FALB：一种FC协议链路聚合算法

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2021215

电信科学 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (9): 105-111.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2021215

FALB：一种FC协议链路聚合算法

王兆辉, 沈剑良, 张霞, 陈艇

国家数字交换系统工程技术研究中心，河南郑州450003

修回日期:2021-07-05 出版日期:2021-09-20 发布日期:2021-09-01
作者简介:王兆辉（1997− ），男，国家数字交换系统工程技术研究中心硕士生，主要研究方向为可编程协议解析、FC交换芯片设计
沈剑良（1982− ），男，博士，国家数字交换系统工程技术研究中心副研究员，主要研究方向为新一代网络信息系统架构设计、大规模集成电路设计
张霞（1980− ），女，国家数字交换系统工程技术研究中心助理研究员，主要研究方向为高速板卡设计、集成电路测试方法
陈艇（1984− ），男，博士，国家数字交换系统工程技术研究中心助理研究员，主要研究方向为大规模集成电路设计、高速交换电路设计、微处理器体系结构设计、高速数字信号处理
基金资助:
国家科技重大专项资助项目(2016ZX01012101)

FALB: a FC protocol link aggregation algorithm

Zhaohui WANG, Jianliang SHEN, Xia ZHANG, Ting CHEN

China National Digital Switching System Engineering ＆Technological R＆D Center, Zhengzhou 450003, China

Revised:2021-07-05 Online:2021-09-20 Published:2021-09-01
Supported by:
The National Science and Technology Major Project(2016ZX01012101)

摘要/Abstract

摘要：

链路聚合是一种通过将多条物理链路捆绑成一条逻辑链路来增加带宽的常用技术，但是在基于光纤通道（fibre channel，FC）协议的交换网络中，随着转发流量区域的不断集中，传统静态链路聚合算法存在负载均衡性差、可靠性低的问题。因此提出了一种基于FC协议的动态负载均衡（flow adaptive load balancing， FALB）链路聚合算法，可以实现对流量的动态自适应匹配以及断链可重连保护机制。结果表明，该算法机制相较于静态负载均衡的算法设计，可以将有效带宽比最终收敛到 95%以上，有效提升聚合链路的负载均衡特性和可靠性。

关键词: 光纤通道, 链路聚合, 负载均衡, 可靠性, 带宽

Abstract:

Link aggregation is a common technology to increase the bandwidth by bundling multiple physical links into a logical link.However, in a switching network based on the fibre channel (FC) protocol, as the forwarding traffic continues to concentrate, traditional static link aggregation algorithms have problems of poor load balance and low reliability.A dynamic load balancing link aggregation algorithm flow adaptive load balancing (FALB) based on FC protocol messages was proposed, which could realize dynamic adaptive matching of traffic and a reconnection protection mechanism for broken links.The results show that compared with the static load balancing algorithm design, the algorithm mechanism could maintain the effective bandwidth ratio above 95%, effectively improving the load balancing characteristics and reliability of the aggregated link.

Key words: FC, link aggregation, load balancing, reliability, bandwidth

中图分类号:

TP393

王兆辉, 沈剑良, 张霞, 陈艇. FALB：一种FC协议链路聚合算法[J]. 电信科学, 2021, 37(9): 105-111.

Zhaohui WANG, Jianliang SHEN, Xia ZHANG, Ting CHEN. FALB: a FC protocol link aggregation algorithm[J]. Telecommunications Science, 2021, 37(9): 105-111.

图/表 9

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表1

图6

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表2

参考文献 13

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序号	FC数据包参数设置	流量集中度	应用场景
模式1	S_ID 和 D_ID 值在 0～255 随机	0%	空闲状态
模式2	S_ID 和 D_ID 值在 0～191 随机	25%	部分节点拥挤
模式3	S_ID 和 D_ID 值在 0～127 随机	50%	部分节点处于高峰期

测试类型1 GB/s	2 GB/s	4 GB/s	8 GB/s
热插拔测试正常	正常	正常	正常
链路成员断链重连测试剩余端口正常进行负载均衡传输	剩余端口正常进行负载均衡传输	剩余端口正常进行负载均衡传输	剩余端口正常进行负载均衡传输
传输过程中链路成员增加测试新增端口与原配置端口进行负载均衡传输	新增端口与原配置端口进行负载均衡传输	新增端口与原配置端口进行负载均衡传输	新增端口与原配置端口进行负载均衡传输

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