JP2003517765A - パケットベースのネットワークを介してストレージエリアネットワークをリンクする封入プロトコル - Google Patents

パケットベースのネットワークを介してストレージエリアネットワークをリンクする封入プロトコル

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JP2003517765A
JP2003517765A JP2001545919A JP2001545919A JP2003517765A JP 2003517765 A JP2003517765 A JP 2003517765A JP 2001545919 A JP2001545919 A JP 2001545919A JP 2001545919 A JP2001545919 A JP 2001545919A JP 2003517765 A JP2003517765 A JP 2003517765A
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ロバート アレン レイノルズ,
ジョン ブレント ハチテン,
ケネス ドナルド スメルツァー,
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クロスローズ・システムズ・インコーポレイテッド
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    • H04L69/322Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/329Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the application layer [OSI layer 7]

Abstract

(57)【要約】 パケットベースのネットワークを介して二つ以上のノード間のデータ伝送用にSCSLプロトコルを封入する方法およびシステムを開示する。本発明の上記方法は、上記ネットワーク内の各ノードにおいて、上記ネットワーク上で利用可能なすべての他のノードを識別する工程、上記ノードに取り付けられた遠隔デバイス、上記ノードのローカルホストに利用可能になるように上記一つ以上の取り付けられた遠隔デバイスを表示する工程、一つ以上のローカルホストと一つ以上の遠隔デバイスとの間のI/Oフェーズを封入する工程、および一つ以上のホストと一つ以上のデバイスとの間で続きのI/Oに対して封入する工程を繰り返す工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の属する技術分野) 本発明は、一般に、データ通信システムおよび情報通信システム、ならびにこ
れらの動作に関し、より具体的には、記憶領域ネットワーキングの分野に関する
。さらになお具体的には、本発明は、ファイバチャネル記憶エリアネットワーク
(SAN)およびパケットベースのネットワーク上のストレージエリアネットワ
ークをリンクするための封入プロトコル(encapsulation pro
tocol)に関する。
【0002】 (発明の背景) 記憶される必要のあるデータの数の劇的な増加は、より高速、より確実、かつ
より効率的なデータアクセスおよびデータ管理能力の必要性と組合せられ、多く
の組織がデータの記憶、アクセスおよび管理のより良い方法を追求する原因とな
り得た。従来のコンピュータネットワークでは、それぞれの記憶デバイスは1つ
のサーバにのみ接続され、そのサーバによってのみアクセスされ得た。サーバと
記憶デバイスとの間を接続し、そこでデータを転送するために用いられるコンピ
ュータプロトコルは、小型コンピュータシステムインターフェースまたはSCS
Iと呼ばれる。より多くのデータが記憶され、かつ取出される必要があるので、
組織は、データアクセスおよびデータ記憶に対する増大する要求を支援するため
に、この1対1、またはポイント−ツー−ポイント接続では、十分に高速、効率
的および確実ではないと考えつつある。さらに、今日、ほとんどの組織では、デ
ータバックアップ(またはデータの複製を作成して、不正行為や損失からデータ
を保護すること)は、大量の記憶データを主要コンピュータネットワークを介し
て、専用の記憶デバイスからバックアップ記憶デバイスへ移動することによって
達成される。主要コンピュータネットワークはまた、日常のコンピュータ動作を
行なう責任も負うので、この追加されたデータ移動は実質的な混雑をもたらし、
日常のコンピュータ動作を減速させる。
【0003】 ストレージエリアネットワークまたはSANは、データ記憶のための専用のコ
ンピュータネットワークであり、これらの問題の1部を解決する支援をし得る。
ストレージエリアネットワークはデータを転送するために、ファイバチャネル(
Fibre Channel)として公知の、異なったより高い性能のコンピュ
ータプロトコルを用いる。ストレージエリアネットワークはまた、さらに、サー
バと記憶デバイスとの間の1対1接続を取除き、その代わりに、複数のサーバが
それに接続し、複数の記憶デバイスでアクセスを共有することを可能にする。ス
トレージエリアネットワークにより可能にされた複数対複数の接続は、ファイバ
チャネルプロトコルと組合せられ、より高速、より効率的、より確実およびより
制御し易いデータ転送処理を可能にする。さらに、ストレージエリアネットワー
クは、データバックアップが主要コンピュータネットワーク上ではなく、このス
トレージエリアネットワーク上で達成されることを可能にする潜在能力を有し、
従って、実質的に、主要コンピュータネットワーク上の混雑を低減し、より大幅
に効率的な日常動作を可能にする。
【0004】 しかしながら、市販されるほとんどの記憶デバイスは、小型コンピュータシス
テムインターフェースと共に販売され続けている。さらに、ほとんどの組織は、
小型コンピュータシステムインターフェースを用いる記憶デバイスおよびサーバ
に著しい投資を行なってきた。従って、ファイバチャネルを用いるストレージエ
リアネットワークのデバイスがSCSIを用いる記憶デバイスと共に機能するた
めに、これらのデバイス間に記憶ルータがインストールされる必要がある。特に
、記憶ルータは、データバックアップ処理を主要コンピュータネットワークから
ストレージエリアネットワークへ移動するために重要である。なぜなら、ほとん
どのデータバックアップ記憶デバイスは、SCSIインターフェースを用いて記
憶ルータを通じてのみストレージエリアネットワークに接続され得るからである
。新しいコンピュータプロトコルが導入されると、様々なプロトコルを用いるサ
ーバと記憶デバイスとストレージエリアネットワークデバイスとの間の迅速かつ
シームレスな通信を可能にするために記憶ルータは益々重要になる。
【0005】 しかしながら、通常のSANは、1つの特定の組織または1つの特定のサイト
に対応するローカルファイバチャネルネットワークである。これらのSANは、
非常に大きくあり得るが、長距離をおおい得ない。なぜなら、ファイバチャネル
を搬送するのにインフラストラクチャが必要であるので、これらのSANに距離
上の制限が加えられるからである。例えば、ファイバチャネル標準規格は10k
mまで、場合によっては30kmまでのスパンで通信するための手段を規定する
。しかしながら、これを行なうために、ファイバチャネルネットワークを実行す
る組織は、通常、他の任意のパーティからのファイバまたはリースダークファイ
バ(lease dark fiber)を所有する必要があり、これは非常に
高価であり得、大抵の場合、コストがひどく高い。
【0006】 これは、ファイバチャネルトラフィックを搬送するのに用いられるファイバが
ファイバーチャネルプロトコルトラフィックのみを搬送し得るからである。これ
らのファイバは、他のプロトコルと共有され得ない。従って、ATMトラフィッ
ク、SONETトラフィックおよびIPトラフィックを搬送し得る電話会社によ
って所有されるネットワーク等、既存のネットワーク上で搬送され得るプロトコ
ルを用いて、長距離に渡ってデータを伝送する方がより費用効果的である。従っ
て、SANは、通常、それらが提供され得る地理上の区域に制限される(すなわ
ち、SANは局所的動作に制限される)。さらに、2つ以上の地理的に異なった
SANは、これらのSANが互いに対して局所的であるかのように動作および挙
動するように、シームレスに相互接続され得ない。なぜなら、これらを接続する
インフラストラクチャが存在しないか、またはコストがひどく高いからである。
【0007】 (発明の要旨) 従って、企業ストレージエリアネットワークソリューションまたはグローバル
領域ネットワークソリューションを支援するのに必要とされるような、現在ファ
イバチャネルプロトコルで使用可能な距離よりも大きい距離にわたる複数のロー
カルSANを接続する方法およびシステムの必要が生じる。
【0008】 さらに、既存の回線ネットワークを用いて、IP、ATM、SONETまたは
、他のそのような既存の回線プロトコル等、パケットベースのネットワークプロ
トコル上で複数のストレージエリアネットワークに接続する能力を有する封入プ
ロトコルの必要が生じる。
【0009】 さらに、複数のストレージエリアネットワークをパケットベースのネットワー
ク上で、SANが互いに対して局所的であるかのように動作および挙動するよう
に、シームレスにリンクし得る封入プロトコルの必要が生じる。
【0010】 本発明は、実質的には、長距離をおおうファイバチャネルプロトコルの使用と
関連する不利な点および問題を除去するパケットベースのネットワーク上で、複
数のSANをリンクするための封入プロトコル方法およびシステムを提供する。
特に、本発明は、地理的に異なったSANが互いに対して局所的であるかのよう
に動作するように、地理的に異なったSANをシームレスに相互接続する手段を
提供する。
【0011】 特に、本発明は、パッケットベースのネットワークを横断する2つ以上のノー
ド間でデータ伝送する封入SCSIプロトコルの方法およびシステムを提供する
。本発明の方法は、ネットワーク上のそれぞれのノードにおいて、ネットワーク
上で利用可能な他のすべてのノードを識別する工程と、それらの利用可能なノー
ドに結合された遠隔デバイスと、結合された遠隔デバイスの少なくとも1つが、
ノードのローカルホストに利用可能にされるように1つ以上の取付けられたリモ
ードデバイスを再提供する工程と、1つ以上のローカルホストと1つ以上の遠隔
デバイス間のI/Oフェーズを封入する工程と、1つ以上のホストと1つ以上の
デバイス間に、次のI/Oの封入工程を繰返す工程とを含む。ローカルホストと
遠隔デバイスとの間のI/Oフェーズを封入する工程は、さらに、タスク管理機
能、エラー回復機能および標準I/O処理機能を含み得る。それぞれのノードは
、ファイバチャネル−ツ−SCSIルータであり得る。
【0012】 本発明は、複数のローカルSANを、企業または地球規模のストレージエリア
ネットワークソリューションを支援するのに必要であるような、現在のファイバ
チャネルプロトコルの下で可能な距離よりも大きい長距離に渡って接続する方法
およびシステムの重要な技術的利点を提供する。
【0013】 さらになお、本発明は、既存の回線ネットワークを用いて、IP、ATM、S
ONET、またはそのような他の既存の回線プロトコル等、パケットベースのネ
ットワークプロトコルを介して、複数のストレージエリアネットワークを接続す
る能力を有する封入プロトコルの重要な技術的利点を提供する。
【0014】 本発明は、複数のSANが単一の一体化されたSANとして動作するように、
パケットベースのネットワーク上で複数のストレージエリアネットワークをシー
ムレスにリンクし得る封入プロトコルの、さらに別の重要な技術的利点を提供す
る。
【0015】 本発明およびその利点は、同じ関連符号が同じ機能を示す添付の図と関連付け
て以下の説明を参照することによって、より完全に理解され得る。
【0016】 (発明の詳細な説明) 本発明の好適な実施形態は図において示され、同じ番号が様々な図面の同じお
よび関連する部分と関連して用いられる。
【0017】 本発明は、パケットベースのネットワークを横断する1つ以上のノード間で伝
送するための、SCSIプロトコルを封入する方法およびシステムを提供し、こ
れは、既存の回線ネットワークを利用し、複数の、および、おそらく地理的に異
なったSANを、これらが単一のストレージエリアネットワークとして動作し得
るように、効率的および費用有効的に接続する。従って、本発明の方法およびシ
ステムは、既存のファイバチャネルネットワークの距離的制限を効果的に克服し
得るので、SANモデルは、複数のSANに数マイルに渡って拡張され得る。本
発明は、例えば、Los Angelesの企業SANをNew Yorkまた
はTokyoの別の企業SANにリンクさせ得る。記憶回復のケースでは、この
発明は、バックアップライブラリが遠隔地でのオフサイトに常駐することを可能
にし、従って、局所的位置が火災または洪水等の災害によって損害を受けたとし
てもデータ品位を保証する。本発明を実行するSANは、局所的使用のみに制限
されることを必要としない。
【0018】 ローカルSANをファイバチャネルプロトコルの下で可能な距離よりも大きい
距離に渡って接続するために、本発明は、ファイバチャネルプロトコルが非同期
転送モード(ATM)またはイーサネット(R)ワーク等の、任意のパケットベ
ースのトランスポート層上を移動し得るように、このファイバチャネルプロトコ
ル(FCP)を実行し得る封入プロトコル(EP)を規定する。図1は、典型的
なSAN環境内での、本発明の方法およびシステムの1インプリメンテーション
を示す簡略化されたブロック線図である。図1のネットワーク100は、遠隔ホ
スト110を含み、これはテープバックアップおよびディスクミラーリングする
ための、別のローカルファイバチャネルSAN115にアクセスするローカルフ
ァイバチャネルSANであり得、例えば、ファイバチャネルホスト110および
ファイバチャネルホスト115はノード120、130および150にそれぞれ
結合され、これはCrossroads Systems,Inc.によって製
造され、販売されるルータ等のファイバチャネル−ツー−SCSIルータであり
得る。ノード120、130および150は、SAN110および115のネッ
トワーク110の残りとのインターフェースであり得る。
【0019】 ノード120、130および150を含むファイバチャネル−ツー−SCSI
ルータは、すべて、ファイバチャネルプロトコルがパケットベースのWAN(広
域ネットワーク)140を介してシームレスに流れるようにEP層を実行し得る
。WAN140は、ATMまたはイーサネット(R)等の物理パケットベースト
ランスポート層を表わす。WAN140は、専用リンクまたは切替ネットワーク
であり得る。ホスト110および115は、ファイバチャネルリンク190を介
して、これらのそれぞれのノードに接続される。ノード120、130および1
50は、それぞれ、ネットワークリンク192を介してWAN140に接続され
る。ファイバチャネルリンク190は、所与のアプリケーションに必要とされる
ように、銅リンクまたは光ファイバリンクであり得る。ネットワークリンク19
2は、同様に、必要に応じて、銅リンクまたは光ファイバリンクであり得る。
【0020】 遠隔ホスト110およびローカルホスト115は、複数のターゲットおよび複
数のイニシエータから構成され得る。例えば、SAN115は、ファイバチャネ
ルハブ(スイッチ)160、テープライブラリ170およびディスク180を含
む。テープライブライ170およびディスク180のみが図示されるが、複数の
イニシエータデバイスおよびターゲットデバイスは、ファイバチャネルハブ16
0に結合され得、これを通じてファイバチャネル−ツー−SCSIルータ150
に結合され得る。従って、ファイバチャネルSAN115は、複数のホストおよ
び複数のイニシエータを含み得る。
【0021】 本発明の封入プロトコル等の拡張器プロトコル(extender prot
ocol)を用いて2つ以上のSANを接続することは、SAN上の、それぞれ
のSCSIデバイスのローカルアドレスを中間アドレスにマッピングして、拡張
器を横断し、その後、それぞれの中間アドレスを遠隔SAN上の遠隔アドレスに
マッピングすることを必要とする。このマッピングは、遠隔SAN上のSCSI
デバイスはイニシエータが結合されたローカルSAN上のSCSIデバイスであ
るかのように、1つのSAN上のイニシエータが遠隔SAN上のデバイスにアド
レス指定することを可能にすることを必要とする。このようにして、遠隔SAN
上のデバイスは、他のSAN上のイニシエータに利用可能にされるように再提供
され得る。「 」と称される、関連特許出願シリアルナンバー第
号( 年 月出願)は、本発明の封入プロトコル等のSAN拡張器により接続さ
れた2つ以上のSAN間のSCSIデバイスのアドレスをマッピングするための
方法およびシステムを記載する。このアプリケーションは参考のため、本発明に
よって用いられ得る2つのSAN間のSCSIデバイスのアドレスをマッピング
するための、互換性のある1つの方法を記載する、その全体を本明細書中で援用
する。
【0022】 本発明の方法およびシステムは、拡張プロトコル(extension pr
otocol)を横断する通信を規定する方法、すなわち、ファイバチャネルデ
ータが遠隔SANにおけるターゲットと通信するためのファイバチャネルプロト
コルに復号されて戻され得るように、ファイバチャネルデータを拡張プロトコル
にマッピングする手段を提供する。従って、本発明は、ファイバチャネルをパケ
ットベースのネットワークに封入するのに用いられ得るプロトコルを規定する。
これは、伝送されるべきデータを、拡張されるべきプロトコル(ファイバチャネ
ル)から拡張プロトコル(特定のアプリケーションの、パケットベースのプロト
コル)に変換し、および遠隔SANにおける拡張プロトコル(ファイバチャネル
)に変換して戻すことによって達成される。本発明の封入プロトコルは、所与の
プロトコルの、特定のコマンドを変換するように構成され得、ファイバチャネル
プロトコルが拡張して新しい機能を提供するので、新しいコマンドを含むように
拡張され得る。本発明において参照された任意のファイバチャネルコマンドまた
はメッセージは例示的であるが、限定的ではない。
【0023】 本発明の方法およびシステムのEP層は、2つの部分、アスペンノード管理(
Aspen Node Management)(ANM)およびファイバチャ
ネルプロトコル−封入プロトコル(Fibre Channel Protoc
ol−Encapsulation Plotocol)(FCP−EP)から
構成される。これらの名称は、単に説明目的のために任意に選択された。ANM
は制御メカニズムと考えられ得る。クライアントサーバ環境を規定し、複数のイ
ニシエータと複数のターゲットを有する複数のSANが、例えば、図1のWAN
140上の個々のノードとして同時に管理され得る。マルチノード環境において
は、1つのノードがサーバノードとして指定され、全ノード(サーバノードを含
む)がクライアントである。以下のメッセージを使って、ANM制御メカニズム
を規定および管理する。
【0024】 ・クラインアントノード登録:クライアントノードによって使用され、サーバ
ノードに登録する。これはクラインアントのEPアドレスを登録して、サーバが
(必要であれば)クライアントへの接続を将来、開放することを可能にする。
【0025】 ・クライアントノードターゲット登録:クライアントノードによって使用され
、サーバノードにFCターゲットを登録される。これは、ローカルFCネットワ
ーク上で見つけられる全FCターゲットを登録する。
【0026】 ・ターゲットテーブル更新:サーバノードによって送信され、クライアントの
グローバルターゲットテーブルを更新する。ターゲットテーブル更新は、登録さ
れた全クライアントの全エントリを含むが、クライアントよって使用されるテー
ブルのフォーマットを指示しない。各クライアントは、各クライアントノードに
よるテーブルの使用を最適化するフォーマットにターゲットテーブルの書式設定
し得る。
【0027】 ・ターゲットアドレスフリーズ:サーバノードによって送信され、ターゲット
テーブル更新が生じること、および全FCP−EPアウトバウンドメッセージは
ターゲットテーブル更新メッセージが受信されるまで保留すべきであることを、
クライアントノードに通知する。
【0028】 ・ノード確認(Node Acknowledgement):ANMメッセ
ージの確認フレーム。フロー制御目的に使用される。
【0029】 FCP−EPはデータメカニズムと考えられ得る。FCP−EPは、WAN1
40を通過する転送用のFCPフレームの分解および再構築を規定する。FCP
−EP層そのものは、SCSI−FCPシーケンスのペイロード定義と非常に類
似するペイロード定義を有するパケットベースのプロトコルであり得る。分解中
は、ローカルSANからのFCPシーケンスは、使用されているより低レベルの
トランスポートプロトコル(例えば、ATMまたはイーサネット(R))と互換
性のあるより小さいパケットに分割され得る。メッセージ識別子を使って、分解
中にシーケンス情報を保有する。分解されたシーケンスは、その後、物理的リン
クを通過する転送用のフレームに結合される。一旦リンクを通過すると、別のノ
ードがこれらのフレームを受信し、メッセージ識別子を使用して、FCPシーケ
ンスを再構築する。パケットは、その後、もともと生成されたのと同じフォーマ
ットでローカルSANに送信される準備ができ得る。
【0030】 以下のメッセージを使って、FCP−EPデータメカニズムを定義および管理
する。
【0031】 ・SCSIコマンド:新規FCPコマンドの情報を含む。
【0032】 ・SCSIコマンドプラスデータ:新規FCPコマンド用の情報および特定さ
れたFCPコマンドの1ブロックのデータを含む。
【0033】 ・SCSIデータ要求:書き込み要求のデータ転送サイズに関する情報を含む
。このメッセージは、データサイズフィールドによって特定されるデータ量を要
求し、比較オフセットフィールドによって特定される比較オフセットから開始す
る。
【0034】 ・SCSIデータ:1ブロックのデータを含み、読み込みおよび書き込みに使
用される。
【0035】 ・SCSIデータ応答:1ブロックのデータおよびFCP応答情報を含む。
【0036】 ・SCSI応答:FCP応答情報を含む。
【0037】 ・SCSIアボート要求:I/Oのアボート状況について通知するのに使用さ
れる。
【0038】 ・SCSIデータ確認:FCP−EPメッセージの確認フレーム。これはフロ
ー制御目的に使用される。
【0039】 本発明の方法およびシステムは、図1のルータ120、130、および150
(ノード120、130、および150)のようなファイバチャネル−ツー−S
CSIルータ内に実現され得る。本発明は、純粋にファイバチャネル−ツー−S
CSIルータ内のメモリ内に格納されるソフトウェア命令として実現され得、新
しい機能を有する新バージョンが作成されると、簡単に更新され得る。本発明を
実現するのに、既存のファイバチャネル−ツー−SCSIルータのハードウェア
の変更は必要ではない。本発明のソフトウェア命令が格納されるメモリはRAM
(ランダムアクセスメモリ)、ROM(読み取り専用メモリ)、または他のメモ
リ記憶デバイスであり得る。
【0040】 本発明のインプリメンテーションは、マルチノード実装における各ノード(ル
ータ)が、例えば、システム内のそのような他のノードの存在を最初に発見する
ために、他のあらゆるノードと通信し得る。この動的発見メカニズムを使って、
各ノードが他のあらゆるノードと共通サーバを介して通信することを可能にし得
る。従って、ネットワークの各ノードは、他のノードの存在を発見し、どの付加
ターゲットを有効にするかを他のノードに通信し得る。各ノードは他のあらゆる
ノードからこの情報を受け取り、ノード自体に取り付けられたホスト、または各
ルータ(ノード)を構築する技術者に全有効ノード上の有効ターゲットをすべて
示し得る。 少なくとも1つのルータ(ノード)が、この発見機能が実現され得るサーバとし
て指定されなければならない。他のルータはまた、例えば、フェイルオーバおよ
びエラー回復の場合のサーバとして、またはバックアップとしても指定され得る
。実際に、サーバ「モジュール」は、SANのファイバチャネル−ツー−SCS
Iルータ内に常駐する必要はない。その代わり、サーバ「モジュール」は、サー
バ機能を提供するだけの独立したデバイスであり得る。しかし、ファイバチャネ
ル−ツー−SCSIルータはサーバ機能を含み、提供し得る。サーバ機能が独立
したデバイスによって提供される場合は、独立したサーバはSAN内にない標準
ネットワーク装置に組み込まれ得、SANのルータは必要とされる情報を受信す
るこのサーバと通信し得る。従って、サーバはファイバチャネル−ツー−SCS
Iルータ内の付加機能ではない、本当の「サーバ」となり得る。
【0041】 本発明のサーバ機能は、IPネットワーク内のDNSサーバに類似され得る。
DNSサーバはネットワークインフラストラクチャ内に存在し、メインサーバと
の通信方法を承知している。IPネットワークのメインサーバがお互いを発見し
得る定義プロトコルがある。本発明の動的発見メカニズムは、本質的に同じ機能
を提供し、従って、ネットワークに統合され、ファイバチャネル−ツー−SCS
Iルータを、互いに、およびネットワーク上の他の任意のノードに関する情報を
発見するサーバと、通信し得る単一のクライアントノードのままにしておく。
【0042】 本発明の封入プロトコル方法およびシステムは、既存のインターネットインフ
ラストラクチャおよび他の既存のネットワークプロトコルによって使用され得る
。例えば、拡張プロトコルは典型的なIPネットワークプロトコル、ATMネッ
トワーク、ギガビットイーサネット(R)、またはデータパケットがノード間を
流れるのを可能にする任意のプロトコルであり得る。本発明の方法およびシステ
ムは、ファイバチャネル SCSIを封入することによって、拡張ネットワーク
のいずれかの端のSCSIプロトコルSANの間でデータが経路を定め得る手段
を提供する。本発明の方法およびシステムは、1−ツー−n、n−ツー−n関係
が、複数のターゲットおよびイニシエータを有する複数のノード(ルータ)の間
で確立され得るように、ネットワーク実現内の有効ノードをすべて発見する動的
な方法を規定する。各ノード(ルータ)は、それぞれのSANへのアクセスポイ
ントである。
【0043】 ファイバチャネルプロトコルメッセージを封入することによって、本発明の方
法およびシステムは、標準化メッセージが遠距離SANで解読され、損失または
破損なしで遠距離SAN内で作用され得るように、仲介するWAN140を通過
して標準化メッセージを拡張する。従って、標準化メッセージはWAN140を
通過して、独自のプロトコルフォーマットの必要性なしに、ローカルSANから
遠距離SANに拡張され得る。
【0044】 動作においては、本発明を実現するファイバチャネル−ツー−SCSIルータ
が最初に記憶域ネットワーク110または115内でオンラインになると、指定
サーバに登録し、ネットワークに統合され、ネットワーク上に存在する他のあら
ゆるノード、および各ノード上の有効SCSIターゲットに関する情報を交信す
る。同様に、指定サーバはファイバチャネル−ツー−SCSIルータがいつメン
テナンスまたは誤動作のために、ネットワークから切断される(drop)かを
検出し得る。この機能は、例えば、ファイバチャネル SCSIプロトコル内の
ハートビートメッセージ(heartbeat message)を使って提供
され得る。現在、本発明を実現する記憶域ネットワークが含み得るノードの数に
対して公知の理論上の制限はない。その代わり、ノードの数は、ハードウェアの
制約、特にファイバチャネル−ツー−SCSIルータ内のメモリ量によって制限
される。
【0045】 本発明は、各々が同じファイバチャネルプロトコルを使用する記憶域ネットワ
ークを有するアプリケーションにおいて使用されるように限定されない。例えば
、図1のホスト115およびホスト110はそれぞれ、異なるプロトコルを使用
し、それでも尚、本発明の封入プロトコルを使用して正しく機能し得る。ファイ
バチャネル SCSIを媒介として封入することによって、本発明は例えば、翻
訳が拡張器の一方の端にあるファイバチャネルネットワークと拡張器のもう一方
の端のパラレルSCSIネットワークとの間で発生するのに十分な情報を提供す
る。封入されているファイバチャネルプロトコルのメッセージ内の十分な情報を
使って、本発明は任意の2つのタイプのSCSIネットワークの間のこの翻訳を
実行し得る。
【0046】 要約すると、本発明の方法の一実施形態は以下の工程を含む。ファイバチャネ
ル−ツー−SCSIルータはオンラインでもたらされ、そのルータは、指定サー
バと通信し、ネットワークに統合し、またネットワーク上のもう一方の有効ノー
ドの情報を受信する。ファイバチャネル−ツー−SCSIはまた、もう一方のネ
ットワークノードの各々に付加された有効デバイスに関する情報も受信する。こ
のプロセスは、記憶域ネットワーク上にオンラインすると、各ノードで発生する
。従って本発明の方法およびシステムは、各ノードで、他のどのようなノードが
有効であるか、およびどのようなデバイスがそれらのノードの各々に付加されて
いるかを決定する。
【0047】 本発明の方法は、各ノードの各有効デバイスを1つ以上のLUNを有する単一
のターゲットか、1つ以上のLUNを有する1グループのターゲットかのいずれ
かとして表し、指定デバイスをローカル記憶域ネットワーク上の他のあらゆるホ
ストに利用可能とする。これは、オンラインとなっている各ノードが、自分のホ
ストに利用可能になるように、他のノード上の報告されたデバイスを表すことを
意味する。
【0048】 オンラインとなっているファイバチャネル−ツー−SCSIルータに付加され
たホストからの通信は、その後、封入され、WAN140を経て拡張器によって
有効デバイス中に送信されて、同様に、封入されたメッセージがローカルノード
で受信され、そのローカルホストに手渡され得る。従って、本発明は、ローカル
ホストとホストに対して利用可能な遠隔デバイスとの間でI/Oフェーズを封入
し得る。ローカルホストと遠隔デバイスとの間で封入されたI/Oフェーズは、
例えば、コマンドフェーズ、データフェーズ、および応答フェーズを含み得る。
【0049】 従って、ホストは連結されたファイバチャネル−ツー−SCSIルータ(ノー
ド)によって封入され、コマンドが意図されるデバイスに連結された遠距離ノー
ドに、拡張器(WAN140)によって転送されるコマンドを送信する。遠距離
ノードは、コマンドの封入を解除して(de−encapsulate)、意図
されるデバイスにそれを転送する。次いで、そのデバイスは、データもしくは応
答、またはデータおよび応答を返信し得、その後、そのデータもしくは応答、ま
たはデータおよび応答は、遠距離ノードによって封入され、コマンドを送信する
イニシエータ(ホスト)に連結されたノードに送信される。その開始ホストに連
結されたノードは、応答もしくはデータ、またはその2つの組み合わせを封入を
解除して、ホストにそれらを転送する。コマンド、データおよび/または応答の
このシーケンスは、封入されるべきI/Oフェーズを含み得る。本発明は封入プ
ロトコルを提供するが、ホストとデバイスとの間で送信されるデータを決して変
更しない。
【0050】 I/Oフェーズをローカルホストと遠隔デバイスとの間で封入する工程は、後
続のI/Oの必要に応じて繰り返される。封入は、すべて、複数のローカルまた
は遠距離SANとすべて連結された複数のデバイスと通信する複数のノードに付
加された複数のホスト間で実行され得る。このように、本発明の方法およびシス
テムは、最初のネットワーク構成を確立し、ローカルSANのローカルルータと
1つ以上の遠距離SANの遠距離ルータとの間、または同じSAN内の他のロー
カルルータ間での通信を維持する。
【0051】 I/Oフェーズを封入する工程は、所定のファイバチャネル、SCSIまたは
他のファイバチャネルプロトコルの個々のコマンドおよびメッセージを封入する
工程をさらに含み得る。例えば、タスク管理機能、エラー回復機能、および他の
I/O処理機能は封入され得る。さらに、本発明の方法およびシステムは容易に
展開され得、既存のプロトコルに付加され得る付加コマンドおよびメッセージに
同じ封入機能を提供し得る。
【0052】 本発明は、現在ファイバチャネルプロトコルによって可能にされるよりはるか
に大幅に、SANモデムを多くのSANに遠距離に拡張する能力を提供する。本
発明は、単一のローカルSANを構成するかのように中継なしで機能し得るよう
に、種々の都市など地理的に分散した場所のSANを相互に連結する能力を提供
する。さらに、記憶回復の目的で、本発明はバックアップライブラリが遠隔地に
離れて常駐することを可能にし、それゆえに、ローカルな記憶装置が何らかの故
障または災害によって損害を受けた場合、データの統合性を保証する。
【0053】 本発明は、例示的な実施形態を参考に本明細書中に詳細に記載されたが、記載
は実施例によるものにすぎず、限定の意味で説明されるものではないことが理解
されるべきである。従って、本発明の実施形態の詳細における多くの変更および
本発明のさらなる実施形態は、本記載の参考を有する当業者にとって明らかであ
り得、またこれらの人によって行われ得る。このような変更およびさらなる実施
形態はすべて、前述の請求項に主張される本発明の趣旨および真の範囲内にある
と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、典型的なSAN環境内の、本発明の方法およびシステムの1インプリ
メンテーションを示す簡略化されたブロック線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ハチテン, ジョン ブレント アメリカ合衆国 テキサス 78610, ブ ダ, カントリー オークス ドライブ 28 (72)発明者 スメルツァー, ケネス ドナルド アメリカ合衆国 テキサス 78732, オ ースティン, メディナ リバー ウェイ 13104 Fターム(参考) 5B014 EA02 EB05 HA11 5B065 BA01 CA11 CA30 EA23 EA33 5B089 GA01 GA31 GB01 HA01 HB10 JA12 KF05 KF06 5K033 AA02 AA09 BA04 CB02 CB08 DB18 EC03

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パケットベースのネットワークを介して、二つ以上のノード
    間におけるデータ伝送用の第一のプロトコルを封入する方法であって、各ノード
    において、 (a)該ネットワーク上で、すべての他の利用可能なノードおよび該ノードの
    それぞれに取り付けられた遠隔デバイスを識別する工程と、 (b)一つ以上のローカルホストに利用可能になるように該一つ以上の遠隔デ
    バイスを表示する工程と、 (c)該一つ以上のローカルホストと該一つ以上の遠隔デバイスとの間で第一
    の入力/出力(I/O)フェーズを封入する工程と、 (d)該パケットベースのネットワークを介して該第一のプロトコルI/Oフ
    ェーズを該二つ以上のノードに伝送する工程と、 (e)続くI/Oフェーズに対して工程(c)および(d)を繰り返す工程と
    、 を包含する、方法。
  2. 【請求項2】 前記入力/出力フェーズは、コマンドフェーズ、データフェ
    ーズおよび応答フェーズを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記I/Oフェーズを封入する工程は、ファイバチャネルま
    たはSCSIプロトコル用に個々のコマンドを封入する工程を包含する、請求項
    1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記個々のコマンドは、タスク管理機能、エラー回復機能ま
    たは他のI/O処理機能である、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記二つ以上のノードはそれぞれ、ストレージエリアネット
    ワーク(「SAN」)に通信可能に接続された、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記二つ以上のノードはそれぞれ、SANと前記パケットベ
    ースのネットワークとの間のインターフェースである、請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記SANのうちの一つはバックアップライブラリである、
    請求項5に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記ノードはそれぞれファイバチャネル−ツー−SCSI
    ルータである、請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記第一のプロトコルはファイバチャネルSCSIプロトコ
    ルである、請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記パケットベースのネットワークは、非同期式転送モー
    ド(「ATM」)ネットワーク、イーサネット(R)ネットワーク、IPネット
    ワークまたはSONETネットワークである、請求項1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記パケットベースのネットワークは広域ネットワーク(
    「WAN」)である、請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記パケットベースのネットワークは専用リンクである、
    請求項1に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記パケットベースのネットワークは切替ネットワークで
    ある、請求項1に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記表示する工程は、 前記二つ以上のノードのうちの一つに取り付けられた前記一つ以上の遠隔デバ
    イスそれぞれのローカルアドレスを中間アドレスにマッピングする工程と、 該中間アドレスをそれぞれ別のノードにおける遠隔アドレスにマッピングする
    工程と、 をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記封入する工程は、 前記第一のプロトコルからの前記I/Oフェーズを前記パケットベースのネッ
    トワークに関連付けられたプロトコルに変換する工程と、 該I/Oフェーズを遠隔ノードにおける該第一のプロトコルに変換し戻す工程
    と、 をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記パケットベースのネットワークに関連付けられた前記
    プロトコルは、非同期式転送モード(「ATM」)プロトコル、イーサネット(
    R)プロトコル、IPプロトコルまたはSONETプロトコルである、請求項1
    5に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記識別する工程は、共通のサーバを介してすべての他の
    利用可能なノードおよび該ノードに取り付けられたデバイスを動的に発見する工
    程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記二つ以上のノードのうちの少なくとも一つは前記共通
    のサーバとして指定される、請求項17に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記共通のサーバは前記ノードからの別々のデバイスであ
    る、請求項17に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記共通のサーバにおいて、前記二つ以上のノードのうち
    の一つが前記ネットワークから外れたか否かを判定する生存通知をさらに含む、
    請求項17に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記パケットベースのネットワークはデータパケットがノ
    ード間で流れることを可能にする任意のネットワークである、請求項1に記載の
    方法。
  22. 【請求項22】 異なるネットワークプロトコルを用いて、前記二つ以上の
    ノードのうちの別々のノードがSANに通信可能に接続され得る、請求項1に記
    載の方法。
  23. 【請求項23】 パケットベースのネットワークを介して、二つ以上のノー
    ド間におけるデータ伝送用の第一のプロトコルを封入するシステムであって、前
    記ノードにおいて、 (a)該ネットワーク上で、すべての他の利用可能なノードおよび該ノードの
    それぞれに取り付けられた遠隔デバイスを識別する指示と、 (b)一つ以上のローカルホストに利用可能になるように該一つ以上の遠隔デ
    バイスを表示する指示と、 (c)該一つ以上のローカルホストと該一つ以上の遠隔デバイスとの間で第一
    の入力/出力(I/O)フェーズを封入する指示と、 (d)該パケットベースのネットワークを介して該第一のプロトコルI/Oフ
    ェーズを該二つ以上のノードに伝送する指示と、 (d)続くI/Oフェーズに対して工程(c)および(d)を繰り返す指示と
    、 を含む、システム。
  24. 【請求項24】 前記入力/出力フェーズは、コマンドフェーズ、データフ
    ェーズおよび応答フェーズを含む、請求項23に記載のシステム。
  25. 【請求項25】 すべての指示が前記ノードのキャッシュ内のメモリ内に格
    納される、請求項23に記載のシステム。
  26. 【請求項26】 前記I/Oフェーズを封入する指示は、ファイバチャネル
    またはSCSIプロトコル用に個々のコマンドを封入する指示を含む、請求項2
    3に記載のシステム。
  27. 【請求項27】 前記個々のコマンドは、タスク管理機能、エラー回復機能
    または他のI/O処理機能である、請求項26に記載のシステム。
  28. 【請求項28】 前記二つ以上のノードのそれぞれに通信可能に接続された
    ストレージエリアネットワーク(「SAN」)をさらに含む、請求項23に記載
    のシステム。
  29. 【請求項29】 前記二つ以上のノードはそれぞれ、SANと前記パケット
    ベースのネットワークとの間のインターフェースである、請求項28に記載のシ
    ステム。
  30. 【請求項30】 前記SANのうちの少なくとも一つはバックアップライブ
    ラリである、請求項28に記載のシステム。
  31. 【請求項31】 前記ノードはそれぞれファイバチャネル−ツー−SCSI ルータである、請求項23に記載のシステム。
  32. 【請求項32】 前記第一のプロトコルはファイバチャネルSCSIプロト
    コルである、請求項23に記載のシステム。
  33. 【請求項33】 前記パケットベースのネットワークは、非同期式転送モー
    ド(「ATM」)ネットワーク、イーサネット(R)ネットワーク、IPネット
    ワークまたはSONETネットワークである、請求項23に記載のシステム。
  34. 【請求項34】 前記パケットベースのネットワークは広域ネットワーク(
    「WAN」)である、請求項23に記載のシステム。
  35. 【請求項35】 前記パケットベースのネットワークは専用リンクである、
    請求項23に記載のシステム。
  36. 【請求項36】 前記パケットベースのネットワークは切替ネットワークで
    ある、請求項23に記載のシステム。
  37. 【請求項37】 前記表示する指示は、 前記二つ以上のノードのうちの一つに取り付けられた前記一つ以上の遠隔デバ
    イスそれぞれのローカルアドレスを中間アドレスにマッピングする指示と、 該中間アドレスをそれぞれ該二つ以上のノードのうちのもう一方のノードにお
    ける遠隔アドレスにマッピングする指示と、 をさらに含む、請求項23に記載のシステム。
  38. 【請求項38】 前記封入する指示は、 前記第一のプロトコルからの前記I/Oフェーズを前記パケットベースのネッ
    トワークに関連付けられたプロトコルに変換する指示と、 該I/Oフェーズを遠隔ノードにおける該第一のプロトコルに変換し戻す指示
    と、 をさらに含む、請求項23に記載のシステム。
  39. 【請求項39】 前記パケットベースのネットワークに関連付けられた前記
    プロトコルは、非同期式転送モード(「ATM」)プロトコル、イーサネット(
    R)プロトコル、IPプロトコルまたはSONETプロトコルである、請求項3
    8に記載のシステム。
  40. 【請求項40】 共通のサーバをさらに備え、前記識別する指示は、該共通
    のサーバを介してすべての他の利用可能なノードおよび該ノードに取り付けられ
    たデバイスを動的に発見する指示をさらに含む、請求項23に記載のシステム。
  41. 【請求項41】 前記二つ以上のノードのうちの少なくとも一つは前記共通
    のサーバとして指定される、請求項40に記載のシステム。
  42. 【請求項42】 前記共通のサーバは前記ノードからの別々のデバイスであ
    る、請求項40に記載のシステム。
  43. 【請求項43】 前記共通のサーバにおいて、前記二つ以上のノードのうち
    の一つが前記ネットワークから外れたか否かを判定する生存通知用の指示をさら
    に含む、請求項40に記載のシステム。
  44. 【請求項44】 前記パケットベースのネットワークはデータパケットがノ
    ード間で流れることを可能にする任意のネットワークである、請求項23に記載
    のシステム。
  45. 【請求項45】 異なるネットワークプロトコルを用いて、前記二つ以上の
    ノードのうちの別々のノードがSANに通信可能に接続され得る、請求項23に
    記載のシステム。
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