FC光纤通道协议详解：从物理层到应用层

"fc光纤通道协议总结" 光纤通道（FC，Fibre Channel）是一种高速网络通信协议，主要用于存储区域网络（SAN）和数据中心环境，提供高效、可靠的数据传输。FC协议基于串行通信技术，能够实现点对点以及通过交换网络连接多个通信节点。 FC协议由多个功能层构成，包括： 1. FC-0层（物理层）：负责传输介质、发送机和接收机的硬件接口，定义了不同速率下的驱动和接收能力，支持多种物理介质如单模或多模光纤。 2. FC-1层（编码层）：执行8B10B编码，将8位的数据转换为10位的编码，确保数据在传输过程中的完整性，并提供错误检测。 3. FC-2层（链路服务层）：定义了端到端数据块的传输机制，包括交换的激活和终止、序列管理、错误检测和报告等。它还负责分配和管理X_ID、SEQ_ID，处理分段和重组，以及帧的序列计数和错误检查。 4. FC-3层（通用服务层）：提供FC节点之间多个N端口的通用服务，如基本链路服务、扩展链路服务和F4层链路服务。 5. FC-4层（应用接口层）：将高层协议（ULP，如SCSI、iSCSI、FCP等）映射到FC协议，是FC协议栈的最顶层。 FC节点是网络中的基本单元，可以包含一个或多个N端口，每个N端口包括FC-0至FC-2层的功能。FC-3层可能为多个N端口和FC-4层提供服务。 FC拓扑结构主要有三种： 1. 点到点：两个设备直接通过光纤连接，简单但不具备扩展性。 2. 交换网：通过FC交换机连接多个N端口，实现灵活的网络拓扑和路径选择。 3. 仲裁环：所有设备形成一个环形网络，通过NL端口和FL端口实现数据传输和环路控制。 交换网是FC网络的核心，负责接收来自源N端口的帧，根据帧中的地址找到目标N端口。交换子网有两种类型：连接交换子网用于建立专用连接，无连接交换子网则用于多路复用。 FC-2层定义的构造块包括帧、序列、交换和协议。序列由数据帧和链路控制帧组成，交换由一个或多个序列构成，可以是单向或双向。帧分为数据帧和链路控制帧，用于数据传输和控制信息的传递。在开始数据交换前，用户层协议（ULP）需要先完成登录过程，登录有效期内可以持续使用FC协议进行数据交互。 FC光纤通道协议是一种复杂而高效的网络通信标准，广泛应用于存储和数据中心领域，通过其多层次的架构和灵活的拓扑结构，确保了高带宽、低延迟和高度可靠的数据传输。