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TH系列新品16口ACC-5595反射內(nèi)存交換機

發(fā)布時間:2023-6-25 14:13    發(fā)布者:trueleven
一、光纖網(wǎng)簡介
在半實物仿真系統(tǒng)等實時系統(tǒng)中,要求系統(tǒng)各部分之間的數(shù)據(jù)傳輸具有很高的實時性,而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡技術(shù),如以太網(wǎng)、FDDI等在實時應用中存在以下缺點:(1)數(shù)據(jù)傳輸速率不高;(2)數(shù)據(jù)傳輸實時性差,傳輸延遲較大且延遲具有不可預測性;(3)網(wǎng)絡通信需要借助多種網(wǎng)絡協(xié)議來完成,通訊效率較低。
實時光纖反射內(nèi)存網(wǎng)(Reflective memory network簡稱實時光纖網(wǎng))是一種基于高速光纖網(wǎng)絡共享存儲技術(shù)的實時網(wǎng)絡。與傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比,它除了具有嚴格的傳輸確定性和可預測性外,還具有數(shù)據(jù)傳輸速度高、通信協(xié)議簡單、宿主機負載輕、軟硬件平臺適應性強等特點。
實時光纖反射內(nèi)存網(wǎng)(簡稱實時光纖網(wǎng))由插在計算機內(nèi)的光纖接口板通過光纖線連接在一起,形成一個環(huán)網(wǎng)(如圖1),每個節(jié)點的光纖接口板的板載存儲器都有其他節(jié)點的共享數(shù)據(jù)拷貝,在邏輯上全網(wǎng)的所有節(jié)點共享同一塊存儲器,數(shù)據(jù)一點寫入,多點同時*新,通過這種方式實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速傳輸與共享。
二、實時網(wǎng)絡需求
為提升計算能力,人們自然地想到研發(fā)性能*強的計算機,如天河系列等*級計算機應運而生,但*級計算機研制周期長、成本大、應用領域受限。為此,提出了集群系統(tǒng)概念,計算機集群系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡將PC機或工作站連接起來組成**計算系統(tǒng)。集群系統(tǒng)將一個任務并行在多臺計算機上執(zhí)行,組成一個實時系統(tǒng)。
在實時系統(tǒng)中,系統(tǒng)終結(jié)果的正確性不僅依賴于每一步計算得到的邏輯結(jié)果,而且依賴于得到結(jié)果的時刻,任務的完成時間是實時系統(tǒng)的決定性特征。根據(jù)實時性能的要求程度,實時系統(tǒng)可認為兩類,即軟實時和硬實時系統(tǒng)。對于軟實時系統(tǒng),要求事件相應是實時的,但并不是嚴格強制的。但是,對于硬實時系統(tǒng)來講,每個任務都有一個處理截止事件,任務在規(guī)定的時間內(nèi)完成,否則會影響全局任務的完成,給系統(tǒng)帶來不希望的破壞或者造成不可恢復的災難性后果。目前許多實時系統(tǒng)都采用硬實時系統(tǒng),因為具有*強的實時性能。實時系統(tǒng)的應用需要實時互聯(lián),構(gòu)建實時網(wǎng)絡,完成數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡節(jié)點間的實時傳輸。
實時網(wǎng)絡具備高速、可靠、可預測三個特點,重要的是通信的可預測性,可預測性是指實時網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間是確定的。隨著實時網(wǎng)絡應用領域的不斷擴展,目前已不僅僅局限于計算機集群系統(tǒng)的互聯(lián),而是廣泛地應用在各種具有實時需求的互聯(lián)系統(tǒng)中,如半實物仿真、高速數(shù)據(jù)**等。
實時網(wǎng)絡發(fā)展過程中,出現(xiàn)過兩種設計思路:基于單一總線的多CPU共享全局內(nèi)存和基于網(wǎng)絡的分布式內(nèi)存:
相比基于單一總線的多CPU共享全局內(nèi)存系統(tǒng),在基于網(wǎng)絡的分布式內(nèi)存體系中每個節(jié)點只訪問自己的本地內(nèi)存,不存在內(nèi)存占有沖突,由于這種方式能夠避免大量的總線仲裁控制時間而成為實時網(wǎng)絡的主要設計方式。
實時網(wǎng)絡要高速、可靠、可預測這三大指標,但千兆以太網(wǎng)、光纖通道(Fiber Channel,F(xiàn)C)協(xié)議等,在可預測性上很差,**是因為通過設備驅(qū)動和軟件網(wǎng)絡協(xié)議的工作模式增加了額外的不確定開銷,其次是同樣存在共享沖突和碰撞的問題(如千兆以太網(wǎng)GBE中采用CSMA/CD載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測機制、FC協(xié)議采用令牌環(huán)仲裁等)進一步增加了傳輸時間的不確定性。光纖反射內(nèi)存網(wǎng)很好的解決了上述問題。
反射內(nèi)存網(wǎng)是基于網(wǎng)絡的分布式內(nèi)存硬實時網(wǎng)絡的一種設計思想,特點:1)反射內(nèi)存網(wǎng)硬件實現(xiàn)分布式RAM之間數(shù)據(jù)的傳輸、共享,整個過程具有很低的實現(xiàn)延遲;2)反射內(nèi)存網(wǎng)依靠硬件實現(xiàn)、不需要復雜的網(wǎng)絡協(xié)議控制,能夠在相同的傳輸帶寬下達到*高的有效速率;3)反射內(nèi)存網(wǎng)對數(shù)據(jù)的各種處理是通過硬件電路實現(xiàn),在固定的時鐘頻率下周期工作,沒有不確定的時間開銷,確保數(shù)據(jù)處理的可預測性。


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