FCoE融合网络适配器驱动程序的设计与实现

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以太网光纤通道(Fiber Channel over Ethernet,FCoE)旨在通过以太网直接传输光纤通道协议,让存储网络中的数据可轻易跨越光纤通道和以太网的界限,通过同一以太网络物理介质进行传输,同时保留了FC中的上层协议的特性,而无需使用原先较为昂贵的专用光纤通道接口与物理线路,这样可降低用户在存储网络构建和管理方面的成本和复杂性。随着万兆以太网络的出现,FCoE相对传统以太网络具有高可靠、高吞吐量、无损传输及流量控制等特性,但又需改进传统底层网络适配器驱动的设计。利用多核处理器和底层硬件的强大处理能力,研究一种高效的驱动层数据传输方法,以满足高效多样的存储需求。在详细分析了用于无损以太网的数据中心桥接技术(DCB)、FCoE协议和Linux下网络驱动相关技术基础上,完成了FCoE适配器驱动程序的设计与实现,主要包括初始化和退出模块、MSI-X中断及NAPI处理模块、数据收发模块、数据中心桥交换协议(DCBX)模块。经测试验证,适配器驱动加载后,适配器能够正确登录到FCoE交换机,并与其它目标端(如FC磁盘阵列)建立FCoE连接,进而进行数据传输。深入分析了套接字缓存结构体,提出了FCoE协议接收卸载优化方案,实现了数据到达适配器之后构成大的数据包,减少上层数据包的数量,降低协议栈的开销。测试结果表明,采用FCoE协议接收卸载优化方法提高了适配器数据传输效率。
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