基于SoPC的嵌入式融合网络平台及其管理软件研究

发布时间：2017-04-23 11:01

  本文关键词：基于SoPC的嵌入式融合网络平台及其管理软件研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：网络化的嵌入式系统应用非常广泛,在工业控制、医疗、运输、航空等领域都有极其重要的作用。基于SoPC的嵌入式系统通常使用以太网通信,虽然以太网在通用性上有极大的优势,但是由于其延迟确定性差、传输协议开销大等缺点,在某些对嵌入式网络性能有特殊要求的应用场合,往往不能满足需求。光纤通道(FC)网络具有延时、效率等方面的突出优点,因此研究在嵌入式平台上融入光纤通道网络具有很好的工程应用价值。本文主要目标是研究基于SoPC的嵌入式融合网络平台及其管理软件。首先,对FC与以太网网络融合进行研究,确定网络融合在FC-2层与IP层进行；其次,实现光纤通道与以太网数据收发软件接口,完成融合网络平台底层数据传输通道；再次,为了对融合网络进行必要的管理及提高计算性能,本文实现了网络管理模块及异构双核计算功能；最后全部完成了基于SoPC的嵌入式融合网络平台的具体设计,构建了专用测试环境并对系统功能和性能做了严格测试。实验结果表明：数据传输速率相比仅使用千兆以太网时有了6倍以上的提高；双核计算及网络管理模块的协议转换、安全认证、消息上报管理等功能的测试结果均达到设计指标。本文研究的基于SoPC的嵌入式融合网络平台及相关技术对复杂嵌入式系统的网络融合与性能提升有很好的参考价值。
【关键词】：光纤通道网络 TCP/IP 网络管理 融合网络平台 异构双核计算
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.11
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 绪论14-19
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 国内外现状15-17
• 1.3 论文主要内容17-19
• 2 FC与以太网网络融合研究19-30
• 2.1 协议模型类比19-24
• 2.1.1 FC协议与OSI模型层次类比19-20
• 2.1.2 TCP/IP协议与OSI模型类比20-22
• 2.1.3 FC与TCP/IP协议层次类比22-24
• 2.2 数据格式类比24-27
• 2.2.1 FC协议数据帧格式24-25
• 2.2.2 TCP/IP协议数据包格式25-26
• 2.2.3 FC与以太网数据包格式融合26-27
• 2.3 协议转换表设计27-29
• 2.3.1 转换表的表项设计27
• 2.3.2 虚拟IP与ID的映射过程27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 融合网络平台方案设计30-42
• 3.1 功能概述30-31
• 3.2 硬件方案设计31-33
• 3.3 软件方案设计33-39
• 3.3.1 实时操作系统选择33-34
• 3.3.2 VxWorks开发环境介绍34-35
• 3.3.3 软件设计总体方案35-39
• 3.4 模块工作流程39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 融合网络平台软件设计42-65
• 4.1 以太网数据收发模块42-46
• 4.1.1 套接字编程相关技术42-44
• 4.1.2 以太网数据包接收模块44-46
• 4.1.3 以太网数据包发送模块46
• 4.2 FC数据收发模块46-51
• 4.2.1 数据发送DMA引擎及原理47
• 4.2.2 数据发送模块47-49
• 4.2.3 数据接收模块49-51
• 4.3 大数据包收发51-54
• 4.4 网络管理模块54-61
• 4.4.1 以太网/FC协议转换54-57
• 4.4.2 节点安全认证57-59
• 4.4.3 消息管理模块59-61
• 4.5 异构双核计算模块61-63
• 4.5.1 双核平台的建立61
• 4.5.2 核数据的交互61-63
• 4.5.3 双核计算的优化与问题63
• 4.6 本章小结63-65
• 5 验证与测试结果分析65-79
• 5.1 测试环境搭建66-67
• 5.2 融合网络平台性能及功能测试67-78
• 5.2.1 系统启动测试67-69
• 5.2.2 底层网络数据链路测试69-74
• 5.2.3 网络管理功能模块测试74-77
• 5.2.4 异构双核计算功能测试77-78
• 5.3 本章小结78-79
• 6 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-85
• 作者简历85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈玮;;MD5加密原理及安全性分析[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年19期

2 钱晨,范忠礼;当前通信网络管理发展趋势[J];电子质量;2002年06期

3 朱生山;光纤新技术—光纤传感器在船舶领域的应用[J];船舶;1992年06期

4 黄永葵;光纤通道标准及其在航空电子中的应用[J];航空电子技术;2003年04期

5 徐亚军;张晓林;熊华钢;;航空电子系统FC交换式网络的可靠性研究[J];航空学报;2007年02期

6 戴航;慕德俊;;网络化工业控制系统的研究进展[J];测控技术;2008年01期

7 张志;翟正军;李想;;航空电子光纤通道协议分析与接口卡设计[J];测控技术;2010年02期

8 程敬原,束礼宝,安琪;VxWorks下基于多任务的网络通讯[J];计算机工程与应用;2003年28期

9 伏晓;蔡圣闻;谢立;;网络安全管理技术研究[J];计算机科学;2009年02期

10 倪娜,晏蒲柳,夏德麟;基于统计分析的网络性能管理与故障预测[J];计算机工程;2003年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王延炯;物联网若干安全问题研究与应用[D];北京邮电大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 毛洪飞;基于SOPC的医疗电子信息处理模块研究[D];湖北工业大学;2011年

2 王永兵;基于SOPC的多功能医疗监护系统的设计[D];济南大学;2011年

3 宋贺军;基于SNMP安全综合管理系统的设计与实现[D];国防科学技术大学;2007年

4 刘绍华;基于SOPC的无线传输设备控制模块的设计与实现[D];重庆大学;2008年

5 杨康;嵌入式操作系统VxWorks实时性能研究与测试[D];国防科学技术大学;2009年

6 刘娟;光纤通道的核心技术研究与实现[D];西安石油大学;2010年

7 张鲁沂;FCoE交换机虚拟F端口注册信息管理模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2010年

8 刘显强;基于嵌入式无线传输文件系统的研究与设计[D];电子科技大学;2012年

9 石俊;电磁频谱监测系统中数据采集与实时监控子系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2012年

10 王哲梁;基于嵌入式Linux的远程视频监控系统[D];杭州电子科技大学;2014年

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本文编号：322258