反射內(nèi)存的用途

反射內(nèi)存可用于所有使用以太網(wǎng)、光纖通道或其他串行網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算機(jī)或可編程邏輯控制器連接在一起的應(yīng)用場(chǎng)合，但并非適用于所有應(yīng)用場(chǎng)合。反射內(nèi)存與以實(shí)時(shí)交互作用為首要關(guān)注因素的系統(tǒng)關(guān)系較為緊密。在需要低延遲與高度通信的系統(tǒng)中，雖然反射內(nèi)存板價(jià)格高于性能較低的硬件，但卻能在性能方面，通過(guò)極高的易用性帶來(lái)豐厚回報(bào)。

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光纖反射內(nèi)存網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 

高實(shí)時(shí)性低開(kāi)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 目前主流公開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如以太網(wǎng)所使用的TCP/IP協(xié)議雖然功能完備、運(yùn)行穩(wěn)定，但其傳輸機(jī)制和服務(wù)方式都比較復(fù)雜冗余，實(shí)時(shí)性較差，不適合于多實(shí)時(shí)性有較高要求的領(lǐng)域。 光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通訊協(xié)議要在高實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性前提下，降低協(xié)議的復(fù)雜度。在網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)和傳輸穩(wěn)定性的前提下，盡量提高系統(tǒng)的傳輸性能、實(shí)時(shí)性及相應(yīng)速度。同時(shí)要有完整的錯(cuò)誤處理機(jī)制，在錯(cuò)誤發(fā)生的情況下錯(cuò)誤不蔓延，有良好的自愈能力。 .邊收邊轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式實(shí)現(xiàn)低延長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 在協(xié)議控制器設(shè)計(jì)上采用RFMMA(Reflective Memory Multiple Access)基于反射內(nèi)存的多模式存取技術(shù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、IO、命令、中斷等多種數(shù)據(jù)傳輸模式。 在協(xié)議實(shí)現(xiàn)上，即協(xié)議控制器的設(shè)計(jì)上，要采取低延長(zhǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)策略，將轉(zhuǎn)發(fā)延遲控制在1us以?xún)?nèi)，這個(gè)對(duì)協(xié)議控制器實(shí)現(xiàn)提出了很高的挑戰(zhàn)。主要采用此一下方法：1）采用邊收邊轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸模式，不采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，減小數(shù)據(jù)在單個(gè)節(jié)點(diǎn)上的轉(zhuǎn)發(fā)延遲，提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。2）在協(xié)議設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，壓縮信息頭的長(zhǎng)度，并將重要信息都放在信息頭前面，以方便轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)進(jìn)行快速判斷。3）設(shè)計(jì)了完備的數(shù)據(jù)幀回收機(jī)制，通過(guò)節(jié)點(diǎn)ID、傳輸計(jì)數(shù)器等方式了廢數(shù)據(jù)幀的回收。同時(shí)，采用CRC校驗(yàn)碼校驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。 一般的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)是都采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式，轉(zhuǎn)發(fā)延遲過(guò)大，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的延長(zhǎng)加大，實(shí)時(shí)性降低。采用即時(shí)收/轉(zhuǎn)（邊收邊轉(zhuǎn)發(fā)）模式，在接收數(shù)據(jù)的同時(shí)完成處理和轉(zhuǎn)發(fā)，代替常用的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，只需4個(gè)時(shí)鐘周期便可完成判斷。

反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)的特點(diǎn)

VMIC反射內(nèi)存是一種通過(guò)局域網(wǎng)在互連的計(jì)算機(jī)間提供高效的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，強(qiáng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)越來(lái)越多地采用這種技術(shù)。VMIC反射內(nèi)存實(shí)時(shí)局域網(wǎng)的概念十分簡(jiǎn)單，就是設(shè)計(jì)一種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存板，在 分布系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)存至內(nèi)存的通信，并且沒(méi)有軟件開(kāi)銷(xiāo)。每臺(tái)結(jié)點(diǎn)機(jī)上插一塊反射內(nèi)存卡，卡上帶有雙口內(nèi)存，各層軟件既可以讀也可以寫(xiě)這些內(nèi)存，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入一臺(tái)機(jī)器的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存中后，反射內(nèi)存卡自動(dòng)地通過(guò)光纖傳輸?shù)狡渌B在網(wǎng)絡(luò)上的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存里，通常，只需幾百納秒的時(shí)間延遲，所有的反射內(nèi)存卡上的內(nèi)存將寫(xiě)入同樣的內(nèi)容。而各成員在訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，只要訪問(wèn)本地的反射內(nèi)存卡中的內(nèi)存即可。

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反射內(nèi)存簡(jiǎn)介

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反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)是一種特殊類(lèi)型的共享內(nèi)存系統(tǒng)，旨在使多個(gè)獨(dú)立計(jì)算機(jī)共享通用數(shù)據(jù)集。反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)可在每個(gè)子系統(tǒng)中保存整個(gè)共享內(nèi)存的獨(dú)立備份。每個(gè)子系統(tǒng)均享有充分且不受限制的訪問(wèn)權(quán)限，還能以極高的本地內(nèi)存寫(xiě)入速度修改本地?cái)?shù)據(jù)集。當(dāng)數(shù)據(jù)寫(xiě)入本地反射內(nèi)存?zhèn)浞?，高速邏輯同步將其傳輸至環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖所示。每個(gè)后續(xù)節(jié)點(diǎn)同時(shí)將這個(gè)新數(shù)據(jù)寫(xiě)入本地備份，然后將其發(fā)送至環(huán)網(wǎng)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)信息回到初始節(jié)點(diǎn)時(shí)便會(huì)被從網(wǎng)絡(luò)中移除，然后，根據(jù)特定硬件與節(jié)點(diǎn)數(shù)目，網(wǎng)絡(luò)上的所有計(jì)算機(jī)幾個(gè)微秒之內(nèi)便會(huì)在同一地址擁有相同數(shù)據(jù)。本地處理器無(wú)需接入網(wǎng)絡(luò)便能在任意時(shí)間讀取這些數(shù)據(jù)。通過(guò)這種方式，每臺(tái)計(jì)算機(jī)便可始終擁有共享內(nèi)存集的很新本地備份。在本例的四個(gè)節(jié)點(diǎn)中，所有計(jì)算機(jī)只需2.1μs便可接收到寫(xiě)入反射內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。

假設(shè)線纜長(zhǎng)度較短、數(shù)據(jù)包規(guī)格較大且無(wú)網(wǎng)絡(luò)流量，這種延遲計(jì)算便可能成立。線纜長(zhǎng)度與網(wǎng)絡(luò)流量能夠增加延遲，但只要網(wǎng)絡(luò)帶寬沒(méi)有超限，延遲就不會(huì)出現(xiàn)明顯增加。反射內(nèi)存板（節(jié)點(diǎn)）包括本地內(nèi)存、嵌入式接口以及可為主機(jī)與反射內(nèi)存提供訪問(wèn)通道的仲裁邏輯。反射內(nèi)存板可物理安裝或連接至各種計(jì)算機(jī)總線中，包括VME,PCI/PCI-X,CompactPCI,PCIExpress或其他能夠集成PMC槽的標(biāo)準(zhǔn)/專(zhuān)用系統(tǒng)。這就使得熱門(mén)工作站可通過(guò)反射內(nèi)存與單板計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)連接，無(wú)需考慮互用性。