CN1653847B - 防止重配置结构消息引起的光纤通道结构扰乱的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种防止重配置结构(RCF)消息引起的光纤通道结构扰乱的装置和方法。该装置包括存储区域网络和布置在结构中的多个光纤通道交换机。多个交换机中的每个包括用于选择性地将它们的端口配置为拒绝或者接受RCF消息的逻辑。当被配置为拒绝RCF消息时,接收RCF消息的交换机端口将生成带有原因代码说明“E端口被隔离”的拒绝消息,然后转变为隔离状态。当生成RCF消息的交换机接收到拒绝消息时,其端口也转变为隔离状态。按照本发明的方法,存储服务供应商或客户可以通过命令行解释程序或管理应用程序访问结构的交换机。一旦建立了到结构的访问,交换机的端口的逻辑可以如上所述被选择性地配置为拒绝或接受RCF消息。

Description

防止重配置结构消息引起的光纤通道结构扰乱的装置和方

技术领域

[0001] 本发明涉及存储区域网络,更具体地,涉及用于防止由重配置结构(RCF)消息引 起的光纤通道结构(Fabric)扰乱的装置和方法。

背景技术

[0002] 随着因特网商务和以网络为中心的计算的日益普及,商业和其他组织正变得越来 越依赖信息。为了处理所有这些数据,存储区域网络或SAN已经变得非常普遍。SAN通常包 括许多存储设备、许多主机以及布置在交换结构中的多个交换机。交换机在SAN内选择性 地连接存储设备和主机。

[0003] 大多数SAN依靠光纤通道协议以在结构内通信。关于光纤通道协议和光纤通道 交换结构的详细解释,见Fibre Channel Framing and SignalingStandard(光纤通道 成中贞禾口信令标准),Rev. L 70, American NationalStandard of Accredited Standards Committee(NCITS),2002 年 2 月 8 日和 Fibre Channel Switch Fabric (光纤通道交换结 构)-2,Rev. 5.4,NCTIS,2001年6月26日,这里为了适于各种用途,通过引用结合了这两篇 文献。

[0004] 在光纤通道中,用由制造商指定的唯一的八⑶字节宽节点名(Node_Name)标识 每个设备(主机、存储设备和交换机)。当光纤通道设备被互联以形成SAN时,节点名(连 同其他参数)被用来标识每个设备。光纤通道帧被用于在SAN中的设备之间通信。但是, 帧不使用节点名。而是,每个终端设备(主机和存储设备)的光纤通道端口通过由结构动 态分配给终端设备的三(3)字节光纤通道地址(或FC_ID)而被寻址。每个终端设备通过 执行向交换结构的结构登录过程获得其FC_ID。在该过程中,终端设备与结构交换通过SAN 成功通信所需的操作参数和它们的证书。最初,结构用唯一的结构名(Fabric^Name)来标 识其自身,用终端设备的唯一节点名来标识终端设备。此后,结构向终端设备指定FC_ID。

[0005] 3字节宽的光纤通道地址被分级构建在3个字段中,每个字段1字节长:域 ID (Domain_ID)、区域ID (Area_ID)和端口 ID (Port_ID)。结构内的每个交换机被指定一个 域ID。连接到具体交换机的终端设备被指定该交换机的域ID。交换机管理每个终端设备 的区域ID和端口 ID字段的分配,以保证在该域中被指定地址的唯一性。例如,如果交换机 被指定的域号是5,该交换机将其地址空间再分为两个区域,每个区域有三个连接的终端设 备,则可能的光纤通道地址分配是:5 : 1 : 1,5 : 1 : 2,5 : 1 : 3,5 : 2 : 1,5 : 2 : 2 和 5 : 2 : 3。

[0006] 当交换结构初始化时,交换机中的一个被选为主交换机。主交换机向结构中所有 交换机指定域ID,其节点名变为交换结构的结构名。为了选择主交换机,所有交换机都彼此 交换被称为交换结构参数(EFP)的消息。除了其他参数外,EFP包括发送交换机的节点名。 具有最低节点名的交换机被指派为主交换机。所有其他交换机被称为非主交换机。一旦选 定了主交换机,主交换机就向其邻近交换机发送域标识符指定(DIA)消息,该消息通知邻

4近交换机其已经被指定了主交换机域ID。作为回复,邻近交换机向主交换机发送请求域标 识符(RDI)消息。主交换机分配域ID,并通过向每个交换机发送其域ID作出响应。此后, 接收到域ID的交换机向它们的邻近交换机发送DIA,接收回复中的RDI,并向为发出请求的 交换机指定域ID的主交换机转发该RDI。该过程持续直至所有交换机接收到域ID。在已 经接收到域ID后,各个交换机对其域中的每个终端设备指定区域ID和端口 ID。当所有交 换机已经被分配了域ID时,认为结构配置完成。由此终端设备都被指定了它们的区域ID 和端口 ID。

[0007] 光纤通道使得两个分立交换结构能合并为一个。这发生于在两个分属于不同结构 的交换机之间建立连接时。当发生这样的事件时,被合并的结构的某些交换机的域ID和它 们的终端设备的FC_ID可能需要重新指定。例如,如果结构A将要与第二结构B合并,其中 结构A包括域ID —、二和三(1、2和3),结构B包括域ID —和二(1和2),则两个结构中一 个结构的重叠的域ID(1和2)必须重新指定。当两个结构连接时,通过连接它们的链路,交 换EFP消息,以判断域ID中是否有重叠。基于结果,可能发生两种情况中的一种。

[0008] 如果交换机之间的域ID指定有重叠,则连接两个初始结构的链路被隔离。虽然物 理链路还存在,但是该链路被逻辑断开,且不能被设备识别。SAN管理员然后可以请求对连 接结构的扰乱性重配置,以解决域ID冲突。在这种情况中,重配置结构(RCF)消息泛滥通 过两个初始结构的所有交换机。这停止了所有数据流量的传送,并且每个交换机取消其域 ID。此后,以与上述方式相同的方式选定主交换机,向交换机指定新的域ID,向终端设备指 定新的FC_ID。以这种方式,两个结构被合并为一个。

[0009] 如果在交换机之间没有域ID重叠,则自动执行非扰乱性结构重配置。建立结构 (BF)消息泛滥通过两个初始结构的所有交换机。数据帧传送没有停止,每个交换机保持其 域ID。因为两个结构中的每个都有主交换机,所以两个主交换机中的一个必须“辞去”主地 位,只剩下一个主交换机用于合并结构。因此,发生上述主交换机选择过程。然后每一非主 交换机向续存的主交换机发出RDI请求,请求其在BF消息前拥有的相同的域ID。以这种方 式,两个结构被合并,而没有改变任何交换机域ID指定或任何指定给终端设备的FC_ID。

[0010] 但是,对于两个初始结构中的一个结构,主交换机改变了。因此,这些交换机的结 构名必须更新。假定结构名是每个终端设备维护的结构登录状态信息的一部分,则释放的 结构的交换机必须重新初始化它们的终端设备,以更新它们的新状态。该过程导致在失去 主交换机的结构中的数据流量的扰乱。

[0011] 从SAN可用性的角度,RCF和BF消息两者都是潜在地存在问题的。在两个不同结 构被合并的情况中,BF可能导致数据流量的部分扰乱。通常,如果在单个结构内部调用BF 协议,则不会发生扰乱。但是,在主交换机被标识,域ID和FC_ID被重新指定时,RCF总是 会停止通过结构的数据流量。结果,RCF消息引起了严重的安全问题,因为结构中的交换机 可能用于发起RCF,这会扰乱该结构的功能。

[0012] 传统上使用“物理安全”解决该安全担忧,其中结构的所有交换机都包含在安全位 置内,只有系统管理员或其他被授权的人员才被允许访问该结构。以这种方式,诸如用户或 客户之类的第三方就不能访问该结构的交换机以及触发RCF。但是只要交换机没有被限制 在安全位置中,例如在多建筑的企业园区或者存储服务供应商(SSP)等情形中,这种方法 就不是令人满意的。

5[0013] 对存储服务供应商而言,因为它们通过其基础设施向不同客户提供存储服务,所 以该问题尤其严重。如果多个用户被连接到采用分区技术来隔离其流量的同一结构,则一 个客户可以触发RCF。结果,该结构所服务的所有客户的数据流操作将被扰乱。从存储服务 供应商和客户的角度,无疑都不希望出现这种情景。

[0014] 为了解决这种担忧,SSP通常向每个客户提供分立的结构。这样,如果一个客户希 望合并其结构或者以别的方式更新其结构,就不会影响其他客户的结构。但是,这种布置决 不是理想的。对每个客户建立并维护分立结构可能是昂贵的,并且难以管理和支持。

[0015] 因此,需要一种用于防止由重配置结构(RCF)消息导致的光纤信道结构扰乱的装 置和方法。

发明内容

[0016] 为了达到上述目的,根据本发明的目的,公开了一种用于防止由重配置结构(RCF) 消息引起的光纤通道结构扰乱的装置和方法。该装置包括存储区域网络和布置在结构中的 多个光纤通道交换机。多个交换机中的每个包括用于选择性地将它们的端口配置为拒绝或 者接受RCF消息的逻辑。当被配置为拒绝RCF消息时,接收RCF消息的交换机端口将生成 带有原因代码说明“E端口被隔离”的拒绝消息,然后转变为隔离状态。当生成RCF消息的 交换机接收到拒绝消息时,其端口也转变为隔离状态。根据本发明的方法,存储服务供应商 或客户可以通过命令行解释程序或管理应用程序访问结构的交换机。一旦建立了到结构的 访问,交换机的端口的逻辑可以如上所述被选择性地配置为拒绝或接受RCF消息。

附图说明

[0017] 图1是根据本发明的存储区域网络的交换结构。

[0018] 图2是根据本发明图示了结构的交换机端口如何被配置以拒绝RCF消息的流程 图。

[0019] 图3图示了根据本发明的在核心交换机和客户交换机之间的逻辑断开。 具体实施方式

[0020] 在下面的描述中,为了提供对本发明的彻底理解,提出了许多具体细节。但是,对 本领域技术人员而言清楚的是,没有这些具体细节中的一部分或全部,也可以实施本发明。 在其他情况中,没有详细描述公知的处理步骤,以避免不必要地模糊本发明。

[0021] 参考图1,示出了可以被存储服务供应商使用的典型存储区域网络的交换结构。存 储区域网络(SAN) 10包括交换结构12,该交换结构12包括位于SSP驻地的多个光纤通道 交换机SW以及位于客户驻地中的多个客户交换机14。每个客户包括一个或多个主机H,主 机H通过SSP的结构12和其客户交换机14可以访问多个存储设备D。在一个实施例中, 诸如命令行解释程序或管理应用程序16之类的管理结构12的工具通过SSP驻地内的主机 18被连接到结构12。在另一实施例中,命令行解释程序或管理应用程序16通过连接到客 户交换机14的主机H中的一个访问结构12。命令行解释程序或管理应用程序16使得网络 管理员能够访问并实施跨越结构12的管理变更。

[0022] 根据本发明的各种实施例,主机H可以是任何类型的主机,包括但不限于在Unix、Windows或任何其他计算平台上运行的服务器或个人计算机,或者它们的组合。类似地, 存储设备D可以是任何类型的存储设备,包括但不限于磁带备份系统、仿真磁带备份系统、 CD-ROM存储阵列或者诸如独立磁盘冗余阵列(RAID)之类的一个或多个盘,或者它们的组 合。交换机SW可以是任何类型的光纤通道交换机,例如可以从加利福尼亚州San Jose的 Brocade公司或本发明的受让人Andiamo Systems公司购得的那些交换机。还应该注意,图 中所示的结构12只是对描述本发明有用的SAN的示例。它的简单性决不能被理解为限制 本发明,本发明可以用在任何SAN配置中。例如,本发明例如可以用在有许多客户(多于所 图示的两个)的SAN中或用在有多个区域的SAN中。

[0023] 本发明提供了配置结构12的交换机SW的方式,以选择性地拒绝在它们的端口上 接收到的RCF消息。当结构12被初始配置时,或者当在结构12运行后,网络管理员使用命 令行解释程序或管理应用程序16想实现跨越结构12的变更时,可以使用该技术。另外,可 以由存储服务供应商通过由该供应商控制的客户或通过被连接到结构12的第三方客户, 通常在存储服务供应商允许下实现该技术,或者直接由SSP自己实现该技术。

[0024] 参考图2,根据本发明示出了流程图20,该流程图20图示了结构12的交换机端口 如何被配置以拒绝RCF消息。根据FC-SW-2术语系统,术语“端口”被用来指示一般的交换 机端口(可能被连接到主机或存储设备或连接到其他交换机),而术语“E端口,,只被用来 表示被连接到另一交换机端口的交换机端口。最初,系统管理员通过命令行解释程序或管 理应用程序16访问结构12 (框22)。此后,管理员选择结构12中的一个交换机(框24)。 一般地,交换机被选中是因为其可能有接收RCF消息的风险。使用特定的配置命令将被选 中交换机的相关端口配置为不接受RCF消息(框26)。配置命令是系统管理员使用命令行 解释程序或管理应用程序16向被选中交换机发出的管理指令。配置命令不是“交换机到交 换机”消息。其因此没有被FC-SW-2定义。而是,配置命令是交换机的选项,当该选项被设 置时,将导致交换机E端口拒绝RCF消息。因此,交换机的行为保持符合FC-SW-2标准。在 操作期间,当在任何这样被配置的E端口接收到RCF消息时,E端口生成带有原因代码说明 "E端口被隔离”的拒绝消息,此后E端口转变为隔离状态。响应于该拒绝消息,生成该RCF 的交换机的E端口也转变为隔离状态。在菱形判断框28中,管理员判断另一交换机的其他 端口是否要被配置为不接受RCF消息。如果是“否”,则序列完成。如果是“是”,则选中另 一交换机,重复上述序列。

[0025] 参考图3,示出了图示客户交换机和SSP交换机的E端口之间的逻辑断开的图。该 图示出了属于SSP的结构12的交换机32的E端口与客户交换机34的E端口被连接36中 的中断在逻辑上断开。应该注意,断开是逻辑断开,而不是物理断开,如同在光纤通道标准 FC-SW-2中描述的当由链路连接的两个E端口处于隔离状态时的结果状态。以上述方式,可 以配置结构12,使得交换机的端口中的一部分或全部可以被配置为拒绝RCF消息。从实践 的观点看,这种安排使得结构12能够被两个(或更多)客户使用。该安排还防止了任何一 个客户在试图执行调用RCF消息的动作时扰乱结构12而有害于其他客户。结构将保持这 种状态,并由此可以被两个或更多客户访问,直至交换机的端口被重新配置为接受RCF消 息。通常,只能通过意欲取消端口的前述状态的显式管理动作,才能将交换机的端口重新配 置为接受RCF消息。

[0026] 上述的本发明实施例应被认为是示例性的,而不是限制性的。例如,本发明不是必须与SAN—起使用的。而是,其可以被如下的任何类型网络使用:该网络具有如光纤通道标 准FC-SW-2中描述的那样工作以执行结构配置的光纤通道交换机。本发明并不限于这里给 出的细节,而是可以在所附权利要求的范围和等同物内作出修改。

Claims (28)

  1. 一种防止重配置结构消息引起的光纤通道结构扰乱的方法,包括以下步骤:将存储区域网络的结构的光纤通道交换机的一个或多个端口配置为拒绝重配置结构消息,其中,通过将所述交换机的所述一个或多个端口配置为拒绝重配置结构消息,防止所述结构被扰乱;并且使得多个客户能够访问所述结构。
  2. 2.根据权利要求1所述的方法,其中,由存储服务供应商执行所述将一个或多个端口 配置为拒绝重配置结构消息的步骤。
  3. 3.根据权利要求1所述的方法,其中,由客户执行所述将一个或多个端口配置为拒绝 重配置结构消息的步骤。
  4. 4.根据权利要求1所述的方法,其中,通过将所述交换机的所述一个或多个端口配置 为拒绝所述重配置结构消息,所述结构的所述交换机能够拒绝重配置结构消息。
  5. 5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述结构的所述交换机的所述一个或多个端口 被配置为当接收到重配置结构消息时,生成带有原因代码说明“E端口被隔离”的拒绝消息。
  6. 6.根据权利要求1所述的方法,还包括通过命令行解释程序或管理应用程序来配置所 述结构的所述交换机。
  7. 7.根据权利要求6所述的方法,还包括使用管理动作以将所述结构的所述交换机的所 述一个或多个端口配置为拒绝重配置结构消息。
  8. 8.根据权利要求1所述的方法,还包括通过显式管理动作,将所述存储区域网络的所 述结构的所述交换机的所述一个或多个端口重新配置为接受重配置结构消息。
  9. 9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述交换机依靠光纤通道协议来进行通信,所述 光纤通道协议包括因特网协议上的光纤通道协议以及任何其他技术上的光纤通道协议。
  10. 10. 一种防止重配置结构消息引起的光纤通道结构扰乱的方法,包括以下步骤:在存储区域网络的结构处,支持多个交换机;传送来自以及去向使用所述结构的多个客户的通信;以及禁止所述客户在执行调用重配置结构消息的动作时扰乱所述结构的能力,其中,禁止所述客户扰乱所述结构的能力的步骤包括:将所述结构的所述交换机的端 口配置为拒绝重配置结构消息。
  11. 11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述结构依靠光纤通道协议来进行通信,所述 光纤通道协议包括因特网协议上的光纤通道协议以及任何其他技术上的光纤通道协议。
  12. 12.根据权利要求11所述的方法,还包括从客户交换机逻辑隔离接收到重配置结构消 息的E端口。
  13. 13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述结构的所述交换机的所述端口被配置为 当接收到重配置结构消息时,生成带有原因代码说明“E端口被隔离”的拒绝消息。
  14. 14. 一种用于配置被布置在存储区域网络的结构中的多个光纤通道交换机的方法,包 括以下步骤:在存储区域网络的结构的光纤通道交换机处,允许管理员建立到所述结构的连接,所 述结构包括多个交换机;以及将所述交换机的一个或多个端口配置为拒绝重配置结构消息,其中,通过将所述交换机的所述一个或多个端口配置为拒绝重配置结构消息,防止在 重配置结构消息发生时其自身被扰乱。
  15. 15.根据权利要求14所述的方法,还包括通过将所述一个或多个交换机的所述端口配 置为拒绝所述重配置结构消息,将所述一个或多个交换机配置为拒绝重配置结构消息。
  16. 16.根据权利要求15所述的方法,还包括将所述一个或多个交换机的所述端口配置为 当接收到重配置结构消息时,生成带有原因代码说明“E端口被隔离”的拒绝消息。
  17. 17.根据权利要求14所述的方法,还包括通过命令行解释程序或管理应用程序建立到 所述结构的所述连接。
  18. 18.根据权利要求14所述的方法,还包括通过显式管理动作,将所述结构的所述交换 机的所述端口重新配置为接受重配置结构消息。
  19. 19. 一种防止重配置结构消息引起的光纤通道结构扰乱的装置,包括:带有光纤通道结构的存储区域网络;和布置在所述结构中的多个交换机,所述多个交换机的各个端口包括:用于选择性地拒绝重配置结构消息的逻辑,其中,所述交换机的所述逻辑还被配置为当所述逻辑被选择为拒绝重配置结构消息 时,充分防止所述结构被重配置结构消息扰乱。
  20. 20.根据权利要求19所述的装置,其中,各个交换机的所述逻辑使得各个交换机的E端 口当所述逻辑被选择为拒绝重配置结构消息时,拒绝重配置结构消息。
  21. 21.根据权利要求20所述的装置,其中,各个交换机的所述逻辑使得各个交换机的E端 口当接收到重配置结构消息并且所述逻辑被选择为拒绝重配置结构消息时,生成带有原因 代码说明“E端口被隔离”的拒绝消息。
  22. 22.根据权利要求19所述的装置,其中,各个交换机的所述逻辑还被配置为选择性地 允许各个E端口分别接受重配置结构消息。
  23. 23.根据权利要求19所述的装置,还包括用于提供到所述结构的访问的连接,所述连 接提供从命令行解释程序或管理应用程序的访问。
  24. 24.根据权利要求19所述的装置,其中,所述结构依靠光纤通道协议来进行通信,所述 光纤通道协议包括因特网协议上的光纤通道协议以及任何其他技术上的光纤通道协议。
  25. 25. 一种被配置为被包括在存储区域网络的结构中的交换机,所述交换机包括:交换机端口 ;以及用于选择性地拒绝重配置结构消息的逻辑,其中,所述交换机的所述逻辑还被配置为当所述逻辑被选择为拒绝重配置结构消息 时,充分防止所述结构被重配置结构消息扰乱。
  26. 26.根据权利要求25所述的交换机,其中,所述逻辑被配置为选择性地使得所述交换 机的E端口当所述逻辑被选择为拒绝重配置结构消息时,拒绝重配置结构消息。
  27. 27.根据权利要求26所述的交换机,其中,所述逻辑还被配置为如果接收到重配置结 构消息并且所述逻辑被选择为拒绝重配置结构消息,则使得E端口生成带有原因代码说明 “E端口被隔离”的拒绝消息。
  28. 28.根据权利要求25所述的交换机,其中,所述逻辑可以被配置为允许重配置结构消 息被接受。
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