反射內存通訊原理

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反射內存光纖網(wǎng)絡采用了先進特殊的技術,具備了很強的支持分布實時系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸能力。在每個需要實時通訊的節(jié)點上插入反射內存網(wǎng)卡(節(jié)點卡),每塊節(jié)點卡都有自己獨立的局部內存,它通過局部內存映射將網(wǎng)卡上的局部內存映射到主機內存,用戶讀寫網(wǎng)卡上的數(shù)據(jù)就如同讀寫主機內存上的數(shù)據(jù)一樣快速方便。另外,每塊反射內存網(wǎng)卡又通過網(wǎng)絡內存映射,將分布節(jié)點卡上的局部內存映射到一個虛擬的全局內存,即每個節(jié)點在寫入本地節(jié)點卡的數(shù)據(jù)同時也寫入所有其他節(jié)點卡的內存。這樣,用戶對本地節(jié)點內存的讀寫相當于對全局內存進行讀寫,而這個全局內存是所有分布節(jié)點都可見反射的,從而實現(xiàn)分布節(jié)點間的數(shù)據(jù)通訊。通過這種方式,所有的節(jié)點能透明并確定地傳送中斷、消息或者數(shù)據(jù)塊到其他的節(jié)點。

反射內存的技術優(yōu)勢

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經濟性與可用的建設時間系統(tǒng)系統(tǒng)設計人員越來越需要在更短時間內構造出更強大、更復雜的系統(tǒng)。在這種情況下，硬件成本與軟件和集成硬件/軟件的成本相比微不足道，這點在單機系統(tǒng)與微系統(tǒng)中表現(xiàn)得更加明顯。在時間與系統(tǒng)正常運行的低單位投資成為市場上的關鍵因素時，使用反射內存便會帶來極大的利益。在這些要求苛刻的系統(tǒng)中，反射內存簡單的讀/寫通信方式大大提高了產品上市時間，同時提高了網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)通過量。超過標準局域網(wǎng)的技術優(yōu)勢反射內存提供多個超過標準網(wǎng)絡的特性：比如全局化內存、高速數(shù)據(jù)傳輸以及軟件透明度，這些特性使反射內存成為具吸引力的多機通訊解決方案。與傳統(tǒng)通訊方式的附加開發(fā)時間、測試、維護、文檔編制和附加CPU要求所產生的成本相比，反射內存方案更加經濟。發(fā)展過程和國產化上世紀90年代由VMIC公司設計并生產了反射內存，由于當時集成電路的限制，設計比較復雜，由數(shù)個FPGA和FIFO芯片，現(xiàn)在經過多年的發(fā)展已提高了集成度，并且可靠性也提高了。國內也有數(shù)家公司生產反射內存相關產品的設計。主要涉及反射內存產品的設計，案例分析。經過多年的發(fā)展，反射內存會得到越來越多的應用。

反射內存具有以下主要特點：

（1）高速度和高的性能

傳輸速度達到174M字節(jié)/秒。使用光纖，可以連接更多節(jié)點（大到256個節(jié)點），具有很高的抗干擾能力。測試結果表明，從數(shù)據(jù)寫入RAM到傳到另一個節(jié)點的反射內存卡上，只有不到400納秒的時延。

（2）使用方便

反射內存卡通過向每個節(jié)點機提供一套相同的數(shù)據(jù)備份使得各節(jié)點可以并發(fā)的訪問相同的內容在訪問反射內存卡的內存時與訪問自身的內存沒有差別。各節(jié)點間數(shù)據(jù)一致性是由反射內存卡保證，對應用軟件是透明的。安裝簡單，將反射內存卡插在主板一個可用槽口上，再將各臺主機通過光纖網(wǎng)或扁平數(shù)據(jù)線連在一起即可。

（3）獨立于操作系統(tǒng)和處理機

反射內存卡可以VME、PCI、PMC、Compact PCI、Multibus I等多種總線上使用，可以將ALPHA、Power PC、Macintosh、奔騰等計算機通過反射內存卡實時網(wǎng)絡連接在一起，組成一個集群系統(tǒng)。

（4）確定的數(shù)據(jù)傳輸時間

在反射內存卡中，當數(shù)據(jù)被寫入本地的反射內存卡板的內存中時，就被同時傳輸?shù)狡渌噙B的計算機上，沒有軟件延遲，硬件延遲也非常小。光纖反射內存卡在節(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)時只需400納秒。這種確定的時間延遲為設計實時應用提供了有效的保證。

（5）經濟、

反射內存卡的數(shù)據(jù)傳輸速率大，沒有以太網(wǎng)那樣要多層協(xié)議。其次，反射內存卡使用簡單，不需要開發(fā)額外通訊軟件，利于提高系統(tǒng)的可靠性，也節(jié)省了軟件的開發(fā)費用。

光纖反射內存產品簡介

反射內存是用于需要較高實時性要求應用領域的實時網(wǎng)絡通訊技術，采用創(chuàng)新設計的總線公共存儲策略，它除了具有嚴格的傳輸確定性和可預測性外，還具有速度高、通信協(xié)議簡單、宿主機負載輕、軟硬件平臺適應性強、可靠的傳輸糾錯能力、支持中斷信號的傳輸?shù)忍攸c。在PCI、PMC、CPCI及VME平臺間數(shù)據(jù)可自由進行交換，支持單模和多模，其中單模可支持傳輸距離達10KM，多模較遠傳輸距離為300M?？刹捎霉?jié)省成本的環(huán)形拓撲結構和高可靠的星形拓撲結構。

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