第二章 光纤通道协议介绍
光纤通道技术详解,单模和多模有哪些不同？
光纤通道技术详解，单模和多模有哪些不同？
光纤通道技术（Fibre Channel）是一种网络存储交换技术，可提供远距离和高带宽，能够在存储器、服务器和客户机节点间实现大型数据文件的传输。
Fibre Channel (FC) 是一种高速网络互联技术（通常的运行速率有2Gbps、4Gbps、8Gbps 和16Gbps），主要用于连接计算机存储设备。过去，光纤通道大多用于超级计算机，但它也成为企业级存储SAN中的一种常见连接类型。尽管被称为光纤通道，但其信号也能在光纤之外的双绞线上运行。
光纤通道协议（Fibre Channel Protocol，FCP）是一种类似于TCP的传输协议，大多用于在光纤通道上传输SCSI命令。
光纤通道广泛用于通信接口，并成为传统I/O接口与网络技术相结合趋势的一部分。Network运作于一个开放的，非结构化的并且本质上不可预测的环境。
Channels通常运行在一个封闭的、结构化的和可预测的环境，该环境下所有与主机通信的设备都预先已知，任何变更都需要主机软件或配置表进行相应更改。通道协议如SCSI，ESCON, IPI。
Fibre Channel将这两种通信方式的优势集合为一种新的接口，同时满足network和channel 用户的需求。
Fibre Channel的目标与优势:
Fibre Channel要提供的是一个连接计算机和共享外围设备的接口，在这一技术提出之前是通过多种不同的接口来连接的，如IDE，SCSI，ESCON。
Fibre Channel需要提供大量信息的高速传输。
光纤通道fc协议介绍复习进程
部交换链接）连接多个交换机 • G端口：Generic Port 通用端口；可根据连接方式，
在F端口和E端口之间进行切换
FC拓扑结构
Fibre Channel有三种拓扑结构: 点对点(Point-to-Point) – 两个设备之间互连 仲裁环(Arbitrated Loop) – 最多支持126个设备互连，形成一个仲裁环 交换式Fabric(Switch Fabric) – 最多1千6百万个设备互连
Direct-Attached Storage 直接式存储（DAS）
外挂存储
Network-Attached Storage 网络接入存储（NAS）
Fabric-Attached Storage 网络存储（FAS）
Storage Area Network 存储区域网络（SAN）
12
FC组网模式
DAS Direct Attached Storage
从分层协议栈的角度看，FC仅仅包含了从物理层到传输层的规 范。它的上层定义了把其他协议作为应用层协议进行封装的接 口，如SCSI或IP协议。而将SCSI封装起来后整个协议，就是FCP （FC Protocol）。
FC物理层具有很高的传输带宽，从1Gb/s、2Gb/s、4Gb/s到 8Gb/s、16Gb/s，采用NMb的编码方式，同步串行方式传输。
光纤通道协议书
光纤通道协议书
甲方（服务提供方）：_____________________
地址：_________________________________
法定代表人：_________________________
联系电话：____________________________
乙方（服务接受方）：_____________________
地址：_________________________________
法定代表人：_________________________
联系电话：____________________________
鉴于甲方为专业的光纤通道服务提供商，乙方需要使用光纤通道服务，甲乙双方本着平等自愿、诚实信用的原则，经友好协商，就甲方提供
光纤通道服务给乙方一事，达成如下协议：
第一条服务内容
甲方同意根据本协议的条款和条件，向乙方提供以下光纤通道服务：
1.1 甲方将向乙方提供稳定、高效的光纤通道接入服务。
1.2 甲方保证提供的光纤通道带宽、传输速率符合乙方的业务需求。
1.3 甲方负责光纤通道的安装、调试、维护及故障排除。
第二条服务期限
2.1 本协议服务期限自________年____月____日起至________年____
月____日止。
2.2 如乙方需要延长服务期限，应在本协议到期前____个月向甲方提
出书面申请，经甲方同意后，双方可签订补充协议。
第三条服务费用
3.1 乙方应按照本协议约定向甲方支付光纤通道服务费用，具体金额
为人民币（大写）：____________________元。
通道协议_精品文档
通道协议
1. 引言
在计算机网络中，通道协议是一种用于数据传输和通信的协议。它定义了在网络中的两个节点之间建立和管理通信通道的规则和约定，以确保数据的可靠传输和有效通信。通道协议广泛应用于许多网络应用程序和系统中，如互联网、局域网和各种分布式系统。
本文将深入探讨通道协议的定义、分类、工作原理以及一些常见的通道协议。
2. 通道协议的定义
通道协议是一种协议，用于在计算机网络中的两个节点之间建立和管理通信通道。通道协议定义了节点之间的通信规则和消息格式，以确保数据的可靠传输和有效通信。
通道协议包括两个主要方面：通道建立和通道管理。在通道协议中，通道建立阶段用于在通信节点之间建立通道，而通道管理阶段用于维护和管理已建立的通道，以确保数据传输的可靠性。
3. 通道协议的分类
通道协议可以根据不同的标准进行分类。以下是一些常见的通道协议分类方式：
3.1. 传输层协议
传输层协议是通道协议的一种，用于在网络中的两个节点之间建立和管理通信通道。常见的传输层协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。TCP是一种面向连接的可靠协议，提供有序和可靠的数据传输；而UDP是一种无连接的不可靠协议，适用于实时应用程序和无需保证可靠传输的场景。
3.2. 应用层协议
应用层协议是建立在传输层协议之上的协议，用于应用程序之间的通信。常见的应用层协议有HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）和SMTP（简单邮件传输协议）。这些协议定义了应用程序之间的通信规则和消息格式，以实现特定的应用功能。
3.3. 自定义协议
光纤通道fc协议介绍
精选ppt
3
FC的优势
通道
• 连接业务 • 物理电路 • 可靠的硬件传输 • 高速
• 低延迟 • 短距离 • 基于硬件
光纤通道
• 电路和分组交换 • 可靠性传输 — 误码率(BER)<10-12 • 高数据完整性 — 错误检测 • 高数据传输速率 — 800和1600MB/s • 高带宽，低延迟 — 8Gbps/16Gbps • 高连接数 — 24位地址 • 长距离 — 10公里到100公里
Fibre Channel （FC）技术标准是1994年由ANSI标准化组织制订 的一种适合于千兆位数据传输通信的网络技术。光纤通道用于 服务器共享存储设备的连接，存储控制器和驱动器之间的内部 连接。
从分层协议栈的角度看，FC仅仅包含了从物理层到传输层的规 范。它的上层定义了把其他协议作为应用层协议进行封装的接 口，如SCSI或IP协议。而将SCSI封装起来后整个协议，就是FCP （FC Protocol）。
环路控制仲裁 打开到目标设备的通道 传送数据 关闭
• 环路上的节点数直接影响性能 精选ppt
NL_Port 发送器 接收器 节点 A
NL_Port 发送器 接收器 节点C
NL_Port 接收器 发送器
光纤通道fc协议介绍
传输层还提供服务质量（QoS）保障机制，能够根据不同应用的需求分配不同的带宽和资源，确保关键应用的性能和 质量。
应用接口
应用层提供了与上层应用程序的接口，使得光纤通道FC协议能够支持各种不同类型的应用和服务，如文 件传输、数据库访问、视频流传输等。
03 光纤通道FC协议 关键技术
流量控制机制
光纤通道fc协议介绍
汇报人：XX 2024-01-24
目 录
• 光纤通道FC协议概述 • 光纤通道FC协议体系结构 • 光纤通道FC协议关键技术 • 光纤通道FC协议设备与应用场景 • 光纤通道FC协议性能评估与优化方法 • 光纤通道FC协议发展趋势与挑战
Βιβλιοθήκη Baidu1 光纤通道FC协议 概述
FC协议定义与发展
未来发展趋势预测及挑战应对
发展趋势
未来FC协议将继续向更高性能、更低延迟、更智能的方向发展，同时面临新兴存储技术和数据中心需 求变化的挑战。
挑战应对
为应对挑战，FC协议需要不断优化和改进，提升性能和扩展性，同时加强与新兴存储技术的兼容性和 集成能力。此外，还需要提供更加智能的管理和调度工具，满足数据中心对智能化管理的需求。
FC协议在存储领域应用
1 2 3
存储网络
FC协议是构建高性能、高可靠性存储区域网络（ SAN）的主要技术之一，支持服务器与存储设备 之间的高速数据传输。
光纤通道协议介绍
FC 帧格式
• 所有FC帧都遵循通用帧格式，如下所示
通用 FC帧格式 帧内容
空闲 SOF 帧报头 数据字段
ห้องสมุดไป่ตู้CRC
EOF
空闲
(4)
(24)
(0–2112)
0–528个传输字
(4)
(4)
帧报头
字符 3 1 R_CTL 路由 CS_CTL 8 位 类说明 类型 8 位 数据结构 SEQ_ID 8 位 DF_CTL 8位 数据字段 2 4 2 3 1 6 1 5 8 7 0
DAS组网
•DAS：Direct Attached Storage 直接与服务器连接的存储系统 • 通过SCSI或FC接口连接 • 服务器为核心，不直接连入网络
SAN组网
•
独立于LAN的服务器后端存储专 用网络 主要利用Fibre Channel protocol（光纤通道协议）， 通过FC交换机建立起与服务器 和存储设备之间的直接连接 400MB/S、800MB/S、 1600MB/S的速率消除了带宽上 的瓶颈
会话管理登录/登出
交换架构
FLOGI 接收
流程-A1
FLOGI 接收t
流程-B1
PLOGI 接收
流程-A2
PRLI
接收
流程-B2
节点-A
交换机-A
交换机-B
光纤通道fc协议介绍
点对点
仲裁环
交换式FC网络（Fabric）
仅 2 个设备
最多 126 个设备
最多 1600万个设备
精选课件
8
点到点(Point-to-Point)
• ‘N’端口光纤通道设备之间的 专用连接
• 所有链路带宽都分派给两个 节点之间的wk.baidu.com信
• 适用于小规模存储设备的方 案，不具备共享功能
N_Port
发送器 接收器
NAA ID
预留
IEEE MAC 地址
• HBA卡上对应的有WWPN号和WWNN号，分别代表端口号和节点 端口号和节点号可以相同，也可以不相同。我们存储上设置的是 一样的。
精选课件
5
FC端口类型
节点 NL_Port 节点 NL_Port 节点 NL_Port
FL_Port
E_Port
光纤通道交换机
节点 A
精选课件
N_Port
接收器 发送器
节点 B
9
仲裁环 (FC-AL)
• 每个节点的TX端口连接到邻近 节点的 RX端口，直到形成闭环 为止
• 最大带宽: 800 MB/秒(环路上所 有节点中共享)
• 环路上最多126个节点
• 不是令牌传输方案 -- 不限制设 备保留控制的时间
• 操作顺序:
环路控制仲裁 打开到目标设备的通道 传送数据 关闭
详细解析FCoE协议
详细解析FCoE协议
FCoE标准是博科⾸先提出来的。FCoE是由包括Brocade、IBM, HP,EMC, NetApp, Cisco, Emulex, Broadcom, Intel, Nuova, QLogic, and Sun⼚商所共同⽀持与贡献T11标准委员会的协议。协议的具体内容是指FCoE直接在增强型⽆损以太⽹基础设施上传输光纤信道信号的功能的协议。FCoE可以提供标准的光纤通道原有的多种服务如发现、全局名称命名、分区等，⽽且这些服务都可以照标准原有的运作，保有FC原有的低延迟性、⾼性能。FCoE采⽤增强型以太⽹作为物理⽹络传输架构，能够提供标准的光纤通道有效内容载荷。因此，⼚商也已经开发了针对⽆损10Gb以太⽹的数据中⼼架构。⽽此以太⽹标准被称为“聚合增强型以太⽹（CEE）”，可以避免类似TCP/IP协议的开销和数据包损失。
在过去的⼗年中，光纤通道作为存储局域⽹的⼀项连接技术取得了很⼤的成功。在这个过程中，光纤通道提供了⼴泛的全新存储解决⽅案，包括更好的块传送性能，⾼可⽤性的存储存取，先进的数据中⼼备份及数据保护，基于虚拟化的⾼层存储服务以及⾼级管理⼯具。不过在近⼏年中，总是有各种各样的新兴技术，例如InfiniBand、NAS和iSCSI，不时地引发⼈们对于光纤通道(Fibre Channel，简称FC)发展未来的争论。
要不是能够推动成本或性能优势的发展，新技术很难取代已有的的成熟技术。例如，尽管令牌环(TokenRing)相较以太⽹有更⾼的性能(16Mb/s vs. 10Mb/s)和更强的功能，但以太⽹依仗其规模经济优势在局域⽹传输领域上顺利取代了令牌环。相⽐较之下，ATM⽹络也⽆法取代以太⽹成为桌⾯系统的连接标准，这主要是由于它⽆法与以太⽹庞⼤的安装基础相兼容。ATM的LANE(局域⽹仿真)实在存在太多问题。尽管InfiniBand以⾼性能的服务器集群应⽤证明了它在⾼端⽤户中的价值，但是它⼀直⽆法在局域⽹或存储局域⽹传输上与其它技术相抗衡。InfiniBand独特的布线⽅式和⾼速传输模式下的距离限制使得IT管理者们纷纷放弃⾼攀的念头。
有线和无线的通信协议
有线和无线通信协议概述
在通信领域中，各种有线和无线协议起着至关重要的作用。本文将介绍一些常用的有线和无线通信协议，包括TCP/IP协议、FC光纤通道协议、CAN控制器局域网协议、AFDX/ARINC协议、TSN时间敏感网络协议、TTE语音传输有效负载模式协议、RS485串行通信协议、USB通用串行总线协议、PCIePeripheral Component Interconnect Express协议、GSM全球移动通信系统协议、TDSCDMA时分同步码分多址协议、WCDMA宽带码分多址协议、LTE长期演进技术协议、Ad Hoc自组织网络协议、802.11无线局域网协议系列、蓝牙蓝牙通信协议以及UWB超宽带通信协议。
1. TCP/IP协议
TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）是互联网的核心协议，它提供了一种可靠的、有序的和错误校验的数据包传输方式。TCP/IP协议包括一系列的协议，如TCP、UDP、HTTP、FTP等，它们协同工作，实现了互联网的功能。
2. FC光纤通道协议
FC（Fiber Channel）光纤通道协议是一种高速数据传输协议，它利用光纤作为传输介质，具有高速度、远距离和高可靠性的特点。
3. CAN控制器局域网协议
CAN（Controller Area Network）控制器局域网协议是一种用于汽车和其他硬件设备上的低速网络通信协议。它具有高可靠性和良好的错误检测能力。
4. AFDX/ARINC协议
AFDX（Avionics Full-Duplex Switched Ethernet）和ARINC（Aeronautical Radio, Incorporated）是航空电子系统中常用的通信协议。它们利用以太网技术，实现航空电子设备之间的高效通信。
基于fpga的fc交换机线卡设计与实现
摘要
摘要
光纤通道(Fibre Channel，FC)技术是一种可靠性高，传输速度快，实时性强的传输技术。在网络高速发展的今天，海量数据的传输存储显得尤为重要，与信息传输相关的可靠性问题一直都是研究的热点。光纤通道技术由于它优良的特性，使其成为网络传输中的重要技术。光纤通道技术能够应用于存储区域网络和航空电子系统中，光纤通道交换机是交换网络中的关键设备，也是存储区域网络中的核心设备，能够实现数据的传输和交换。
本论文通过对光纤通道技术协议的研究，设计了一款光纤通道交换机，该交换机传输速率能够达到2.125Gbps，传输性能好，结构简单。对该交换机进行模块化划分，采用硬件描述语言Verilog实现，并进行功能仿真和调试。
本文首先介绍光纤通道技术的背景及发展状况，并对光纤通道协议做了简单描述，着重描述光纤通道的服务类型，分层结构，拓扑类型和节点组成。随后本文在光纤通道协议基础上，通过分层模块化划分，设计了应用于点对点传输技术的端口，主要包括FC-0层，FC-1层，FC-2P层的设计实现。
本文随后在光纤通道端口的基础上，对现有的交换机做简单介绍，对现有的交换结构和调度算法做了大量的研究和对比，并设计了本课题研究的光纤通道交换机。FC交换机设计的核心是内部的交换结构和调度算法，本文交换结构采用的是CICQ输入及交叉点联合排队缓存结构，输入调度采用LQD调度算法，输出调度采用RR调度。通过对各功能模块的设计，提出了整体的交换机设计架构，并对内部的切分策略，重组策略，路由策略做了详细描述。
最后对本文设计的交换机线卡进行功能仿真并在FPGA上进行具体实现，并简单介绍了FPGA的调试验证平台，其中采用modelsim软件进行功能仿真，采用Xilinx的virtex-5系列XC5VFX70T的FPGA开发板进行具体实现，采用chipscope 在线调试助手进行调试，并给出了最后的仿真和调试波形图。仿真调试结果表明本课题设计的交换机功能正确，且性能良好。
光纤通道(FC_-Fibre-Channel)
光纤通道(FC: Fibre Channel)光纤通道(FC: Fibre Channel)作为第一个成功的千兆位串行传输技术，当前光纤通道已成为块I/O 应用最适合的体系结构。光纤通道满足存储网络对传输技术的下列需求：（1）高速长距离的串行传输（2）较低的传输误码率（3）较低的数据传输延迟（4）传输协议可在主机总线适配卡上以硬件方式实现，从而减少对服务器CPU的占用。 一. 光纤通道层次模型光纤通道是一种基于标准的网络结构。它的标准定义了物理层的特征、传输控制方法以及与TCP/IP、SCSI-3、HiPPI(HighPerformanceParallelInterface：高性能并行接口)和其他一些协议的上层接口。光纤通道是一种千兆位传输技术，目前的实现支持最高可达10 Gbps的传输速率。光纤通道标准定义了一个通过网络移动数据的多层结构。它的协议被划分为5个层次，从FC-0到FC-4。最顶层FC-4为光纤通道提供与上层应用的接口，它定义了如何把应用协议映射到下面的光纤通道网络。例如，串行SCSI必须将光纤通道设备映射为可被操作系统访问的逻辑设备.。对于主机总线适配器，这种功能一般要由厂商提供的设备驱动器程序来实现。FC-3定义公共服务，例如多路复用和地址绑定功能。FC-2定义如何把上层应用传下来的数据块切分成帧，也包含对各种服务类别的定义和流量控制机制。最下面的两层FC-1和FC-0则致力于网络数据传输。FC-1提供数据编码和解码的工具，还定义了访问介质的命令结构。FC-0为各种介质类型、所允许的长度和物理信号建立了标准。在光纤通道协议栈旁边列出的链路服务和交换网服务用于对光纤通道网络的运行进行维护和管理工作。上述5个层次还可以进一步归纳成以下两个部分：(1)物理和信令层：人们通常把FC-0、FC-1和FC-2合在一起称作光纤通道物理和信令层。(2)高层：光纤通道的高层包括FC-3和FC-4。光纤通道的层次基本上相当于OSI参考模型的较低层，并且可以看成是链路层的网络。光纤通道呈现为单个不可分割的网络，并在整个网络中使用统一的地址空间。虽然在理论上这个地址空间可以非常大，在单个网络中可以有千万个地址，但实际上光纤通道通常在一个SAN中只支持数十台设备，或者在某些大型数据中心应用中支持上百台设备。二. 物理结构光纤通道既支持光纤介质，也支持铜缆介质。由于光纤通路对噪音不敏感，用它来做传输介质是最好的，但是铜介质也得到了许多的使用，尤其是对小型光纤通道磁盘驱动器的连接。人们通常用模来区分光纤的类型。多模光纤使用短波激光，其纤芯直径为50μm或62.5&
iSCSI协议、FC协议、FCOE协议
光纤通道帧格式（2/2）
每个光纤通道帧由多个4字节的传输字组成。一个光纤通道帧最多由537个传输字组成，最 大传输2148字节的数据。
Idles 空闲
SOF 帧的开始
Header 头部
Optional headers + PAYLOAD 数据字段
CRC 校验
EOF 帧的结束
Idles 空闲
6TW
2023最新整理收集 do something
iSCSI协议、FC协议、FCOE协议
内容提要
iSCSI协议 FC协议 FCOE协议
DAS存储的局限性
扩展性差 资源浪费 管理分散 异构化问题 数据备份问题
服务器 SCSI
LAN SCSI
存储阵列设备
存储阵列设备
SAN的概念
存储区域网络(Storage Area Networks，SAN)：是一个用在服务器和存储资源之间的、专 用的、高性能的网络体系。它为了实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。
PHY FCoE协议栈
数据链路层
物理层 OSI七层模型
FCoE报文封装格式
FCoE协议实现了将一个完整的FC帧封装在以太帧中的功能。
以太帧头：源Mac地址、目Mac地址、类型、VLAN等信息； FCoE帧头：指定了FCoE帧版本号和控制信息； FC帧头：FC的源地址、目的地址等信息； FC帧内容：SCSI的指令、数据和状态信息单元。
4.1.41.2.1光纤通道存储理解
2
光纤通道存储
光纤通道存储理解
光纤通道SAN组件
SAN 由一台或多台服务 器组成，这些服务器通 过一台或多台 SAN 交 换 机挂接到存储阵列
2
光纤通道存储
光纤通道存储理解
光纤通道SAN组件主要包括： --SAN交换机：SAN交换机用于连接SAN的各种组件。SAN交换机可将主机 连接到存储阵列。使用SAN交换机可以设置路径冗余，以解决从主机服务器到 交换机或从存储阵列到交换机的任何路径障碍。 --Fabric：SAN结构是SAN的网络部分。当连接一个或多个SAN交换机时，将 会创建Fabric。光纤通道协议被用来支持整个网络中的通信。一个SAN由一个 或多个Fabric组成。即使一个简单的SAN也会两个Fabric提供冗余。
32Gbps光纤通道 以太网光纤通道（FCoE）
2
光纤通道存储
光纤通道存储理解
-- 若要连接到光纤通道SAN，主机应配有光纤通道主机总线适配器（HBA） -- 除非使用光纤通道直连存储，否则需要使用光纤通道交换机路由存储流量。 如果主机包括FCoE适配器，可以使用以太网网络连接到共享光纤通道设备。 -- 在这种配置中，一台主机使用光纤通道适配器连接到由光纤通道交换机及存 储阵列组成的SAN Fabric。存储阵列的LUN可以供主机使用，访问LUN并创建 数据存储。
2
光纤通道存储
fc光纤通道 协议总结
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。
FCE精选B
光纤通道（FC）协议分析
光纤通道协议（简称 FC 协议）是美国国际信息技术标准委员会（INCITS）于 1998 年开始制定一种高速串行通信协议。该协议将快速可靠的通道技术和灵活的、可扩展的网络技术有机融合在一起。FC 协议发展至今，已经能够支持很多上层协议和指令集，例如：MIL-STD-1553B、IP、ATM 等协议以及 HIPPI、IPI、SCSI等指令集。支持光纤和铜缆等多种物理介质。FC 协议能够很好地实现全双工、半双工和单工的通信模式。FC 协议的基本特点是：灵活的拓扑结构、高带宽、高可靠性、低迟延、开放性。
⏹光纤通道分层结构
类似于 OSI 的七层模型结构和 TCP/IP 的四层模型结构，FC协议具有五层模型结构。FC-0：接口与媒体层，用来定义物理链路及特性；FC-1：传输协议层，定义了编码/解码方案、字节同步和有序集；FC-2：链路控制层，定义了传送成块数据的规则和机制；FC-3：通用服务层；FC-4：协议映射层，定义高层协议映射到低层协议的方法。
⏹FC-0 接口与媒体层研究
FC-0 接口与媒体层即为光纤通道协议的物理层。该部分主要涉及的是传输介质以及使用的收发器等，即从物理组成方面来定义光纤通道协议的要素。
1.光纤通信原理
光纤通信采用光纤作为传输介质，光作为信息的载体。它首先要在信号发射端将需要发送的电话、电报、图像和数据等电信号进行光电转换，即将电信号变成光信号，再通过光纤传输到接收方的端口，接收端将接收到的光信号转变成电信号，继而还原成原信号。图 3-1 为光纤通信系统，可将其分为三个基本组成单元：光发射器、光纤和光接收器。
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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。
2.4.2网络管理协议结构
SNMP 使用UDP 作为传输层协议. UDP 只提供无连接的服务, 因此SNMP 不需要在代理和管理者之间保持联接. SNMP 实体发送消息后不需等待应答, 可以继续发送其它消息或进行其它动作. SNMP 并不要求消息的可靠性, 消息可能被底层的传输服务丢失， 因此可靠性的实现应由SNMP 发送实体根据消息的重要性自行决定。SNMP 的网络管理由三部分组成，即管理信息库MIB 、管理信息结构SMI 以及SNMP 本身。
2.4.3管理信息结构SMI
所谓管理信息结构（Manage Information Structure ）SMI ，就是使用ASN.1来描述管理对象的方法和组织形式。
2.4.4管理信息库MIB
管理信息库MIB 指明了网络元素所维持的变量（即能够被管理进程查询和设置的信息）。MIB 给出了一个网络中所有可能的被管理对象的集合的数据结构。SNMP 的管理信息库采用和域名系统DNS 相似的树型结构，它的根在最上面，根没有名字。图2-2是管理信息库的一部分，它又称为对象命名（object naming tree ）。
root
ccitt(0)iso(1)
joint-iso-ccitt(2)
org(3)dod(6)
internet(1)
directory(1)mgmt(2)experimental(3)private(4)
mib(1)enterprise(1)
system(1)interfaces(2)at(3)ip(4)icmp(5)tcp(6)udp(7)
Internet SMI 1.3.6.11.3.6.2.1
图2-2 管理信息库
SNMP 的五种协议数据单元