第四章FCSW协议分析Word版.docx

第四章FCSW协议分析Word版.docx

《第四章FCSW协议分析Word版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章FCSW协议分析Word版.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第四章FCSW协议分析Word版

第四章FC-SW协议分析

4．1主要内容

FC-SW-5协议主要定义了交换机端口模型及其操作、内部链路服务、交换网配置、路径选择、分布式服务，以及Zone的交换与合并等。

4．2内部链路服务（ILS）

详细定义了在交换网内部配置、路径选择等过程中用到的各种链路服务请求帧和响应帧（都是F类服务帧）。

主要包括：

a）交换链路参数（ELP）：

请求通过ISL直接相连的两个内部互连端口（E/B）交换链路参数，为端口建立可行的操作环境。

b）交换交换网参数（EFP）：

用于主交换机的选择和交换网内的地址分配。

c）Domain_ID指派（DIA）：

表示主交换机已经选择好，且DIA接收方的上行邻接交换机已经获得Domain_ID，接收方交换机可以向主交换机请求Domain_ID。

d）请求Domain_ID（RDI）：

普通交换机在接收到DIA后，才可发送RDI向主交换机申请Domain_ID。

e）建立双向通信连接（HLO）：

为建立与相邻交换机的双向通信，并发现通信的中断。

f）链路状态更新（LSU）：

传输链路状态记录，或是整个链路状态数据库，目的都是希望所有交换机之间都能保存有最新的链路状态记录。

g）链路状态应答（LSA）：

当接收到一个LSR时，回应一个LSA。

h）建立交换网（BF）：

请求对整个交换网重新配置，但这个重新配置是非破坏性的，它将清空Domain_ID_LIST，但交换机的Domain_ID的值不变。

i）重新配置交换网（RCF）：

请求对整个交换网重新配置，这种重新配置是破坏性的，它可能导致交换机地址的变化，而BF不会。

j）交换交换机性能（ESC）：

为交换机间提供了一种交换厂商和协议信息的机制。

但协议规定，交换机可以不支持ESC，可用“命令不支持”原因码的SW_RJT拒绝ESC。

k）检查E端口连通性（CEC）：

请求两个E端口（通过B端口相连）交换链路参数，为在这两个E端口以及它们所属的交换机间建立操作环境。

CEC对B端口来说是透明的，即B端口只是对其进行转发。

4．3交换网配置

交换网配置过程分五部分：

交换机端口初始化、主交换机选择、Domain_ID的分配、Zoning合并以及路径选择。

4．3．1端口初始化

端口初始化状态机对交换机端口进行配置，以确定其具体工作在FL、E/B、F中的某一种模式下。

此过程中用到了SW_ILS中的ELP、ESC、CEC等。

此外还涉及到FC-AL-2、FC-FS-2和FC-SP等其他相关协议。

交换机端口依次尝试将自己配置为：

FL端口、E/B端口或F端口。

如果无法配置为上述模式的任何一种，则此端口成为孤立端口。

端口初始化状态机如图4-1：

图4-1初始化状态机

以下是端口初始化状态机的图解如图4-2的a）、b）、c）、d）、e）、f）、g）所示：

1.初始化为FL端口

图4-2a）

2.初始化为B端口（不需要安全检查）

图4-2b）

3.初始化为E端口

图4-2c）

4.初始化为F端口

图4-2d）

5.初始化为“孤立端口”

图4-2e）

6.ELP成功，且LinkReset成功后，识别出此端口是一个E端口，并且它是与另一个B端口相连。

图4-2f）

7.重新进行端口初始化

图4-2g）

4．3．2主交换机选择

主交换机选择状态机描述了如何在一个交换网中选择一台主交换机。

其中用到了SW-ILS中的BF、RCF、EFP等。

交换机E端口之间相互发送BF，请求建立交换网。

如果BF不能成功完成，则尝试RCF重新配置交换网。

E端口接收到BF或RCF后，开始相互发送EFP，EFP载荷中包含有发送方交换机所认为的主交换机的名字及其优先级。

交换机之间通过反复的发送或转发EFP，并将最高优先级的（优先级数值较小的）交换机及其名字保存下来（替换本地交换机原有的），最终确定一台交换机为主交换机（接收的EFP载荷中的优先级及名字始终与自己原先所保存的一致）。

选定的主交换机将成为下一阶段域地址分配的管理者。

“交换机内部链路”中所定义的上行/下行主ISL（upstream/downstreamprincipalISL）也是在这个过程中确立的，它们将在后续的地址分配过程中用到。

主交换机选择状态机图4-3：

图4-3主交换机选择状态机

4．3．3Domain_ID的分配

Domain_ID是动态指派，且主交换机已经确定时，普通交换机就可以向主交换机（域地址管理者）请求Domain_ID。

主交换机将指派交换网中所有的Domain_ID。

该过程用到SW-ILS中的DIA、RDI等。

Domain_ID分配状态机图4-4：

图4-4分配状态机

（1）主交换机分配Domain_ID

主交换机确定后，它先给自己分配一个Domain_ID，然后通过它的所有E端口向其下行交换机发送DIA，通知它们主交换机已选择好，可以申请Domain_ID了。

发完DIA，主交换机开始等待RDIs。

主交换机处理从普通交换机发来的RDI请求，通过回送SW_ACC响应来分配Domain_ID。

主交换机每收到一个RDI后，如果RDI载荷的域地址字段为全0，则主交换机从自己所维护的域地址池中选出一个可用的Domain_ID分配出去；如果RDI载荷的域地址字段是非0（交换机期望获得的一个或多个Domain_ID），则主交换机先要判断这些期望的Domain_ID是否可用，如果可用则分配出去，否则回送一个带有原因码的拒绝。

主交换机每次分配一个Domain_ID后，都将通过它所有的主ISL发出EFP来通知其他交换机Domain_ID_List发生改变，如图4-5所示。

图4-5图解

（2）普通交换机申请Domain_ID

普通交换机从它的上行交换机接收到DIA，则表示主交换机已确定，并且该上行交换机的Domain_ID已经分配，本地交换机可以申请Domain_ID了。

接收到DIA后，本地交换机应清空自己原有的Domain_ID_List，再通过自己的上行主ISL发送一个RDI请求，并等待回应。

接收到对RDI的回应SW_ACC后，本地交换机就获得了Domain_ID（SW_ACC载荷中包含），接着它再通过自己所有的非主ISLs发送DIA。

DIA发送后，本地交换机就可能从一个或多个E端口接收到一个或多个RDI请求。

它应通过自己的上行主ISL转发此RDI请求。

之后，当本地交换机从它的上行主ISL接收到一个对RDI请求的回应SW_ACC时，它应将其转发给源RDI的发送方（通过接收到此RDI的那条下行主ISL）。

因为主交换机每次分配一个Domain_ID后都会向外发送EFP，所以普通交换机接收到此类EFP后，先要将自己的Domain_ID_List更新，然后再通过自己所有的下行主ISLs转发此EFP，如图4-6所示。

图4-6图解

4．3．4路径选择（FSPF）

交换网中的交换机通过相互交换各自的LSR来建立一个同步的链路状态数据库（LinkStateRecordDatabase），每台交换机都会根据链路的代价/权（LinkCost）计算出一条到达目的端口的最优路径（协议建议采用Dijkstra算法）。

最短路径优先（FSPF）用到HLO、LSU、LSA三种SW_ILS。

HLO是为了建立与相邻交换机的双向通信，并且发现通信的中断；LSU载荷中包含与路径选择相关的各条链路状态记录（LSR）；LSA是对LSU中响应的链路状态记录做出响应。

LSR描述了两台连接的交换机的连同性，其中包含了所有交换机用来路由数据的ISL，且每一条ISL都包含链路类型、连接的远端交换机Domain_ID、本地和远端E端口ID以及此ISL的链路权值。

每个LSR都由一个Link_State_ID（等于发送该LSR的交换机的Domain_ID）来标识。

交换机不能发送一个含有和自己不同Domain_ID的LSR。

交换机可以产生自己的一个源LSR，也可以转发同域中其他交换机产生的LSR。

同一时间可能有多个LSR在交换网中传递，但最终只有一个保存下来，交换机应及时替换掉旧的LSR。

LSR载荷中有多个字段用来标识判定哪个样本是最新的。

发送方将多个LSR打包在一个LSU中发送，接收方接收到LSU后，会对其中的每个LSR分别做出回应。

回应就是将对应的LSR的字段头回送，类似的，多个LSR的回应可以打包在一个LSA中回送。

链路状态数据库是FSPF的核心，每台交换机都保存有一个关于整个交换网链路状态的数据库，它会在整个交换网中周期性地同步。

原因有：

1）由于ISL连接或端口，数据库中LSR会改变；2）交换机加入或移出交换网；3）LSR会增加或移除；4）新的LSR样本会周期性的传送。

链路权值的计算：

LinkCost=S*（1.0625e12/SignalingRate）

S是一种管理设置因素，默认为1。

如果链路速度1.0625Gbit/s，LinkCost＝1.0*（1.0625e12/1.0625e9）=1000.

4．4分布式服务

分布式服务为连接到交换网的N端口提供一致的服务。

协议中定义了一个可供所有分布式服务通信的通用框架，同时定义了分布式名字服务器和分布式管理服务器到此通用框架的映射。

（注：

可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!

）