第二章 光纤通道协议介绍.doc

第二章 光纤通道协议介绍2.1 光纤通道协议簇FC协议簇中与交换机相关的主要协议包括: FC-FS、FC-LS、FC-SW、FC-GS。FC-FS协议对FC协议层次中FC-0、FC-1、FC-2层的功能进行了详细描述。各层的主要内容见2.2节。FC-LS详细描述了FC扩展链路服务（ELS），包括各个ELS请求的功能、帧格式及可能的ELS响应。FC-SW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。其中，交换机端口模型及其操作定义了FL、F、E、B端口的物理模型及操作；内部链路服务详细定义了在交换网配置过程中用到的各种链路服务帧（F类）；交换网配置过程分为：交换机端口初始化、主交换机选择、Domain_ID分配、Zoning合并以及路径选择五个部分；分布式服务定义了交换网为N端口提供的服务。FC-GS协议详细描述了FC协议所支持的一般类服务（Generic Service），并定义了用于支持这些一般类服务的辅助功能和服务。所描述的服务包括名字服务，管理服务，发现服务，时间服务和别名服务。2.2光纤通道协议模型和帧格式FC协议由一系列功能层次组成，如图2-1所示图2-1 FC协议功能层次FC-0层描述两个端口之间的物理链路，包括传输介质、连接器、发射机、接收机及其各自特性的规范。FC-1层描述了8B/10B编码/解码方案。采用8B/10B数据编码传送信息可以保证在低成本的电路上实现10-12比特误码率；可以维持总的DC平衡；编码比特流中不存在5个以上的相同比特，以减少直流分量有利于时钟恢复；可以从传送的编码数据中区分数据字和控制字。FC-2层为帧协议层，规定了数据块传送的规则和机制，包括服务类型、通信模型、分段重组、差错检测以及协调端口间通信所需要的注册/注销服务。FC-3层提供了一套对一个FC节点上的多个N端口都通用的服务，实现一对多的通信。FC-4层定义了光纤通道结构到已存在的上层协议如IP、SCSI等的映射。2.3 在线调试在协议处理机中的应用由于光纤通道协议处理机的复杂性、灵活性，使得协议处理机的调试变得非常困难。基于这种原因，光纤通道协议处理机除了完成光纤通道协议规定的功能以外，还应能够提供有效方便的验证和调试环境，包括监视交换机的工作状态，控制交换机工作到指定的状态等。鉴于光纤通道协议簇非常庞大，由于时间的关系，作者只完成了FC-FS(帧与信号)和FC-SW(交换)协议处理的监控设计。对FC-FS协议处理的监控主要通过F端口回环自检和各种部件状态的监视这两种手段来实现。F端口的回环自检又包括检测帧序列的定义，和自检状态机的设计。而处理机的状态统计包括CRC校验状态、信用状态、链路状态和超时差错检测状态监视。FC-FS协议处理主要包括端口间的同步，帧对FC协议层次中FC-0、FC-1、FC-2层的功能进行了详细描述。其中，FC-0层描述了两个端口之间物理链路的规范；FC-1层描述了8B/10B编码/解码方案，并规定了端口接收机和发射机的状态；FC-2层规定了数据块传送的规则和机制，包括协调端口间通信所需要的登录/登出服务，可能支持的服务类及不同服务类中的连接和信用管理规则，帧的格式、类型及不同类型的帧的响应，确保链路和数据完整性的差错检测和超时管理；此外，该协议还对光纤通道中的部分一般类服务做了简单介绍。2.4 snmp网络管理协议2.4.1概述简单网络管理协议（SNMP）是目前TCP/IP网络中应用最为广泛的网络管理协议。为不同种类的设备、不同厂家生产的设备、不同型号的设备定义一个统一的接口和协议，使得管理员可以使用统一的外观对这些需要管理的网络设备进行管理。SNMP使用的管理信息结构（SMI）和管理信息库（MIB）提供了一组监控网络元素的最小的，但功能强大的工具。它的结构十分简单，能够简单快速地实现。因而SNMP在网络管理领域得到了广泛的接受，已经成为事实上的国际标准。SNMP目前包括三个版本：SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3。2.4.2网络管理协议结构SNMP使用UDP作为传输层协议. UDP只提供无连接的服务, 因此SNMP不需要在代理和管理者之间保持联接. SNMP实体发送消息后不需等待应答, 可以继续发送其它消息或进行其它动作. SNMP并不要求消息的可靠性, 消息可能被底层的传输服务丢失， 因此可靠性的实现应由SNMP发送实体根据消息的重要性自行决定。SNMP的网络管理由三部分组成，即管理信息库MIB、管理信息结构SMI以及SNMP本身。2.4.3管理信息结构SMI所谓管理信息结构（Manage Information Structure）SMI，就是使用ASN.1来描述管理对象的方法和组织形式。2.4.4管理信息库MIB管理信息库MIB指明了网络元素所维持的变量（即能够被管理进程查询和设置的信息）。MIB给出了一个网络中所有可能的被管理对象的集合的数据结构。SNMP的管理信息库采用和域名系统DNS相似的树型结构，它的根在最上面，根没有名字。图2-2是管理信息库的一部分，它又称为对象命名（object naming tree）。图2-2 管理信息库SNMP的五种协议数据单元（1）get-request操作：从代理进程处提取一个或多个参数值（2）get-next-request操作：从代理进程处提取紧跟当前参数值的下一个参数值（3）set-request操作：设置代理进程的一个或多个参数值（4）get-response操作：返回的一个或多个参数值。这个操作是由代理进程发出的，它是前面三种操作的响应操作。（5）trap操作：代理进程主动发出的报文，通知管理进程有某些事情发生。SNMP TRAP的报文格式versioncommunityPDUSNMP报文格式EnterpriseAgent-addrgenerictrapspecifictraptimestampvariablebindingsTRAP PDUenterprise：产生该Trap的网络管理子系统，基于SysObjectID。如果是企业自定义的Trap，此值为企业在enterprise子树下的注册子树。agent-addr：产生Trap的被管理设备的网络地址（IP地址）。generictrap：正数类型。用于标识其他Trap的类型。意义的解释如下：coldStart Trap（0）：设备冷启动时发送的Trap，表明系统经过初始化，代理的配置或协议实体的配置有可能被改变。warmStart Trap（1）：热启动，代理的配置或协议实体的配置都没有被改变。linkDown Trap（2）：表明系统探测到本系统中有一个通信链路失败。linkup Trap（3）：表明系统探测到本系统中有一个通信链路恢复。authenticationFailure Trap（4）：授权失败，表明一个代理遇到一个授权失败的SNMP消息。实现SNMP协议必须实现该Trap的功能，但同时也必须实现选择组织该Trap发送的机制。egpNeighborLoss Trap（5）：EGP邻居丢失。EGP是外部网关协议，通过建立邻居关系维持通信。enterpriseSpecific Trap（6）：代理发现一个非上述事件的敏感事件，即扩展的Trap。该Trap具体的意义由specific-trap码解释。specifictrap：和generictrap一起标识扩展的Trap。timestamp：时间戳。系统从上次启动到系统产生该Trap的时间。variablebindings：变量绑定。为管理工作站提供更加详细的事件描述信息。TRAP定义语法IMPORTSObjectNameFROM RFC1155-SMI；TRAP-TYPE MACRO：= BEGINTYPE NOTATION：=“ENTERPRISE” value （enterprise OBJECT IDENTIFIER） VarPart DescrPart ReferPartVALUE NOTATION：= “value（VALUE INTEGER）”VarPart：=“VARIABLES”“”Vartypes“” | emptyVarTypes：=VarType | VarTypes