基于FC-AE协议的交换机端口电路设计
本文关键词: 光纤通道协议 交换机端口 路由查找 出处:《电子科技大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着互联网的飞速发展,Internet的访问流量呈现出爆炸式地增长。传统的存储模式显然已经不能对数据进行高效地存储、访问和管理,而具有高吞吐率、低延迟、低误码率等优点的光纤通道技术给这一问题带来了解决办法。光纤通道交换机能够快速稳定的传输数据,具有高可靠性、高吞吐率、实时性等优点,是存储区域网的核心设备。而交换机端口为光纤通道交换机构建底层数据通道,主要有两方面功能:一方面实现数据的发送和接收、维护链路的稳定;另一方面为交换模块提供数据和端口匹配信息。本论文旨在通过对FC-AE协议的的研究,设计出一种基于FC-AE协议的交换机端口电路。本文首先探讨了光纤通道技术的产生背景、研究意义和国内外研究现状,然后对FC协议的协议层次、网络拓扑、服务类型等基本内容进行了简单研究。根据本项目具体需求提取了要实现的功能,提出了端口电路设计思路和整体的架构方案。本文中的设计通过收发器、发送通道、接收通道、端口控制状态机、流量控制、路由查找六个模块来实现端口电路功能,实现了FC协议中FC-0层、FC-1层和FC-2P层功能。通过对比几种不同算法的优缺点并结合未来发展趋势,决定采用基于CAM的硬件实现方式来实现路由查找功能。通过比较CAM的不同设计方式之间的优缺点,基于本项目存储资源稀缺的考虑,最终采用基于移位寄存器的方式实现CAM。最后依次对整体和各模块进行了仿真,并结合交换模块完成了实验平台的搭建,对端口电路的功能进行测试及验证。测试结果表明电路功能正确,且性能良好。
[Abstract]:With the rapid development of the Internet, the traffic of Internet is increasing explosively. The traditional storage mode can not store, access and manage the data efficiently, but has high throughput and low delay. The optical fiber channel technology with low bit error rate (BER) has brought a solution to this problem. The optical fiber channel switch can transmit data quickly and stably, and has the advantages of high reliability, high throughput, real time, and so on. It is the core equipment of the storage area network, and the switch port is the fiber channel switch to construct the underlying data channel, which has two main functions: one is to realize the data transmission and reception, and the other is to maintain the stability of the link; On the other hand, it provides data and port matching information for switching module. This paper aims to design a switch port circuit based on FC-AE protocol through the research of FC-AE protocol. Firstly, this paper discusses the background of optical fiber channel technology. The significance of the research and the current research situation at home and abroad, then the basic contents of FC protocol, such as protocol hierarchy, network topology, service type and so on, are simply studied. The functions to be realized are extracted according to the specific requirements of this project. The design of port circuit is realized by six modules: transceiver, transmission channel, receiving channel, port control state machine, flow control, route lookup, and so on, in this paper, the function of port circuit is realized through six modules: transceiver, transmission channel, receiving channel, port control state machine, flow control and routing lookup. The functions of FC-0 layer FC-1 layer and FC-2P layer in FC protocol are realized. The advantages and disadvantages of several different algorithms are compared and the future development trend is combined. By comparing the advantages and disadvantages of different design methods of CAM, based on the consideration of the scarcity of storage resources in this project, we decided to implement routing lookup based on the hardware implementation of CAM. Finally, the method of shift register is used to realize the CAM. finally, the whole module and the modules are simulated in turn, and the experimental platform is built with the switch module. The function of the port circuit is tested and verified, and the test results show that the function of the circuit is correct and the performance is good.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN915.05
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,本文编号:1548494
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