fc网络实时性技术研究与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目FC网络实时性技术研究与实现专业学位类别工程硕士学号201251010137作者姓名唐智慧指导教师李广军教授分类号密级注1UDC学位论文FC网络实时性技术研究与实现（题名和副题名）唐智慧（作者姓名）指导教师李广军教授电子科技大学成都李大双高工（研究员级）中国电科三十所成都申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与

2、通信工程提交论文日期2014年3月论文答辩日期2014年5月学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月25日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHANDIMPLEMENTATIONONREAL-TIMEFIBRECHANNELNETWORKAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:TangZhihuiAdvisor:P

3、rofessorLiGuangjunSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有

4、关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着现代综合电子信息系统的发展，对数据传输业务的实时性要求越来越高，传统的通信网络已经不能满足需求，而光纤通道（FibreChannel，FC）可以支持多种传输速率、多种拓扑和多种上层协议，成为嵌入式高速通信网络的一种高

5、带宽、高实时性、高可靠、高扩展性的解决方案。但是FC核心技术由国外博科等少数厂家垄断，而国内没有统一的FC技术标准，特别是在FC网络实时性保障问题方面更没有统一的标准解决方案，亟需研制自主可控的FC解决方案。本文针对上述FC网络实时性技术保障问题，结合技术可行性，选择光纤通道作为特定网络环境下的骨干网络进行研究分析和技术验证。主要工作有以下几个方面：1、研究了光纤通道技术相关的标准规范协议和PCIExpress总线协议，对光纤通道端口类型、传输服务类型、网络结构、IPFC协议以及PCIExpress总线DMA控制技术等进行了

6、重点研究。2、针对FC网络实时性技术进行研究，从基于优先级的分组调度设计和数据高速收发设计等两个方面提出FC网络接口卡实时性设计，从交换结构设计和交换优先级支持等两个方面提出FC网络交换实时性设计。3、完成FC网络接口卡和FC网络交换机方案设计、原理图和硬件设计、调试开发，以及完成主要基于FPGA的FC网络实时性技术实现与仿真验证。4、搭建FC网络实时性测试环境，对FC网络接口卡和FC网络交换机的实时性功能进行了测试，并对测试结果进行了分析。测试结果表明，本文设计实现的FC网络接口卡FC端口速率为2.125Gbps，端口数2

7、个，支持PCI-E×4通道，支持FC网络接入通信能力，支持IPoverFC协议映射，满足实时性要求；FC网络交换机端口速率为2.125Gbps，端口数12个，交换容量不小于24Gbps，最大交换时延小于30us。FC网络接口卡和FC网络交换机能满足特定FC网络数据传输功能和性能上的要求，为实现多网融合和信息综合交换，支持高速、实时、可控和可靠的信息实时传输奠定了基础，也为研究新一代综合通信系统有重要意义。关键词：光纤通道，实时性，FC网络接口卡，FC网络交换机IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopme

8、ntofmodernintegratedelectronicinformationsystemforreal-timedatatransmissionserviceshavebecomeincreasinglydemanding.Traditionalcommunicationnetwor