光纤通道协议总结

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

d)数据传输协议

e)N端口登出协议

3 FC-0/FC-1层

3.1 FC-0

FC-0层包括多种介质及能以不同速度工作的发送机和接收机。

100 – SM – LL - L

速度

100 50 25 12100MB/S 50MB/S 25MB/S 12MB/S

介质

SM M5 M6 TV 单模

多模50微米

多模62.5微米视频电缆

MI TP 细电缆

TP

距离

L

I

S

长距离

中距离

短距离

发送机

LL

SL

LE

EL

长波长激光

短波长激光

长波LED

电

FC-0层发送机接口

FC-0层接收机接口

3.2 FC-1

FC-1层为编码层，FC采用8b10b编码，编码后产生传输字符。

数据流转换示意图

4 有序集

FC-1层使用8b10b编码，通过光纤发送的信息应把一组8位数据转换为10位传输字符。数据

值可以统一的表示为DX.Y或KX.Y，其中D表示为数据代码，K表示为特殊的命令代码。传输

字由4个连续传输字符组成，这四个字符传输前和接收后应视为一个整体。

把4个特定的传输字符进行组合形成有序集，有序集由4个专用字符和数据字符组成，FC-PH 定义了如下有特殊意义的有序集：

RD初始值

Running

Disparity

有序集

定界符SOFc1 负K28.5 D21.5 D23.0 D23.0

SOFi1 负K28.5 D21.5 D23.2 D23.2

SOFn1 负K28.5 D21.5 D23.1 D23.1

SOFi2 负K28.5 D21.5 D21.2 D21.2

SOFn2 负K28.5 D21.5 D21.1 D21.1

SOFi3 负K28.5 D21.5 D22.2 D22.2

SOFn3 负K28.5 D21.5 D22.1 D22.1

➢帧定界符：放在帧内容之前或之后的有序集。SOF是放在帧内容之前的有序集；EOF是放在CRC之后的有序集，表示序列内容的结束。

➢原语信号：

Idle 表示端口已做好帧传输和接收的准备。在没有发送数据帧、R_RDY或原语序列是应发送Idle。

R_RDY:表示收到一个1类服务请求帧、2类或3类帧，而且还可以接收更多的帧。R_RDY 之前和之后应至少有2两个Idle，帧之间应至少有6个原语信号。

➢原语序列：原语序列是一个连续重复发送的序列集，当端口或一个端口的接收机逻辑遇到了特殊情况，应发送原语序列。当条件存在，原语序列应不断地发送。当收到一组原语序列，应根据端口的状态，回送相应的原语或Idle。原语序列识别需要连续检测3个同样的原语序列，原语序列之间不能有其他数据。原语序列协议规定如下：

a)链路初始化

b)在线到离线转换

c)链路失效

d)链路复位