具有端口镜像与链路聚合功能fc交换机设计与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目具有端口镜像与链路聚合功能FC交换机设计与实现学科专业通信与信息系统学号201121010828作者姓名张文默指导教师谢军副教授分类号密级注1UDC学位论文具有端口镜像与链路聚合功能FC交换机设计与实现（题名和副题名）张文默（作者姓名）指导教师谢军副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2014.5.10论文答辩日期2014.5.29学位授予单位和日期电子科

2、技大学2014年6月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFPORTMIRRORINGANDLINKAGGREGATIONFUNCTIONONFCSWITCHAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemAuthor:ZhangWenmoAdvisor:XieJunSchool:CommunicationandI

3、nformationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论

4、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着计算机网络的进步，数据存储成为了一个蓬勃发展的研究领域和市场。由于其高性能，有效性，可扩展和易于资源共享的优势，存储区域网络（SAN）成为许多公司存储数据的首要方案。随后光纤通道（FC）协议提出，其高带宽，低延时，长距离传输的优势使得光纤通道技术广泛应用于存储区域网络中。作为存储区域网络中的核心部分，光纤通道交换机也越来越多的应用于各种IT企业中。计算机网络的迅速发展导致网络拓扑更加复杂，

5、管理员对整个网络架构的管理难度也随着增加。为了解决这个问题，许多交换机供应商在交换机上增加了端口镜像功能，进行网络监控和故障排除。而针对网络中数据流量的急剧增加带来的带宽不足问题，链路聚合提供了一种简单，廉价的方法。尤其是在链路控制协议（LACP：LinkAggregationControlProtocol）提出后，国内很多公司已经实现了链路聚合技术。本文首先介绍的光纤通道协议，详细介绍了协议中的协议层次，帧结构和流量控制，这为FC交换机设计奠定了理论基础。然后介绍了常见的交换结构和缓存模式，分析不同交换结构和缓存模式的特点选择出适合本设计的基于交叉开关（cros

6、sbar）的交换结构。接着介绍了本项目中的FC交换机设计框架，对FC端口的接收模块、调度模块、crossbar和RDY控制模块以及发送模块做出详细解释。接收端主要实现数据帧的缓存，调度模块主要实现端口之间数据帧的交换，发送模块主要实现了数据帧的发出和流量控制。然后在FC交换机上增加端口镜像和链路聚合功能。端口镜像是通过组播处理方式实现对端口的监控。在本设计中链路聚合完成两台FC交换机设备级联调试中的流量分担和冗余备份的功能。最后搭建平台进行测试，首先通过modelsim工具进行功能仿真，然后用altera公司下的开发板进行下板测试，并且通过逻辑分析仪分析光纤上的数

7、据。关键词：存储区域网络，光纤通道交换机，交叉开关，端口镜像，链路聚合IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofcomputerandnetwork,datastoragehasbecomeaboomingareaofresearch.Becauseofitsadvantagesinhighperformance,availability,scalabilityandsharingresources,storageareanetwork(SAN)hasbecomethefirstchoicetostoredataformanycom

8、panie