基于SOC的網絡數據傳輸控制器研究與設計.pdf

1、隨著企業(yè)數據中心對數據訪問速度的要求越來越高,分離的存儲網和以太網使得數據中心布局布線更加復雜,管理成本增大,因此設計高速統(tǒng)一的網絡架構成為企業(yè)迫切的需求。以太網光纖通道(FCoE)使得數據中心網絡的統(tǒng)一成為現實。研究與設計網絡數據傳輸控制器是部署FCoE網絡的重要前提條件。片上系統(tǒng)具有開發(fā)周期短、IP核復用性強、可靠性高、易擴展性及軟硬件設計分離的特點,因此是進行大規(guī)模復雜數字系統(tǒng)設計的重要方法。本課題基于片上系統(tǒng)來實現網絡數據傳輸控

2、制器。
　　針對服務器接入高速數據傳輸網絡的需求,結合片上系統(tǒng)、以太網、存儲網等技術,分別從硬件架構和軟件架構的角度來進行網絡數據傳輸控制器的研究與設計。分析了該網絡數據傳輸控制器的應用環(huán)境,根據高速數據傳輸和FCoE存儲協議的功能模型設計了一個結構和功能可擴展的片上系統(tǒng)。深入探討了網絡數據流在該傳輸控制器內部的流向,為軟硬件結構設計奠定了基礎。介紹了在該系統(tǒng)中起到關鍵作用的MAC層IP核、PLB_PCIE橋IP核、PLB總線IP

3、核、MicroBlaze嵌入式處理器等。設計了功能寄存器組,基于嵌入式微內核操作系統(tǒng)編寫了片上程序,并且對數據發(fā)送和接收模塊進行了優(yōu)化設計,實現了網絡數據的傳輸。通過使用FPGA及ML605開發(fā)板作為所設計的網絡數據傳輸控制器的載體,使得整個系統(tǒng)方案的設計、實現、驗證和測試更加便捷。
　　本課題所設計的網絡數據傳輸控制器結合了普通網絡適配器和存儲適配器的特點,具有進行數據傳輸的基本功能,以及應用于FCoE存儲網絡的條件。通過對實驗