[发明专利]一种以太网网络设备及其转发FCoE数据方法

说明书

技术领域

本发明涉及FCoE技术领域，尤其涉及一种以太网网络设备及其转发FCoE数据方法。

背景技术

以太网网络设备根据数据帧中的物理地址(即MAC(Media Access Control，媒体接入控制)地址)和MAC地址转发表(MAC地址与交换机端口的对应关系表)来实现数据的转发。端口聚合技术是指将网络设备的多个端口绑定在一起作为一个聚合端口使用，绑定后聚合端口的带宽相当于所有组成端口带宽的总和，被绑定端口间通过使用负载均衡发送数据，该技术提高了网络设备的转发能力和线路可靠性，因此常被用于以太网网络设备中使用。

如图1所示，服务器H1与网络设备A连接；服务器H2中包含有网卡M和N，所述网卡M、网卡N对应的MAC地址分别为MAC_M、MAC_N，并且所述网卡M、网卡N分别与网络设备A的端口a、b相连接，网络设备A将所述端口a、b绑定在一起。对于网络设备A来说，绑定后的端口a和b相当于一个聚合端口c，而网卡M和网卡N不再使用自身的MAC地址，而是都使用同一虚拟MAC地址MAC_O，在网络设备A的MAC地址转发表中存在MAC_M、MAC_N、MAC_O，且所述MAC_M、MAC_N、MAC_O都对应聚合端口c。当服务器H1向网卡M、N发送ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)请求时，网卡M、N通过ARP响应报文返回虚拟MAC地址MAC_O，这样服务器H1向网卡M、N发送的以太网数据帧中包含的目的MAC地址都为MAC_O，这些数据帧到达所述网络设备A时，网络设备A根据MAC地址转发表找到MAC_O对应的聚合端口c，也就是所述两个绑定在一起的端口a、b，然后将数据流负载均衡到端口a和b上去，最终到达服务器H2。上述网络设备A采用端口聚合转发以太网数据的过程具有如下特点：

1)在负载均衡的过程中，针对特定数据帧，可能从端口a发出，也可能从端口b发出；

2)由于负载均衡后，数据帧在不同链路上的传输速度可能不一样，因此服务器H2接收数据帧的先后顺序可能和数据帧发送的先后顺序不一致，例如：发送数据帧顺序为AABBCCDD，而接收到的数据帧顺序为ABCDABCD；

3)在对以太网数据帧进行负载均衡的切换过程中，可能产生短时间的数据帧丢失。

由于绑定端口后，网络设备A的MAC地址转发表中虚拟MAC地址MAC_O与聚合端口c相对应，因此不论数据帧被负载均衡到哪个端口上，都能到达服务器H2；并且由于以太网传输是基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)的，所以服务器H2能够将接收的以太网数据帧进行重组，按照发送顺序还原出来，并且保证了即使在丢包的情况下也能够重新传输，直到所有数据都安全正确的传输到目的地。

FC(Fiber Channel，光纤通道)协议是一种为存储系统设计的高速存储网络协议，当前仅用于在存储设备的互联之中，譬如服务器与磁盘阵列之间。FC协议定义的传输网络(以下简称FC网络)与以太网是两种完全不同类型的网络，在FC网络中，每个设备都具有全局唯一的WWN(World Wide Name，全球唯一名字)地址和FCID地址，其中，WWN地址的末48位为设备的MAC地址，FC协议定义的数据帧(以下简称FC数据帧)通过源设备的FCID地址(源FCID地址)和目的设备的FCID地址(目的FCID地址)实现端到端的传输。

为了解决在以太网上传输FC数据帧的问题，现有技术提出了FCoE(Fiber Channel over Ethernet，以太网光纤通道)协议，在以太网中引入FCoE协议，将FC数据帧封装成为能够在以太网中传输的FCoE数据帧，这样FC数据帧就可以在以太网中以FCoE数据帧的形式进行传输。

FCoE协议规定了以太网传输FCoE数据帧的处理过程，图2所示为在服务器H、网络设备A(没有采用端口聚合)和存储设备磁盘阵列S之间传输FCoE数据帧的示意图，如图2所示，服务器H的MAC地址为MAC_H，FCID地址为FCID_H，磁盘阵列S的MAC地址为MAC_S，FCID地址为FCID_S，当所述服务器H向所述磁盘阵列S发送FCoE数据帧，所述FCoE数据帧中间经过网络设备A(对应MAC地址为MAC_A)的转发处理，该过程具体涉及以下内容：