LIU Juan 1, 2, 3 Wang Hongtao, Li Juan 3, Tian Wenjuan 3
(1. Xi'an Institut de la China Aviation Industry Aviation technologie de l'informatique, Xi'an 710068, 2 Laboratoire clé de l'ASIC et système de conception Micro Aviation Technology, Xi'an 710068; 3. Xi'an Xiang Teng Microelectronics Technology Co., Ltd, Xi'an 710068)
système de simulation de réseau FC fournit un moyen efficace pour la construction efficace et rapide du réseau FC. Sur la base du protocole FC et l'interprétation et l'analyse des exigences de l'application, on a élaboré sur le processus de construction des systèmes de simulation de FC et émetteur-récepteur de données de réseau est associée, de commutation, de surveillance, d'analyse, de problèmes manière acquisition de la technologie de clé et l'enregistrement, pour l'application de la technologie de réseau FC système fournit une plate-forme base théorique, des solutions de système et la vérification de test.
Simulation, la surveillance des données, l'analyse, l'essai, l'acquisition de données et l'enregistrement
FC (Fibre Channel, Fibre Channel) Taux de transmission Gbit son de capacité anti-brouillage, poids léger, les avantages techniques inhérents à la transmission à longue distance à grande vitesse, etc. , le système avionique de génération de réseau fédérateur. système de simulation de réseau FC FC est une application a besoin du réseau pour construire l'équivalent d'un véritable système plate-forme de prototypage, la principale réalisation de simulation de données réseau FC, les tests, le suivi, l'analyse et les fonctions d'enregistrement pour efficace et rapide pour construire un réseau basé sur la fourniture FC analyse, la conception, l'évaluation, la prise de décision, de tester et d'autres moyens.
À l'heure actuelle, de nombreuses entreprises et institutions de recherche étrangères ont développé un réseau Fibre Channel Interface cartes, périphériques de stockage, des routeurs et des équipements de test connexes. FC technologie domestique dans le domaine du réseau est encore au stade de l'étude préliminaire, le FC besoin urgent de réaliser le système de simulation de réseau de recherche afin de fournir les bases théoriques pour soutenir FC promouvoir l'application de la technologie de réseau, des solutions de systèmes et de plateformes de vérification de test.
Sur la base de la recherche sur les protocoles de réseau FC et l'application universelle de l'analyse de protocole, la transmission de données, la collecte, l'enregistrement, la simulation et d'autres besoins, décrit le processus de construction d'un système de simulation de réseau FC, rompant l'émetteur-récepteur de données de réseau FC, de commutation, de surveillance, d'analyse la technologie clé, les dossiers, a jeté les bases de l'application de la technologie de réseau FC.
1 FC analyse de protocole et de l'interprétation
Correcte interprétation et l'analyse de protocole FC FC est la base de la construction d'un système de simulation de réseau. Grâce à une interprétation et une analyse complète du protocole de réseau FC (FC-PI, FC-FS, FC-AE-ASM, le FC-AV, FC-SW, etc.), combinée à la demande d'une nouvelle génération d'avions réseau embarqué, en référence à F- étranger 35, AWACS, B-1B, F / a-18, V-22 et d'autres applications de l'aéronef avancé, démontrent la FC à partir des données de trafic de réseau d'une pluralité d'aspects, la fiabilité, en temps réel, déterministe et à la sécurité, le réseau construit FC spécifications, produits et système d'évaluation de réseau pour étudier les moyens de système de simulation de réseau FC de mise en uvre effective.
2 FC construction du système de simulation de réseau
FC Système de simulation de réseau FC se compose de deux parties et supportant les composants du réseau de base de support de l'environnement, le réseau central comprend une bascule FC typique, les noeuds et les liens convoyeur. FC ordinateur de noeud est responsable de la transmission et la réception des messages; FC commutateurs que l'échange d'informations d'appareil pour la tâche d'échange de données. environnement de support comprend ancillaire outil de configuration du réseau FC, carte d'émulation FC, analyseur FC FC et l'enregistreur. Outil de configuration du réseau FC pour générer une table de configuration et chargé sur les noeuds et l'unité de commutation, la configuration de réseau; carte d'émulation FC pour simuler des données de réseau réel FC; analyseur de réseau FC utilisé pour surveiller et saisir les données d'analyse de la dynamique; enregistreur FC avec dans la collection, la préservation du réseau de données.
Processus de construction FC système de simulation devez d'abord déterminer le réseau central FC, puis sélectionnez l'environnement de support correspondant. La construction du réseau de noyau au cours de la FC, FC est déterminée par la topologie du réseau de base, la bande passante de réseau, et le type de machine de commutation de noeud et le numéro en fonction des exigences de l'application du système. réseau FC peut être un point à un, boucles arbitrées et topologies commutées trois types de structures. La topologie dans laquelle la matrice de commutation est le plus avantageux, avec une bande passante de communication élevée, une grande fiabilité et une faible transmission de données de retard et une bonne expansion. Après avoir déterminé la structure du réseau de base FC, et ensuite sélectionner l'équipement de test approprié pour tester la connexion dans le réseau en fonction du réseau de destination.
Une topologie à double commutation redondante
La figure FC est représenté un système de simulation de l'architecture de commutation typique basé sur le système dans le processus de construction, en utilisant d'abord topologies commutées, au moyen de deux commutateurs, quatre noeuds FC et une pluralité de fibres optiques construire une machine à double redondance 1 FC réseau de commutation de base, au noeud de réseau de transport pendant le fonctionnement de la machine pour se conformer aux données de protocole FC est encapsulé trames de données de réseau transmis par la fibre optique vers le commutateur FC, le commutateur reçoit des trames FC, conformément à un trajet de transmission de données configuré pour être transmis après que le noeud de port de destination de la machine, l'ordinateur de noeud de port de destination reçoit la trame de données FC, le traitement d'analyse de trame de données FC, et ensuite choisir la carte d'émulation FC, analyseur FC FC et enregistré en tant que matériel de test d'acquisition, le test de réseau, la simulation FC machine à carte de noeud de remplacement, les données de vol analogiques; FC dans les liaisons série analyseur de réseau FC doivent être surveillés, copier une liaison de données pour l'analyse, sans affecter la liaison de communication normale; FC est relié au dossier d'acquisition orifice de surveillance de commutateur FC, les données d'intérêt pour les utilisateurs de la transmission en temps réel et enregistrer les données dans le réseau FC dans le disque SATA. Le système de simulation de l'équipement nécessaire et la liste des fonctions de l'appareil, comme indiqué dans le tableau 1.
3 système de simulation de réseau développe des technologies
3.1 Le réseau central des technologies clés
Key Technology FC vérification de test de simulation nécessaire pour briser le processus de construction du système comprend l'émetteur-récepteur de données de réseau FC, l'échange de données, l'analyse du réseau et de tests, et la collecte des enregistrements de données du réseau.
La construction du processus FC réseau commuté, résoudre les données du réseau émetteur-récepteur et l'échange de données est au cur de la clé, cette section détaille les données du réseau FC émetteur-récepteur et l'échange de données des solutions.
3.1.1 Transceiver données
noeud de réseau FC FC responsable de l'unité d'émetteur-récepteur de données est terminée. Selon le type de données d'émission-réception, conçu pour supporter le protocole FC-AE-ASM FC noeud carte de simulation par ordinateur pour compléter la transmission de données de communication, conçu pour supporter le protocole FC-AV carte d'émulation d'ordinateur de noeud FC pour effectuer le transfert de données vidéo, en fonction de la charge du réseau, déterminé la vitesse de transmission et le nombre de noeuds, selon le type de trafic réseau, le réseau ayant un logiciel de simulation de conception, une interface homme-machine conviviale configuré pour supporter une variété d'options de configuration réseau, fournissent l'édition de données de simulation efficace, la production par lots d'interface. noeud FC carte d'émulation d'ordinateur bloc-diagramme fonctionnel représenté, l'utilisateur peut traiter le module utilisateur est complété par les données de réseau émetteur-récepteur de protocole FC FC-AE-2 ASM.
2 CF schéma de principe fonctionnel d'une carte d'émulation
Calcul de l'industrie aéronautique pour un émetteur-récepteur FC FIC données de réseau développé noeud FAV et l'unité d'ordinateur de noeud. Dans lequel, en ligne avec le noeud de FIC pour émettre machine à protocole de communication de données FC-AE-ASM, pour fournir à double redondance 1,0625 Gb / s / 2,125 Gb / s débit série le lien FC peut être configuré pour supporter 256 de long et de 16 messages courts et traiter le message de planification, à l'appui de liaison double FC redondante et les fonctions de gestion de réseau ; le noeud FAV pour la machine d'émission-réception protocole FC-AV conformité avec les données vidéo, pour fournir une double redondance 2,125 Gb / s débit de liaison FC, support multiple résolution des espèces image vidéo transmission bidirectionnelle, une interface pour supporter deux ensembles de réception vidéo RGB numérique et la transmission.
3.1.2 Échange de données
commutateur réseau FC FC est responsable de l'échange de données est terminée. FC commutateur support du protocole FC-SW comprend un ou plusieurs ports de commutateur, cadres commuté multi-tension ou d'un circuit peuvent être nécessaires dans le fichier de configuration, et le mécanisme de transmission à un pour envoyer des données vitesse prédéterminée (1 Gbit / s ou plus) à l'adresse de destination (fonction de routage), il est possible de choisir le meilleur chemin pour le noeud source vers le noeud de destination, il est possible que chaque unité de commutation comprend un identifiant de port unique (gestion des adresses) dans le réseau, en plus, le commutateur peut aussi recevoir des commandes et de répondre à des outils de commutation de commande de chaque unité du réseau interne. Interrupteur d'écoulement de communication interne représenté sur la figure 3.
La figure 3 Commutateur de communication Schéma
Grâce à l'analyse et l'étude de la puce de commutation à grande vitesse étrangère, la conception du commutateur FC domestique et commercial, pour obtenir un réseau d'échange de données efficace FC, le FC passe peut être utilisé pour réaliser le schéma suivant:
(1) la structure principale: une ou plusieurs feuilles puce de commutation dédié (ou logique) + contrôleur (puce ou hors puce processeur), et terminer l'échange de commande de réseau.
(2) l'algorithme d'échange: la structure de file d'attente basée sur VOQ + Crossbar utilisant un échange de commutation de paquets à grande vitesse.
AVIC calculé portée Cheung Guidant Corporation a développé 8 ports, 16 ports, 32 ports, FC commutateurs, et la pastille de noyau 46 ports réseau complet à grande vitesse FC échange sans entrave, les données de surveillance, la configuration de communication et des capacités de gestion de réseau pour supporter jusqu'à 46 sans entrave des ports de communication de commutation de passage et quatre ports de surveillance, à la fin du retard d'extrémité est inférieure à 2? Zi s, support échangeable de données FC-AE-ASM / protocole FC-AV, et soutient le unicast de support en cascade à deux étages, de multidiffusion et la diffusion.
3.2 environnement de support supportant les technologies clés
Soutenir l'environnement un appui en réseau commuté FC une partie importante, qui comprend des données de surveillance, d'analyse et d'essai, ainsi que l'acquisition de données et l'enregistrement de deux technologies clés.
3.2.1 données de surveillance, d'analyse et d'essais
la surveillance des données du réseau FC, l'analyse et le test se fait principalement par l'analyseur FC. la surveillance de la liaison de données de l'analyseur FC, le suivi nécessaire en temps réel à des données de communication série du dispositif de FC de l'analyseur de lien FC, link FC affichage à temps réel de l'état du réseau et des statistiques d'erreur, l'analyse des données, doit être maintenue la chaîne FC données routières et l'analyse, le taux de canal d'acquisition, taux de lien, état de la liaison FC du réseau, les données stockées peuvent compter le nombre d'erreurs et types d'erreur en même temps, les tests de réseau, et la nécessité d'une injection de données erronées correcte dans le réseau FC l'injection de données, les tests d'erreur d'injection, et le flux de stress tests .
Le nombre de ports utilisés pour le mode de l'analyseur et le nombre réel des ports besoins, peut être conçu analyseur portable portable ou analyseurs en rack, quand un petit nombre de ports pour surveiller, analyseur portable flexible, facile à transporter, mais lorsque la surveillance lorsque plusieurs analyseurs d'étagère peut surveiller simultanément plusieurs ports. les données de liaison dans le processus de suivi, la nécessité de mettre en place les conditions de début de déclenchement ou d'arrêter la capture de capture, des alternatives ont le temps de déclenchement et le modèle de déclenchement Deux méthodes de déclenchement. Une fois l'objet capture démarrage, sélectionnez les données de liaison est temporairement stockée dans le DDR, envoyé à un PC pour l'analyse après la capture est terminée, les données peuvent être transmises directement aux Etats PC et réseau lors de la capture, pour réaliser une analyse en temps réel, en utilisant Interface Gigabit Ethernet pour envoyer des données ou PCIe. Après avoir reçu la liaison de données de PC, en utilisant des données de fichier ou un flux est chargé dans le fopen, puis sélectionnez l'intégralité des données d'affichage ou affichage parties sélectionnées des paramètres clés, tels que: type de données, horodatage, type d'erreur, etc., à condition que le mode de données d'affichage une variété de programmes, tels que: table d'histogramme, tableau de bord. Il existe fonction de test de l'analyseur deux réseaux est principalement réalisée par injection d'injection des données correctes et les données d'erreur, les données de méthodes d'injection pour une entrée de champ entier de la liaison de données émet chaque octet de l'utilisateur type requis, l'opération flexible , mais qui ne connaissent pas le protocole FC, est difficile à utiliser, le deuxième est d'utiliser l'entrée de données modèle par défaut est accompli, identique ou similaire pour tous les champs de données (par exemple, SOF, EOF, CRC, etc.) fournis dans le modèle est terminé l'utilisateur n'a besoin que d'entrer dans l'entrée de chargement de données de message peut être complété, dans ce mode de réalisation également en fonction du type d'erreur, sélectionnez une autre erreur de données de modèle, la liaison de données d'erreur se fait injecter directement fonction.
À l'heure actuelle, les produits de l'analyseur étranger au nom de Finasar de JDSU, l'analyseur prend en charge plusieurs protocoles, mais redondant fonctionnalité, opération complexe et coûteux, des services moins techniques. Cheung Teng Xi'an Microelectronics Technology Co. La demande pour les applications réseau, en liaison avec les fonctions de base commun analyseur de FC étrangers, mis au point un 6 ports, le taux de communication de 1.0625 Gb / s / 2,125 Gb / s, en utilisant des instructions de communication Ethernet aux données de transfert et les données d'état du réseau en temps réel peuvent également être enregistrés pour une analyse post-mortem, les droits de propriété complètement indépendants de l'analyseur FC.
3.2.2 l'acquisition et l'enregistrement des données
FC acquisition de données de réseau et l'enregistrement principalement par enregistreur FC. Dans la collecte des données, la sélection des paramètres clés peuvent être surveillés en temps réel , en termes d'enregistrements de données, l'enregistrement de données peut être complétée rapidement dans un environnement complexe, tout en conservant l'intégrité des données et enregistrées sur le disque de stockage de données à un solide pour l'analyse utiliser.
La structure physique du module de commande dans l'enregistreur, le module FC, le module DPM et module d'alimentation, dans cette conception, tout dommage au module peut être remplacé directement. Dans lequel le module de commande transmet le module d'acquisition de condition d'enregistrement à FC, le module de commande FC démarre / arrête la réception de données, tandis que le module de commande module de commande de DPM permettre l'enregistrement et arrêter l'enregistrement, des moyens de liaison FC pour recevoir des données, les données reçues après que les conditions d'enregistrement sélectionnés en conformité avec l'acquisition, le transfert de données vers les moyens de commande principaux pour transmettre aux moyens d'acquisition ou de DPM pour l'enregistrement; module de DPM aux normes appropriées (NTFS, IRIG) les données reçues sont stockées dans la SSD à travers l'interface SATA, tandis que assurer l'intégrité des données; module d'alimentation pour fournir un courant de sortie stable de l'ensemble du dispositif et assure une protection de panne de courant. En outre, après que les données sont enregistrées sur un disque d'état solide, grâce à un ensemble de données de déchargement logiciel dédié au PC, lorsque la partie SSD des données est endommagé, la récupération de données de logiciels en bon état, les données après la fin du déchargement, un disque d'état solide peuvent être mises en forme pour la réutilisation.
À l'heure actuelle, il n'y a pas de produits étrangers similaires peuvent être collectées et enregistrées les données correspondant à protocole FC-AE. Xian Xiang Teng Microelectronics Technology Co., Ltd basée sur la recherche depuis la clé FC-IP, FC-AE-ASM circuit de traitement de protocole, un programme FPGA, développé en conformité avec les exigences de collecte et de tenue de documents dans l'air de l'enregistreur FC. L'enregistreur peut recueillir et taux de lien enregistrement est 1,0625 Gb / s / 2,125 Gb / s en, FC données FC-AE conformes au protocole. Dans l'acquisition de données, le dispositif d'enregistrement en utilisant l'achèvement du moniteur Gigabit Ethernet des paramètres de collecte et de transmission des données, en termes d'enregistrement de données, l'enregistreur en utilisant l'interface SATA3 aux données de transfert, selon le format de stockage de données mis au point standard IRIG, la sélection d'une capacité de 512 Go de disque solide disque d'état pour le stockage de données. En même temps, l'enregistreur de soutien désinstaller le logiciel, disponible via l'interface SATA, le taux minimal de disque d'état solide de 200 Mo / déchargera données sur le PC et l'utilisation de l'algorithme fiable et efficace pour restaurer les données disques SSD anormaux ne sont pas corrompus.
4 Résumé
À l'heure actuelle, de nombreuses entreprises et institutions de recherche étrangères ont mis au point un réseau Fibre Channel Interface cartes, périphériques de stockage, des routeurs et des équipements de test connexes. FC technologie nationale dans le domaine de la recherche en réseau est encore à un stade préliminaire, aucun programme de construction du système de simulation de FC. Le système de simulation est un modèle de système de réseau FC en fonction des besoins de l'application, Simuler environnement réseau réel FC, et avec l'équipement de soutien pour l'analyse des données du réseau et l'évaluation de la performance du réseau, optimisant ainsi l'architecture réseau, efficace, construire le système de réseau rapide. Sur la base de l'analyse du protocole FC et les exigences d'interprétation et d'application, il introduit le système des principaux systèmes de construction de la technologie FC et le FC simulation conçu pour fournir un support solide pour une nouvelle génération de systèmes d'avionique intégrée des applications de réseau de communication FC.
références
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