FC协议读书笔记
1、光纤通道的英文拼写是Fibre Channel；
2、FC的链路介质可以是光纤、双绞线或同轴电缆；
3、FC系统中设备的连接有三种拓扑方式：点对点方式(Point to Point)、交换方式(Fabric)、仲裁环方式(Arbitrated Loop)；
4、FC协议栈模型可以用下图来表示：
FC-0：物理层，定制了不同介质，传输距离，信号机制标准，也定义了光纤和铜线接口以及电缆指标
FC-1：定义编码和解码的标准
FC-2：定义了帧、流控制、和服务质量等
FC-3：定义了常用服务，如数据加密和压缩
FC-4：协议映射层，定义了FC底层协议与高层协议之间的映射，SCSI协议的映射是通过FCP来完成的
5、WWN 是一个64位的地址。WWN对于FC设备就像Ethernet的MAC地址一样，它们是由电器和电子工程师协会（IEEE）标准委员会指定给制造商, 在制造时被直接内置到设备中去的。
对于光纤交换机，我们使用Node WWN来标示交换机，它是唯一的；对于交换机的端口，我们使用Port WWN来标示交换机的端口。所以一个交换机有一个Node WWN和多个Port WWN。
6、每个端口有它独有的24位的地址。用这种24 位地址方案，我们得到了一
个较小的帧头，这能加速路由的处理。在基于交换的光纤环境中，交换机它本身负责分配和维持端口地址。当含有某WWN 的装置进入在某一个特定的端口上登录到交换机时,交换机将会分配端口的地址到那一个端口，而且交换机也将会维护那个端口地址和在那个端口上的设备的WWN 地址之间的关联。交换机的这一个功能是使用名字服务器（NAME SERVER）来实现的。
7、一个24个位的端口地址由三个部份所组成:
Domain:交换机本身的地址。一个字节最多允许256个可能的地址。因为有一些地址被保留(例如广播地址等)，实际上只有239个地址可用。
Area: 它提供256个地址。用于一个交换机的一组端口，而不能跨交换机。Port: 地址的最后部份提供256个地址，用于识别相连的N_Port 和NL_Port。可用的地址数目:Domain x Area x Ports =239 x 256 x 256=15,663,104个地址可以用。
二、FC-0层
三、FC-1层
四、FC-2层
1、光纤通道的数据单元叫做帧。一个光纤通道帧最大是2148字节。
光纤通道封装帧头
负载最多能有537个传输字（2112个字节），数据帧格式如下图所示。
FC-2的帧格式
帧内容域的数据长度是4字节的整数倍，当长度不足4字节的整数倍时将采用向内容域中填充1-3个字节，从而使其长度达到4字节的整数倍。内容域中字段描述如下图所示：
图4-3 帧内容
帧数据段中的可选报头是提供给FC-4层使用的
一个光纤通道字是4字节。在2148字节容量下，最多允许537字节。
帧头的组成部分，以及可选部分，列示如下：
SOF（1字）：帧开始.
帧头（24字节）：帧头决定使用何种协议，以及源和目的地址。
可选ESP帧头（8字节）：提供编码；包括SPI和ESP序列号
可选网络帧头（16字节）：这样你可以将FC-SAN连接到非FC网络
可选关联帧头（32字节）：不是光纤通道协议使用的，但可用于确定节点内的流程
可选设备帧头（最多64字节）：不是光纤通道协议使用的，用于特定应用程序载荷：数据，最多可达2048字节
可选填写字节（可变）：用于保证数据载荷的大小不超过字节界限
可选ESP尾（可变）：包含ESP检验值
CRC（4字节）：一个帧头CRC（循环冗余校验）和光纤通道数据字段
帧结束（4字节）：帧结束，并且表示是否是序列的最后一位
帧头字段的主要作用是唯一的标识帧。每个帧是由称为帧ID值的（S_ID,D_ID,OX_ID,RX_ID,SEQ_ID和SEQ_CNT）值来唯一地标识。
图2. 光纤通道帧头
路由控制（1字节）：起到归类帧的作用,包括两个四位的子字段，即：路由子字段和信息子字段,路由控制字段R_CTL 类别码如下表所示
R_CTL 类别码
目的标识符（3字节）：目的地光纤通道地址；
类专用控制/优先级（1字节）：用于与服务类型有关的帧处理。这个字段只在第1类和第4类帧中才有意义；
源点标识符（3字节）：来源地节点的光纤通道地址
类型（1字节）：该字段和R_CTL字段共同标识出帧的具体类型。首先通过R_CTL 字段标识出该帧是数据帧还是链路控制帧，再通过该字段进一步标识出帧的类型。例如当R_CTL＝0xh, TYPE=0Ah 则表示该帧为承载SCSI协议的数据帧；
帧控制（3字节）：控制帧处理的重要字段，对于不同的服务类型来说，相关的控制位有不同的值,同时控制字段的有效性也不同。F_CTL各字段的详细描述如下表所示：
F_CTL格式
序列ID（1字节）：序列号，由序列发起端分配；
数据字段控制（1字节）：表示是否有可选头部，以及其类型、大小。数据字段中定义的可选报头是：网络报头(Network Header)、关联报头(Association Header)和设备报头(Device Header)。对应位与所定义的附加报头如下表所示。
附加报头
序列数（2字节）：在一个序列中所传输的帧的数量；
发送端交换ID（2字节）：由发送端进行指定，是除了FFFFh以外的值
回复端交换ID（2字节）：由目标节点所指定
参数（4字节）：此字段与帧类型有关。对链路控制帧而言，参数字段给出链路控制帧的特定类型。对数据帧而言，参数字段包含相对偏转值。这规定从ULP 缓冲区与ULP基础地址的偏移。
2、FC-2层定义了4种数据传输单位：帧、帧序列、帧交换和数据包。
帧序列：表示一个上层协议数据单元，当上层协议的数据单元长度大于光纤通道数据帧负载的最大长度2112个字节时，则需要被分割成多个数据帧。序
列是从一个节点端口向另外一个节点端口单向发送的一个或多个相关
帧，每个帧都根据序列总数(SEQ-CNT)有一个在整个序列中唯一的序列
标识(SEQ-ID)；
帧交换：表示上层协议的一个操作。一个帧交换内只能有一个帧序列处于活动状态。交换是由一个或多个用作两个节点端口之间单一操作的非并发序列组成的．交换可以是单向的也可是双向的。不同交换之间可以有多个序列被同时激活；数据包：由一个或若干个帧交换组成。
3、所有命令都以专用字符K28.5作为开始。在FC-2层有帧定界符、原始信号、原始序列三种主要的命令。
●帧定界符(Frame Delimiters)
包括帧开始(SOF)和帧结束(EOF)命令集。例如：典型的SOF命令为K28.5 D2l.5 D23.0 D23.0、EOF命令为K28.5 D21.4 D21.6 D21.6 。
●原始信号(Primitive Signals)
包括空闲{Idle)和接收器准备(Receiver Ready，R-RDY)命令集。当一个可操作的节点端口准备好发送或接收数据时，一个表示空闲命令的原始信号会被发送；当接口缓冲区准备好接收数据帧时，一个表示接收器准备的原始信号会被发送。
●原始序列(Primitive Sequence)
是一组被连续地重复发送的命令集，用于表示节点端口特定的状态或端口逻辑状态。当一个原始序列被节点端口接收或识别，节点端口回复个相应的原始序列或空闲命令。识别一个原始序列需要连续地检测3个相同命令集的实例。典型的原始序列有FC-l层的OLS、NOS、LR、LRR状态命令。
4、FC提供不同的服务以满足不同的数据传输要求。FC一共定义了6种服务类型，基于FC的SCSI协议采用的是类型3的服务。用户可根据应用的传输特性，如：数据包的长度，传输持续时间等，选择相应的服务：
(1) 服务类型I(Class I)：面向连接，按序发送，有确认，高带宽、高吞吐量；
接收端对每一个接收到的正确数据帧发一个确认帧给发送端。对不正确或丢失的数据帧，接收端发一个否认帧给发送端，发送端会重发。在服务类型I中数据帧是依照原始顺序被发送到目的节点端口的。下图描述了类型I服务的处理流程。
图4-5 类型I服务的处理流程
(2)服务类型Ⅱ(ClassⅡ)：无连接，无序，有确认；
服务类型Ⅱ允许一个或多个通道的带宽被多个源的多个数据帧所共享。交换拓扑网可能不保证数据帧的传送顺序。如果数据帧因为拥塞而不能被适当地传送，接收端口会返回一个繁忙信号帧或拒绝信号帧给发送端，数据帧将被重新发送。类型Ⅱ服务中，数据发送端和接收端没有专用的通道，数据可能经过不同速度的中间连接，中间节点可能需要缓存来保存来不及发给下一个节点的数据。下图描述了类型Ⅱ服务的处理流程。
图4-6 类型Ⅱ服务的处理流程
(3)服务类型Ⅲ(ClassⅢ) ：无连接，无确认，用于实时传输；
因为不需要发送确认消息，所以可以提供更快速地传输。服务类型Ⅲ不关心数据的错误，由更高层负责进行错误回复和重排失序后的数据传输。下图描述了类型Ⅲ服务的处理流程。
图4-7 类型Ⅲ服务的处理流程
(4)服务类型Ⅳ(Clas sⅣ) ：面向连接，部分带宽，有序；
类型Ⅰ服务中，两个N端口的全部通信带宽都用于类型Ⅰ的服务。而建立类型4服务时，N端口可以只用一部分带宽建立与另一N端口的专用通信通道。相对于两个N端口之间建立一个虚拟线路（virtual circuit）。实际上是两个单向的虚拟线路，两个方向可能有不同的通信带宽。一个N端口可与多个N端口间建立多个类型4的服务。
(5)服务类型Ⅴ(Clas sⅤ)的服务在光纤通道标准中还没有完全定义好；
(6)服务类型Ⅵ(Clas sⅥ)：提供多播的功能
发送端把数据发送到多播服务器（类型Ⅰ的服务），多播服务器再负责把数据帧复制成多份，分别发送给多个接收端口（类型Ⅵ的服务）。想接收多播数据的端口可以和别名服务器注册，多播服务器就会把数据发送到注册的端口。
5、流控依靠于上层的分类服务，服务类型I的数据帧使用端对端的流控，服务类型Ⅲ使用缓冲对缓冲的流控，服务类型Ⅱ既使用端对端的流控．又使用缓冲对缓冲的流控。流控是由序列发起者(源)端口和序列接收者(目的)端口使用信任量(Credit)和信任总量(Credit Count Credit_ CNT)来进行管理的。
信任量：分配给发送端口的缓冲区数；
信任总量：指的是没有被序列接收者确认的数据帧数；
端对端的流控：用以协调节点端口之间的数据帧流。序列接收者通过返回一个确认帧给序列发起者，以表示接收到了合法的数据帧；当序列接收者的缓冲区相对于接收的数据帧不够时，也就是端对端信任量(End to End Credit．EE_ Credit)小于接收的数据帧数时，序列接收者会返回一个繁忙信号帧给序列发起者；而当序列接收者收到一个错误的数据帧时，序列接收者会返回一个错误信号帧给序列发起者，然后再由序列发起者返回一个端对端的信任总量(End to End Credit Count. EE_ Credit_ CNT)。端对端流控的最初信任量是在节点端口登录时分配的；
缓冲对缓冲的流控：用于控制调节节点端口与交换端口之间或点对点拓扑中两个节点端口之间的的数据帧流。每个端口有责任管理缓冲对缓冲的信任总量(Buffer to Buffer . Credit Count BB - Credit_ CNT)。缓冲对缓冲的信任量(Buffer to Buffer Credit，BB-Credit)在节点端口登录交换网络时分配。序列接收者通过向序列发起者发送接收器准备(R—RDY)信号帧，以通知序列发起者是否有空闲的缓冲区用于接收数据帧。——————————————————————————————————
第二章光纤通道协议介绍 2.1 光纤通道协议簇 FC协议簇中与交换机相关的主要协议包括: FC-FS、FC-LS、FC-SW、FC-GS。 FC-FS协议对FC协议层次中FC-0、FC-1、FC-2层的功能进行了详细描述。各层的主要内容见2.2节。 FC-LS详细描述了FC扩展链路服务（ELS），包括各个ELS请求的功能、帧格式及可能的ELS响应。 FC-SW协议主要定义了交换机端口模型及其操作、内部链路服务、交换网配置、路径选择、分布式服务，以及Zone的交换与合并等。其中，交换机端口模型及其操作定义了FL、F、E、B端口的物理模型及操作；内部链路服务详细定义了在交换网配置过程中用到的各种链路服务帧（F类）；交换网配置过程分为：交换机端口初始化、主交换机选择、Domain_ID 分配、Zoning合并以及路径选择五个部分；分布式服务定义了交换网为N端口提供的服务。 FC-GS协议详细描述了FC协议所支持的一般类服务（Generic Service），并定义了用于支持这些一般类服务的辅助功能和服务。所描述的服务包括名字服务，管理服务，发现服务，时间服务和别名服务。 2.2光纤通道协议模型和帧格式 FC协议由一系列功能层次组成，如图2-1所示 图2-1 FC协议功能层次 FC-0层描述两个端口之间的物理链路，包括传输介质、连接器、发射机、接收机及其各自特性的规范。 FC-1层描述了8B/10B编码/解码方案。采用8B/10B数据编码传送信息可以保证在低成本的电路上实现10-12比特误码率；可以维持总的DC平衡；编码比特流中不存在5个以上
的相同比特，以减少直流分量有利于时钟恢复；可以从传送的编码数据中区分数据字和控制字。 FC-2层为帧协议层，规定了数据块传送的规则和机制，包括服务类型、通信模型、分段重组、差错检测以及协调端口间通信所需要的注册/注销服务。 FC-3层提供了一套对一个FC节点上的多个N端口都通用的服务，实现一对多的通信。 FC-4层定义了光纤通道结构到已存在的上层协议如IP、SCSI等的映射。 2.3 在线调试在协议处理机中的应用 由于光纤通道协议处理机的复杂性、灵活性，使得协议处理机的调试变得非常困难。基于这种原因，光纤通道协议处理机除了完成光纤通道协议规定的功能以外，还应能够提供有效方便的验证和调试环境，包括监视交换机的工作状态，控制交换机工作到指定的状态等。 鉴于光纤通道协议簇非常庞大，由于时间的关系，作者只完成了FC-FS(帧与信号)和FC-SW(交换)协议处理的监控设计。对FC-FS协议处理的监控主要通过F端口回环自检和各种部件状态的监视这两种手段来实现。F端口的回环自检又包括检测帧序列的定义，和自检状态机的设计。而处理机的状态统计包括CRC校验状态、信用状态、链路状态和超时差错检测状态监视。 FC-FS协议处理主要包括端口间的同步，帧对FC协议层次中FC-0、FC-1、FC-2层的功能进行了详细描述。其中，FC-0层描述了两个端口之间物理链路的规范；FC-1层描述了8B/10B编码/解码方案，并规定了端口接收机和发射机的状态；FC-2层规定了数据块传送的规则和机制，包括协调端口间通信所需要的登录/登出服务，可能支持的服务类及不同服务类中的连接和信用管理规则，帧的格式、类型及不同类型的帧的响应，确保链路和数据完整性的差错检测和超时管理；此外，该协议还对光纤通道中的部分一般类服务做了简单介绍。 2.4 snmp网络管理协议 2.4.1概述 简单网络管理协议（SNMP）是目前TCP/IP网络中应用最为广泛的网络管理协议。为不同种类的设备、不同厂家生产的设备、不同型号的设备定义一个统一的接口和协议，使得管理员可以使用统一的外观对这些需要管理的网络设备进行管理。SNMP使用的管理信息结构（SMI）和管理信息库（MIB）提供了一组监控网络元素的最小的，但功能强大的工具。它的结构十分简单，能够简单快速地实现。因而SNMP在网络管理领域得到了广泛的接受，已经成为事实上的国际标准。 SNMP目前包括三个版本：SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3。
1 FC结构和概念 1.1 概述 FC逻辑上是一个高性能的双向点到点的串行数据传输通道，在物理上它可 以通过交换网互联连接多个通讯节点也就是N端口，也可以以点到点的形 式连接。FC协议由一系列的功能层组成，FC-PH由相关的功能层FC-0， FC-1，FC-2组成。 ?FC-0层（物理层）由传输介质、发送机和接收机及接口组成。物理层规定了多种介质在不同速率下工作的驱动接收能力。 ?FC-1层（编码层）进行8B10B编码。 ?FC-2规定了端到端数据块的传输机制。FC-2层协议应管理下列容： a)交换的激活和终止 b)序列的启动和终止 c)X_ID分配和重新分配 d)序列主动权 e)SEQ_ID的分配 f)分段和重组
g)序列 h)帧的序列计数SEQ_CNT i)帧序列错误的检测 j)帧序列错误的报告（3类服务除外） ?FC-3层提供了一组FC节点上多个N端口的通用服务（基本链路服务，扩展的链路服务，F4层链路服务） ?FC-4层ULP到FC的映射组成FC-4层，是FC中的最高层 FC节点 一个FC节点node如上图所示，节点可支持一个或多个N端口和一个或多个FC-4层协议，每个N端口包括FC-0，FC-1，FC-2层的功能，FC-3层选择性的为多个N端口和FC-4层提供通用服务。
1.2 拓扑结构 点到点结构 交换网结构
仲裁环结构 NL端口：具有仲裁功能的N端口 FL端口：具有仲裁功能的F端口 1.3 交换网 交换网的主要功能是从源N端口中接收帧，并按帧中给出的地址标识符寻 找目的N端口。每个N端口通过链路连接到交换网上。每个N端口都有一 个唯一的N端口地址标识符。FC-2层定义了交换网与所连接的N端口间的 协议。
一、基本概念 SCSI，小型计算机系统接口，基于client-server模型，client（initiator）将命令发送给server（target），server处理命令后回传结果给client。由于要传送命令必然要用到相应的传输协议，iSCSI就是其中的一种传输协议，除此之外还有FC等。 iSCSI也就是SCSI over IP，使用TCP/IP协议来传递SCSI命令与响应，其借用现有的互连网来实现SCSI通讯，成本低，管理、使用方便。 iSCSI也有initiator和target，分别对应于SCSI的initiator和target，iSCSI initiator 与target使用TCP进行通信从而实现了SCSI的initiator与target之间的通信。 如何使用iSCSI来传递SCSI命令与响应呢？首先要明白SCSI target中包含许多LU（逻辑单元），每一个SCSI命令都有其目标LU，这些LU负责对针对其的SCSI命令进行处理与响应。iSCSI有自己的PDU，在iSCSI initiator端，其包含SCSI initiator下发给其的LUN（逻辑单元号码）及SCSI命令（CDB），在被作为TCP的数据部分传递到iSCSI target 端后由SCSI target根据LUN将SCSI命令投放到目标LU中，LU在处理命令后把响应结果递交给SCSI target，SCSI target再将其递交给iSCSI target，iSCSI target把结果封装成iSCSI PDU，再使用TCP回传给iSCSI initiator，iSCSI initiator再将结果递交给上层SCSI initiator，如图1所示： 图1.iSCSI协议层次 iSCSI Device: 利用iSCSI传递服务子系统进行传递的SCSI设备。 iSCSI Node: iSCSI节点表示一个iSCSI启动器或者iSCSI目标器。在一个网络实
理解光纤通道（FC）的核心，包括其命名格式和位址机制，可以帮助人更好的理解SAN。要全面了解所有有关协议的知识才能够快速浏览问题并找出问题所在。虽然通过图形界面，鼠标点击和有限的知识也可能解决问题，但是这显然并不是好方法。因此我们在这里学习一下光纤通道协议。 在此重复：光纤通道并不是SCSI的替代；一般而言SCSI是光纤通道的上层。有些跑题，现在进入正题。光纤通道一般是指FC-PHY层：FC0-FC2，在我们的上一篇文章已经有过简短提及。术语FCP，即光纤通道协议，是指对SCSI的界面协议或FC-4层映射。我们这里讨论的是光纤通道的内在工作原理，而不是指光纤通道协议。 光纤通道的数据单元叫做帧。即使光纤通道本身就有几个层，大部分光纤通道是指第2层协议。一个光纤通道帧最大是2148字节，而且光纤通道帧的头部比起广域网的IP和TCP来说有些奇怪。光线通道只使用一个帧格式来在多个层上完成各种任务。帧的功能决定其格式。相比我们在IP世界中的概念，光纤通道帧格式是奇特而且奇妙的。 光纤通道帧起始于帧开始（SOF）标志，随后是帧头部，这个一会进行描述。数据，或光纤通道内容，紧随其后，然后是帧结束（EOF）。这样封装的目的是让光纤通道可以在需要时被其他类似于TCP的协议所承载。 图1. 光纤通道封装帧头 光纤通道帧本身，在大小上颇有不同。在图1你可以看到我们之前提到过的SOF和EOF。光纤通道帧头奇特之处是它是字导向的，而且一个光纤通道字是4字节。在2148字节容量下，最多允许537字节。 帧头的组成部分，以及可选部分，列示如下： SOF（1字）：帧开始. 帧头（24字节）：帧头决定使用何种协议，以及来源和目的地地址。其变量取决于所使用
几种协议及接口介绍 我们知道，在早期的SAN存储系统中，服务器与交换机的数据传输是通过光纤进行的，因为服务器是把SCSI指令传输到存储设备上，不能走普通LAN网的IP协议，所以需要使用FC传输，因此这种SAN 就叫FC-SAN，而后期出现了用IP协议封装的SAN，可以完全走普通LAN网络，因此叫做IP-SAN，其中最典型的就是现在热门的ISCSI。 这两种方式都需要对数据块进行繁重的读包解包操作，因此高性能的SAN系统是需要在服务器上安装一块专门负责解包工作以减轻处理器负担的网卡，这种网卡大家就叫它HBA卡，它除了执行解包工作外当然还可以提供一个光纤接口（如果是iSCSI HBA卡就是提供普通的RJ45接口）以用于跟对应的交换机连接；另外，HBA物理上你可以把它当作网卡一样插在PCI或者PCI-E槽位里，因此这种设备的用法非常相一张网卡，很多人也就把它跟普通网卡或普通的光纤网卡混淆了。当然，有的iSCSI HBA卡就可以当作普通网卡来用，不过从价格上考虑这是非常奢侈的。 HBA的常规定义：就是连接主机I/O总线和计算机内存系统的I/O适配器。按照这个定义，像显卡就是连接视频总线和内存，网卡就是连接网络总线和内存，SCSI-FC卡就是连接SCSI或者FC总线和内存的，它们都应该算是HBA。HBA卡有FC-HBA和iSCSI HBA将来还有其他HBA卡，但是，HBA通常用在SCSI。Adapter(适配器)和NIC用于FC；而NIC也会用于以太网和令牌环网。 其实，网卡是大家常提到的一个类型设备的总称，是指安装在主机里，通过网络连接线（双绞线、光纤线缆、同轴电缆等）与网络交换机（以太网交换机、FC交换机、ISCSI交换机等）、或与其它网络设备（存储设备、服务器、工作站等）连接，从而形成一个网络的硬件设备。 那么，光纤网卡这个称呼到底是不是指光纤口HBA卡呢？ 实际上大家常说的光纤网卡指的就是光纤通道网络里的HBA卡。 因传输协议的不同的，网卡可分为三种，一是以太网卡，二是FC网卡，三是iSCSI网卡。 ?以太网卡：学名Ethernet Adapter,传输协议为IP协议,一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输，接口模块一般为SFP（传输率2Gb/s）和GBIC（1Gb/s）,对应的接口为SC、ST和LC。电口目前常用接口类型为RJ45,用来与双绞线连接，也有与同轴电缆连接的接口，不过现在已经用的比较少了。 ?FC网卡：一般也叫光纤网卡，学名Fibre Channel HBA。传输协议为光纤通道协议，一般通过光纤线缆与光纤通道交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输，接口模块一般为SFP（传输率2Gb/s）和GBIC（1Gb/s）,对应的接口为SC和LC。电口的接口类型一般为DB9针或HSSDC。 ?ISCSI网卡：学名ISCSI HBA，传输ISCSI协议，接口类型与以太网卡相同。 大家说的“光纤网卡”一般是指FC HBA卡，插在服务器上，外接存储用的光纤交换机；而光口的以太网卡一般都叫做“光纤以太网卡”，也是插在服务器上，不过它外接的是带光口的以太网交换机。
竭诚为您提供优质文档/双击可除 fc协议zone 篇一：第二章光纤通道协议介绍 第二章光纤通道协议介绍 2.1光纤通道协议簇 Fc协议簇中与交换机相关的主要协议包括:Fc-Fs、 Fc-ls、Fc-sw、Fc-gs。Fc-Fs协议对Fc协议层次中Fc-0、Fc-1、Fc-2层的功能进行了详细描述。各层的主要内容见2.2节。 Fc-ls详细描述了Fc扩展链路服务（els），包括各个els请求的功能、帧格式及可能的els响应。 Fc-sw协议主要定义了交换机端口模型及其操作、内部链路服务、交换网配置、路径选择、分布式服务，以及zone 的交换与合并等。其中，交换机端口模型及其操作定义了Fl、F、e、b端口的物理模型及操作；内部链路服务详细定义了在交换网配置过程中用到的各种链路服务帧（F类）；交换网配置过程分为：交换机端口初始化、主交换机选择、domain_id分配、zoning合并以及路径选择五个部分；分布式服务定义了交换网为n端口提供的服务。Fc-gs协议详细
描述了Fc协议所支持的一般类服务（genericservice），并定义了用于支持这些一般类服务的辅助功能和服务。所描述的服务包括名字服务，管理服务，发现服务，时间服务和别名服务。 2.2光纤通道协议模型和帧格式 Fc协议由一系列功能层次组成，如图2-1所示 图2-1Fc协议功能层次 Fc-0层描述两个端口之间的物理链路，包括传输介质、连接器、发射机、接收机及其各自特性的规范。 Fc-1层描述了8b/10b编码/解码方案。采用8b/10b数据编码传送信息可以保证在低成本的电路上实现10-12比特误码率；可以维持总的dc平衡；编码比特流中不存在5个以上 的相同比特，以减少直流分量有利于时钟恢复；可以从传送的编码数据中区分数据字和控制字。 Fc-2层为帧协议层，规定了数据块传送的规则和机制，包括服务类型、通信模型、分段重组、差错检测以及协调端口间通信所需要的注册/注销服务。 Fc-3层提供了一套对一个Fc节点上的多个n端口都通用的服务，实现一对多的通信。Fc-4层定义了光纤通道结构到已存在的上层协议如ip、scsi等的映射。 2.3在线调试在协议处理机中的应用
f c光纤通道协议总结https://www.doczj.com/doc/d3876930.html,work Information Technology Company.2020YEAR
1 FC结构和概念 1.1 概述 FC-4 映射层 FC-3 通用服务 FC-2 信号协议 FC-1 传输协议 FC-0 接口/介质 FC逻辑上是一个高性能的双向点到点的串行数据传输通道，在物理上它可以通过交换网互联连接多个通讯节点也就是N端口，也可以以点到点的形式连接。FC协议由一系列的功能层组成，FC-PH由相关的功能层FC-0，FC-1，FC-2组成。 FC-0层（物理层）由传输介质、发送机和接收机及接口组成。物理层 规定了多种介质在不同速率下工作的驱动接收能力。 FC-1层（编码层）进行8B10B编码。 FC-2规定了端到端数据块的传输机制。FC-2层协议应管理下列内容： a)交换的激活和终止 b)序列的启动和终止 c)X_ID分配和重新分配 d)序列主动权 e)SEQ_ID的分配 f)分段和重组 g)序列 h)帧的序列计数SEQ_CNT i)帧序列错误的检测 j)帧序列错误的报告（3类服务除外） FC-3层提供了一组FC节点上多个N端口的通用服务（基本链路服务， 扩展的链路服务，F4层链路服务） FC-4层ULP到FC的映射组成FC-4层，是FC中的最高层FC节点
一个FC节点node如上图所示，节点可支持一个或多个N端口和一个 或多个FC-4层协议，每个N端口包括FC-0，FC-1，FC-2层的功能，FC- 3层选择性的为多个N端口和FC-4层提供通用服务。 1.2 拓扑结构 点到点结构
交换网结构 仲裁环结构 NL端口：具有仲裁功能的N端口 FL端口：具有仲裁功能的F端口 1.3 交换网 交换网的主要功能是从源N端口中接收帧，并按帧中给出的地址标识符寻找目的N端口。每个N端口通过链路连接到交换网上。每个N端口都有一个唯一的N端口地址标识符。FC-2层定义了交换网与所连接的N端口间的协议。
1 2 FC结构和概念 2.1 概述 FC-4 映射层 FC-3 通用服务 FC-2 信号协议 FC-1 传输协议 FC-0 接口/介质 FC逻辑上是一个高性能的双向点到点的串行数据传输通道，在物理上它可以通过交换网互联连接多个通讯节点也就是N端口，也可以以点到点的形式连接。FC协议由一系列的功能层组成，FC-PH由相关的功能层FC-0，FC-1，FC-2组成。 FC-0层（物理层）由传输介质、发送机和接收机及接口组成。物理层规定了多种介质在不同速率下工作的驱动接收能力。 FC-1层（编码层）进行8B10B编码。 FC-2规定了端到端数据块的传输机制。FC-2层协议应管理下列内容： a)交换的激活和终止 b)序列的启动和终止 c)X_ID分配和重新分配 d)序列主动权 e)SEQ_ID的分配 f)分段和重组 g)序列 h)帧的序列计数SEQ_CNT i)帧序列错误的检测
j)帧序列错误的报告（3类服务除外） FC-3层提供了一组FC节点上多个N端口的通用服务（基本链路服务，扩展的链路服务，F4层链路服务） FC-4层ULP到FC的映射组成FC-4层，是FC中的最高层 FC节点 一个FC节点node如上图所示，节点可支持一个或多个N端口和一个或多个FC-4层协议，每个N端口包括FC-0，FC-1，FC-2层的功能，FC-3层选择性的为多个N端口和FC-4层提供通用服务。
2.2 拓扑结构 点到点结构 交换网结构 仲裁环结构NL端口：具有仲裁功能的N端口
FL端口：具有仲裁功能的F端口 2.3 交换网 交换网的主要功能是从源N端口中接收帧，并按帧中给出的地址标识符寻找目的N端口。每个N端口通过链路连接到交换网上。每个N端口都有一个唯一的N端口地址标识符。FC-2层定义了交换网与所连接的N端口间的协议。 交换网包括两个或更多的F端口，每个F端口可连接到一个N端口上。 连接交换子网用于在F端口间和F端口与N端口间建立专用连接。 无连接交换子网用于在F端口间和F端口与N端口间进行多路复用。 2.4 构造块 FC-2层中定义的构造块有：帧，序列，交换，协议。 序列由一个或多个数据帧及其响应组成。交换由一个或多个序列组成。交换可以单向的，也可以是双向的。ULP使用FC进行数据交换之前须完成登录，登录完成后，ULP就可以使用FC 直到登录实效为止。 ?帧：分为数据帧和链路控制帧 ?序列：由一组数据帧和链路控制帧组成，序列单向发送。序列级的错误恢复由FC-2层以上的层完成。每个序列都分配了一个SEQ_ID。 ?交换：由一个或多个非并发序列组成。交换可以在一个1类专用连接中完成，也可以跨多个1类连接。交换的双方都分配了一个交换标识符OX_ID ,RX_ID。 ?协议：提供的协议如下 a)原语序列协议 b)交换网登录协议 c)N端口登录协议
1 FC结构与概念 1.1 概述 FC逻辑上就是一个高性能的双向点到点的串行数据传输通道,在物理上它可 以通过交换网互联连接多个通讯节点也就就是N端口,也可以以点到点的形 式连接。FC协议由一系列的功能层组成,FC-PH由相关的功能层 FC-0,FC-1,FC-2组成。 ?FC-0层(物理层)由传输介质、发送机与接收机及接口组成。物理层规定了多种介质在不同速率下工作的驱动接收能力。 ?FC-1层(编码层)进行8B10B编码。 ?FC-2规定了端到端数据块的传输机制。FC-2层协议应管理下列内容: a)交换的激活与终止 b)序列的启动与终止 c)X_ID分配与重新分配 d)序列主动权 e)SEQ_ID的分配 f)分段与重组 g)序列 h)帧的序列计数SEQ_CNT i)帧序列错误的检测 j)帧序列错误的报告(3类服务除外) ?FC-3层提供了一组FC节点上多个N端口的通用服务(基本链路服务,扩展的链路服务,F4层链路服务) ?FC-4层ULP到FC的映射组成FC-4层,就是FC中的最高层
FC节点 一个FC节点node如上图所示,节点可支持一个或多个N端口与一个或 多个FC-4层协议,每个N端口包括FC-0,FC-1,FC-2层的功能,FC-3层选 择性的为多个N端口与FC-4层提供通用服务。 1.2 拓扑结构 点到点结构
交换网结构 仲裁环结构 NL端口:具有仲裁功能的N端口 FL端口:具有仲裁功能的F端口 1.3 交换网 交换网的主要功能就是从源N端口中接收帧,并按帧中给出的地址标识符寻 找目的N端口。每个N端口通过链路连接到交换网上。每个N端口都有一 个唯一的N端口地址标识符。FC-2层定义了交换网与所连接的N端口间的 协议。
第三章FC-FS 协议分析 FC-FS 协议对FC 协议层次中FC-0、FC-1、FC-2层的功能进行了详细描述。其中，FC-0层描述了两个端口之间物理链路的规范；FC-1层描述了8B/10B 编码/解码方案，并规定了端口接收机和发射机的状态；FC-2层规定了数据块传送的规则和机制，包括协调端口间通信所需要的登录/登出服务，可能支持的服务类及不同服务类中的连接和信用管理规则，帧的格式、类型及不同类型的帧的响应，确保链路和数据完整性的差错检测和超时管理；此外，该协议还对光纤通道中的部分一般类服务做了简单介绍。以下是对FC-1及FC-2层的主要内容所作的整理和总结。 3．1 端口状态 3．1．1 接收机状态机 失同步状态 复位状态 无无效传输字 状态 第一个无效传输字 状态 第二个无效传输字 状态 第三个无效传输字 状态 字同步获得状态 1 24 4 4 43 6 7 6 6 6 6 图3-1 接收机状态图 图3-1为接收机的状态转换图，其中，对各个状态转换条件的定义为： a ） 转换1：上电； b ） 转换2：获得字同步； c ） 转换3：检测到一个无效传输字；
d）转换4：检测到信号丢失； e）转换5：检测到两个连续的无效传输字； f）转换6：强制接收机复位； g）转换7：退出接收机复位情况； 3．1．2 端口状态机 图3-2端口状态机 图3-2为FC端口的状态机，对各状态的说明如下。 激活状态：端口完成链路初始化或链路复位协议之后进入该状态，并在该状态下传送和接收帧与原语信号。 链路恢复状态：支持1类服务的端口不能确定自己连接状态并想中止所有专线连接时进入该状态，以复原一条链路，例如当N端口A确定已与B建立连接时却接收到N端口C发送过来的带有SOFc1、SOFi1或SOFn1的帧；分为LR发送（LR1）、LR接收（LR2）、LRR接收（LR3）三个状态。 LR原语序列的传输因服务类的不同而不同。1类服务中，撤销专用连接，端到端信用（N 端口管理）复位到登录值，本地F端口进入LR接收状态，并通知远程F端口向连接的另一N端口发送LR原语序列。2类和3类服务中，N端口或F端口中缓冲区到缓冲区信用复位到登录值，F端口应处理或丢弃与连接到N端口的输出光纤的接收缓冲区中的任何1类连接请求帧、2类或3类帧，2类的端到端信用不受影响。 链路故障状态：端口检测到严重错误条件，例如不在离线状态时同步丢失超时，不在离线状态时信号丢失，或在链路复位期间R_T_TOV超时的时候进入该状态，分为NOS接收（LF1）、NOS发送（LF2）两个状态，这两个状态下的端口更新链路错误状态块中相应的错误计数器。LF1状态下的F端口撤销专用连接，并通知远程F端口向连接的另一N端口发送LR原语序列。 离线状态：在接通电源或内部复位后链路初始化协议完成之前，第一个OLS有序集发送之后，OLS原语序列接收并识别之后端口进入该状态，该状态下的端口不记录接收机错误，分为OLS发送（OL1）、OLS接收（OL2）和OLS等待（OL3）三个状态。在下一步操作前，端
FC协议读书笔记 1、光纤通道的英文拼写是Fibre Channel； 2、FC的链路介质可以是光纤、双绞线或同轴电缆； 3、FC系统中设备的连接有三种拓扑方式：点对点方式(Point to Point)、交换方式(Fabric)、仲裁环方式(Arbitrated Loop)； 4、FC协议栈模型可以用下图来表示： FC-0：物理层，定制了不同介质，传输距离，信号机制标准，也定义了光纤和铜线接口以及电缆指标 FC-1：定义编码和解码的标准 FC-2：定义了帧、流控制、和服务质量等 FC-3：定义了常用服务，如数据加密和压缩 FC-4：协议映射层，定义了FC底层协议与高层协议之间的映射，SCSI协议的映射是通过FCP来完成的 5、WWN 是一个 64位的地址。WWN对于FC设备就像Ethernet的 MAC地址一样，它们是由电器和电子工程师协会（IEEE）标准委员会指定给制造商, 在制 造时被直接内置到设备中去的。
对于光纤交换机，我们使用Node WWN来标示交换机，它是唯一的；对 于交换机的端口，我们使用Port WWN来标示交换机的端口。所以一个交换机有 一个Node WWN和多个Port WWN。 6、每个端口有它独有的 24位的地址。用这种 24 位地址方案，我们得到 了一 个较小的帧头，这能加速路由的处理。在基于交换的光纤环境中，交换机它本身 负责分配和维持端口地址。当含有某 WWN 的装置进入在某一个特定的端口 上登录到交换机时,交换机将会分配端口的地址到那一个端口，而且交换机也将 会维护那个端口地址和在那个端口上的设备的WWN 地址之间的关联。交换机 的这一个功能是使用名字服务器（NAME SERVER）来实现的。 7、一个 24个位的端口地址由三个部份所组成:
光纤通道协议与SCSI协议 2009-11-03 15:30 光纤通道协议是否只能传输SCSI协议？能否传输TCP之类的协议？这些协议是什么关系？ 没有明白，但是可以参考一篇文章介绍现有的关系： 光纤网卡和HBA卡的区别 在讨论这个问题的时候，需要先说清楚一个问题：我们知道，在早期的SAN存储系统中，服务器与交换机的数据传输是通过光纤进行的，因为服务器是把 SCSI指令传输到存储设备上，不能走普通LAN网的IP协议，所以需要使用FC传输，因此这种SAN就叫FC-SAN，而后期 出现了用IP协议封装的 SAN，可以完全走普通LAN网络，因此叫做IP-SAN，其中最典型的就是现在热门的ISCSI。 这两种方式都需要对数据块进行繁重的读包解包操作，因此高性能的SAN系统是需要在服务器上安装一块专门负责解包工作以减轻处理器负担的网卡，这种网卡大家就叫它HBA卡，它除了执行解包工作外当然还可以提供一个光纤接口（如果是iSCSI HBA卡就是提供普通的RJ45接口）以用于跟对应的交换机连接；另外，HBA物理上你可以把它当作网卡一样插PCI 或者PCI-E槽位里，因此这种设备的用法非常相一张网卡，很多人也就把它跟普通网卡或普通的光纤网卡混淆了。当然，有的iSCSI HBA卡就可以当作普通网卡来用，不过从价格上考虑这是非常奢侈的。 HBA的常规定义：就是连接主机I/O总线和计算机内存系统的I/O适配器。按照这个定义，像显卡就是连接视频总线和内存，网卡就是连接网络总线和内存，SCSI-FC卡就是连 接SCSI或者FC总线和内存的，它们都应该算是HBA。HBA卡有FC-HBA和iSCSI HBA将来还有其他HBA卡，但是，HBA通常用在SCSI。Adapter（适配器）和NIC用于FC；而NIC也会用于以太网和令牌环网。 其实，网卡是大家常提到的一个类型设备的总称，是指安装在主机里，通过网络连接线（双绞线、光纤线缆、同轴电缆等）与网络交换机（以太网交换机、FC交换机、ISCSI交换机等）、或与其它网络设备（存储设备、服务器、工作站等）连接，从而形成一个网络的硬件设备。 那么，光纤网卡这个称呼到底是不是指光纤口HBA卡呢？ 实际上大家常说的光纤网卡指的就是光纤通道网络里的HBA卡。 因传输协议的不同的，网卡可分为三种，一是以太网卡，二是FC网卡，三是iSCSI网卡。 以太网卡：学名Ethernet Adapter，传输协议为IP协议，一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输，接口模块一般为SFP（传输率2Gb/s）和GBIC（1Gb/s），对应的接口为SC、ST和LC。
f c光纤通道-协议总结https://www.doczj.com/doc/d3876930.html,work Information Technology Company.2020YEAR
1 FC结构和概念 1.1 概述 FC-4 映射层 FC-3 通用服务 FC-2 信号协议 FC-1 传输协议 FC-0 接口/介质 FC逻辑上是一个高性能的双向点到点的串行数据传输通道，在物理上它可以通过交换网互联连接多个通讯节点也就是N端口，也可以以点到点的形式连接。FC协议由一系列的功能层组成，FC-PH由相关的功能层FC-0，FC-1，FC-2组成。 FC-0层（物理层）由传输介质、发送机和接收机及接口组成。物理层 规定了多种介质在不同速率下工作的驱动接收能力。 FC-1层（编码层）进行8B10B编码。 FC-2规定了端到端数据块的传输机制。FC-2层协议应管理下列内容： a)交换的激活和终止 b)序列的启动和终止 c)X_ID分配和重新分配 d)序列主动权 e)SEQ_ID的分配 f)分段和重组 g)序列 h)帧的序列计数SEQ_CNT i)帧序列错误的检测 j)帧序列错误的报告（3类服务除外） FC-3层提供了一组FC节点上多个N端口的通用服务（基本链路服务， 扩展的链路服务，F4层链路服务） FC-4层ULP到FC的映射组成FC-4层，是FC中的最高层FC节点
一个FC节点node如上图所示，节点可支持一个或多个N端口和一个 或多个FC-4层协议，每个N端口包括FC-0，FC-1，FC-2层的功能， FC-3层选择性的为多个N端口和FC-4层提供通用服务。 1.2 拓扑结构 点到点结构