分布式FCoE交换机中Fabric模块的设计与实现

发布时间：2020-08-26 05:23

【摘要】：随着计算机和网络技术的发展,以及对计算机处理能力和相关数据需求的不断增长,越来越多的信息被数据化,如何才能安全高效的存储这些数据成为一个新的课题,此时存储网络便应运而生。从此存储技术也从本地存储发展到网络存储——存储区域网络(SAN),存储区域网络(SAN)基于光纤通道协议(Fibre Channel Protocol,FCP),此协议是专为网络存储设计,利用高速光纤通道完成数据快速存储。为了解决光纤网络与以太网之间的通信成本和传输速率等问题,FCoE技术产生了。FCoE技术解决了光纤网络无法兼容以太网的问题,而实现FCoE技术的便是FCoE交换机。FCoE交换机使用FCoE技术让光纤通道协议运行在以太网中,使光纤网络与以太网的通信成本大大降低并且相互兼容。研究和开发网络存储中的FCoE技术和FCoE交换机具有十分重要的技术意义和广阔的市场前景。 本文是基于本人实习期间参于的真实项目进行撰写,主要是针对FC协议和FCoE协议进行研究和理解,进而开发FCoE存储交换机。课题的主要任务是完成基于FCoE一期项目进行二次开发,实现分布式FCoE交换机,而这其中包括对FC和FCoE协议的深入研究,对交换机原理的深入理解以及对分布式交换机结构的理解。本项目是以该通信公司的软件开发平台为基础,进行分布式FCoE交换机的开发。而作为项目的参与者,本人负责分布式Fabric模块的设计与实现。主要实现如下功能：响应板插入事件和备用板插入事件进行数据同步,保证数据实时一致,主控板升级为备用板后完成数据一致处理以及主控板,接口板和备用板之间的数据通信。整个项目的开发过程严格遵守CMMI4的软件开发流程完成软件的开发和测试工作,在项目开发与实现的过程中,运用了大量的C语言软件开发技术和技巧,包括回调函数技术、消息和事件机制和IPC技术等。在本项目的测试阶段,主要采用Python脚本语言完成测试用例的编写,本人全程参与了所有项目测试工作,包括单元测试和系统功能测试等。 本项目开发出的分布式FCoE交换机,是在原有集中式FCoE交换机基础之上针对提高可靠性和增强扩展性两方进行二次开发,使的在一台交换机上出现了主控板,备用板和接口板三种类型的主机板。备用板提高了交换机可靠性,在主控板出现错误时,使备用板升级成主控板,进而让交换机继续正常工作。接口板提高了交换机接口的扩展性,用户可以根据自身需要增加或减少接口数量,使得FCoE交换机功能更加强大。本人开发的分布式Fabric模块,实现了需求分析中的所有功能点。由于本项目是一个分布式项目,所以除了对协议的理解以外,还涉及了使用进程间通信机制——IPC, RPC等技术。因此,本文对了解分布式交换原理具有一定的实用价值,对于不熟悉存储网络技术或FCoE交换机的读者有一定的辅助作用,同时对于同行业的其他开发人员也有一定的参考价值。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TN915.05;TP333
【图文】：

图1一1分布式交换机时间的增长，备用板随之出现，布式设备中原来只有一块主控但出现备用板后，在主控板故式设备可以继续工作，大大提可靠性比起集中式交换机性能了开发分布式Fabric模块的oE二期研发工程中的一个项设计与实现，并对最终软件产了模块功能需求分析，概要设试，并在开发工作开始前完成

此外，FCoE交换机还支持TCP/IP协议族，可以与以太网中IP交换机组成LAN网络，并将服务器接入到以太网络，使服务器可以同时接入到以太LAN网络和SAN网络中，达到整合网络的目的。如图2一1所示。图2一 1FCoE交换机组网情景

2.1.3交换机组网目前52、N主要有两种组网，一种是基于FC(FibreChannel)光纤通道协组成的SAN网络—FC一SAN，另一种是基于iSCSI协议组成的伊SAN网络，FCSAN是目前为止应用最为广泛存储网络。在SAN网络中，通信双方是不对称的，在传输速度和运行性能上有大的不同点，一般来说SAN网络中一端是网络服务器，负责用户的链接应用的控制，把用户的上传数据处理后存储到存储设备上，另一端是磁盘存储设备，根据服务器请求进行数据存取操作。对于FCSAN来说，服务与磁盘之间通过高速光纤通道进行连接，这样既满足了存储设备大容量高率的运行要求，又满足了服务器对用户在协议层面上进行隔离的需求，避了不同类型报文之间的相互影响，提高了整个网络系统的运行效率。光纤通道的拓扑结构基本类型有3中:点对点(PointtoPoint)、仲环(ArbitratedLoop)和交换型结构(Fabrie)，分别对应图2一2、图2一3图2一4。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李跃春;;浅谈交换机故障的一般分类和排障步骤[J];科技信息(学术研究);2007年01期

2 朱小枫;EMX-500交换机系统带数据丢失的原因分析[J];电信技术;1995年05期

3 ;中国与AT＆T签订超大规模集成电路技术转让、交换机系统合资生产合同[J];电子展望与决策;1995年05期

4 夏晓丽;李敏;杜晓兰;;局域网交换机安全与维护[J];内蒙古气象;2008年05期

5 ;Avocent推出小型办公室空间节省型桌面KVM交换机系列[J];计算机与网络;2008年Z1期

6 李金龙;;S1240交换机的网络接通率浅析[J];硅谷;2011年12期

7 邬江兴;下一代宽、窄带混合交换机系统发展趋势与技术特征[J];通讯世界;1998年12期

8 杨中贤;;IXIA数据中心以太网(DCE)测试方案[J];电信网技术;2009年03期

9 郭莹;陈浩宁;;架设安全的交换机系统[J];黑龙江科技信息;2009年04期

10 司继印;;程控用户交换机系统室内工程设计[J];科学之友;2011年18期

相关会议论文 前10条

1 ;The study on the time effect and application of wettability of fabric treated by DBD plasma[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年

2 吕高锋;苏金树;孙志刚;崔向东;;IBS216Q交换机设计与实现[A];2010年第16届全国信息存储技术大会（IST2010）论文集[C];2010年

3 麦丹;;浅谈海口程控交换机置换工程的建设实施[A];海南省通信学会学术年会论文集（2005）[C];2005年

4 ;Soft-Sensing Method of Color Measurement in Batch Dyeing Process of Knitted Cotton with Reactive Dyes[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

5 吴兰;;湖北省通信设备及网络现状和发展前瞻[A];全国飞机与船舶通信导航学术研讨会论文集（下）[C];2000年

6 K.L.Mak;;Textile Fabric Flaw Detection Using Tensor Decomposition[A];第11届粤港机械电子工程技术与应用研讨会论文汇编[C];2010年

7 郑大永;李世清;;通信发展及终端设备市场[A];四川省通信学会1997年学术年会论文集[C];1997年

8 ;济钢焦化厂集中控制系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

9 马玲;;整合社会公共资源的智能社区服务中心[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会（论文集2）[C];2010年

10 顾莉莉;施有春;盛敏;;Alcatel OmniPCX 4400在钢铁企业中的应用[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 ;虚拟化将促进FCoE的推广[N];网络世界;2009年

2 深圳实验中学 龚建坤;交换机常见故障及排查[N];中国电脑教育报;2006年

3 本报记者 郭涛;FCoE：网络融合的下一个主战场[N];中国计算机报;2010年

4 王琨月 编译;FCoE使大型数据中心数据同步[N];网络世界;2009年

5 清水 编译;切分FCoE“蛋糕”[N];计算机世界;2010年

6 H3C网络及安全解决方案资深专家 李德刚;简化结构从FCoE开始[N];网络世界;2010年

7 《网络世界》记者 李夏艳;数据中心Fabric“Q”的飞跃![N];网络世界;2011年

8 《网络世界》记者 李夏艳;博科,Fabric 实践者[N];网络世界;2011年

9 ;千兆防火墙安全交换机系统[N];科技日报;2007年

10 本报记者 徐恒;FCoE市场激增 企业成并购热点[N];中国电子报;2010年

相关博士学位论文 前6条

1 胡晓娅;基于交换式以太网的网络控制系统研究[D];华中科技大学;2006年

2 徐艳华;双轴向交织纬编针织复合材料加工制造及其拉伸性能研究[D];东华大学;2011年

3 陈本源;基于交换式以太网的实时工业通信相关理论与技术研究[D];武汉理工大学;2010年

4 王春莹;聚酯低温等离子体表面改性及喷墨印花应用性能研究[D];江南大学;2011年

5 许同洪;轻薄型毛面料加工性能主成分分析及其超喂缝缩率预测[D];苏州大学;2011年

6 张一平;纬编针织物双向拉伸性能研究[D];东华大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 田旭;分布式FCoE交换机中Fabric模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年

2 孙丽丽;FCoE交换机Fabric配置状态机模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2010年

3 王雨蔷;FCoE交换机系统区域数据扩散模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年

4 黄睿;FCoE交换机ZONE数据库模块的设计和实现[D];北京邮电大学;2011年

5 任杰;周口市交换机集中监控系统设计[D];电子科技大学;2006年

6 王超;分布式FCoE交换机虚链路协商模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年

7 张皓;FCoE交换机系统配置映射管理等模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年

8 张羽讴;分布式FCoE交换机中路由模块和通用服务模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年

9 赵诗梦;FCoE交换机系统中ZONE数据备份模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年

10 张涛允;基于IEEE1588标准交换机的研究和设计[D];华北电力大学（北京）;2011年

本文编号：2804757