[發明專利]以太網光纖通道的流量控制方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201410136580.7
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN104980359A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: ?？藦?/a>
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/813;H04L12/861
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;梁麗超

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種以太網光纖通道的流量控制方法、裝置及系統。

背景技術

光纖通道（Fiber?Channel，簡稱為FC）是存儲局域網絡（Storage?Area?Network，簡稱為SAN）中應用最為廣泛的一種協議，即SAN中基于FC網絡傳輸數據。但是實現FC網絡需使用的交換機、網絡接口卡、以及線纜的數量較大，加之這些設備的成本較高，因而使得FC網絡的設備成本高、維護難度大、可擴展性差。為解決上述問題，現有技術利用以太網光纖通道（Fiber?Channel?over?Ethernet，簡稱為FCoE）協議，在以太網的基礎上承載FC協議，以將SAN和局域網（Local?Area?Network，簡稱為LAN）整合。

數據中心內大多數存儲陣列為FC目標器（FC?Target）時，FCoE啟動器（FCoE?Initiator）連接到無損以太網（Lossless?Ethernet），通過FCoE交換機（FCoE?Switch）將FC數據傳輸到FC?SAN，最終訪問FC目標器。但是，隨著FCoE標準的發展，開始出現了FCoE目標器（FCoETarget），FCoE啟動器可以直接通過無損以太網訪問FCoE?Target。

由于磁陣設備是一種共享資源，其前端端口比主機少的多，為了方便更多的主機接入，所以典型的SAN網絡必然會有SAN?switch接入，所以磁陣的典型組網是多臺主機連接一臺磁陣或一臺磁陣的一個端口；隨著網絡技術的快速發展，網絡業務對數據流的傳輸質量要求也越來越高，例如網絡語音業務和網絡視頻業務，都對數據流的突發、抖動等指標有著較高的要求。SAN業務數據流需要通過網絡中各級節點存儲轉發，在轉發過程中，網絡業務數據流的流量模型將會發生變化，突發、抖動等指標會降低。比如基于IP網絡的視頻業務，從視頻源端發送的數據流經過沿途節點的存儲轉發，其突發、抖動等指標會降低，超出了接收端的緩存處理能力，導致出現丟包、馬賽克等影響視頻質量的問題。

圖1是根據相關技術的磁陣組網結構示意圖，圖2是根據相關技術的磁陣組網的流量帶寬波動情況示意圖，如圖1所示，當兩臺主機H1，H2通過交換機的同一端口P3接入陣列一個端口T1時，由于主機H1到交換機P1的速率是10吉比特每秒（Gbps，簡稱為G）主機H2到交換機P2的速率是10G，而交換機P3到磁陣T1的速率只有10G，所以這種組網模塊在交換機與磁陣之前肯定有大量擁塞，導致主機H1和H2的應用程序的性能抖動。主機H1和H2的應用程序的流量帶寬會如圖2一樣波動。

相關技術的解決方案是使用無損以太網流控，基于802.1Qbb和802.3bd，實現了在全雙工點對點鏈路上基于優先級的流控功能。當前以太網使用PAUSE幀暫停也能達到無丟包的要求，但它會阻止一條鏈路上的所有流量，本質上會暫停整條鏈路?；趦炏燃壍牧髁靠刂疲≒riority-based?Flow?Control，簡稱為PFC）允許在一條以太網鏈路上創建8個虛擬通道，并為每條虛擬通道指定一個IEEE802.1P優先等級，允許單獨暫停和重啟其中任意一條虛擬通道，同時允許其它虛擬通道的流量無中斷通過。這一方法使網絡能夠為單個虛擬鏈路創建無丟包類別的服務，使其能夠與同一接口上的其它流量類型共存。

在相關技術的上述方案中，在交換機端口的8個隊列進行緩存（buffer）空間的分配，形成了網絡中8個虛擬化通道，數據流帶上自身的通道標簽（通過802.1P進行標識），buffer大小使得各隊列有不同的數據緩存能力。一旦出現瞬時擁塞（即某個設備的隊列緩存消耗較快，且超過一定閾值）設備即向數據進入的方向發送反壓信息，上游設備接收到反壓信息，會根據反壓信息指示停止發送或延遲發送數據，并將數據存儲在本地端口buffer；如果本地端口的buffer消耗超過閾值，則繼續向上游反壓，如此一級級反壓，直到網絡終端設備，從而消除網絡節點因擁塞造成的丟包。

可見，在相關技術的上述方案中，在本端檢測到擁塞時，通過發送暫停（PAUSE）幀通知對端暫時停止發送請求，PAUSE幀攜帶停止請求發送的時間長短信息及IEEE802.1P優先級向量信息，通知對端在上述時間段內暫時停止發送攜帶上述優先級的請求。