一种FC网络系统及其流量控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种FC网络系统及其流量控制方法，属于网络系统控制技术领域。本发明专利技术首先实时检测FC转接卡各数据端口的数据流量；然后将FC转接卡各数据端口的流量发送给HBA卡；最后根据接收到的各数据端口流量控制HBA卡的数据流量发送带宽。本发明专利技术通过检测FC转接卡各数据端口的数据流量，并根据各数据端口的数据流量控制HBA卡的数据流量发送带宽，使得HBA卡能够根据目的端口的流量控制自身的发送带宽，保证原有流量控制机制的基础上可有效降低某一端口触发流控对整个网络带宽的影响，从而提高网络数据交互的效率。

A FC Network System and Its Flow Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种FC网络系统及其流量控制方法
本专利技术涉及一种FC网络系统及其流量控制方法，属于网络系统控制

技术介绍
FC-AE作为一种新型的光纤通道技术，具有高带宽、低延时、高可靠性、高抗干扰性的特点，在航空航天等高可靠领域有了较多的使用。目前符FC-AE-ASM协议的FC网络已作为主干网络应用于航空产品的通信网络系统，为新一代飞机上各子系统之间的互联提供通信支持。在系统整体设计过程中，虽然采用FC网络作为主干网络，但是一些子系统内部的各功能模块之间基于通信要求、有效数据量及技术成熟度等因素考虑，会选用以太网作为子系统内部的局部总线使用；由于接入设备众多，节点间通信情况复杂。需要对网络中各信号的流量进行有效的规划防止FC总线网络带宽资源浪费。目前FC网络中各节点间可通过检测信用值查询实现缓存到缓存的流量控制，可有效提供网络数据传输的可靠性避免流量冲突导致数据丢失。如图1所示，在该种情况下，HBA卡1和HBA卡2分别与FC转接卡通信的数据分别从以太网接口1和以太网接口2进行通信。若此时HBA卡1和FC转接卡以太网接口1通信正常，没有触发流控；HBA卡2在和FC转接卡通信时数据流量较大，超过了以太网接口2的流量上限，则能够触发FC的流控机制，从而使得FC交换机的第三端口信用值变为0，不再发包。此时由于HBA卡的数据也是从FC交换机的第三端口输出给FC转接卡，由于没有信用值导致HBA卡1从以太网接口1的数据无法输出。由于HBA卡2的流量超出上限影响了HBA卡1数据的发送，若HBA卡1和HBA卡2同时触发流量控制，则从以太网接口1和以太网接口2实际输出的数据带宽约为实际带宽的30％左右。因此在节点众多的FC网络系统中，每个FC转接卡通过协议转换可实现与多个接口或多种总线的连接和交互，此时若其中某一个接口触发流量控制机制，将导致其他端口数据通信带宽降低，降低整个FC网络的数据通信效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种FC网络系统的流量控制方法，以解决目前FC网络系统流量控制方式导致FC网络数据通信效率低的问题。同时本专利技术还提供了一种FC网络系统。本专利技术为解决上述技术问题而提供一种FC网络系统的流量控制方法，该控制方法包括以下步骤：1)实时检测FC转接卡各数据端口的数据流量；2)将FC转接卡各数据端口的流量发送给HBA卡；3)根据接收到的各数据端口流量控制HBA卡的数据流量发送带宽。本专利技术通过检测FC转接卡各数据端口的数据流量，并根据各数据端口的数据流量控制HBA卡的数据流量发送带宽，使得HBA卡能够根据目的端口的流量控制自身的发送带宽，保证原有流量控制机制的基础上可有效降低某一端口触发流控对整个网络带宽的影响，从而提高网络数据交互的效率。进一步地，所述步骤2)中是通过广播的形式将各数据端口流量发送给HBA卡的。HBA卡通过广播的形式接收数据端口的流量，能够快速获取各数据端口的流量。进一步地，所述步骤1)中的还包括对检测的数据流量进行状态分级，流量状态分为空闲、将空闲、半满负荷、将满负荷和满负荷5个等级，步骤2)是将FC转接卡各数据端口流量状态发送给HBA卡。进一步地，所述的FC转接卡与FC交换机之间采用互为冗余的双通道进行通信，所述FC转接卡中还设置有冗余管理模块，用于实现发送端口和接收端口两个数据帧方向的冗余控制。本专利技术采用的冗余的方式进行数据传输，提供数据传输的可靠性。本专利技术那个还提供了一种FC网络系统，包括依次连接的FC转接卡、FC交换机和HBA卡，所述的FC转接卡中设置有端口流量监控模块，用于实时检测FC转接卡各数据端口的数据流量，并将各数据端口的流量发送给FC交换机；所述FC交换机设置有端口流量监控模块，用于记录FC转接卡中各数据端口的流量，并将其发送给HBA卡；所述HBA卡用于根据接收到的各数据端口流量控制自身数据流量发送带宽。进一步地，所述FC交换机是通过广播的形式将各数据端口的流量发送给HBA卡的。进一步地，所述FC转接卡中的端口流量监控模块还用于对检测的数据流量进行状态分级，流量状态分为空闲、将空闲、半满负荷、将满负荷和满负荷5个等级，并将FC转接卡各数据端口流量状态发送给FC交换机。进一步地，所述的FC转接卡与FC交换机之间采用互为冗余的双通道进行通信，所述FC转接卡中还设置有冗余管理模块，用于实现发送端口和接收端口两个数据帧方向的冗余控制。进一步地，所述的FC转接卡还设置有监控配置模块，用于收集FC转接卡当前工作状态，包括当前的FC接口工作速率和转发的FC数据数目，并用于对FC转接卡内部工作状态进行配置。进一步地，所述FC转接卡周期性将各数据端口的流量状态发送给FC交换机，FC交换机中的端口流量监控模块根据各数据端口的流量状态生成端口流量记录表，并实时广播给各HBA卡用于更新当前FC网络中各数据端口的流量状态。附图说明图1是现有技术中FC网络原理框图；图2是FC网络系统原理框图；图3是FC以太网转接卡功能框图；图4是以太网数据处理模块功能框图；图5是数据转换模块功能框图；图6是FC交换机模块功能框图。具体实施方式本专利技术一种FC网络系统的实施例本专利技术的FC网络系统包括HBA(主机总线适配器)卡、FC交换机和FC转接卡设备，其原理框图如图2所示，其中FC交换机上连接的FC转接卡和HBA卡的数目可根据实际需求来设置。FC转接卡用于实现CAN、以太网、串口和视频等信号到FC信号的转换，通过HBA卡和计算机连接。FC网络系统自身具备流量控制机制，可保证数据可靠传输。但是这种流量控制机制会影响链路带宽的整体利用效率，尤其是在转接卡设备中，通过FC转接设备可实现FC网络与其他总线网络交互的情况，如以太网、CAN总线等，这些总线整体带宽较低，以太网为千兆或百兆，CAN总线带宽不大于1M。在规划节点卡时会出现多种或多路信号转换为一路FC信号在FC网络系统中交互的情况，可有效增加网络节点数目和提高FC总线带宽的利用率。为此，本专利技术提出了一种FC网络系统，该网络系统的FC转接卡中设置有端口流量监控模块，用于实时检测FC转接卡各数据端口的数据流量，确定各数据端口的流量状态，并将各数据端口的流量状态发送给FC交换机；FC交换机设置有端口流量监控模块，用于记录FC转接卡中各数据端口的流量，并将其发送给HBA卡；HBA卡用于根据接收到的各数据端口流量状态控制自身数据流量发送带宽。具体而言，FC转接卡通过FPGA芯片实现，为实现转换功能，FPGA芯片内部包括以太网数据处理模块、CAN数据处理模块、端口流量监控模块、数据转换模块、冗余管理模块、FC数据处理模块和监控配置模块，如图3所示。其中端口流量监控模块用于实时检测当前各数据端口的数据流量，并根据数据流量确定其流量状态，将流量状态记录下来，记录表格式如表1所示。流量状态分为空闲、将空闲、半满负荷、将满负荷和满负荷5个等级。通过3bit数字记录当前状态000、001、010、011、100。其中空闲时当前端口没有数据发送，当数据流量小于25％带宽时显示为“将空闲”状态；端口流量大于25％小于50％时为“半满负荷”状态；端口流量大于50％小于80％时为“将满负荷”状态。并周期发送各端口流量状态到FC交换机或其他设备。流量状态的划分不限于上述划分方式，也可以根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FC网络系统的流量控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：1)实时检测FC转接卡各数据端口的数据流量；2)将FC转接卡各数据端口的流量发送给HBA卡；3)根据接收到的各数据端口流量控制HBA卡的数据流量发送带宽。

【技术特征摘要】
1.一种FC网络系统的流量控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：1)实时检测FC转接卡各数据端口的数据流量；2)将FC转接卡各数据端口的流量发送给HBA卡；3)根据接收到的各数据端口流量控制HBA卡的数据流量发送带宽。2.根据权利要求1所述的FC网络系统的流量控制方法，其特征在于，所述步骤2)中是通过广播的形式将各数据端口流量发送给HBA卡的。3.根据权利要求1或2所述的FC网络系统的流量控制方法，其特征在于，所述步骤1)中的还包括对检测的数据流量进行状态分级，流量状态分为空闲、将空闲、半满负荷、将满负荷和满负荷5个等级，步骤2)是将FC转接卡各数据端口流量状态发送给HBA卡。4.根据权利要求1或2所述的FC网络系统的流量控制方法，其特征在于，所述的FC转接卡与FC交换机之间采用互为冗余的双通道进行通信，所述FC转接卡中还设置有冗余管理模块，用于实现发送端口和接收端口两个数据帧方向的冗余控制。5.一种FC网络系统，包括依次连接的FC转接卡、FC交换机和HBA卡，其特征在于，所述的FC转接卡中设置有端口流量监控模块，用于实时检测FC转接卡各数据端口的数据流量，并将各数据端口的流量发送给FC交换机；所述FC交换机设置有端口流量监控模块，用于记录FC转接卡中各数据端口的流量，并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅兵，陈旭辉，卫铁锤，王智辉，
申请(专利权)人：中航光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41