存储基础知识之Fibre Channel协议详解（八）

1、SAN Storage Area Network

SAN首先是一个网络，而不是指存储设备，这个网络专门是用来给主机连接存储设备用的，这个网络中有着很多的元件，它们的作用都是为了让主机更好的访问存储设备。

2、FC协议Fibre Channel或称网状通道或称FC网络或称FC互联

像TCP/IP一样，FC协议集同样具备TCP/IP协议集以及以太网的很多概念，这两个协议都遵循OSI的模型。

2.1、物理层作为高速网络的代表，其底层使用了同步串行传输方式，而且为了保证传输过程中的电直流平衡、时钟恢复和纠错等特性，其传输编码方式采用NMb编码方式。为实现远距离高速传输，传输介质起码要支持光纤。FC协议集中物理层的电气子层名为FC0，编码子层名为FC1。

2.2、链路层现代通信在链路层一般是成帧的，FC协议定义了24字节的帧头，这个24字节的帧头包含了寻址功能，传输保障功能。而TCP/IP协议这个帧头有42个以上的字节，这就是为什么FC协议比TCP/IP协议快。同时FC协议的MTC为2112字节而TCP/IP协议为1500字节，这也是另外一个为什么FC协议比TCP/IP协议快原因。FC协议的流控制策略一种为端到端的流控，一种是缓存到缓存的流控。

2.3、网络层

2.3.1、两种网络拓扑模式：FC-AL拓扑类似于以太网共享总线拓扑，是一条仲裁环路（Arbitral Loop）每个FC AL设备首尾相接构成了一个环路，一个环路能介入的最多节点是128个。Fabric拓扑类似于以太网交换拓扑，Fabric意思为网状构造，是一个网状交换矩阵。，这个寻址容量是2的24次方个。

2.3.2、寻址FC网络中的每个设备自身都有一个WWNN(World Wide Node Name)，这个WWNN一般被写入ROM中不能改变。每个FC设备的每个端口都有一个WWPN（World Wide Port Name,世界范围的名字)，也就是说这个地址在世界范围内是唯一的。WWPN地址长度是64位。FC网络中的每个接口都有一个Fabric ID，用这个ID而不是WWPN来嵌入链路帧中做路由。这个ID长24字节，分为高八位Domain ID（用来区分一个由众多交换机组成的大的FC网络中每个FC交换机本身）、中八位Area ID（用来区分同一台交换机上的不同端口组）、低八位Port ID（用来区分一个同端口组的不同端口号）。链路层和网络层统称为FC2

2.4、传输层

FC利用Exchange ID来区分上层程序。FC协议中有四种服务类型，Class1是一种面向连接的服务，为通信双方保留一条虚电路，以进行可靠传输；Class2类型提供一种带端到端确认的保障传输的服务，类型于TCP；Class3类型不提供确定，类似于UDP；Class4类型是一个在一条连接上保留一定的带宽资源给上层应用，而不是像Class1类型那样保留整个连接。传输层统称为FC4。

2.5、会话层、表示层、应用层

FC协议的上三层的确属于FC协议体系之中。

3、FC的七种端口类型

3.1、N端口和F端口

N端口和F端口专用于Fabric交换架构中，接入FC交换机的终端节点的端口为N端口，对应的交换机上的端口为F端口。

3.2、L端口

L端口指仲裁环上各个节点端口类型。

3.3、NL端口和FL端口

NL端口是开放环（即可以在环内节点通信，也可以和环外节点通信）中的一类端口，它具有N端口和L端口的双重能力，NL端口支持交换式光纤网登录和环仲裁。FL端口是FC交换机上用于连接开放仲裁环结构的中介端口

3.4、E端口

E端口是专门用于连接交换机和交换机的端口

3.5、G端口

G端口是万能端口，它可以转变上面讲到过的任何一种端口类型。

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