[发明专利]一种FCoE读写处理系统、处理方法及交换ID分配方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机存储技术领域，更具体地，涉及一种FCoE读写处理系统及读写处理方法。

背景技术

随着互联网服务的发展，企业用户对存储区域网的需求越来越高，开始部署基于以太网光纤通道(Fibre Channel over Ethernet，FCoE)的存储区域网；计算机服务器通过FCoE存储区域网将数据写入存储系统或从存储系统中读出数据。随着多核服务器、高速存储设备和高速网络技术的发展，多核服务器在并行访问存储系统时，读写处理软件的性能越来越重要。

读写处理延迟和并行处理性能是FCoE存储区域网读写协议栈软件的两个重要性能指标，现有FCoE存储区域网读写协议栈Open-FCoE是基于单请求队列块层、SCSI子系统和libfc多个模块层来处理读写请求的，读写执行路径长，经过SCSI子系统、libfc和Open-FCoE和标准以太网网络接口，CPU开销高，读写处理延迟高；同时块层、SCSI层、libfc各层中单队列入队和出队操作时都使用锁机制进行同步开销，极大的限制了多核环境下读写的并行处理能力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种FCoE读写处理系统，其目的在于解决现有FCoE协议栈在多核计算机上处理读写时并发度低、开销高和延迟高的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种FCoE读写处理系统，包括交换ID(Exchange ID)管理模块、请求帧(FCoE FCP_CMND)封装发送模块、数据帧(FCoE FCP_DATA)封装发送模块、数据帧(FCoE FCP_DATA)接收处理模块、准备帧(FCoE FCP_XTEP_RDY)接收处理模块、响应帧(FCoE FCP_RSP)接收处理模块和接收队列；其中，FCoE FCP_CMND是指FCoE命令服务请求，FCoE FCP_DATA是指FCoE数据、FCoE FCP_XFER_RDY是准备好处理FCoE数据传送请求的指示，FCoE FCP_RSP是指FCoE命令服务响应；

其中，交换ID(Exchange ID)管理模块将分配的Exchange ID发送到FCoE FCP_CMND封装发送模块，并回收来自FCoE FCP_RSP接收处理模块的Exchange ID；用于为读写请求相关的帧分配、回收、管理唯一的Exchange ID，Exchange ID范围为0～0xFFFF；

FCoE FCP_CMND封装发送模块具有块设备驱动请求接口和通用块请求接口，用于根据通用块请求或块设备驱动请求类型(读请求或写请求)，按照FCoE协议和FCP协议生成对应的FCoE FCP_CMND帧，并填充该帧各字段传输至网络发送端口；

FCoE FCP_DATA封装发送模块，用于在执行写请求时，按照FCoE协议和FCP协议将写请求的数据内容进行封装，生成对应写请求的FCoE FCP_DATA数据帧，并填充该帧各字段传输至网络发送端口；

FCoE FCP_XTEP_RDY接收处理模块，用于在执行写请求时，对来自接收队列的FCoE FCP_XTEP_RDY帧，根据FCoE协议和FCP协议进行处理；

FCoE FCP_DATA接收处理模块用于在执行读请求时，根据FCoE协议和FCP协议，处理来自接收队列的FCoE FCP_DATA帧，将要读的数据从FCoE FCP_DATA帧复制到读请求对应的内存；

FCoE FCP_RSP接收处理模块具有通用块请求处理结果接口和块设备驱动请求处理结果接口；用于根据FCoE协议和FCP协议，处理来自接收队列的FCoE FCP_RSP帧，将读写处理的结果通过上述两个接口返回给上层；FCoE FCP_RSP帧指示读写请求处理完成；

接收队列用于缓存接收到的对应读写请求的FCoE帧,将FCoE FCP_DATA转发给FCoE FCP_DATA接收处理模块、将FCoE FCP_XTEP_RDY转发给FCoE FCP_XTEP_RDY接收处理模块、将FCoE FCP_RSP帧转发给FCoE FCP_RSP接收处理模块。每个核都具有私有接收队列；

按照本发明的另一方面，提供了一种FCoE读写请求处理方法，基于上述FCoE读写请求处理系统，包括以下步骤：