了解光纤通道

FC 交换矩阵

FC 交换矩阵是一种交换式网络拓扑，可使用 FC 交换机互连 FC 设备，通常用于创建 SAN。FC 交换机是第 3 层网络交换机，与 FC 协议兼容，转发 FC 流量，为 FC 交换矩阵的组件提供 FC 服务。FC 设备通常是服务器或存储设备，例如磁盘阵列。

称为 FCoE 转发器 （FCF） 的交换机执行 FC 交换机功能的子集。FCF 是第 3 层网络交换机，与 FC 协议兼容并转发 FC 流量，但不提供网络服务。

配置为 FCoE-FC 网关时，QFX3500 交换机充当 FC 交换机 FCF 功能的代理。该网关在以太网网络上提供 FCoE 设备对 FC 网络的访问，而无需 SAN 中的 FC 交换机支持以太网接口。网关不是 FCF，不提供 FC 服务。

FC 网络设计通常使用两个结构（双导轨拓扑）实现冗余。两个交换矩阵连接到边缘设备，但未连接，因此，如果一个结构中断，另一个结构可以继续提供连接。

FC 端口类型

QFX3500 交换机支持以下 FC 端口类型：

• N_Port — N_Port是 FC 设备（例如服务器或存储设备）节点上的端口，也称为节点端口。

• F_Port — F_Port是 FC 交换机上的端口，可连接到点对点连接中的 FC 设备N_Port。F_Ports也称为结构端口。

这些端口类型是可在 FC 交换矩阵中支持的现有 FC 端口类型的子集。

FC 交换机

FC 交换机为 FC 网络提供 FC 服务。FC 交换机转发第 3 层信息流。它们可以传输本机 FC 流量和其他流量（例如互联网小型计算机系统接口 （iSCSI） 或 FCoE）的组合，或者只能传输本机 FC 流量。当 FC 交换机支持 FCoE 时，它将 FCoE 终端功能与 FC 交换元素上的 FC 堆栈相结合。这又称为双堆栈交换机。

当 FC 交换机支持 FCoE 时，它们向 FCoE 设备上的 FCoE 节点 （ENodes） 提供虚拟 FC 接口，其形式为虚拟F_Ports （VF_Ports）。VF_Port是采用 ENode 虚拟N_Port （VN_Port） 的虚拟点对点连接中的端点。VF_Port模拟本机 FC F_Port并执行类似的功能。VF_Port是 FCoE 设备（例如以太网网络中的服务器和 FC SAN 中的存储设备）之间连接的中间端口。

支持 FCoE 的 FC 交换机至少包含一个与 FCoE 控制器配对的无损以太网媒体访问控制器 （MAC）。无损以太网 MAC 实施以太网扩展，以避免因拥塞而导致帧丢失。FCoE 控制器根据需要实例实例并终止虚拟端口实例。每个VF_Port实例都有一个连接到 ENode VN_Port的独特虚拟链路。

FCoE 支持还需要每个VF_Port连接一个 FCoE 链路端点 （LEP）。FCoE LEP 是映射到物理以太网接口上的虚拟 FC 接口。它在虚拟链路上传输和接收 FCoE 帧，并处理从 FC 交换机到 FCoE 设备的信息流的 FC 帧封装，以及对从 FCoE 设备收到的信息流进行帧解封装。

将 QFX3500 交换机配置为 FCoE-FC 网关时，网关将执行这些 FC 到以太网和以太网到 FC 的转换功能，使 FC 交换机不需要以太网 （FCoE） 端口。

适配器

FC 交换机和设备中的 FC 主机总线适配器 （HBA） 执行的功能与以太网交换机和设备中的以太网适配器类似。执行 FCoE 功能和 FCoE 设备的交换机具有支持本机 FC 和以太网功能的融合网络适配器 （CNA）。

N_Port ID 虚拟化 （NPIV）

FC 需要在 FC 交换机 （F_Port） 和每个主机N_Port之间建立唯一的点对点链路。为避免为每个F_Port使用一个物理链路来N_Port连接，端口连接必须虚拟化，以便在共享物理链路的同时保持逻辑分离。

FC 可通过将每个会话映射到虚拟化N_Port，为每个 FC 会话创建一个独立的虚拟链路，从而实现这一目标。此过程称为N_Port ID 虚拟化 （NPIV）。

NPIV 使每个虚拟链路看起来像一个专用的点对点链路。这样，单个 FC 设备上的多个 FC 设备和多个应用程序或虚拟机 （VM） 可以使用一个物理端口连接到 FC 交换机，而不是为每个连接使用物理端口。虚拟链路在单个物理连接上，在来自不同来源的信息流之间创建安全边界。

NPIV 的工作原理是为物理端口上的每个逻辑连接创建唯一的虚拟端口标识符。从概念上讲，这类似于将单个物理接口拆分为多个逻辑接口或子接口。虚拟端口标识符由该端口独特的全球名称 （WWN） 与 FC 交换机为虚拟连接分配的光纤通道 ID （FCID） 组合构成。这为每个唯一标识 FC 交换机链路的虚拟链路创建虚拟主机总线适配器 （HBA）。

FC 服务

将 QFX3500 交换机配置为 FCoE-FC 网关时，网关会将以太网网络中的 FCoE 设备连接到 FC 交换矩阵。网关不直接提供 FC 服务。网关登录 FC 交换矩阵并从 FC 交换矩阵获取 FC 服务，包括：

• 管理服务器

  • 区域服务器 — 定义哪些设备可以在 FC 交换矩阵中相互连接。

  • 结构配置服务器 — 了解 FC 交换矩阵拓扑和属性。

  • 策略服务器 — 分发管理、管理和控制对 FC 交换矩阵资源的访问的规则。

  • HBA 管理服务器 — 使用 FC 交换矩阵注册 HBA 信息。

• 域管理器 — 将域 ID 分配给虚拟交换机。

• 结构登录服务器 — 向网关提供登录服务，以便网关上的本机 FC 端口可对 FC 交换矩阵执行初始结构登录 （FLOGI）， 并针对以太网网络中的 FCoE 设备上的物理和虚拟端口进行后续结构发现 （FDISC） 登录。这包括向端口分配光纤通道 ID （FCID）。

• 名称服务器 — 发现、注册和未注册N_Port属性，包括连接到 FC 交换矩阵的网关上的本机 FC 端口属性。

• 事件服务器 — 验证传入事件以确保交易完整性。

• 时间服务器 — 维护 FC 交换矩阵中设备的常用时间。

• 结构控制器

  • 结构最短路径优先 （FSPF）— FC 交换矩阵为网关提供链路状态路径选择。

  • 状态更改通知 （SCN） / 注册状态更改通知服务器 （RSCN）— 在新设备联机、其他节点出现故障或在线节点更改影响系统操作时通知相应节点。