business Machines Corporation | Programming interface operations in a port in communication with a driver for reinitialization of storage controller elements |
| CN110297797A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-01 | 天津芯海创科技有限公司 | 异构协议转换装置和方法 |
| CN110519117A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-29 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种通信转换协议测试方法及装置 |
| CN112291259A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-01-29 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种协议转换方法、网关、设备及可读存储介质 |
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