FC網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代綜合電子信息系統(tǒng)的發(fā)展,對數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的實(shí)時性要求越來越高,傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足需求,而光纖通道(Fibre Channel,FC)可以支持多種傳輸速率、多種拓?fù)浜投喾N上層協(xié)議,成為嵌入式高速通信網(wǎng)絡(luò)的一種高帶寬、高實(shí)時性、高可靠、高擴(kuò)展性的解決方案。但是FC核心技術(shù)由國外博科等少數(shù)廠家壟斷,而國內(nèi)沒有統(tǒng)一的FC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),特別是在FC網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性保障問題方面更沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)解決方案,亟需研制自主可控的FC解決方案。
　

2、　本文針對上述FC網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性技術(shù)保障問題,結(jié)合技術(shù)可行性,選擇光纖通道作為特定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究分析和技術(shù)驗(yàn)證。主要工作有以下幾個方面:
　　1、研究了光纖通道技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范協(xié)議和PCI Express總線協(xié)議,對光纖通道端口類型、傳輸服務(wù)類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、IPFC協(xié)議以及PCI Express總線DMA控制技術(shù)等進(jìn)行了重點(diǎn)研究。
　　2、針對FC網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性技術(shù)進(jìn)行研究,從基于優(yōu)先級的分組調(diào)度設(shè)計和數(shù)據(jù)高速收發(fā)設(shè)

3、計等兩個方面提出FC網(wǎng)絡(luò)接口卡實(shí)時性設(shè)計,從交換結(jié)構(gòu)設(shè)計和交換優(yōu)先級支持等兩個方面提出FC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計。
　　3、完成FC網(wǎng)絡(luò)接口卡和FC網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)方案設(shè)計、原理圖和硬件設(shè)計、調(diào)試開發(fā),以及完成主要基于FPGA的FC網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性技術(shù)實(shí)現(xiàn)與仿真驗(yàn)證。
　　4、搭建FC網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性測試環(huán)境,對FC網(wǎng)絡(luò)接口卡和FC網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的實(shí)時性功能進(jìn)行了測試,并對測試結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　測試結(jié)果表明,本文設(shè)計實(shí)現(xiàn)的FC網(wǎng)絡(luò)接口卡FC端口速

4、率為2.125Gbps,端口數(shù)2個,支持PCI-E×4通道,支持FC網(wǎng)絡(luò)接入通信能力,支持IP over FC協(xié)議映射,滿足實(shí)時性要求;FC網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口速率為2.125Gbps,端口數(shù)12個,交換容量不小于24Gbps,最大交換時延小于30us。FC網(wǎng)絡(luò)接口卡和FC網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)能滿足特定FC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸功能和性能上的要求,為實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)融合和信息綜合交換,支持高速、實(shí)時、可控和可靠的信息實(shí)時傳輸?shù)於嘶A(chǔ),也為研究新一代綜合通信系統(tǒng)有重要意