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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Datenübertragung in einem Netzwerk und insbesondere auf eine Nachrichtenweiterleitung zu einem Quellenendknoten in einer konvergenten Netzwerkumgebung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Beim Entwurf leistungsstarker Datenverarbeitungssysteme besteht gegenwärtig der Trend, Stromverbrauch, Bedarf an physischem Platz, Verwaltung und Wartung zu verringern, indem die Anzahl der physischen Verbindungen gesenkt wird, die von dem Datenverarbeitungssystem unterstützt werden müssen. Eine Technik zum Verringern der Anzahl der von einem Datenverarbeitungssystem benötigten physischen Verbindungen besteht darin, mehrere unterschiedliche Arten von Datenverkehr auf einer gemeinsamen physischen Verbindung zu konvergieren. Herkömmliche leistungsstarke Datenverarbeitungssysteme haben zum Beispiel mit Massenspeichern (z.B. Speichernetzwerken (storage area networks, SAN)) unter Verwendung einer ersten physischen Verbindung mit einem ersten Datenübertragungsprotokoll wie beispielsweise Fibre-Channel Daten ausgetauscht und haben zusätzlich mit einem lokalen oder Weitverkehrsnetzwerk unter Verwendung einer separaten zweiten physischen Verbindung mit einem zweiten Datenübertragungsprotokoll wie beispielsweise Ethernet Daten ausgetauscht. In diesem Fall kann eine Verringerung der Anzahl von physischen Verbindungen erzielt werden, indem der Speicher- und Netzwerkverkehr mit Fibre-Channel-over-Ethernet (FCoE), bei dem Fibre-Channel-Rahmen (Fibre Channel frames) in Ethernet-Rahmen gekapselt werden, auf einer einzelnen physischen Verbindung konvergiert wird. FCoE ist zum Beispiel in dem FC-BB-5-Standard definiert, der von der T11-Arbeitsgruppe des International Committee for Information Technology Standards (INCITS) veröffentlicht wurde.
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Die Konvergenz mehrerer Verkehrsarten auf einer physischen Verbindung hat den Vorteil, dass die Anzahl der benötigten physischen Verbindungen verringert wird, während die vorherige Entwicklung von Standards und die Beibehaltung der Kompatibilität mit der installierten Infrastruktur gefördert werden. Die Netzwerkkonvergenz kann jedoch auch zu dem Problem führen, dass gewünschte Merkmale des konvergenten Datenverkehrs schwer beizubehalten oder auszuführen sind.
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Die Veröffentlichung des IEEE Standards für lokale und Metropolregionale Netzwerke „Virtual Bridged Local Area Networks“ offenbart verschiedene Verfahren im Zusammenhang mit der Meldung von Überlastungssituationen in virtuellen bridged Local Area Networks. Auch die
US 2009/0052326 A1 offenbart Verfahren zur Meldung von Überlastungssituationen in Local Area Networks.
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Die
WO 2009/136933 A1 offenbart Verfahren zur Anbindung („interfacing“) eines „Fibre Channel Networks“ an ein „Ethernet Based Network“. Die
US 2010/0232419 A1 offenbart Verfahren für die Einrichtung von Fibre Channel Services und zur Weiterleitung von Fibre Channel Nachrichten über Ethernet Frames.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung beseitigt ein solches Problem, indem die Übertragung von Nachrichten wie beispielsweise Überlastungsbenachrichtigungen zurück zu einem Quellenendknoten in einem Datenübertragungsnetzwerk ermöglicht wird, in dem der Quellenendknoten durch die Konvergenz des Datenverkehrs verdeckt wird.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und ein Computerprogrammprodukt gemäß dem Anspruch 7 zum Verarbeiten von Daten in einem konvergenten Netzwerk, einen Konten gemäß dem Anspruch 8 und eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 9, die funktionsfähig sind, das Verfahren gemäß dem Anspruch 1 durchzuführen.
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Gemäß einem ersten Beispiel wird ein Verfahren zum Verarbeiten von Daten in einem konvergenten Netzwerk bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: an einem Netzwerkknoten, der von einem Quellenendknoten empfangenen Verkehr im Zusammenhang mit dem konvergenten Netzwerk weiterleitet, Empfangen einer zweiten Nachricht, die an den Netzwerkknoten adressiert ist, jedoch für den Quellenendknoten bestimmt ist, wobei die zweite Nachricht mindestens einen Teil einer ersten Nachricht aufweist, die von dem Quellenendknoten stammt und zuvor von dem Netzwerkknoten weitergeleitet wurde; Extrahieren einer Quellenkennung des Quellenendknotens in einem ersten Datenübertragungsprotokoll durch den Netzwerkknoten aus der ersten Nachricht; Feststellen einer Zieladresse der zweiten Nachricht in einem zweiten Datenübertragungsprotokoll durch den Netzwerkknoten unter Bezugnahme auf eine Datenstruktur; und Ändern der zweiten Nachricht durch den Netzwerkknoten, um die Zieladresse aufzunehmen, und Weiterleiten der zweiten Nachricht zu dem Quellenendknoten laut Zieladresse.
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Vorzugsweise weist das erste Datenübertragungsprotokoll Fibre-Channel auf; und das zweite Datenübertragungsprotokoll weist Ethernet auf. Der Netzwerkknoten weist noch wünschenswerterweise eine Konstellation eines Fibre-Channel-over-Ethernet(FCoE)-Weiterleiters (FCF) oder eines FCoE-Datenweiterleiters (FDF) auf. Noch wünschenswerterweise weist die erste Nachricht einen Fibre-Channel-over-Ethernet(FCoE)-Rahmen auf; und die zweite Nachricht weist eine Überlastungsbenachrichtigung (congestion notification message, CNM) auf.
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Das Empfangen weist vorzugsweise ein Empfangen der zweiten Nachricht von einer Das Verfahren weist noch wünschenswerterweise den Schritt Snooping-Bridge mit Fibre-Channel-over-Ethernet(FCoE)-Initialisierungsprotokoll (FIP) auf. eines Fallenlassens der zweiten Nachricht als Reaktion darauf auf, dass die Quellenkennung des Quellenendknotens in der Datenstruktur nicht gefunden wird.
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Gemäß einem zweiten Beispiel wird ein Computerprogrammprodukt zum Verarbeiten von Daten in einem konvergenten Netzwerk bereitgestellt, aufweisend: ein computerlesbares Speichermedium mit einem Computerprogrammcode, der, wenn er von einer Maschine ausgeführt wird, bewirkt, dass ein Netzwerkknoten Folgendes durchführt: Empfangen einer zweiten Nachricht, die an den Netzwerkknoten adressiert ist, jedoch für den Quellenendknoten bestimmt ist, wobei die zweite Nachricht mindestens einen Teil einer ersten Nachricht aufweist, die von dem Quellenendknoten stammt und zuvor von dem Netzwerkknoten weitergeleitet wurde; Extrahieren einer Quellenkennung des Quellenendknotens in einem ersten Datenübertragungsprotokoll aus der ersten Nachricht; Feststellen einer Zieladresse der zweiten Nachricht in einem zweiten Datenübertragungsprotokoll unter Bezugnahme auf eine Datenstruktur; und Ändern der zweiten Nachricht, um die Zieladresse aufzunehmen, und Weiterleiten der zweiten Nachricht zu dem Quellenendknoten laut Zieladresse .
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Gemäß einem dritten Beispiel wird ein Netzwerkknoten bereitgestellt, der funktionsmäßig in der Lage ist, von einem Quellenendknoten empfangenen Verkehr im Zusammenhang mit einem konvergenten Netzwerk weiterzuleiten, wobei der Netzwerkknoten aufweist: Verarbeitungs-Hardware; und einen Datenspeicher, der mit der Verarbeitungs-Hardware verbunden werden kann, wobei der Datenspeicher Programmcode aufweist, der, wenn er von dem Netzwerkknoten ausgeführt wird, bewirkt, dass der Netzwerkknoten Folgendes durchführt: Empfangen einer zweiten Nachricht, die an den Netzwerkknoten adressiert ist, jedoch für den Quellenendknoten bestimmt ist, wobei die zweite Nachricht mindestens einen Teil einer ersten Nachricht aufweist, die von dem Quellenendknoten stammt und zuvor von dem Netzwerkknoten weitergeleitet wurde; Extrahieren einer Quellenkennung des Quellenendknotens in einem ersten Datenübertragungsprotokoll aus der ersten Nachricht; Feststellen einer Zieladresse der zweiten Nachricht in einem zweiten Datenübertragungsprotokoll unter Bezugnahme auf eine Datenstruktur; und Ändern der zweiten Nachricht, um die Zieladresse aufzunehmen, und Weiterleiten der zweiten Nachricht zu dem Quellenendknoten laut Zieladresse .
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Gemäß einem vierten Beispiel wird eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Daten in einem konvergenten Netzwerk bereitgestellt, wobei die Vorrichtung aufweist: an einem Netzwerkknoten, der von einem Quellenendknoten empfangenen Verkehr im Zusammenhang mit dem konvergenten Netzwerk weiterleitet, ein Mittel zum Empfangen einer zweiten Nachricht, die an den Netzwerkknoten adressiert ist, jedoch für den Quellenendknoten bestimmt ist, wobei die zweite Nachricht mindestens einen Teil einer ersten Nachricht aufweist, die von dem Quellenendknoten stammt und zuvor von dem Netzwerkknoten weitergeleitet wurde; ein Mittel zum Extrahieren einer Quellenkennung des Quellenendknotens in einem ersten Datenübertragungsprotokoll aus der ersten Nachricht; ein Mittel zum Feststellen einer Zieladresse der zweiten Nachricht in einem zweiten Datenübertragungsprotokoll unter Bezugnahme auf eine Datenstruktur; ein Mittel zum Ändern der zweiten Nachricht, um die Zieladresse aufzunehmen; ein Mittel zum Weiterleiten der zweiten Nachricht zu dem Quellenendknoten laut Zieladresse.
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In mindestens einem Beispiel empfängt ein Netzwerkknoten, der von einem Quellenendknoten empfangenen Verkehr eines konvergenten Netzwerks weiterleitet, eine zweite Nachricht, die an den Netzwerkknoten adressiert ist, jedoch für den Quellenendknoten bestimmt ist. Die zweite Nachricht beinhaltet mindestens einen Teil einer ersten Nachricht, die von dem Quellenendknoten stammt und zuvor von dem Netzwerkknoten weitergeleitet wurde. Der Netzwerkknoten extrahiert eine Quellenkennung des Quellenendknotens in einem ersten Datenübertragungsprotokoll aus der ersten Nachricht und stellt unter Bezugnahme auf eine Datenstruktur (z.B. eine Tabelle) eine Zieladresse der zweiten Nachricht in einem zweiten Datenübertragungsprotokoll fest. Der Netzwerkknoten ändert die zweite Nachricht, um die Zieladresse aufzunehmen, und leitet die zweite Nachricht zu dem Quellenendknoten laut Zieladresse weiter.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 ein Blockschaltbild einer konvergenten Netzwerkumgebung gemäß einer Ausführungsform ist;
- 2 ein Blockschaltbild eines beispielhaften Fibre-Channel-over-Ethernet(FCoE)-Weiterleiters (FCF) gemäß einer Ausführungsform ist;
- 3 einen herkömmlichen FCoE-Rahmen veranschaulicht; und
- 4 ein logischer Ablaufplan eines beispielhaften Prozesses ist, durch den eine Netzwerknachricht zu einem Quellenendknoten in einer konvergenten Netzwerkumgebung gemäß einer Ausführungsform weitergeleitet wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Hierin werden Techniken zum Übertragen von Nachrichten zu einem Quellenendknoten bei Datenverkehr in einem Datenübertragungsnetzwerk offenbart, in dem der Quellenendknoten durch die Konvergenz des Datenverkehrs verdeckt wird.
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Eine Umgebung, in der die offenbarten Techniken angewendet werden können, ist ein konvergentes Datenübertragungsnetzwerk, das Fibre-Channel-over-Ethernet (FCoE) verwendet. Der oben genannte FC-BB-5-Standard definiert einen FCoE-Weiterleiter (FCF), und der derzeit von der T11-Arbeitsgruppe des INCITS ausgearbeitete Entwurf eines FC-BB-6-Standards definiert eine FCoE-Datenweiterleitungs(FDF)-Funktion, die es Ethernet-Switches ermöglicht, ein Fibre-Channel-Hard-Zoning durchzuführen und die Datenweiterleitungsrolle eines beliebigen FCF zu unterstützen. Um eine Datenweiterleitung durchzuführen, übertragen FCFs und FDFs in Ethernet-Rahmen angegebene Media-Access-Control(MAC)-Quellen- und Zieladressen. Diese MAC-Adressübertragung verhindert die Ausführung von Mechanismen zur Überlastungsbenachrichtigung, die zum Beispiel in dem IEEE-Standard 802.1Qau (hierin als Referenz beigefügt) definiert sind, indem der tatsächliche Quellenendknoten des Datenverkehrs verdeckt wird. Wie nachfolgend beschrieben, ermöglichen es die offenbarten Techniken, dass Nachrichten wie beispielsweise Überlastungsbenachrichtigungen bei konvergentem Datenverkehr zum Quellenendknoten eines Datenverkehrsflusses geleitet werden.
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Mit Bezug nunmehr auf die Figuren und insbesondere mit Bezug auf 1 wird ein Blockschaltbild einer beispielhaften konvergenten Netzwerkumgebung 100 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Die beispielhafte Netzwerkumgebung 100 enthält mehrere Endknoten, die durch die Endknoten E1 bis E3 dargestellt werden, die als Quellen oder Senken des Netzwerkverkehrs verwendet werden können. Bei einigen Ausführungen können die Endknoten E1 bis E3 jeweils konvergente Netzwerkadapter (convergent network adapters, CNA) der Host-Plattformen 102a bis 102c wie beispielsweise Client-, Server- oder Peer-Computersysteme sein.
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Die Endknoten E1 und E2 sind jeweils über eine physische Ethernet-Verbindung (Ethernet link) 104a bzw. 104b mit einem FDF 110 verbunden, bei dem es sich wie oben angegeben um einen Ethernet-Switch handelt, der Fibre-Channel(FC)-Unterstützung wie beispielsweise Weiterleiten von FC-Strukturfunktionen (z.B. Namensserveranforderungen und Registered State Change Notifications (RSCNs), lokale Durchsetzung von Verzonung durch Abbilden der FC-Verzonung auf Ethernet-Zugriffssteuerungslisten (access control lists, ACLs), Verwalten des Keep-alive-Messaging des FCoE-Initialisierungsprotokolls (FIP) und MAC-Adressabbildung für FCoE-Rahmen bereitstellt.
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Der FDF 110 ist seinerseits über die physische Ethernet-Verbindung 104d mit dem FCF 114 verbunden. Wie in dem FC-BB-5-Standard definiert, ist der FCF 114 ein FC-Switching-Element, das FCoE-Rahmen über eine oder mehrere FCF-MACs weiterleiten kann und das optional ein oder mehrere verlustfreie Ethernet-Bridging-Elemente und/oder eine FC-Strukturschnittstelle beinhaltet. In dem vorliegenden Beispiel enthält der FCF 114 ein Ethernet-Bridging-Element 206 (vgl. z.B. 2), das eine Verbindung über eine physische Ethernet-Verbindung 104f mit dem lokalen Netzwerk (LAN) 116 unterstützt, sowie eine FC-Strukturschnittstelle 208 (vgl. z.B. 2), die eine Verbindung über eine physische Fibre-Channel-Verbindung 106 mit einem Speichernetzwerk (SAN) 118 unterstützt.
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Die beispielhafte konvergente Netzwerkumgebung 100 beinhaltet zusätzlich eine FIP-Snooping-Bridge (FSB) 112, die über die jeweiligen physischen Ethernet-Verbindungen 104e und 104c mit dem FCF 114 und dem Endknoten E3 der Host-Plattform 102c verbunden ist. Bei der FSB 112 handelt es sich um eine Ethernet-Bridge, die Priority Flow Control (PFC) laut Definition des IEEE-Standards 802.1Qbb, Enhanced Transmission Selection (ETS) laut Definition des IEEE-Standards 802.1 Qaz , Data Center Bridging Capabilities Exchange Protocol (DCBX) laut Definition des IEEE-Standards 802.1Qaz und die in FC-BB-4 Anhang C beschriebene dynamische ACL-Funktionalität unterstützt. Der FCoE-Verkehr ist für die FSB 112 transparent, das heißt, dass die FSB 112 die Inhalte von Ethernet-Rahmen, die FC-Rahmen kapseln, nicht entkapselt oder prüft.
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Wie in der Technik bekannt ist, beruht Fibre-Channel auf physischen FC-Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen FC-Knoten. Wenn diese Anordnung in einer FCoE-Netzwerkumgebung wie der in 1 dargestellten virtualisiert wird, werden die physischen FC-Punkt-zu-Punkt-Verbindungen durch virtuelle Verbindungen über den physischen Ethernet-Verbindungen wie beispielsweise den physischen Ethernet-Verbindungen 104a bis 104e ersetzt. In der beispielhaften konvergenten Netzwerkumgebung 100 wird zum Beispiel eine virtuelle Verbindung 120a über die physische Ethernet-Verbindung 104a, eine virtuelle Verbindung 120b über die physische Ethernet-Verbindung 104b, eine virtuelle Verbindung 120c über die physische Ethernet-Verbindung 104d und eine virtuelle Verbindung 120d über die physischen Ethernet-Verbindungen 104b und 104c eingerichtet. Es sei darauf hingewiesen, dass sich die virtuelle Verbindung 120d über mehrere physische Ethernet-Verbindungen 104 hinweg erstreckt, da der FCoE-Verkehr für die FSB 112 transparent ist.
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In konvergenten Netzwerkumgebungen wie der beispielhaften konvergenten Netzwerkumgebung 100 können einige virtuelle oder physische Verbindungen überlastet werden, weil mehrere Quellenendknoten den Verkehr zum Beispiel zum selben Zielendknoten oder zur selben physischen Verbindung leiten. In 1 kann die physische Ethernet-Verbindung 104c zum Beispiel überlastet werden, weil die Endknoten E1 und E2 Verkehr für den Endknoten E3 mit einer Rate weiterleiten, die größer ist als die Übertragungsrate der physischen Ethernet-Verbindung 104c. Wenn die FSB 112 wie nachfolgend näher erläutert wird die Überlastung auf der physischen Ethernet-Verbindung 10b4c erkennt, kann die FSB 112 keinen Quellenendknoten (z.B. den Endknoten E1 und/oder E2) über die Überlastung benachrichtigen, da sie die tatsächliche Quelle der Rahmen nicht kennt, die die Überlastung verursacht. Um die Übertragung von Nachrichten wie beispielsweise Überlastungsbenachrichtigungen zu den Quellenendknoten von Verkehr in einem konvergenten Netzwerk wie dem in 1 dargestellten zu unterstützen, wird ein Knoten, der die konvergenten Protokolle kennt (z.B. FCF 114) verbessert, um Nachrichten zu dem Quellenendknoten weiterzuleiten, von dem der Verkehr kommt.
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Mit Bezug nunmehr auf 2 ist ein genaueres Funktionsmodell eines beispielhaften FCF 114 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Der FCF 114 kann in verschiedenen Ausführungen in Spezial- und/oder Universal-Datenverarbeitungs-Hardware ausgeführt werden. In einigen Fällen kann die offenbarte Funktionalität vollständig in Hardware (z.B. integrierte Schaltung) ausgeführt werden. In anderen Fällen kann die Spezial- oder Universalverarbeitungs-Hardware Firmware und/oder Software verarbeiten, die in einer Datenspeichereinheit/einem Datenspeichermedium gespeichert sind/ist, um die beschriebene Funktionalität auszuführen.
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Wie dargestellt, beinhaltet der FCF 114 ein FC-Switching-Element 200, bei dem es sich um die Funktionsentität handelt, die ein Fibre-Channel-Switching zwischen virtuellen und physischen FC-Switch-Ports und Endknoten-Ports durchführt (z.B. E_Ports, F_Ports, VE_Ports und VF_Ports). Das FC-Switching-Element 200 weist mindestens eine (und in einigen Fällen viele) dazugehörige Ethernet-MAC(s) (FCFMAC) 202 auf. Die FCF-MAC 202 ist mit einer FCoE-Steuereinheit 204 und weiterhin mit einem verlustfreien Ethernet-Bridging-Element 206 verbunden. Das FC-Switching-Element 200 ist zusätzlich mit einer FC-Strukturschnittstelle 208 verbunden, die einem FC-Switch und einem FC-Knoten eine native E_Port- bzw. F_Port-Konnektivität bereitstellt. Der FCF 114 leitet anhand der Ziel-ID (D_ID) der gekapselten FC-Rahmen FCoE-Rahmen weiter, die an eine seiner FCF-MACs 202 adressiert sind.
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Die FCoE-Steuereinheit 204 unterstützt die Instanziierung einer oder mehrerer virtueller Paare von Port/FCoE-Verbindungsendpunkten (link end point, LEP). Im vorliegenden Beispiel ist die FCF-MAC 202 eine virtuelle F_port-fähige FCF-MAC 202, und die FCoE-Steuereinheit 204 instanziiert daher im Bedarfsfall einen FCoE-LEP 210 in einer FCoE-Entität 212 auf FC-2M-Ebene und einen VF_Port 214 auf FC-2V-Ebene 216 (weitere obligatorische Funktionen der FCoE-Steuereinheit 204 sind in dem FC-BB-5-Standard definiert).
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Der FCoE_LEP 210 führt die Kapselung von FC-Rahmen in FCoE-Rahmen bei der Übertragung sowie die Entkapselung von FCoE-Rahmen in FC-Rahmen beim Empfang durch. Der FCoE_LEP 210 führt seine Funktion auf der Grundlage der MAC-Adresse des lokalen Verbindungsendpunkts und der MAC-Adresse des entfernt angeordneten Verbindungsendpunkts durch. Wenn die FC-Rahmen in FCoE-Rahmen gekapselt werden, verwendet der FCoE_LEP 210 somit die MAC-Adresse des lokalen Verbindungsendpunkts (d.h. die FCF-MAC-Adresse) als die Quellenadresse und die MAC-Adresse des entfernt angeordneten Verbindungsendpunkts als die Zieladresse des erzeugten FCoE-Rahmens. Wenn FC-Rahmen von FCoE-Rahmen entkapselt werden, prüft der FCoE_LEP 210, ob die Zieladresse des empfangenen FCoE-Rahmens mit der MAC-Adresse des lokalen Verbindungsendpunkts (d.h. der FCF-MAC-Adresse) übereinstimmt, und prüft, ob die Quellenadresse des empfangenen FCoE-Rahmens mit der MAC-Adresse des entfernt angeordneten Verbindungsendpunkts übereinstimmt. Wenn beide Prüfungen fehlschlagen, verwirft der FCoE_LEP 210 den FCoE-Rahmen.
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Jeder FCoE_LEP 210 ist mit einer Weiterleitungsdatenstruktur (z.B. Tabelle, Liste, Baum usw.) wie beispielsweise der Weiterleitungstabelle 220 verbunden. Wie dargestellt, beinhaltet die Weiterleitungstabelle 220 eine Vielzahl von Tabelleneinträgen, die jeweils Kennungen der Ports des FCF 114 (z.B. Port-IDs) den MAC-Adressen und FC-IDs zuordnen.
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Der VF_Port 214 ist eine Instanz der FC-2V-Unterebene des Fibre-Channel, der als virtueller F_Port funktioniert. Der VF_Port 214 empfängt FC-Rahmen vom FC-Switching-Element 200 und sendet diese zu dem richtigen FCoE_LEP 210 zur Kapselung und Übertragung über das verlustfreie Ethernet-Netzwerk. Der VF_Port 214 sendet darüber hinaus FC-Rahmen, die er von einem seiner FCoE_LEPs 210 empfangen hat, an das FC-Switching-Element 200. Beim Empfang von FC-Rahmen von einem seiner FCoE_LEPs 210 prüft der VF_Port 214, ob die Quellen-ID (S_ID) des empfangenen FC-Rahmens mit der Adresskennung des VN_Port übereinstimmt, der diesem FCoE_LEP 210 zugeordnet ist, und wenn dies nicht der Fall ist, verwirft er den FC-Rahmen.
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Mit Bezug nunmehr auf 3 wird das Format eines herkömmlichen FCoE-Rahmens 300 veranschaulicht. Wie dargestellt, beginnt der FCoE-Rahmen 300 mit einem MAC-Zieladressfeld 302 und einem MAC-Quellenadressfeld 304, die verwendet werden, um die Ziel- und Quellenadressen des FCoE-Rahmens 300 der OSI-Schicht 2 (d.h. Ethernet) zu spezifizieren. Als Nächstes enthält der FCoE-Rahmen 300 ein optionales Kennungsfeld 306 nach IEEE 802.1Q, das verwendet werden kann, um ein virtuelles LAN (VLAN) zu spezifizieren, zu dem ein Ethernet-Rahmen gehört, sowie ein Versionsfeld 310, das angibt, welche Ethernet-Version verwendet wird. Danach beinhaltet der FCoE-Rahmen 300 eine Reihe von reservierten Feldern 312 bis 318, die verwendet werden können, um eine anbieterspezifische Funktionalität auszuführen. Nach den reservierten Feldern 312 bis 318 enthält der FCoE-Rahmen 300 den gekapselten FC-Rahmen 322, der von den Rahmenanfangs(SOF)- bzw. Rahmenend(EOF)-Feldern 320 und 324 begrenzt wird. Dem gekapselten FC-Rahmen 322 folgt gegebenenfalls ein reserviertes Feld 326, das verwendet wird, um den FCoE-Rahmen 300 bis zu einer gewünschten Byte-Grenze auszufüllen. Der FCoE-Rahmen 300 enthält zuletzt noch ein Feld 320 mit Ethernet-Rahmenprüffolge (FCS), das eine Prüfsumme für die Fehlererkennung und -korrektur beinhaltet.
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Wenn ein herkömmlicher FCoE-Rahmen
300 wie oben beschrieben virtuelle Verbindungen wie beispielsweise die virtuellen Verbindungen
120a bis
120d von
1 durchläuft, werden die von den Feldern
302 bis
304 spezifizierten MAC-Ziel- und Quellenadressen von jedem Netzwerkknoten, der eine virtuelle Verbindung abschließt, aktualisiert, während der gekapselte FC-Rahmen
322 unverändert bestehen bleibt. Es soll zum Beispiel ein beispielhaftes Szenario betrachtet werden, bei dem die Komponenten der beispielhaften konvergenten Netzwerkumgebung
100 den in der nachstehenden Tabelle I aufgeführten FC-IDs und Ethernet-MAC-Adressen zugeordnet sind. Da der FDF
110, der FCF
114 und die FSB
112 keine Quellen oder Senken des FCoE- Datenebenenverkehrs (und stattdessen nur Quellen und Senken des FCoE-Steuerebenenverkehrs) sind, sei darauf hingewiesen, dass dem FDF
110, dem FCF
114 und der FSB
112 keine FC-IDs zugeordnet sind.
TABELLE I
| | FCID | MAC |
| E1 | 1 | FE1 |
| E2 | 2 | FE2 |
| E3 | 3 | FE3 |
| FDF | entf. | FDFMAC |
| FCF | entf. | FCFMAC |
| FSB | entf. | FSBMAC |
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Wenn von einer Weiterleitung eines FCoE-Rahmens
300 vom Endknoten
E1 zum Endknoten
E2 ausgegangen wird, verlässt der FCoE-Rahmen
300 den Endknoten
E1 und gibt die in Tabelle II aufgeführten MAC-Quellen- und Zieladressen (SMAC und DMAC) und die FC-Quellen- und Ziel-IDs (FC SID und FC DID) an.
Tabelle II
| SMAC | DMAC | FC SID | FC DID |
| FE1 | FDFMAC | 1 | 3 |
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Nach dem Verlassen des FDF
110 gibt der FCoE-Rahmen
300 die in der nachstehenden Tabelle III aufgeführten MAC-Quellen- und Zieladressen an.
Tabelle III
| SMAC | DMAC | FC SID | FC DID |
| FDFMAC | FCFMAC | 1 | 3 |
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Die MAC-Quellen- und Zieladressen des FCoE-Rahmens
300 werden wie in der nachstehenden Tabelle IV dargestellt weiter von dem FCF
114 aktualisiert.
Tabelle IV
| SMAC | DMAC | FC SID | FC DID |
| FCFMAC | FE3 | 1 | 3 |
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Das Aktualisieren des MAC-Quellenadressfelds 304 auf diese Weise erschwert die Übertragung von Nachrichten wie beispielsweise der Überlastungsbenachrichtigung durch nachfolgende Knoten zurück zum Endknoten E1, da die MAC-Quellenadresse des Endknotens E1 verdeckt ist.
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Mit Bezug nunmehr auf 4 ist ein logischer Ablaufplan eines beispielhaften Prozesses dargestellt, bei dem eine Netzwerknachricht zu einem Quellenendknoten in einer konvergenten Umgebung eines Datenübertragungsnetzwerks gemäß einer Ausführungsform weitergeleitet wird. Zur Verdeutlichung wird der dargestellte Prozess mit Bezug auf das Weiterleiten einer Überlastungsbenachrichtigung (CNM) zu einem Quellenendknoten (z.B. Endknoten E1) beschrieben, wodurch eine Überlastung in einem konvergenten Datenübertragungsnetzwerk mit FCoE-Verkehr verursacht wird.
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Der veranschaulichte Prozess beginnt bei Block 400 und geht dann zu Block 402 weiter, der den FCF 114 darstellt, welcher unter Bezugnahme auf die Weiterleitungstabelle 220 Netzwerkverkehr mit FCoE-Rahmen weiterleitet. Wie in 1 zum Beispiel dargestellt, leitet der FCF 114 Verkehr, den er von den Endknoten E1 und E2 auf der virtuellen Verbindung 120c über den Port empfangen hat, der mit der physikalischen Ethernet-Verbindung 104d verbunden ist, zu dem Endknoten E3 über den Port weiter, der mit der physikalischen Ethernet-Verbindung 104e verbunden ist.
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In Block
404 empfängt der FCF
114 eine Überlastungsbenachrichtigung (CNM), zum Beispiel eine CNM von der FSB
112 gemäß dem IEEE-Standard 802.1Qau, als Reaktion darauf, dass die FSB
112 eine Überlastung auf der physischen Ethernet-Verbindung
104c erkannt hat. Wenn davon ausgegangen wird, dass die Überlastung durch den Endknoten
E1 verursacht wird, erkennt die FSB
112 die Überlastung als Reaktion auf einen auslösenden FCoE-Rahmen, der die in der Tabelle V unten dargestellten Adressen enthält:
Tabelle V
| SMAC | DMAC | FC SID | FC DID |
| FCFMAC | FE3 | 1 | 3 |
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Es sei darauf hingewiesen, dass die MAC-Zieladresse (DMAC) und die MAC-Quellenadresse (SMAC) in den MAC-Ziel- und Quellenadressfeldern 302 und 304 der CNM spezifiziert sind, und die FC-Quellen-ID (FC SID) und die FC-Ziel-ID (FC DID) in dem gekapselten FC-Rahmen 322 spezifiziert sind.
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Gemäß dem IEEE-Standard 802.1 Qau enthält die CNM, die die FSB
112 über die physische Ethernet-Verbindung
104e zu der MAC-Quellenadresse des auslösenden FCoE-Rahmens (d.h. der offensichtlichen Quelle des Verkehrs, der die Überlastung verursacht) leitet, einen Teil des auslösenden FCoE-Rahmens und spezifiziert die in Tabelle VI dargestellten Adressen.
Tabelle VI
| SMAC | DMAC | FC SID | FC DID |
| FSBMAC | FCFMAC | 1 | 3 |
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In Block 406 ermittelt der FCF 114, ob die Ziel-MAC der CNM mit derjenigen des FCF 114 (d.h. FCFMAC) übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, geht der Prozess zu Block 416 weiter, der nachfolgend beschrieben wird. Wenn die Ziel-MAC der CNM jedoch mit derjenigen des FCF 114 übereinstimmt, extrahiert der FCF 114 (z.B. der FCoE_LEP 210) die FC-Quellen-ID aus dem auslösenden Rahmen, der in der CNM enthalten ist (Block 408), und ermittelt, ob die FC-Quellen-ID, die den FC-sensitiven Knoten identifiziert, bei dem es sich um die tatsächliche Quelle des auslösenden Rahmens handelt, in der Weiterleitungstabelle 220 vorhanden ist (Block 410). Als Reaktion auf eine Feststellung in Block 410, dass die FC-Quellen-ID nicht in der Weiterleitungstabelle 220 vorhanden ist, lässt der FCF 114 die CNM fallen (Block 412), und der Prozess endet in Block 420.
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Zurück bei Block
410 stellt der FCF
114 als Reaktion auf die Feststellung, dass die FC-Quellen-ID des auslösenden Rahmens in der Weiterleitungstabelle
220 vorhanden ist, die der FC-Quellen-ID zugehörige MAC-Zieladresse anhand der Weiterleitungstabelle
220 fest (Block
412) und aktualisiert die MAC-Zieladresse der CNM (Block
414). In dem vorliegenden Beispiel erzeugt der FCF
114 somit eine CNM mit der in Tabelle VII dargestellten Adresse.
Tabelle VII
| SMAC | DMAC | FC SID | FC DID |
| FCFMAC | FDFMAC | 1 | 3 |
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Der FCF 114 leitet danach die geänderte CNM an den Quellenendknoten weiter, der die Überlastung verursacht, und zwar über den physischen Port, der der MAC-Zieladresse der CNM zugeordnet ist (Block 416), bei dem es sich im vorliegenden Beispiel um den physischen Port handelt, der mit der physischen Ethernet-Verbindung 104d verbunden ist. Danach endet der in 4 dargestellte Prozess in Block 420.
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Als Reaktion auf das Empfangen der CNM wiederholt der FDF
110 daraufhin den in den Blöcken
406 bis
416 von
4 gezeigten Prozess und extrahiert die FC-SID von 1 aus dem zurückgesendeten auslösenden Rahmen in der CNM, konsultiert seine Weiterleitungstabelle für die FC-ID von 1, um eine MAC-Zieladresse von FE1 zu erhalten, und leitet die CNM über den physischen Port weiter, der anhand der Weiterleitungstabelle als verbundene physische Ethernet-Verbindung
104a identifiziert wird. Die zweimal geänderte CNM spezifiziert somit die in der Tabelle VIII unten angegebenen Adressen.
Tabelle VIII
| SMAC | DMAC | FCSID | FC DID |
| FDFMAC | FE1 | 1 | 3 |
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Als Reaktion auf den Empfang der CNM wirkt der Quellenendknoten E1, der Ursprung der Überlastung, entsprechend auf die CNM ein, um die Überlastung zu verringern, indem zum Beispiel ein Backoff-Verfahren für den Verkehr ausgeführt wird.
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Wie beschrieben wurde, empfängt ein Netzwerkknoten, der von einem Quellenendknoten empfangenen Verkehr eines konvergenten Netzwerks weiterleitet, bei einigen Ausführungsformen eine zweite Nachricht, die an den Netzwerkknoten adressiert ist, jedoch für den Quellenendknoten bestimmt ist. Die zweite Nachricht beinhaltet mindestens einen Teil einer ersten Nachricht, die von dem Quellenendknoten stammt und zuvor von dem Netzwerkknoten weitergeleitet wurde. Der Netzwerkknoten extrahiert eine Quellenkennung des Quellenendknotens in einem ersten Datenübertragungsprotokoll aus der ersten Nachricht und stellt unter Bezugnahme auf eine Datenstruktur (z.B. eine Tabelle) eine Zieladresse der zweiten Nachricht in einem zweiten Datenübertragungsprotokoll fest. Der Netzwerkknoten ändert die zweite Nachricht, um die Zieladresse aufzunehmen, und leitet die zweite Nachricht zu dem Quellenendknoten laut Zieladresse weiter. Bei einer Ausführungsform ist das erste Datenübertragungsprotokoll Fibre-Channel, das zweite Datenübertragungsprotokoll ist Ethernet, die erste Nachricht ist ein Fibre-Channel-over-Ethernet(FCoE)-Rahmen und die zweite Nachricht ist eine Überlastungsbenachrichtigung (CNM).
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Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezug auf eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wurde, versteht sich für Fachleute, dass verschiedene Änderungen an Formen und Einzelheiten daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Obgleich Aspekte zum Beispiel mit Bezug auf eine oder mehrere Maschinen beschrieben wurden, die Programmcode ausführen (z.B. Software, Firmware oder eine Kombination davon), der die hier beschriebenen Funktionen lenkt, versteht sich, dass Ausführungsformen alternativ als ein Programmprodukt ausgeführt werden können, zu dem ein physisches maschinenlesbares Speichermedium oder eine Speichereinheit (z.B. ein optisches Speichermedium, ein Speichermedium, ein Plattenspeichermedium usw.) gehört, das Programmcode speichert, der von einer Maschine verarbeitet werden kann, um zu bewirken, dass die Maschine eine oder mehrere der beschriebenen Funktionen durchführt. Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Übertragung von Überlastungsbenachrichtigungen zurück zu einem Quellenendpunkt in einer FCoE-Umgebung beschrieben wurde, sei des Weiteren darauf hingewiesen, dass die veranschaulichten Prozesse allgemein auf die Übertragung anderer Nachrichten zu Quellenendpunkten bei konvergentem Netzwerkverkehr angewendet werden können.
