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CN102111318B - 分配虚拟局域网资源的方法和交换机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种分配虚拟局域网(VLAN)资源的方法和基于以太网的光纤通道传输(FCF)交换机，其中方法包括：FCF交换机向相邻设备发送基于以太网的光纤通道初始化协议(FIP)报文，所述FIP报文携带相邻设备的虚拟存储局域网(VSAN)标识(ID)与VLAN ID和映射媒体访问控制(MAC)地址的对应关系，将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN。本发明能够节约VLAN资源。

Description

分配虚拟局域网资源的方法和交换机
技术领域
本发明涉及FCoE技术领域，特别涉及一种分配VLAN资源的方法和FCF交换机。
背景技术
光纤通道(FC，Fibre Channel)协议是应用在存储局域网(SAN，Storage AreaNetwork)中的高性能传输协议，在FC网络中，使用虚拟结构(Virtual Fabric)技术可以将整个网络划分成多个虚拟局域网(VSAN，Virtual Storage AreaNetwork)，不同的VSAN在逻辑上彼此隔离，相互之间不能进行数据访问；由于不同VSAN之间彼此隔离，故不同VSAN中设备的FC-ID地址可以重叠。
基于以太网的FC(FCoE，Fibre Channel over Ethernet)是通过Ethernet网络承载FC协议的技术，支持FCoE协议的交换机称为FCoE传输(FCF，FCoEForwarders)交换机，支持FCoE协议的通信实体设备称为以太节点(ENode)，ENode包括服务器和磁盘阵列等。
参见图1，图1为现有技术中FCoE网络的结构示意图。在图1中，整个网络被划分成2个VSAN，即VSAN 1和VSAN 2，一个VSAN内的ENode只能访问位于同一VSAN中的其它ENode。FCF交换机1和FCF交换机2分别有两个F端口，两个F端口的Access VSAN ID分别配置为VSAN1、VSAN2；E端口的配置Trunk VSAN1和VSAN2。
当FCF交换机收到ENode发送的FC报文后，为了在Ethernet网进行传输，需要将FC报文封装成Ethernet报文，不同VSAN内的FC报文可能在同一条Ethernet链路上进行传输。在FC协议层面上，使用VSAN ID来区分不同VSAN内的FC报文；为了避免报文地址冲突和安全性问题，在Ethernet协议层面上，也需要对不同VSAN的FC报文进行区分。
为了实现上述目的，在目前的FCoE协议中，将FC协议中的VSAN唯一映射到Ethernet不同的VLAN中，使VSAN和VLAN形成一对一的映射关系，从而通过不同VLAN对Ethernet报文的隔离达到在Ethernet网络中对不同VSAN的FC报文隔离的目的。
然而，由于VSAN和VLAN存在一对一的映射关系，这就要求为VSAN保留专门的VLAN，造成对VLAN资源的浪费。
发明内容
本发明提出一种分配VLAN资源方法，能够节约FCoE系统中的VLAN资源。
本发明还一种FCF交换机，能够节约FCoE系统中的VLAN资源。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种分配VLAN资源的方法，包括：
FCF交换机向相邻设备发送FIP报文，所述FIP报文携带相邻设备的VSANID与VLAN ID和映射MAC地址的对应关系，将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN。
一种FCF交换机，包括：
对应关系生成模块，用于生成相邻设备的VSAN ID与VLAN ID和映射MAC地址的对应关系；
FIP报文发送模块，用于向相邻设备发送携带所述对应关系的FIP报文，将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN。
综上可见，本发明提出的分配VLAN资源的方法和FCF交换机，在进行FCoE初始化协议(FIP，FCoE Initialization Protocol)交互的过程中，在FIP报文中携带相邻设备的VSAN ID与VLAN ID和映射MAC地址的对应关系，从而将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN，为多个VSAN分配同一个VLAN，节约了VLAN资源。
附图说明
图1为现有技术中FCoE网络的结构示意图；
图2为本发明实施例分配VLAN资源的方法流程图；
图3为本发明实施例FCoE-VSAN-MAPPING描述符的结构示意图；
图4为本发明实施例FCF交换机的结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种分配VLAN资源的方法，该方法的主要思想是：在FIP交互的过程中，将多个VSAN映射到同一个VLAN，使不同VSAN内的报文可以在同一个VLAN内传播；由于不同VSAN中设备的FC-ID可能重叠，为了不同保证FC-ID映射出的同一个VLAN中的MAC地址不会重叠，本发明设置VSAN ID与VLAN ID和映射MAC地址(以下将“映射MAC地址”具体为“FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址”进行举例)的对应关系。后续在将FC报文封装成Ethernet报文时，根据该FC报文中包含的VSAN ID查找对应的VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址；将FC报文的FC-ID作为MAC地址的低24位，将查找到的FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址作为MAC地址的高24位，从而映射出48位的MAC地址。这样，即使不同VSAN中存在相同的FC-ID的设备，由于不同VSAN所对应的FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址不同，这些VSAN中设备的FC-ID映射出的MAC地址也能够保证不同，从而避免了同一VLAN中地址重叠的问题。
以下参照附图，对本发明具体实施方式做详细介绍。
参见图2，图2为本发明实施例分配VLAN资源的方法流程图，该方法包括：在FCF交换机与ENode、或者FCF交换机与FCF交换机进行FIP交互的过程中，将VSAN ID与VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的对应关系携带在FIP报文中，将多个VSAN映射到同一个VLAN。具体过程可以为：
步骤201：ENode或FCF交换机向相邻的FCF交换机发送FIP发现请求(FIP Discovery Solicitation)报文；
步骤202：相邻的FCF交换机收到FIP Discovery Solicitation报文后，向该ENode或FCF交换机反馈FIP发现广播(FIP Discovery Advertisement)报文，在FIP Discovery Advertisement报文中携带VSAN ID与VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的对应关系。
为了携带VSAN ID与VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的对应关系，本发明实施例可以在FIP报文中增加FCoE-VSAN-MAPPING描述符，参见图3，图3为本发明实施例FCoE-VSAN-MAPPING描述符的结构示意图。在图3所示的描述符中，
Type用于表示该描述符的类型，取值为0fH；
Length用于表示该描述符的长度；
Map Number用于表示该描述符所包含的对应关系的个数；
图3所示的描述符中包含了三组VSAN ID与VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的对应关系，其中FCoE-VSAN-MAPPINGMAC地址的长度为24位。
当然，本发明也可以采用其它形式的描述符，用于携带VSAN ID与VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的对应关系，本发明对此不做限制。
上述实施例中，VSAN ID与VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的对应关系是携带于FIP Discovery Advertisement报文中进行发送的，本发明也可以将该对应关系携带于其他的FIP报文中进行发送。
后续相邻设备将FC报文封装成Ethernet报文时，可以根据该对应关系，将FC报文中的FC-ID映射成对应的MAC地址，采用该MAC地址作为Ethernet报文的地址。
具体的映射方式可以为：根据FC报文包含的VSAN ID查找上述对应关系，获取VSAN ID对应的FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址，将FC-ID作为MAC地址的低24位，将FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址作为MAC地址的高24位，从而得到映射出的MAC地址。
进一步地，该相邻设备可以根据该FC报文包含的VSAN ID查找所述对应关系，获取VSAN ID对应的VLAN ID，将该VLAN ID添加到Ethernet报文，就可以对Ethernet报文进行转发。
本发明还提出一种FCF交换机，参见图4，图4为本发明实施例FCF交换机的结构示意图，该FCF交换机包括：
对应关系生成模块401，用于生成相邻设备的VSAN ID与VLAN ID和映射MAC地址的对应关系；
FIP报文发送模块402，用于向相邻设备发送携带所述对应关系的FIP报文，将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN。
上述FIP报文发送模块402，具体可以用于向相邻设备发送携带预先设定的描述符的FIP报文，所述描述符包含所述对应关系。
上述FIP报文发送模块发送的FIP报文可以为FIP发现广播报文。
综上可见，本发明提出的分配VLAN资源的方法和FCF交换机，在进行FIP交互的过程中，在FIP报文中携带相邻设备的VSAN ID与VLAN ID和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的对应关系，从而将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN，为多个VSAN分配同一个VLAN，节约了VLAN资源。同时，由于采用VLAN和FCoE-VSAN-MAPPING MAC地址的组合划分VSAN，避免了同一VLAN中MAC地址重叠的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种分配虚拟局域网VLAN资源的方法，其特征在于，所述方法包括：
基于以太网的光纤通道传输FCF交换机向相邻设备发送基于以太网的光纤通道初始化协议FIP报文，所述FIP报文携带相邻设备的虚拟存储局域网VSAN标识ID与VLAN ID和映射媒体访问控制MAC地址的对应关系，将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FIP报文中携带对应关系的方式为：
在FIP报文中增加预先设定的描述符，该描述符包含所述VSAN ID与VLAN ID和映射MAC地址的对应关系。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述FIP报文为FIP发现广播报文。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送之前进一步包括：
所述FCF交换机接收来自所述相邻设备的FIP发现请求报文。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述相邻设备将接收的FC报文封装成以太报文时，根据所述对应关系，将所述FC报文的FC-ID映射为MAC地址，采用所述MAC地址作为所述以太报文的地址。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将FC报文的FC-ID映射为MAC地址的方式为：
根据所述FC报文包含的VSAN ID查找所述对应关系，获取所述VSAN ID对应的映射MAC地址，将所述FC报文的FC-ID作为MAC地址的低24位，将所述映射MAC地址作为MAC地址的高24位，形成MAC地址。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述相邻设备将接收的FC报文封装成以太报文之后，进一步包括：
根据所述FC报文包含的VSAN ID查找所述对应关系，获取所述VSAN ID对应的VLAN ID，将该VLAN ID添加到所述以太报文。
8.一种FCF交换机，其特征在于，所述FCF交换机包括：
对应关系生成模块，用于生成相邻设备的VSAN ID与VLAN ID和映射MAC地址的对应关系；
FIP报文发送模块，用于向相邻设备发送携带所述对应关系的FIP报文，将相邻设备所属的多个VSAN映射到同一个VLAN。
9.根据权利要求8所述的FCF交换机，其特征在于，所述FIP报文发送模块，用于向相邻设备发送携带预先设定的描述符的FIP报文，所述描述符包含所述对应关系。
10.根据权利要求8或9所述的FCF交换机，其特征在于，所述FIP报文发送模块发送的FIP报文为FIP发现广播报文。
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