反射内存网络内存原理与应用.pdf

创造领域新颠峰 —— “spider”网络内存 产品简介 “spider”网络内存是用于需要较高实时性要求应用领 域的实时网络通讯技术，采用创新设计的总线公共存储策略 ，它除了具有严格的传输确定性和可预测性外，还具有速度 高、通信协议简单、宿主机负载轻、软硬件平台适应性强、 可靠的传输纠错能力、支持中断信号的传输等特点。在PCI、 PMC、CPCI及VME平台间数据可自由进行交换，支持单模和多 模，其中单模可支持传输距离达10KM，多模最远传输距离为 300M。可采用节省成本的环形拓扑结构和高可靠的星形拓扑 结构。 “spider”网络内存的概念 计算机A 计算机C 128M全局共享 spider网络内存 计算机B 计算机D 计算机 n “spider”网络内存网的原理 “spider”网络内存网主要是由网络内存卡通过光纤连接而成 的，网络上的每台计算机插入一块。网络内存卡形成各个节点，而 每个节点的网络内存卡上的存储器中都有网络内存网上其它节点的 共享数据拷贝。网络内存卡可以插在多种总线的主板上，如VME、 PCI、CompactPCI、PMC接口等。每个网络内存卡都占有一段内存地 址，网上任何计算机向本地网络内存卡写数据时，该数据和相应内 存地址被广播到网上所有其他网络内存卡并存储在相同的位置。 所以计算机将数据写入其本地网络内存卡后的，极短时间内， 网上所有计算机都可以访问这个新数据。网络内存卡使用简单的读 写方式，网络内存网上的数据传输是纯硬件操作，不需要考虑网络 的通信协议，软件上只需要几行代码就可完成对网络内存卡的读、 写操作，因此它与以太网等其他传统网络相比具有更低的数据传输 延迟、更快的传输速度，更简单灵活的使用操作，可以满足实时系 统快速反应周期的要求，而采用其他网络就很难满足这种要求。 以单口“spider”网络 内存卡为例，首先它是一个 PCI设备，提供给用户128MB 的读写空间。当一节点有写 入操作时，自动通过光纤链 路将数据同步到所有节点。 这一系列传输写入操作由硬 件完成。两个节点间更新的 延时为100ns级。 延时： Sdram时钟：66MHZ FIFO时钟：106MHZ Node1 采集计算机 仿真计算机 Node2 Node3 Node4 图形工作站 主控计算机 … Noden ?每个计算机都有一个128MB的内存卡，每个节点都能够 读/写全部的128MB的网络内存空间,软件内存分配可以 限制确定节点访问内存空间的指定区域。 ?当一个节点向网络中写入一个数据块时，数据将跟随中 断命令发向指定的节点，那些收到中断的节点可以读取接 收的数据并发一个响应中断返回到发送节点。(p2p) 网络内存网拓朴结构： 一种为星型结构；另一种为环型结构 （如下图 ）。 环型结构的优点为不需要光纤Hub、光纤使用量少、节省 经费；缺点是每个节点有延时，网络中某一个节点设备故 障或掉电都将影响整个网络的正常工作。星型结构的优点 是需要一个专门的光纤Hub、消除了单点失效、实现了故 障隔离，与环型结构相比具有更小的延时；缺点是网络中 的Hub一旦发生故障，整个网络将会瘫痪，另外光纤使用 量多。 环形拓扑