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FC总线基础知识(1)

FC美国标准化委员会(ANSI)的X3T11组于1988年提出的高速串行传输总线解决了并行总线SCSI在同一大协议平台框架下,遇到的技术瓶颈可以映射出更多FC-4上层协议。FC它具有通道和网络的双重优点,具有高带宽、高可靠性、高稳定性、抗电磁干扰等优点,能提供非常稳定可靠的光纤连接,易于构建大型数据传输和通信网络,FC航电的应用主要包括:FC-AE、FC-AV(ARINC818)协议有两个大分支。

  • 高带宽、多媒体、长距离传输:串行传输速率已从1开始Gbps 提高到4Gbps ,适用于不同模块之间的大规模应用数据(如音频、视频数据流)交换;
  • 可靠性和实时性:多种错误处理策略,32位CRC 验证,利用不同的优先级来满足不同的报纸要求,解决媒体访问控制的冲突,传输误码率低于10-12,端到端传输延迟小于10us(微秒)支持传感器数据传输的非响应方式;
  • 统一性和可扩展性:节点可以方便地增加和减少,以满足不同的应用程序需求。拓扑结构灵活,支持多层系统连接,并利用高层协议映射来提高兼容性和适应性。SCSI、IP、ATM为了有效降低物理器件和附加设备的类型,降低经济成本,将协议映射到光纤通道上;
  • 开放式互联,遵循统一的国际标准。

FC以光纤、铜缆或屏蔽双绞线为传输介质,低成本铜缆传输距离为25m,多模光纤传输距离0.5km,单模光纤传输距离为10km;

,具有大量连续数据传输要求的节点,可提供最大带宽,实现全双工连接。

,数据在环路的一个方向上传输。仲裁环只有一对端口在任何时候通信。只有当环处于空闲状态时,环中的设备才能通过仲裁获得仲裁环的使用权。一个或多个仲裁环的网络结构可以形成混合结构。

,同时允许多个设备进行高速通信。每个终端的端口通过点对点双向连接连接到交换机端口,每个端口可以最大限度地连接到交换机端口。

光纤通道可根据需要配置成上述三种混合网络,以最大限度地提供灵活性。

光纤通道(FC)它是一种高吞吐量、低延迟、包交换和面向连接的网络技术。整个标准系列仍在发展,用于航空领域-航空电子系统环境工程(FC-AE)定制了5种协议规范,分别是:无签名匿名消息传输(FC-AE-ASM)、MIL-STD-1553高层协议(FC-AE-1553)(FC-AE-VI)、FC轻量协议(FC-AE-FCLP)、远程直接存储器访问协议(FC-AE-RDMA)。

FC光纤通道5层协议:

FC-0:连接物理介质的界面、电缆等。;定义编码和解码标准。规定了各种介质和相关的驱动和接收器,可以以各种速度运行;

FC-1:传输协议层或数据链接层,编码或解码信号。该代码类型将控制字节与数据字节分离,简化比特、字节和字同步;使用8b10b一组8位数据通过光纤发送的信息转换为10位传输字符。

FC-2.网络层,光纤通道的核心, 定义帧、流控、服务质量等。

1)拓扑,包括 两种模式,分别是FC-AL和Fabric

FC-AL:类似于共享总线拓扑,连接方式为仲裁环路,每条 FC-AL设备首尾相连构成环路,每环路最多128个节点。 Fabric: (Fabric-网状结构)类似于交换拓扑,是网状交换矩阵。其转发效率比FC-AL高,矩阵中All节点可点到点通信,架构总带宽为All端口带宽之和.

2)寻址,和 Ethernet端口MAC地址相似,每个FC网中设备本身就有一个WWNN(该地址在世界范围内是唯一的)。每个FC交换机上的端口有自己的端口WWPN地址。FC应处理交换机FC协议的顶层。

FC-3:定义了数据加密和压缩等常用服务。它用于光纤通道节点的多个N端口。

FC-4.协议映射层定义了光纤通道与上层应用之间的界面,主要协议是FC-SCSI(SCSI-3),IPI-3命令集映射,FC链路封装(FC-LE),FC-ATM,FC-V。

:将上层发送的一定数量的位流包装在头尾传输。

一帧是光纤通道连接中数据包的最小单位

每帧包括开始分隔符,大小为 24 固定帧头的字节,各种可操作服务头,从 0 到 2112 个字节的长度灵活的有效载荷,一个帧标准循环冗余码校验和一个结束分隔符。序列是从一个 N 另一个端口 N 一个或多个相关帧单向传输到端口,序列单向传输。交换由一个或多个非并发序列组成,可以是单向或双向的。

光纤通道端口类型

在光纤通道协议中,端口是通信的基本单元。所谓端口是通过光纤通道链路和相邻端口进行数据通信的节点内硬件实体。根据端口位置和拓扑结构,光纤通道协议定义了以下类型的端口:

1.N端口和 F端口:基于Fabric,;N-Node终端节点一端的接口;F-Fabric为相应交换机端的接口.

(FC终端 )N——F(FC交换机).

2.L端口 :基于FC-A;L口是AL中ALL-Node的端口类型(LOOP).

私有环 _封闭,不能与环外通信.

开放环 _开放,可与环外通信.

3.NL端口和 FL端口:基于FC-AL开放环;NL有N、L嘴的双重能力;FL是连接Fabric和AL的中介口.

只有 NL口-Node与环外通信.

NL与环外通讯时 ,不需MAP,只要Tunnel过程即可

L口与环外通讯时 ,需要MAP映射(N与L,Fabric与AL)

4.E端口 :交换机和交换机的端口连接专用.

5.G端口 :万能口可以转换为上述任何一种口,自动协商.

端口编址 :N\NL\L 的FC ID均为24位(3字节).

6.端口:分为传输 (TX)和接受(RX)两部分,有一个唯一的节点名。

FC总线技术简介_技术联盟-CSDN博客_fc总线技术简介

《FC协议规范》


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