通过对FC网络协议层的研究,分析FC协议层的技术特点及测试需求,总结出针对FC网络协议层可行的测试方法,并通过实际测试,验证其可行性,对FC网络协议层测试平台的研制具有指导作用。
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术研发】
航空电子光纤通道协议层测试技术研究与实现雷宇宏郭芸西安 7 0 6 10 8) (中国航空计算技术研究所陕西
摘
要：通过对 F c网络协议层的研究，分析F协议层的技术特点及测试需求，总结出针 5 C￣络协议层可行的测试方法。并通过实际 c@F
测试，验证其可行性，对 F c网络协议层测试平台的研制具有指导作用。
关键词：光纤通道；协议一致性测试；功能测试；性能测试；交换机中图分类号：V 4文献标识码：A文章编号：1 7—7 9 2 1 )0 1 1 0 2 23 6 1 5 7( 0 2 7 0 0—0
0引言光纤通道技术在美国正在研制的新一代战机和诸多现役飞机的改造中获得应用，已成为新一代先进综合式航空电子系统
2协议层层测试研究通用协议包括 F一、F一和F一层协议，是整个光纤通道 C0 C 1 c 2协议中最复杂的部分，也是光纤通道协议的基础。对通用协议的一致性测试，是对 F通信网络基本功能的验证，也是对F通 C c
统一网络互连的首选方案且美国国家标准委员会还专门成立了 个研究光纤通道用于航空电子环境的分委员会 ( N IF— A S C一
信网络进行更深层次测试的必要条件。
A ),该分委员会与波音公司、洛克西德.丁公司等合作制定 E马了一组专门用于航空电子环境的F协议子集，即光纤通道航空 c
F一层即为帧协议层，是 F用来识别、解释和处理F网络 c2 c c信息流的核心层[] C 2具体测试内容包括： 2。F -层
电子环境 ( C A )。该标准提出了远程D A( D A、光纤通 F—E M RM )道轻量协议 ( C P、异步签署消息 ( S )等多种可应用于 FL ) AM
1 )光纤通道是否工作在全双工通信模式； 2端口状态机是否符合协议规定的端口状态机迁移过 )程：
机载实时环境下的F高层通信协议[] c 1。软件方面基于F— E c A标准开发的通信软件也已经装机使用。 为了保证 F通信网络能够满足高带宽、高可靠性、标
准化 C的机载应用要求，制定详尽和完整的测试方案并对其进行测试是十分必要的。目前我国F网络测试在各个方面与国外的差距 c都比较大，从F网络设备测试￣F网络系统测试都相当薄弱。 C tC J 国内还没有专业从事机载F网络测试的机构或公司，在测试方 c法和测试理论研究，以及测试环境建立方面基本空白，需要进行大量研究。民用 F网络测试方面，国内的华为和中兴建立了 c 自己F网络测试实验室。虽然民用 F网络测试领域的研究取得 c c定的成果，但民用 F网络与机载 F网络相比在实时性、可靠 c c性方面没有更高的要求，且测试技术与国外也有很大差距，因r
3 )光纤通道通信是否符合协议规定的执行链路初始化协议，链路复位协议以及链路故障协议的流程，发送的帧是否符合F帧格式； C 4 )通信是否符合 F— s c F中规定的交换、序列和序列计数管
理规则，是否支持缓冲到缓冲的流量控制策略，是否支持应用数据的分段和重组，是否支持优先级功能、是否能够进行错误检测和恢复。
2 1端口状态机功能测试 .在 F一层规定F端口在接收到不同的原语信号、原语序列 c2 c或者检测到发生的特定事件时需要执行特定的动作。协议中结
一
此不仅要在F产品研制方面下功夫，更要在F测试技术和测试 c c环境方面投入更多的精力。
1光纤通道协议分析和测试需求研究根据系统功能需求和 F标准，得到 F测试需求层次结构 c c图，如图 1示，F— E A M议是 F通信网络的上层应用协所 c A— S协 C
议，上层应用协议建立在F一，F -,F一层协议基础之上。 C 0 C 1 C2系统功能需求
F -E A M CA - S
F— S C P ( F一 C 1F一 ) C F和F— I C 0F一 C 2
合输入激励、输出响应，为F端口构建了一个完备的端口状态 c机模型。光纤通道协议的端口状态机包括活动状态 ( C, A) L发送状态 ( R ), L接收状态 ( R ), L R收状态 R L1 R L2 R接
(R ),N S收状态 ( F ),N S送状态 ( F ),O S L3 O接 L1 O发 L2 L发送状态 ( L ), O S收状态 ( L ),等待O S态 ( L ) O1 L接 O2 L状 O 3 9状态。协议中规定的输入激励包括接收到 L、L R L和个 R R、O S N S语序列，接收￣ I L原语信号，检测到信号丢失，同步 O原 J tD E丢失周期大于限定值，收发事件超时 ( T T V,链路超时 R O) ( D T V种。端口状态机功能测试用于测试光纤通道协议 E O )9的端口状态机状态迁移是否按照协议规定进行，例如：处于 A状态的端口接收到并且识￣N S语序列，端口会迁移到 c]O原 L l态。当处于L 1态时，端口会发送O S语序列。 F状 F状 L原 2 2原语序列协议和交换、序列管理功能测试 . F协议规定数据帧相互交换的前提是参与数据帧交换的 c F端口必须处于A状态且链路状态是确定的、己知的。一旦出 c c现特定事件而使端口脱离A状态，进而导致状态异常时，通信 C必须被终止。F一种定义了用于处理这些情况的特殊协议，即 c2————
图1 F￣试需求分析层次结构图 Cf]根据对光纤通道协议的分析和系统功能需求制定出测试需求。主要包含 F一、F一及 F一层的部分内容，不论节点机还 C 0 C 1 c2
原语序列协议。
在 F一中规定，所有传输的F帧必须是序列的一部分，而 c2 c序列是交换的一部分。序列发起方在序列开始时为序列分配标识符，即 S Q I。交换标识符是由交换发起方标识符 E _D(X O—
是交换机，都必须通过这部分测试，这是F能够正常运转最基 c本的功能与性能的条件。
I )和交换应答方标识符 ( X I )共同组成的。由交换 D R D—