【摘 要】
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大型数据存储中心和航空电子系统一般依托于多种网络协议组成的混合型异构网络,其中以以太网和光纤通道(FibreChannel,FC)最为常见。为了降低网络维护成本和统一网络架构,设
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大型数据存储中心和航空电子系统一般依托于多种网络协议组成的混合型异构网络,其中以以太网和光纤通道(FibreChannel,FC)最为常见。为了降低网络维护成本和统一网络架构,设计并实现混合网络的融合型网络通信设备有着重要的研究意义和应用价值。本文的主要目标是研究支持4GFC和千兆以太网的网络融合模块,实现网内数据交换和跨网数据转发的功能。本文首先研究FC协议和以太网协议,从网络层次、寻址方式以及服务类型方面对两者进行类比,确定了融合的可行性;接着提出融合模块设计方案并实现其硬件电路;然后对融合模块中的一些关键技术进行研究,其中包括端口动态切换技术和以太网交换技术在FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程逻辑阵列)上的IP核实现、网络加速与流控技术的研究以及软硬件交互解决方案;最后构建测试平台,对融合模块的功能和性能进行测试。测试结果表明:端口支持实时切换,实现4GFC和千兆以太网双通信协议的单端口共享;以太网交换具有最大线速率吞吐以太网最短帧的能力;经加速过后的FC和以太网协议转换双向处理最高带宽达到43MB/s,最小转换延时为25μs;各链路均正确有效,且网络性能达到了预期设计目标。
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