支持多业务接入和冗余通道的FC节点卡软件研究与设计
发布时间：2021-11-24 04:13
FC-AE（Fibre Channel-Avionics Environment）网络是光纤通道协议应用到航空电子环境中而产生的,因其能够满足高带宽、高可靠性、低延迟的数据传输要求,在航空电子网络、工业控制网络中逐渐得到越来越多的应用,国内外的研究者和厂商已经开始着眼于FC-AE网络的应用需求,开发出了符合应用场景的节点卡设备和交换机设备。然而,目前FC-AE网络在实际应用中存在各个厂商之间的节点卡网络编程接口不统一、传输数据业务单一、网络利用率低等现状,对实现将以太网IP业务等其他应用业务接入存在需求缺口。本文正是在充分考虑了这些网络场景应用需求的基础上,研究并设计了一种多业务接入FC-AE网络的软件技术方案,目的在于对上层提供多业务接入的网络接口,包括支持以太网IP（Internet Protocol）业务的socket接口、支持CAN（Controller Area Network）业务的网络接口等,对下驱动FC节点卡设备根据FC-AE传输协议进行数据传输并且保证传输的可靠性。本文首先分析了多业务接入软件技术方案的技术实现路径以及所需要涉及到的关键协议规范和技术,包括FC（Fib...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容与意义
1.4 论文结构
第二章 关键协议规范与技术
2.1 光纤通道协议与FC-AE网络
2.1.1 光纤通道(FibreChannel)协议简述
2.1.2 FC协议帧格式及关键字段分析
2.1.3 光纤通道网络中的流量控制机制
2.1.4 FC-AE网络与FC-AE-ASM协议
2.2 TCP/IP协议栈简介及关键协议头部分析
2.2.1 TCP/IP协议栈简介
2.2.2 关键协议头部分析
2.2.3 Linux操作系统网络栈实现层次分析
2.3 CAN总线简介及其帧结构分析
2.3.1 CAN总线简介
2.3.2 CAN总线帧结构分析
2.4 本章小结
第三章 多业务接入FC节点卡软件技术方案的研究与设计
3.1 多业务接入FC节点卡技术需求分析
3.2 FC节点卡技术指标介绍
3.3 支持多业务接入的协议栈研究与设计
3.3.1 数据封装协议的选择
3.3.2 数据封装方法的设计
3.3.3 路由信息转换的设计
3.3.4 协议栈层次设计
3.4 多业务接入FC节点卡软件技术方案研究设计
3.4.1 软件整体层次结构方案研究设计
3.4.2 内核驱动模块方案研究设计
3.4.3 应用层配置软件方案研究设计
3.4.4 CAN和ASM仿真测试软件方案研究设计
3.5 多业务接入系统可靠性研究设计
3.5.1 FC接口层数据帧调度缓冲机制的研究与设计
3.5.2 多业务数据发送通道优先级设计
3.5.3 FC节点卡冗余通道设计的讨论
3.6 本章小结
第四章 多业务接入FC节点卡软件技术方案的设计实现
4.1 FC节点卡内核驱动模块的设计实现
4.1.1 内核驱动模块的框架和关键数据结构
4.1.2 初始化加载子模块的设计实现
4.1.3 配置管理子模块的设计实现
4.1.4 以太网子模块的设计实现
4.1.5 CAN子模块的设计实现
4.1.6 ASM子模块的设计实现
4.1.7 中断子模块和数据接收子模块的设计实现
4.1.8 支持冗余通道子模块的设计实现
4.2 FC节点卡应用层配置软件的设计实现
4.3 FC节点卡CAN仿真测试软件的设计实现
4.4 FC节点卡ASM仿真测试软件的设计实现
4.5 本章小结
第五章 多业务接入FC节点卡软件技术方案的测试与分析
5.1 软件基本功能测试分析
5.2 以太网IP业务接入功能和性能测试分析
5.3 CAN业务接入功能和性能测试分析
5.4 多业务混合接入功能和性能测试分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3515213
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容与意义
1.4 论文结构
第二章 关键协议规范与技术
2.1 光纤通道协议与FC-AE网络
2.1.1 光纤通道(FibreChannel)协议简述
2.1.2 FC协议帧格式及关键字段分析
2.1.3 光纤通道网络中的流量控制机制
2.1.4 FC-AE网络与FC-AE-ASM协议
2.2 TCP/IP协议栈简介及关键协议头部分析
2.2.1 TCP/IP协议栈简介
2.2.2 关键协议头部分析
2.2.3 Linux操作系统网络栈实现层次分析
2.3 CAN总线简介及其帧结构分析
2.3.1 CAN总线简介
2.3.2 CAN总线帧结构分析
2.4 本章小结
第三章 多业务接入FC节点卡软件技术方案的研究与设计
3.1 多业务接入FC节点卡技术需求分析
3.2 FC节点卡技术指标介绍
3.3 支持多业务接入的协议栈研究与设计
3.3.1 数据封装协议的选择
3.3.2 数据封装方法的设计
3.3.3 路由信息转换的设计
3.3.4 协议栈层次设计
3.4 多业务接入FC节点卡软件技术方案研究设计
3.4.1 软件整体层次结构方案研究设计
3.4.2 内核驱动模块方案研究设计
3.4.3 应用层配置软件方案研究设计
3.4.4 CAN和ASM仿真测试软件方案研究设计
3.5 多业务接入系统可靠性研究设计
3.5.1 FC接口层数据帧调度缓冲机制的研究与设计
3.5.2 多业务数据发送通道优先级设计
3.5.3 FC节点卡冗余通道设计的讨论
3.6 本章小结
第四章 多业务接入FC节点卡软件技术方案的设计实现
4.1 FC节点卡内核驱动模块的设计实现
4.1.1 内核驱动模块的框架和关键数据结构
4.1.2 初始化加载子模块的设计实现
4.1.3 配置管理子模块的设计实现
4.1.4 以太网子模块的设计实现
4.1.5 CAN子模块的设计实现
4.1.6 ASM子模块的设计实现
4.1.7 中断子模块和数据接收子模块的设计实现
4.1.8 支持冗余通道子模块的设计实现
4.2 FC节点卡应用层配置软件的设计实现
4.3 FC节点卡CAN仿真测试软件的设计实现
4.4 FC节点卡ASM仿真测试软件的设计实现
4.5 本章小结
第五章 多业务接入FC节点卡软件技术方案的测试与分析
5.1 软件基本功能测试分析
5.2 以太网IP业务接入功能和性能测试分析
5.3 CAN业务接入功能和性能测试分析
5.4 多业务混合接入功能和性能测试分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3515213
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3515213.html
