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FCoE协议FIP模块的设计与实现

作　者: 罗敏
导　师: 程保中
学　校: 北京邮电大学
专　业: 软件工程
关键词: 光纤通道 以太网光纤通道 光纤初始化协议 存储网络
分类号: TP393.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
引　用: 1次
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内容摘要


随着网络信息化的不断发展,信息系统中的关键业务数据已成为重要的资产。对关键的业务数据进行备份保护也变的更加重要。从90年代后期人们开始寻找存储网络化和智能化的方法,希望通过提高存储自身的数据管理能力,独立于主机系统之外,以网络方式连接主机和存储系统,以设备资源透明的方式为计算机提供数据服务,从而将数据管理的部分从应用负荷沉重的主机中分离出来。FC协议的目的正是通过SAN(存储局域网)的建立实现了这一分离过程。在计算与存储分离的实践中,人们逐渐发现性能、容量这些比较显而易见的存储系统要求,并不是对一个独立存储系统的全部要求。要达到存储系统独立的数据管理目标,对存储系统特性有如下要求：可靠性、可扩展性、兼容性、可管理型、性能和功能。FC协议目的是提供比以太网和TCP/IP协议更高速、高效的大数据传输性能。它的本质是一套提供高速传输的硬件与传输协议的集合。FC在存储局域网中的应用非常广泛,但是FC网络的缺点是设备成本高而且扩展性比较差。这样就出现了FCoE协议。通过FCoE协议借助以太网承载FC协议的应用实现I／O整合,从而达到减少投入成本的目的。要实现以太网承载FC协议,就必须让各个节点同交换机建立一条如光缆一样的点到点的通信信道,这就需要节点同交换机之间进行报文协商,然后建立起一条节点与交换机之间的虚链路。FIP协议正是用于虚链路的建立,维护及删除等各个过程。本文的主要目的是介绍FC项目中实现FIP模块的方法。为此本文首先对FC协议进行了简要的概述包括FC概况、一些基本概念的解释以及项目的基本介绍,其次主要描述了FCoE协议也包括相关的概念以及其实现的相关思路主要是三大模块FIP.FCM和VFC.紧接着详细的描述了FCoE协议的子协议FIP协议,此部分是该论文的重点,首先对FIP协议进行简单的介绍,包括FIP协议的作用与相关的报文的格式。接着按照软件工程的流程对FIP模块进行了功能需求分析,对需要实现FIP模块的各个功能点进行了描述,这里主要包括FIP模块的各个报文：请求发现报文、发现通告报文、FLOGI报文、LOGO报文、FKA报文、Clear报文。其中包括这些报文的含义,作用以及这些报文是如何在节点与交换机之间进行交互的,又是如何通过这些报文建立节点与交换机之间的信道通路即前面所说的虚链路。之后,本文针对FIP模块的功能需求对FIP模块的设计与实现进行了介绍,这部分主要包括两方面设计：一个是功能分解的设计；另一个是数据结构的设计。通过这两方面的设计对FIP模块的实现做详细的说明。最后对FIP模块的实现进行对应的测试,通过测试验证设计与实现的正确性。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章 引言  10-13
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 课题任务  11-12
  1.3 论文结构  12-13
第二章 FC与FCOE协议介绍  13-31
  2.1 FC协议概述  13-16
  2.2 FCoE协议  16-18
  2.3 虚拟FC口(VFC)  18-20
  2.4 FCM  20-22
  2.5 FIP  22-30
  2.6 本章小结  30-31
第三章 FIP模块需求分析  31-41
  3.1 虚链路  31-32
  3.2 虚链路的发现、实例化和维持  32-34
  3.3 虚链路实例的删除  34-35
  3.4 FIP功能需求详细说明  35-40
    3.4.1 发送非请求发现通告报文功能需求  35
    3.4.2 发送请求发现通告报文功能需求  35
    3.4.3 发送FLOGI LS_ACC报文功能需求  35-36
    3.4.4 发送FLOGI LS_RJT报文的功能需求  36-37
    3.4.5 发送LOGO LS_ACC报文功能需求  37
    3.4.6 发送LOGO LS_RJT报文功能需求  37
    3.4.7 发送clear报文功能需求  37-38
    3.4.8 接收发现请求报文功能需求  38-39
    3.4.9 接收FLOGI报文功能需求  39
    3.4.10 接收LOGO报文功能需求  39-40
    3.4.11 接收FKA报文功能需求  40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 FIP模块功能设计与实现  41-64
  4.1 FIP模块功能设计  41-46
  4.2 FIP模块数据结构设计  46-52
  4.3 FIP模块功能实现  52-63
    4.3.1 接收报文处理功能实现  52-58
    4.3.2 发送报文处理功能实现  58-63
  4.4 本章小结  63-64
第五章 FIP模块功能测试  64-68
  5.1 FIP模块测试说明  64
  5.2 FIP模块单元测试  64-65
  5.3 FIP模块系统测试  65-67
  5.4 本章小结  67-68
第六章 结束语  68-70
  6.1 论文工作总结  68
  6.2 问题和展望  68-70
参考文献  70-71
致谢  71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 通信规程、通信协议
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