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了解 FIP 函数

以太网光纤通道 （FCoE） 初始化协议 （FIP） 执行四项主要功能：

  • FIP VLAN 发现：FCoE 设备 FCoE 节点 （ENode） 发现要在其上传输和接收 FIP 和 FCoE 流量的 FCoE VLAN。

  • FIP 发现：FCoE 设备发现可以连接到的光纤通道 （FC） 交换机。

  • 初始化：FCoE 设备执行结构登录 （FLOGI） 和结构发现 （FDISC），以创建与 FC 交换机的虚拟链路。

  • 维护：交换机可确保 FCoE 设备与 FC 交换机之间的虚拟链路保持有效，并确保链路终止注销 （LOGO） 正常工作。

当您将交换机配置为 FCoE-FC 网关（仅限 QFX3500 交换机，独立交换机或 QFabric 系统节点设备）时，它会将来自 FCoE 设备的 FIP 请求和信息转换为 FC 请求和信息，并将其中继到 FC 交换机。对 FCoE 设备，网关似乎是一个 FCoE 转发器 （FCF），并向服务器 ENode 提供虚拟结构端口 （VF_Port） 接口。对 FC 交换机而言，网关似乎是支持 N_Port ID 虚拟化 （NPIV） 的 FC 设备，并向 FC 交换机F_Port接口提供N_Port接口。将交换机配置为 FCoE 中继交换机时，无需在交换机上配置 FIP 参数。

FIP FLOGI、FDISC 和 LOGO 与本机 FC 协议中的相同进程类似。

本主题将介绍如下内容：

FIP VLAN 发现

网关支持 FIP VLAN 发现。主机 ENode 使用 FIP VLAN 发现来发现 FCoE VLAN，他们将在该 VLAN 上发送和接收 FIP 和 FCoE 流量，并在该 VLAN 上与 FC 交换机建立虚拟链路。这意味着 FCoE 设备不需要手动配置 FCoE VLAN。

FIP VLAN 发现和通知发生在 FCoE 设备用于以太网流量的本征 VLAN 上：

  1. ENode 将 FIP VLAN 发现请求发送到名为 ALL-FCF-MAC 的组播地址，VLAN 上的所有 FC 交换机和 FCF 都将监听该地址。

  2. FC 交换机和 FCF 在本机 VLAN 上使用可供登录的 FCoE VLAN 列表进行响应。

  3. ENode 选择一个 FCoE VLAN 并继续该 VLAN 上的 FIP 进程。

除 FIP VLAN 发现外，所有其他 FIP 和 FCoE 流量都在 FCoE VLAN 上运行。

最佳实践：

FCoE VLAN 上只允许 FCoE 流量。本机 VLAN 可能需要携带不同类型和协议的未标记流量。因此，最好将本机 VLAN 与 FCoE VLAN 分开。

FIP 发现

FIP 发现过程允许 FCoE 设备 ENode MAC 定位（发现）其所属的 FCoE VLAN 中的 FC 交换机。ENode 选择要从可用的 FC 交换机登录的 FC 交换机。ENode MAC 或 FC 交换机都可以启动 FIP 发现过程。

服务器 ENode MAC 启动 FIP 发现：

  1. 当 ENode MAC 联机时，它会在其 FCoE VLAN 上将组播发现请求消息发送到名为 ALL-FCF-MAC 的组播组播地址，VLAN 上的所有 FCF（包括 FC 交换机的 FCF 功能）都将监听该地址。发现请求消息包括 ENode 的寻址模式和 ENode MAC 用于 FCoE 流量的最大协议数据单元 （PDU） 大小。

    ENode 使用聚合网络适配器 （CNA） 制造商分配给它的全局唯一 ENode MAC 地址作为 FIP 帧标头中的标识符。

  2. VLAN 上具有类似受支持寻址模式的 FCF，与最大 FCoE 大小匹配，并且可以通过向请求的 ENode MAC 发送请求的单播发现通告消息，接受 ENode 对发现请求消息的回复的登录。

  3. ENode MAC 会编译可供登录的 FCF 列表，选择一个 FCF（优先级设置最高的 FCF），即可登录 FCF。

当 FC 交换机或 FCF 启动发现时，FIP 发现过程与此类似：

  1. FCF MAC 会定期将 FCoE VLAN 上的未经请求的组播发现通告发送到 ALL-ENode-MACs 组播地址，VLAN 上的所有 ENode MAC 都将侦听该地址。FIP 激活播发周期计时器 （FKA_ADV_PERIOD） 控制组播发现播发之间的间隔。组播发现通告会通知 VLAN 上的 ENode，FCF VF_Ports可用于与 ENode VN_Ports 建立虚拟链路。

  2. FCoE VLAN 上的 ENode 在其 FCF-MAC 列表中为 FCF-MAC 创建一个条目。

  3. ENode 可以通过向 FCF 发送单播发现请求消息来响应未经请求的组播发现播发播发。

  4. 在收到 ENode 的单播发现请求后，FCF 会回复向 ENode MAC 发送单播发现通告。

ENode MAC 选择要登录的 FCF 后，FIP 初始化开始。要继续从发现到初始化，服务器 ENode 寻址模式必须与 FCF 寻址模式和最大 FCoE 大小匹配。此外，必须将 FCF 配置为允许来自该 ENode 的 FIP FLOGI。

FIP FLOGI

FIP 初始化是指在 ENode 发现 FCoE VLAN 上的 FCF（包括 FC 交换机）后，服务器 ENode 登录到 FCF 的过程：

  1. ENode 向 FCF 发送结构登录 （FLOGI） 请求消息。

  2. FCF 会回复以确认 ENode 登录，并为 ENode 提供一个本地唯一 MAC 地址，用于 FCoE 帧事务。本地唯一MAC 地址标识登录建立的会话的 ENode VN_Port接口。（ENode 继续将全局唯一的 ENode MAC 地址用于 FIP 帧事务。

FCoE 操作的本地唯一 ENode MAC 地址取决于 ENode 地址模式是配置为交换矩阵提供的 MAC 地址 （FPMA） 还是服务器提供的 MAC 地址（SPMA;网关在 SPMA 模式下不支持 ENodes，并在 SPMA 模式下拒绝来自 ENodes 的登录尝试）：

  • 对于 FPMA 模式，FCF 在 FIP FLOGI 交换期间向 ENode 提供 MAC 地址。FPMA MAC 地址是本地交换矩阵所特有的 48 位值，由 24 位 FCoE 映射地址前缀 （FC-MAP） 和 24 位 FC 标识符 （FCID） 组成。您可以在 FCF 上配置 FC-MAP 值，也可以使用默认值 0EFC00h。FCoE 设备必须使用与 FCF 相同的 FC-MAP 值，否则发现和登录失败。

  • 对于 SPMA 模式，服务器向 FCF 提供其 MAC 地址。FCF 将服务器 MAC 地址与批准用于 FCoE 访问的地址列表进行比较。网关不支持 SPMA 模式下的 ENodes。

成功登录将实例化 ENode 和 FCF 之间的安全虚拟链路，并终止 FIP 虚拟链路实例化阶段。ENode 后面的始发服务器可以通过虚拟链路发送 FCoE 帧，从而与 FC SAN 中的存储设备交换 FC 有效负载。

FIP FDISC

ENode 成功登录 FCF 并建立虚拟链路后，ENode 可以通过发送 FIP 结构发现 （FDISC） 请求，通过同一物理链路请求更多虚拟链路（会话）。FDISC 允许在一个物理链路上创建多个单独的安全VN_Port虚拟链路。每个虚拟链路都从 FCF 接收一个本地唯一标识符，以便在共享一个物理 ENode 端口的VN_Port虚拟链路之间实现安全性和分离。这就是 N_Port ID 虚拟化 （NPIV）。

FDISC 与 FLOGI 类似，因为它从 FCF 请求登录名和唯一 ID。区别在于，FLOGI获取物理链路的初始登录和ID，而FDISC获取额外的登录和ID，以便多个虚拟链路可以安全地共享一个物理链路。

VN_Port FDISC 完成后，使用该VN_Port的应用程序可以通过虚拟链路发送 FCoE 帧。

FIP 维护（激活消息）

尽管 FCoE 协议处理发起 ENode 与目标 FC 设备之间的有效负载通信，但 FIP 继续在后台运行。FIP 通过监听周期性的 FCF 组播发现通告来不断更新 ENode FCF 列表，并通过传输周期性的 FIP 激活通告来验证到达 FCF 的能力。

ENode 以 ENode MAC 地址作为标识符向 FCF 发送周期性的 ENode FIP 激活通告。ENode 还使用 VN_Port MAC 地址作为源 MAC，代表 ENode 上的每个VN_Port定期发送VN_Port FIP 激活通告。VN_Port FIP 激活播发每 90 秒发生一次。激活播发将重置与 FCF 的虚拟链路连接的会话计时器。如果 FCF 在会话计时器到期前未收到已登录 ENode 或VN_Port的激活通告，则虚拟链路将终止。

FCF 向 ALL-ENode-MACs 地址发送的周期性未经请求的组播发现通告会持续验证 FCF 是否仍可访问。ENode 和 FCF 定期未经请求的组播发现播发发生在配置的 FIP 激活播发周期间隔 （FKA_ADV_PERIOD） 加上或减去随机偏移量，以防止同时发生大量激活播发。

如果 FCF 在 FCF 的 FIP 激活计时器到期之前未收到 ENode 激活通告，则 FCF 会将指向 ENode 的虚拟链路视为“关闭”，并终止指向 ENode 的虚拟链路。激活计时器将在配置计时器值的 2.5 倍后过期。这也将终止由该 ENode 实例化的任何VN_Port虚拟链路。

如果 FCF 在 FCF 的 FIP 激活计时器到期之前未收到VN_Port激活播发，则 FCF 会将指向该VN_Port的虚拟链路视为“关闭”，并终止指向该VN_Port的虚拟链路。VN_Port激活计时器将在配置的计时器值的 2.5 倍后过期。

如果 ENode 在 ENode 的 FIP 激活计时器到期之前未收到 FCF 未经请求的组播发现通告，则 ENode 会将指向 FCF 的虚拟链路视为“关闭”，并且 ENode 上指向该 FCF 的所有VN_Port虚拟链路都将终止。

FIP 徽标

FIP 在会话结束时处理 ENode 和 VN_Port 注销。

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