ANSI INCITS 355-2001 Information Technology - Fibre Channel - Switch Fabric - 2 (FC-SW-2).pdf

1、ANSI INCITS 355-2001 (formerly ANSI NCITS 355-2001)for Information Technology Fibre Channel Switch Fabric - 2 (FC-SW-2)ANSINCITS 355-2001American National Standardfor Information Technology Fibre Channel Switch Fabric - 2 (FC-SW-2)SecretariatInformation Technology Industry CouncilApproved November 3

2、0, 2001American National Standards Institute, Inc.AbstractThis standard describes the requirements for an interconnecting Fabric consisting of multiple FabricSwitch elements to support the American National Standard for Information Technology Fibre Channel- Physical and Signaling Interface (FC-PH),

3、ANSI X3.230-1994(R1999).Approval of an American National Standard requires review by ANSI that therequirements for due process, consensus, and other criteria for approval havebeen met by the standards developer.Consensus is established when, in the judgement of the ANSI Board ofStandards Review, sub

4、stantial agreement has been reached by directly andmaterially affected interests. Substantial agreement means much more thana simple majority, but not necessarily unanimity. Consensus requires that allviews and objections be considered, and that a concerted effort be madetowards their resolution.The

5、 use of American National Standards is completely voluntary; theirexistence does not in any respect preclude anyone, whether he has approvedthe standards or not, from manufacturing, marketing, purchasing, or usingproducts, processes, or procedures not conforming to the standards.The American Nationa

6、l Standards Institute does not develop standards andwill in no circumstances give an interpretation of any American NationalStandard. Moreover, no person shall have the right or authority to issue aninterpretation of an American National Standard in the name of the AmericanNational Standards Institu

7、te. Requests for interpretations should beaddressed to the secretariat or sponsor whose name appears on the titlepage of this standard.CAUTION NOTICE: This American National Standard may be revised orwithdrawn at any time. The procedures of the American National StandardsInstitute require that actio

8、n be taken periodically to reaffirm, revise, orwithdraw this standard. Purchasers of American National Standards mayreceive current information on all standards by calling or writing the AmericanNational Standards Institute.American National StandardPublished byAmerican National Standards Institute,

9、 Inc.25 West 43rd Street, New York, NY 10036Copyright 2001 by Information Technology Industry Council (ITI)All rights reserved.No part of this publication may be reproduced in anyform, in an electronic retrieval system or otherwise,without prior written permission of ITI, 1250 Eye Street NW, Washing

10、ton, DC 20005. Printed in the United States of AmericaCAUTION: The developers of this standard have requested that holders of patents that may berequired for the implementation of the standard disclose such patents to the publisher. However,neither the developers nor the publisher have undertaken a

11、patent search in order to identifywhich, if any, patents may apply to this standard. As of the date of publication of this standardand following calls for the identification of patents that may be required for the implementation ofthe standard, no such claims have been made. No further patent search

12、 is conducted by the de-veloper or publisher in respect to any standard it processes. No representation is made or impliedthat licenses are not required to avoid infringement in the use of this standard.Contents PageiForeword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、 . . . x1 Introduction and scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Normative references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1 Approved references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2 Refe

14、rences under development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.3 Other references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Definitions and conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.1

15、 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.2 Editorial conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.2.1 Binary notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.2.2 Hexadecimal notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83.2.3 State Machine notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.3 Abbreviations, acronyms, and symbols . . . .

17、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.3.1 Acronyms and abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Structure and Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.2 Fabric Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.3 Fabric Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.4 Switch . .

19、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.5 Switch Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.6 Switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20、 . . . . . . . . . . . 154.6.1 Switching overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.6.2 Synchronous switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.6.3 Asynchronous switching . . . . . . . . . . . . . . . . .

21、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.7 Switch Ports and Bridge Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.7.1 General Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.7.2 F_Port . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.7.3 FL_Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.7.4 E_Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.7.4 B_Po

23、rt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.8 Fabric Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.9 Class F Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24、 . . . . . . . . . . . . . 194.10 FSPF-Backbone Fabric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.11 Relationship Between this Standard and FC-FG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 Switch Ports and Bridge Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25、 . . . . . . . 215.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.2 Model elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.2.1 FC Transports . . . . . . . . . . . . . . . . .

26、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.2.2 Switch Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.2.3 Control Facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.2.4 Link Services . .

27、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225.3 F_Port Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225.4 FL_Port Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28、 . . . . 235.5 E_Port Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255.6 B_Port Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Pageii5.7 Inter-Switch Link Behavior . . . . . . . . . . . . . . .

29、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275.8 Class F Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.8.1 Class F Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.8.2 Class F Rules . . . .

30、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.8.3 Class F Frame Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305.8.4 Class F Flow Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 Inte

31、rnal Link Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336.1 Switch Fabric Internal Link Services (SW_ILS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336.1.1 SW_ILS Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336.1.2 Switch Fa

32、bric Internal Link Service Accept (SW_ACC) . . . . . . . . . . . . . . 356.1.3 Switch Fabric Internal Link Service Reject (SW_RJT) . . . . . . . . . . . . . . . 356.1.4 Exchange Link Parameters (ELP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376.1.5 Exchange Fabric Parameters (EFP) .

33、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446.1.6 Domain Identifier Assigned (DIA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476.1.7 Request Domain_ID (RDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486.1.8 Hello (HLO) . . . . . . . . . . .

34、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506.1.8.1 HLO Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506.1.8.2 FSPF Header Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.1.9 Link State Update

35、LSU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536.1.9.1 LSU Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536.1.9.2 Link-State Record (LSR) Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546.1.9.3 Link State H

36、eader Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566.1.9.4 Link Descriptor Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576.1.9.5 Summary Descriptor Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586.1.10 Link State Ackno

37、wledgement (LSA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586.1.11 Build Fabric (BF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596.1.12 Reconfigure Fabric (RCF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606.1.13 Disconnec

38、t Class 1 Connection (DSCN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616.1.14 Detect Queued Class 1 Connection Request Deadlock (LOOPD) . . . . . 626.1.15 Exchange Switch Capabilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647 Fabric Configuration . . . . . . . . . . . .

39、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697.1 Fabric Configuration Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697.2 Switch Port Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697.2.1 Basic Operation . . . . . . . . . .

40、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697.2.2 Exchange Switch Capabilities Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777.3 Principal Switch Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 787.4 Address Distribution . .

41、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 837.4.1 Address Distribution Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 837.4.2 Domain_ID Distribution by the Principal Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857.4.3 Domain_ID Reque

42、sts by the Switches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 877.5 E_Port and Fabric Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907.6 B_Port Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917.6.1

43、 Differences Between E_Ports and B_Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917.6.2 B_Port Internal Link Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917.6.3 B_Port Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

44、27.6.4 Example B_Port Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 928 Fabric Shortest Path First (FSPF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45、 . 958.1.1 Basic Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95iiiPage8.1.2 Fabric connectivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958.1.3 Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46、 . . . . . . . . . . . . . . . . 958.1.4 Path Selection and Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 968.1.5 Hierarchical Path Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 968.1.6 FSPF Path Selection Summary . . . . . . . . . . . .

47、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 968.2 FSPF Message Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 968.2.1 Message transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 968.2.2 Message Reception and Tests . . . . . . . . .

48、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978.3 Hello Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978.3.1 Basic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978.3.2 Hello Message Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978.3.3 Hello Message Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 988.3.4 Hello Message Reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .