SAN多協(xié)議路由器FPGA設(shè)計.pdf

1、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）與傳統(tǒng)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)不同，它位于計算機局域網(wǎng)后端，采用單獨的網(wǎng)絡(luò)，它不與局域網(wǎng)共用通信信道。存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)器和存儲設(shè)備之間提供多條物理連接，保證系統(tǒng)不因一條線路的故障而中斷運行。因此它可以高效的、可靠的、安全的傳輸數(shù)據(jù)，同時也可以支持數(shù)據(jù)的異地實時容災(zāi)備份。 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式有兩種，一種是采用光纖通道（Fibre Channel： FC）協(xié)議，這樣的網(wǎng)絡(luò)又叫FC—SAN；另一種是基于現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)

2、，采用iSCSI協(xié)議，這樣的網(wǎng)絡(luò)又叫IP—SAN。SAN多協(xié)議路由器是FC—SAN中最重要的設(shè)備之一，它是實現(xiàn)FC—FC路由服務(wù)、FCIP隧道服務(wù)以及iSCSI網(wǎng)關(guān)服務(wù)的重要設(shè)備。FC—FC路由功能使不同F(xiàn)C—SAN連接，而不用重新配置SAN原有的參數(shù)。FCIP隧道服務(wù)可靠地延伸SAN的傳輸距離，實現(xiàn)跨地區(qū)連接和資源共享，為業(yè)務(wù)的災(zāi)難恢復(fù)提供支持。iSCSI網(wǎng)關(guān)服務(wù)實現(xiàn)了iSCSI協(xié)議到光纖通道協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，它將存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)有

3、機地結(jié)合起來，擴展了SAN的連接性。 在本文中，通過闡述SAN多協(xié)議路由器的應(yīng)用環(huán)境，根據(jù)具體設(shè)計要求，分析并描述了光纖通道協(xié)議。之后在FPGA芯片上實現(xiàn)光纖通道協(xié)議低層協(xié)議，主要包括傳輸字同步、鏈路建立、數(shù)據(jù)路由以及流控制功能，本文針對FPGA芯片，提出了內(nèi)部路由表結(jié)構(gòu)，這些為高層協(xié)議轉(zhuǎn)換提供硬件基礎(chǔ)。 本文首先介紹了SAN多協(xié)議路由器應(yīng)用場景，接著分析了光纖通道協(xié)議和PCl Express協(xié)議。其次根據(jù)協(xié)議要求和待實