【反射內(nèi)存強(qiáng)實時星型網(wǎng)絡(luò)工作原理】

反射內(nèi)存實時網(wǎng)絡(luò)提供一個所有節(jié)點同時共享的內(nèi)存區(qū)域，且每個節(jié)點擁有該內(nèi)存區(qū)域的物理反射。寫入某個節(jié)點反射內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)，將被同時發(fā)送到其他所有節(jié)點。反射內(nèi)存實時網(wǎng)絡(luò)把來自不同節(jié)點的數(shù)據(jù)合并為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，并更新所有節(jié)點。反射內(nèi)存實時網(wǎng)絡(luò)保證數(shù)據(jù)同時到達(dá)所有節(jié)點，并保持一致的字節(jié)順序。僅僅通過訪問節(jié)點自己的反射內(nèi)存，所有節(jié)點可透明的、穩(wěn)定的使用中斷、發(fā)送數(shù)據(jù)和消息。

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反射內(nèi)存簡介

豪恩科技——專業(yè)反射內(nèi)存卡供應(yīng)商，我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔ⅰ?

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

假設(shè)線纜長度較短、數(shù)據(jù)包規(guī)格較大且無網(wǎng)絡(luò)流量，這種延遲計算便可能成立。線纜長度與網(wǎng)絡(luò)流量能夠增加延遲，但只要網(wǎng)絡(luò)帶寬沒有超限，延遲就不會出現(xiàn)明顯增加。反射內(nèi)存板（節(jié)點）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)/專用系統(tǒng)。這就使得熱門工作站可通過反射內(nèi)存與單板計算機(jī)實現(xiàn)連接，無需考慮互用性。

反射內(nèi)存卡實時網(wǎng)絡(luò)需求

為提升計算能力，人們自然地想到研發(fā)性能更強(qiáng)的計算機(jī)，如天河系列等超級計算機(jī)應(yīng)運而生,但超級計算機(jī)研制周期長、成本大、應(yīng)用領(lǐng)域受限。為此，提出了集群系統(tǒng)概念,計算機(jī)集群系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)將PC機(jī)或工作站連接起來組成高的性能計算系統(tǒng)。集群系統(tǒng)將一個任務(wù)并行在多臺計算機(jī)上執(zhí)行,組成一個實時系統(tǒng)。

在實時系統(tǒng)中，系統(tǒng)終結(jié)果的正確性不僅依賴于每一步計算得到的邏輯結(jié)果，而且依賴于得到結(jié)果的時刻，任務(wù)的完成時間是實時系統(tǒng)的決定性特征。根據(jù)實時性能的要求程度，實時系統(tǒng)可認(rèn)為兩類，即軟實時和硬實時系統(tǒng)。對于軟實時系統(tǒng)，要求事件相應(yīng)是實時的，但并不是嚴(yán)格強(qiáng)制的。但是，對于硬實時系統(tǒng)來講,每個任務(wù)都有一個處理截止事件，任務(wù)必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成，否則會影響全局任務(wù)的完成，給系統(tǒng)帶來不希望的破壞或者造成不可恢復(fù)的災(zāi)難性后果。目前許多實時系統(tǒng)都采用硬實時系統(tǒng)，因為具有更強(qiáng)的實時性能。實時系統(tǒng)的應(yīng)用需要實時互聯(lián)，構(gòu)建實時網(wǎng)絡(luò),完成數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的實時傳輸。實時網(wǎng)絡(luò)必須具備高速、可靠、可預(yù)測三個特點，重要的是通信的可預(yù)測性，可預(yù)測性是指實時網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間是確定的。隨著實時網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，目前已不僅僅局限于計算機(jī)集群系統(tǒng)的互聯(lián),而是廣泛地應(yīng)用在各種具有實時需求的互聯(lián)系統(tǒng)中。

反射內(nèi)存卡

反射內(nèi)存卡-實時仿真技術(shù)網(wǎng)聯(lián)合國內(nèi)高校和研究所包括中電八所，航天五院，北京航天航空大學(xué)，北京理工大學(xué)，南京理工大學(xué)，西北工業(yè)大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)等進(jìn)行一系列應(yīng)用研究，測試。目前有良好的合作，特別是半實物實時仿真系統(tǒng)中，反射內(nèi)存卡成為標(biāo)配。其原理易于理解，使用方法簡單，抗干擾能力強(qiáng)，實時性高，支持中斷傳輸，中斷，軟件開發(fā)代碼少，擴(kuò)展能力強(qiáng)，應(yīng)用案例多，縮短了系統(tǒng)的研發(fā)周期，節(jié)省了人員支出，增強(qiáng)了系統(tǒng)健壯性，將軟件開發(fā)人員從復(fù)雜的通訊協(xié)議中解放出來，不再為大批量的數(shù)據(jù)傳輸擔(dān)心帶寬，不確定的時延而浪費時間。反射內(nèi)存卡也應(yīng)用于包括軌道交通、冶金，電力系統(tǒng)仿真等工控行業(yè)。

隨著芯片集成度的提高，反射內(nèi)存卡的集成度也提高，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，傳輸距離較高可達(dá)10KM（單模），反射內(nèi)存價格也逐漸下降。網(wǎng)站與中電八所合作推動國內(nèi)反射內(nèi)存網(wǎng)實時通信技術(shù)研究，推出反射內(nèi)存解決方案，基于PCI總線的反射內(nèi)存卡，板載128-512MB內(nèi)存，2.5G傳輸速率，兼容GE5565系列反射內(nèi)存卡，提供完整驅(qū)動程序源碼和應(yīng)用程序示例代碼，并提供現(xiàn)場技術(shù)支持。目前在一些半實物仿真系統(tǒng)中經(jīng)過長時間的測試，已交付使用。后續(xù)將推出PMC接口和CPCI接口反射內(nèi)存卡，并可以實現(xiàn)產(chǎn)品定制化開發(fā)，將反射內(nèi)存模塊集成到客戶的板卡上。

同時反射內(nèi)存卡-實時仿真技術(shù)網(wǎng)為方便用戶也推出了在半實物仿真系統(tǒng)中使用的故障注入模塊，信號處理模塊，碼盤接口模塊，轉(zhuǎn)接卡產(chǎn)品等。詳細(xì)信息見網(wǎng)站，所有產(chǎn)品均可定制化開發(fā)。