[发明专利]一种自适应的光纤通道存储扩展流量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应的光纤通道存储扩展流量控制方法。

背景技术

灾难恢复和业务连续的重要性越来越被重视。有研究指出，一次48小时的存储系统中断可使一个数据密集企业倒闭，因此，远程存储网络扩展的需求日益递增。另外，存储资源和数据中心的整合、存储网络外包等应用也带动了存储网络扩展的需求。存储网络扩展即利用城域网或广域网MAN/WAN (Metropolitan Area Network/ Wide Area Network)扩展存储区域网SAN (Storage Area Network)的距离。信息技术标准国际委员会(INCITS)制定了存储扩展主干标准FC_BB，存储网络工业协会(SNIA)提出了多站点块存储扩展模型。存储扩展已成为存储领域新的研究与应用热点，已经有许多国际知名存储公司已研制出各自的存储扩展产品。

目前主流存储扩展方式包括基于IP、基于WDM(Wavelength Division Multiplexing)和基于SONET的存储扩展。存储扩展网关同时支持光纤通道FC(Fibre Channel，光纤通道)协议和相应的MAN/WAN协议，网关将存储扩展网络的流量控制划分成3个域，分别是网关与SAN之间的两个基于信用(Credit)的FC流量控制域和扩展网关之间的MAN/WAN流量控制域。现有的存储扩展标准未提供多种流量控制协议之间的同步机制，当MAN/WAN发生拥塞时将导致大量FC帧缓存于发送网关并导致其排队时延增加，当时延超过FC协议的超时门限值时，会引发FC帧序列(包含多个FC帧)的重传，大大降低存储扩展的性能。因此，需要对有有光纤通道存储扩展流量控制方法进行优化，以提高存储扩展性能及存储扩展对实时应用的适应性。

发明内容

为了解决传统存储扩展网关流量控制方法的不足，本发明提供一种的具有自适应性的光纤通道存储扩展流量控制方法的设计方案。

一种自适应的光纤通道存储扩展流量控制方法，包括以下步骤：（1）初始化步骤；（2）从缓冲区队列头中取出一个光纤通道帧，按广域网的协议格式进行封装，使用改进存储扩展流量控制协议通过存储扩展网关的广域网接口转发封装后的数据帧；（3）接收光纤通道帧。所述改进存储扩展流量控制协议包括存储扩展流量控制步骤以及缓冲区门限自适应调整步骤。

具体的，所述初始化步骤包括：设置Q_length=0; Q_low =2；Q_high =8； H_count=0；F_high=0；L_count = 2; add_length=0；其中，Q_length为接收端缓存队列的长度；Q_low为低门限值；Q_high为高门限值；F_high为队列高门限触发标志，当队列长度大于Q_high时置1，H_count为零时清零；H_count为当Q_length > Q_high期间网关停止Credit更新的次数；L_count为当F_high =1且Q_length < Q_Low期间，接收端每转发或处理一个FC帧所发出的Credit更新信号的数量；add_length为队列增减性标志，大于零时表示队列长度在增加，反之表示队列长度在减小。

更具体的，所述初始化步骤还包括，测量存储区域网络SAN与直接相连的存储扩展网关之间链路的单程往返时延                                                。

更具体的，所述存储扩展流量控制步骤包括：

（1）若缓冲区队列非空，则从缓冲区队列头中取出一个光纤通道帧，Q_length自减1，否则等待； 

（2）当Q_length ≤ Q_high 且F_high = 0时，存储扩展网关按照光纤通道协议向与之直接连接的光纤通道设备发送1个Credit更新信号；

（3）当Q_length ≥ Q_high 时，F_high = 1，H_count 自增1，存储扩展网关不向与之直接连接的光纤通道设备发送Credit更新信号；

（4） 当Q_length ＜ Q_low 且F_high = 1时，若L_count ≤ H_count，则存储扩展网关向与之直接连接的光纤通道设备发送L_count个Credit更新信号，同时H_count = H_count - L_count +1；若L_count ＞ H_count，则存储扩展网关向与之直接连接的光纤通道设备发送H_count个Credit更新信号，然后将H_count置0。

更具体的，所述缓冲区门限自适应调整步骤包括：