本文選題：光纖通道協(xié)議 + 交換機(jī)線卡　； 參考：《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：光纖通道(Fibre Channel,FC)技術(shù)是一種可靠性高,傳輸速度快,實時性強的傳輸技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的今天,海量數(shù)據(jù)的傳輸存儲顯得尤為重要,與信息傳輸相關(guān)的可靠性問題一直都是研究的熱點。光纖通道技術(shù)由于它優(yōu)良的特性,使其成為網(wǎng)絡(luò)傳輸中的重要技術(shù)。光纖通道技術(shù)能夠應(yīng)用于存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和航空電子系統(tǒng)中,光纖通道交換機(jī)是交換網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵設(shè)備,也是存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和交換。本論文通過對光纖通道技術(shù)協(xié)議的研究,設(shè)計了一款光纖通道交換機(jī),該交換機(jī)傳輸速率能夠達(dá)到2.125Gbps,傳輸性能好,結(jié)構(gòu)簡單。對該交換機(jī)進(jìn)行模塊化劃分,采用硬件描述語言Verilog實現(xiàn),并進(jìn)行功能仿真和調(diào)試。本文首先介紹光纖通道技術(shù)的背景及發(fā)展?fàn)顩r,并對光纖通道協(xié)議做了簡單描述,著重描述光纖通道的服務(wù)類型,分層結(jié)構(gòu),拓?fù)漕愋秃凸?jié)點組成。隨后本文在光纖通道協(xié)議基礎(chǔ)上,通過分層模塊化劃分,設(shè)計了應(yīng)用于點對點傳輸技術(shù)的端口,主要包括FC-0層,FC-1層,FC-2P層的設(shè)計實現(xiàn)。本文隨后在光纖通道端口的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有的交換機(jī)做簡單介紹,對現(xiàn)有的交換結(jié)構(gòu)和調(diào)度算法做了大量的研究和對比,并設(shè)計了本課題研究的光纖通道交換機(jī)。FC交換機(jī)設(shè)計的核心是內(nèi)部的交換結(jié)構(gòu)和調(diào)度算法,本文交換結(jié)構(gòu)采用的是CICQ輸入及交叉點聯(lián)合排隊緩存結(jié)構(gòu),輸入調(diào)度采用LQD調(diào)度算法,輸出調(diào)度采用RR調(diào)度。通過對各功能模塊的設(shè)計,提出了整體的交換機(jī)設(shè)計架構(gòu),并對內(nèi)部的切分策略,重組策略,路由策略做了詳細(xì)描述。最后對本文設(shè)計的交換機(jī)線卡進(jìn)行功能仿真并在FPGA上進(jìn)行具體實現(xiàn),并簡單介紹了FPGA的調(diào)試驗證平臺,其中采用modelsim軟件進(jìn)行功能仿真,采用Xilinx的virtex-5系列XC5VFX70T的FPGA開發(fā)板進(jìn)行具體實現(xiàn),采用chipscope在線調(diào)試助手進(jìn)行調(diào)試,并給出了最后的仿真和調(diào)試波形圖。仿真調(diào)試結(jié)果表明本課題設(shè)計的交換機(jī)功能正確,且性能良好。
[Abstract]:Fiber Channel Channel (FCC) is a high reliability, high speed and real time transmission technology.With the rapid development of network, the transmission and storage of mass data is particularly important, and the reliability related to information transmission has always been a hot topic.Because of its excellent characteristics, fiber channel technology has become an important technology in network transmission.Optical fiber channel technology can be used in storage area network and avionics system. Optical fiber channel switch is the key equipment in switching network and the core device in storage area network. It can realize data transmission and exchange.Based on the research of optical fiber channel protocol, a fiber channel switch is designed in this paper. The transmission rate of the switch can reach 2.125 Gbps.The transmission performance is good and the structure is simple.The switch is divided into modules and implemented by hardware description language (Verilog), and its function is simulated and debugged.In this paper, the background and development of fiber channel technology are introduced, and the optical fiber channel protocol is briefly described, with emphasis on the service type, hierarchical structure, topology type and node composition of the fiber channel.On the basis of fiber channel protocol, this paper designs the port for point-to-point transmission based on layered modularization, including the design and implementation of FC-0 layer FC-1 layer and FC-2P layer.In this paper, based on the fiber channel port, the existing switch is briefly introduced, and the existing switching structure and scheduling algorithm are studied and compared.The core of the design of fiber-channel switch and FC switch is the internal switching structure and scheduling algorithm. The switching structure of this paper adopts the CICQ input and intersecting joint queue buffer structure.LQD scheduling algorithm is used for input scheduling and RR scheduling is used for output scheduling.Through the design of each functional module, the whole switch architecture is proposed, and the internal segmentation strategy, recombination strategy and routing strategy are described in detail.Finally, the function simulation of the switch wire card designed in this paper is carried out on FPGA, and the debugging and verification platform of FPGA is introduced, in which the modelsim software is used to simulate the function.The FPGA development board of virtex-5 series XC5VFX70T of Xilinx is used to carry on the concrete realization, and the on-line debugging assistant of chipscope is used to debug. Finally, the simulation and debugging waveform diagram are given.The simulation results show that the switch designed in this paper has the correct function and good performance.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.11;TN791

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本文編號：1745187