用于检测和管理以太网光纤通道(FCOE)交换机故障的冗余中间交换机解决方案

摘要

本发明揭示一种用于在以太网光纤通道网络中检测交换机故障并管理交换机故障转移的方法。多个以太网光纤通道交换机经由以太网连接而连接到中间以太网交换机且彼此连接。所述中间以太网交换机不同于所述多个以太网光纤通道交换机。多个结束端口也连接到所述中间以太网交换机。检测所述多个以太网光纤通道交换机中的第一交换机中的故障。所述第一交换机与所述多个结束端口中的第一结束端口关联。使用所述中间以太网交换机将故障通知发送到所述第一结束端口。所述故障通知可指定第二交换机目的地和所述第一交换机的标识。在所述第一结束端口与所述第二交换机之间交换光纤通道网络登录。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及数据处理系统，更具体地说，涉及配置用于以太网光纤通道交换机故障的冗余交换机的方法和系统。

背景技术

光纤通道(FC)是用于连接计算机、设备及存储系统的高速协议。基于光纤通道的架构提供无缝协议，该无缝协议提供计算机与存储系统之间的专用路径。美国国家信息标准(ANSI)任务组建立光纤通道标准以定义用于以千兆比特速度互连诸多设备的I/O通道。光纤通道背后的思想是建立一种高吞吐量、低延时、可靠且可扩展的数据传输系统。大型及小型公司已青睐光纤通道技术，因为此技术具有若干优点。例如，光纤通道技术能够以基于以太网的存储互连解决方案过去不能匹配的速度来工作。另外，光纤通道技术支持包括专用点对点、共享回路及定标(scaled)交换拓扑的多种拓扑以满足所期望的应用要求。光纤通道技术还提供了一种减少连接到不同存储和IP网络所需的电缆的数目和网络接口卡的数目的网络。

光纤通道网络(也称为fabric)包括具有多个互连的设备(如集线器、交换机、导向器及转换设备(如主机总线适配器、路由器及网关))的物理层。转换设备是光纤通道协议与上层协议(如SCSI、FCP、FICON、以太网、ATM及SONET)之间的中间物。处于光纤通道网络的任一末端的设备使用固件来存储数据及通过网络分发数据。经由光纤通道区段来通过光纤通道网络传送数据。所述区段是在两个或两个以上节点之间建立的通信通道。光纤通道区段能够以一致的高速将数据自一点传送至另一点。还可在检测到故障的情况下将第二组冗余交换机集成到光纤通道网络内。冗余交换机用于尽量减少所传输的数据帧的丢失和应用停机时间。

以太网光纤通道是一种相对较新的协议规范，其在以太网网络上原生地映射光纤通道。此协议的实施要求将原生的光纤通道帧封装为以太网帧。以太网协议的扩展还允许利用MAC地址来替代光纤通道地址，光纤通道地址在以太网有效负载中保持完整。因此，以太网变为光纤通道物理接口且光纤通道变为传输协议。经由以太网光纤通道网络将帧路由到目的地端口。光纤通道网络将所述帧路由到嵌入光纤通道帧标头中的地址。使用光纤通道地址及MAC地址两者执行路由。

在传统的光纤通道网络中，端口与一个且仅与一个交换机关联且连接到该交换机。如果端口所连接到的交换机发生故障，则该端口可立即检测到此故障；然而，该端口不再具有对网络的访问。在以太网光纤通道网络中，端口可连接到中间以太网交换机。此以太网交换设备促进端口对许多冗余以太网光纤通道(FCoE)交换机的可访问性。然而，使用此配置，端口不能立即检测到其关联的以太网光纤通道交换机的故障，因为该端口将不会接收到链路停机事件。

发明内容

提供了一种用于管理以太网光纤通道网络中的交换机故障转移的方法。在所述以太网光纤通道网络中的多个以太网光纤通道(FCoE)交换机之间建立以太网连接。所述多个FCoE交换机还经由该以太网连接而连接到中间以太网交换机。所述中间以太网交换机不同于所述多个FCoE交换机。多个结束端口(end port)也连接到所述中间以太网交换机。在所述多个FCoE交换机与所述多个结束端口之间避免直接连接。在所述交换机之间经由协议来交换端口ID分配及可访问性信息，所述协议可以是多播协议或单播握手。接下来，检测所述多个FCoE交换机中的第一交换机中的故障。所述第一交换机与所述多个结束端口中的第一结束端口关联。然后由第二交换机使用所述中间以太网交换机将故障通知发送到所述第一结束端口。所述故障通知可以(但不是必须)指定第二交换机目的地，所述第二交换机目的地经由所述通知中的源标识将所述第二交换机标识为可用于登录的交换机，且还指示所述第一交换机处的故障。在一个示例性实施例中，RSCN有效负载可含有被通知为“受影响端口”的结束端口的端口标识符。在一个示例性实施例中，扩展链路服务命令(ELS)向所述结束端口通知所述结束端口需要重新发现以太网光纤通道交换机并且与其仍可到达的不同以太网光纤通道交换机重新建立光纤通道网络登录。因此，使用所述中间以太网交换机，可促进所述第一结束端口与所述第二交换机之间的光纤通道网络登录交换。

附图说明

现在将仅通过实例的方式参考附图中示出的本发明的各优选实施例描述本发明，其中：

图1是其中可实现示例性实施例的现有技术数据处理系统的方块图；

图2是其中可实现示例性实施例的现有技术光纤通道网络的方块图；

图3是根据一个示例性实施例的以太网光纤通道网络的方块图；

图4是示出根据一个示例性实施例的将以太网光纤通道交换机故障转移至中间冗余交换机的操作的流程图；及

图5是示出根据一个示例性实施例的用于管理以太网光纤通道网络中的交换机故障转移的方法的流程图。

具体实施方式

如本领域的技术人员将理解的，本发明可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合了在此通常被称为“电路”、“模块”或“系统”的软件和硬件方面的实施例的形式。此外，本发明可以采取体现在任何有形表达介质(在介质中包含计算机可用程序代码)中的计算机程序产品的形式。

可以使用一个或多个计算机可用或计算机可读介质的任意组合。所述计算机可用或计算机可读介质例如可以是(但不限于)电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统、装置、设备或传播介质。计算机可读介质的更具体的实例(非穷举列表)将包括以下项：具有一条或多条线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、诸如那些支持因特网或内联网的传输介质或磁存储设备。要指出的是，所述计算机可用或计算机可读介质甚至可以是程序被打印在其上的纸张或其他适合的介质，因为所述程序可以通过例如光扫描所述纸张或其他介质被电子地捕获，然后被编译、解释或另外以适合的方式被处理(如果必要)，然后被存储在计算机存储器中。在本文档的上下文中，计算机可用或计算机可读介质可以是任何能够包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合的程序的介质。计算机可用介质可以包括其中包含计算机可用程序代码(在基带中或作为载波的一部分)的传播数据信号。可以使用任何适当的介质(包括但不限于无线、线缆、光缆、RF等)来传输计算机可用程序代码。

用于执行本发明的操作的计算机程序代码可以使用包含一种或多种编程语言的任意组合来编写，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++之类的面向对象的编程语言或者诸如“C”编程语言或类似的编程语言之类的常规过程编程语言。所述程序码可以完全地在用户的计算上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户的计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过任何种类的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者，可以(例如利用因特网服务提供商来通过因特网)连接到外部计算机。

下面参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方块图对本发明进行描述。将理解，所述流程图和/或方块图的每个方块以及所述流程图和/或方块图中的方块的组合可以由计算机程序指令来实现。

这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，以便通过所述计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的所述指令产生用于实现一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的装置。这些计算机程序指令也可以被存储在引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，以便存储在所述计算机可读介质中的所述指令产生一件包括实现在所述一个或多个流程图和/或方块图方块中指定的功能/操作的指令装置的制品。

也可以把计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令就提供实现流程图和/或框图中的方框中指定的功能/操作的过程。

示例性实施例提供了一种交换系统及用于管理以太网光纤通道网络中的交换机故障转移的计算机实现的方法。在以太网光纤通道网络中的多个以太网光纤通道(FCoE)交换机之间建立以太网连接。所述多个FCoE交换机还经由该以太网连接而连接到中间以太网交换机。所述中间以太网交换机不同于所述多个FCoE交换机。多个结束端口也连接到所述中间以太网交换机。在所述多个FCoE交换机与所述多个结束端口之间避免直接连接。在所述交换机之间经由协议来交换端口ID分配及可访问性信息，所述协议可为多播协议或单播握手。接下来，检测所述多个FCoE交换机中的第一交换机中的故障。所述第一交换机与所述多个结束端口中的第一结束端口关联。然后由第二交换机使用所述中间以太网交换机将故障通知发送到所述第一结束端口。所述故障通知可指定第二交换机目的地，该第二交换机目的地经由所述通知中的源标识将所述第二交换机标识为可用于登录的交换机，且还指示所述第一交换机处的故障。在一个示例性实施例中，RSCN有效负载可含有被通知为“受影响端口”的结束端口的端口标识符。在一个示例性实施例中，扩展链路服务命令(ELS)向所述结束端口通知所述结束端口需要重新发现以太网光纤通道交换机并且与其仍可到达的不同以太网光纤通道交换机重新建立光纤通道网络登录。因此，使用所述中间以太网交换机，可促进所述第一结束端口与所述第二交换机之间的光纤通道网络登录交换。

协议维护多个FCoE交换机之间的端口标识分配及可访问性信息的同步。此协议可为多播协议、单播协议或某种其他协议。

当冗余交换机“B”经由持续作用(keep alive)协议检测到主交换机“A”发生故障时，冗余交换机“B”然后将注册状态更改通知(RSCN)或扩展链路服务(ELS)发送到连接到“A”的端口以通知这些端口现在应登录至“B”。因此，得以检测及抵消故障。

现在参考附图，具体地说，参考图1-3，图1-3中提供了其中可实现示例性实施例的数据处理和网络环境的示意图。应理解的是，图1-3只是示意性的并且并非旨在断言或暗示关于其中可实现不同实施例的环境的任何限制。可对所描绘的环境做出许多修改。

图1是用于实现任一根据本发明的数据处理系统的数据处理系统的方块图。数据处理系统100可为包括连接到系统总线106的多个处理器102及104的对称多处理器(SMP)系统。备选地，可采用单处理器系统。在所描绘的实例中，处理器104是服务处理器。存储器控制器/高速缓存108也连接到系统总线106，且提供到本地存储器109的接口。I/O总线桥接器110连接到系统总线106且提供到I/O总线112的接口。可如所描绘的那样对存储器控制器/高速缓存108及I/O总线桥接器110进行集成。

连接到I/O总线112的外围组件互连(PCI)总线桥接器114提供到PCI本地总线116的接口。诸如调制解调器118的多个I/O适配器可连接到PCI总线116。典型的PCI总线实现将支持四个PCI扩展槽或附加连接器。可经由调制解调器118及光纤通道主机总线适配器120提供到其他计算机的通信链路。主机总线适配器(HBA)120使数据处理系统100能够经由光纤通道链路180将消息发送到光纤通道网络及从光纤通道网络接收消息。

附加PCI总线桥接器122及124提供用于附加PCI总线126及128的接口，从PCI总线126及128可支持附加调制解调器或网络适配器。以此方式，数据处理系统100允许到多个网络计算机的连接。

存储器映射的图形适配器130及硬盘132亦可如所描绘的那样直接或间接地连接到I/O总线112。本发明的示例性实施例可要求SAN管理员生成一个简单的表以便通过定义授权的N端口/F端口对来定义授权的连接。

例如，本发明的示例性实施例可由FC交换机操作环境及/或存储子系统端口接口微码来实施。所述示例性实施例依赖于特定硬件、软件或操作系统，但可使用实施IEEE标准的可容易得到的技术容易地将其部署在包括异构主机、交换机及存储子系统的SAN中。本发明的示例性实施例在现有IEEE光纤通道标准内工作。

图2是其中可实现示例性实施例的现有技术光纤通道网络的方块图。具体地说，图2是包括多个以太网光纤通道(FCoE)交换机的常规光纤通道网络200的方块图。图2的实例示出了FCoE交换机206、208、210、及212，以及光纤通道端口202、204及214。

在此配置中，每个光纤通道端口能够连接到一个且仅一个交换机。例如，交换机206连接到结束端口202，且交换机208连接到结束端口204。在此实施例中，当FCoE交换机之一中发生故障时，附接至发生故障的交换机的结束端口变得不可访问。在所描绘的实例中，当光纤通道交换机208发生故障时，结束端口204可立即检测到交换机故障；然而，结束端口204没有其他与网络通信的手段。

图3是根据一个示例性实施例的以太网光纤通道网络的方块图。与结束端口连接到一个且仅一个交换机的传统光纤通道网络不同，在图3的以太网光纤通道网络中，结束端口连接到充当中间以太网交换设备的以太网交换设备306。因此，结束端口302及304连接到以太网交换设备(ENET交换机)306。以太网交换设备306是以太网光纤通道网络308的一部分，以太网光纤通道网络308还包括FC交换机310、FC交换机312、FC交换机314及FC交换机316，且诸如FC端口318的其他端口也可连接到以太网光纤通道网络308。

以太网交换设备306促进经由支持无损以太网介质访问控制(MAC)的以太网端口的通信。此配置提供对许多冗余以太网光纤通道交换机(诸如交换机310及312)的访问。结束端口302及304发现诸如以太网交换设备306之类的交换机。结束端口302及304还发起光纤通道网络登录交换以实例化端口-交换机配对。如在此说明中所描绘的，结束端口304与交换机310关联/配对，且结束端口302与交换机312关联/配对。

如以上指出的，以太网交换设备306还作为中间冗余交换机制而运行。当在交换机310中检测到故障时，结束端口304变得不可访问，即使仍存在经由交换机312至结束端口304的物理路径也是如此。由以太网交换设备306维护此路径。在此配置中，结束端口304现在可检测发生在交换机310处的故障。

当交换机310发生故障时，交换机312能够检测到该故障。交换机312使用故障通知来向与交换机310关联的所有端口通知该故障。可使用扩展链路服务(ELS)命令、通过使现有注册状态更改通知(RSCN)服务过载，或以太网光纤通道初始化协议(FIP)帧来实现故障通知。RSCN是一种光纤通道服务，其将光纤通道网络更改传达给关联的主机。在此实例中，向结束端口304通知发生在交换机310处的故障。一旦结束端口304接收到该通知，结束端口304就重新发出光纤通道网络登录(FLOGI)以变得与交换机312关联。

本质上，中间以太网交换机306充当该组结束端口与该组FCoE交换机之间的中间物。因此，如果一个交换机发生故障，则可向所有其他交换机及所有结束端口通知该故障。因此，交换机及结束端口的整体系统能够迅速地抵消交换机故障。此优点是在不使用大量额外的、不希望的网络业务的情况下实现的。

图4是示出根据一个示例性实施例的将以太网光纤通道交换机故障转移至中间冗余交换机的操作的流程图。可在使用中间以太网交换机的以太网光纤通道配置(如图3中示出的示意性配置)中实现图4中示出的处理。

所述处理始于在以太网光纤通道(FCoE)交换机与关联的端口之间建立以太网连接(步骤400)。在一个实例中，可借助中间以太网交换机(如图3中示出的中间以太网交换机306)实现此连接。

其后，由第二交换机检测第一交换机中的故障的发生(步骤402)。所述第一交换机与光纤通道网络登录处的第一结束端口关联，在一个示例性实施例中，当第二交换机未响应于针对第一交换机的链路持续作用消息请求而接收到响应时，将指示发生故障。也可通过其他方法(如通过关联的端口自身)检测故障。

当检测到故障时，使用以太网交换设备将诸如注册状态更改通知(RSCN)或扩展链路服务(ELS)命令的故障通知发送到第一结束端口(步骤404)。该故障通知可指定第二交换机目的地及发生故障的以太网光纤通道交换机。由第一结束端口接收该故障通知。在接收到该故障通知之后，以太网交换设备接收来自第一结束端口的光纤通道网络登录交换(FLOGI)，在一个示例性实施例中，第一端口重新发出FLOGI且与第二以太网交换设备关联(步骤406)。扩展链路服务(ELS)命令通常不指示使用哪一个交换机。因此，在接收到ELS命令之后，结束端口将重新执行以太网光纤通道交换机发现、选择新的可到达的以太网光纤通道交换机，并发起FLOGI。所述处理然后终止。

图5是示出根据一个示例性实施例的用于管理以太网光纤通道网络中的交换机故障转移的方法的流程图。可在使用中间以太网交换机的以太网光纤通道配置(如图3中示出的示意性配置)中实现图5中示出的处理。

所述处理始于在以太网光纤通道网络中的多个FCoE交换机之间建立以太网连接，其中所述多个FCoE交换机还经由该以太网连接而连接到中间以太网交换机，其中所述中间以太网交换机不同于所述多个FCoE交换机，其中多个结束端口也连接到所述中间以太网交换机，并且其中在所述多个FCoE交换机与所述多个结束端口之间避免直接连接(步骤500)。检测所述多个FCoE交换机中的第一交换机中的故障，其中所述第一交换机与所述多个结束端口中的第一结束端口关联(步骤502)。当第二交换机未从所述第一交换机接收到链路持续作用消息时可检测到故障，或可通过某一其他方法来检测故障。

然后，使用所述中间以太网交换机将故障通知发送到所述第一结束端口，其中该故障通知可指定第二交换机目的地(步骤504)。可使用扩展链路服务(ELS)命令、通过使现有注册状态更改通知(RSCN)服务过载，或以太网光纤通道初始化协议(FIP)帧来实现该故障通知。接着将光纤通道网络登录交换自所述第一结束端口发送到所述第二交换机(步骤506)，其后所述处理终止。

在一个示例性实施例中，在多个FCoE交换机之间交换链路持续作用消息。在此情况下，检测故障包括检测由第二交换机接收链路持续作用消息的故障。可由关联的端口自身检测故障，或通过其他手段检测故障。在又一个示例性实施例中，所述多个结束端口是光纤通道结束端口。

在另一个示例性实施例中，在多个FCoE交换机之间使用多播协议，其中该多播协议维护端口标识分配及可访问性信息的同步。在此情况下，经由所述多播协议而在冗余交换机之间交换端口标识分配及可访问性信息。当冗余交换机“B”经由持续作用协议检测到主交换机“A”发生故障时，冗余交换机“B”接着将故障通知(如注册状态更改通知(RSCN)或扩展链路服务(ELS))发送到连接到“A”的端口以通知这些端口现在应登录至“B”。因此，得以检测及抵消故障。

另一个示例性实施例提供了一种用于管理以太网光纤通道网络中的交换机故障的系统。所述系统包括第一交换机及第二交换机。所述第一交换机及所述第二交换机可操作以传输扩展链路服务命令，且在所述第一交换机与所述第二交换机之间建立以太网连接。中间以太网交换设备并行地连接到所述第一交换机及所述第二交换机。所述系统还包括第一端口及第二端口。所述第一端口经由所述中间以太网交换设备而通过链路与所述第一交换机关联。所述第二端口经由所述中间以太网交换设备而通过链路与所述第二交换机关联。所述第一交换机与所述第二交换机使用链路持续作用消息业务经由所述中间以太网交换设备而彼此通信。在检测到所述第一交换机中的故障时，所述第二交换机将扩展链路服务命令传输至所述中间以太网交换设备以路由到所述第一端口。所述扩展链路服务命令指示所述第一端口发出光纤通道网络登录且还指示所述第一端口与所述第二交换机关联。

在另一个示例性实施例中，所述第一端口及所述第二端口是以太网光纤通道端口。在又一个示例性实施例中，所述第一交换机及所述第二交换机是以太网光纤通道交换机。

附图中的流程图和方块图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的体系结构、功能和操作。在此方面，所述流程图或方块图中的每个方块都可以表示代码的模块、段或部分，所述代码包括用于实现指定的逻辑功能(多个)的一个或多个可执行指令。还应指出，在某些备选实施方式中，在方块中说明的功能可以不按图中说明的顺序发生。例如，示为连续的两个方块可以实际上被基本同时地执行，或者某些时候，取决于所涉及的功能，可以以相反的顺序执行所述方块。还将指出，所述方块图和/或流程图的每个方块以及所述方块图和/或流程图中的方块的组合可以由执行指定功能或操作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。

在此使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并非对本发明进行限制。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在所指出的特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，以及/或者它们的组。

下面权利要求中的所有装置或步骤以及功能元件的对应结构、材料、操作和等同物旨在包括用于与其他所要求保护的元件结合执行所述功能的任何结构、材料或操作，如具体要求保护的那样。出于说明和描述目的给出了对本发明的描述，并且所述描述并非旨在是穷举的或是将本发明限于所公开的形式。在不偏离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域的技术人员来说都将是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最佳地解释本发明的原理、实际应用，并且当适合于所构想的特定使用时，使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的具有各种修改的各种实施例。

本发明可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元素两者的实施例的形式。在一个优选实施例中，本发明以软件实现，所述软件包括但不限于固件、驻留软件、微代码等。

此外，本发明可以采取可从计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式，所述计算机可用或计算机可读介质提供了可以被计算机或任何指令执行系统使用或与计算机或任何指令执行系统结合的程序代码。出于此描述的目的，计算机可用或计算机可读介质可以是任何能够包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与所述指令执行系统、装置或设备结合的程序的装置。

所述介质可以是电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质的实例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘的当前实例包括光盘-只读存储器(CD-ROM)、光盘-读/写(CD-R/W)和DVD。

适于存储和/或执行程序代码的数据处理系统将包括至少一个直接或通过系统总线间接连接到存储器元件的处理器。所述存储器元件可以包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储装置以及提供至少某些程序代码的临时存储以减少必须在执行期间从大容量存储装置检索代码的次数的高速缓冲存储器。

输入/输出或I/O设备(包括但不限于键盘、显示器、指点设备等)可以直接或通过中间I/O控制器与系统相连。

网络适配器也可以被连接到系统以使所述数据处理系统能够通过中间专用或公共网络变得与其他数据处理系统或远程打印机或存储设备相连。电话调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡只是几种当前可用的网络适配器类型。

出于说明和描述目的给出了对本发明的描述，并且所述描述并非旨在是穷举的或是将本发明限于所公开的形式。许多修改和变化对于本领域的技术人员来说都将是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最佳地解释本发明的原理、实际应用，并且当适合于所构想的特定使用时，使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的具有各种修改的各种实施例。