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(gè)獨(dú)立計(jì)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(gè)子系統(tǒng)中保存整個(gè)共享內(nèi)存的獨(dú)立備份。每個(gè)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?cái)?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(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)后續(xù)節(jié)點(diǎn)同時(shí)將這個(gè)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(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)信息回到初始節(jié)點(diǎn)時(shí)便會(huì)被從網(wǎng)絡(luò)中移除,然后,根據(jù)特定硬件與節(jié)點(diǎn)數(shù)目,網(wǎng)絡(luò)上的所有計(jì)算機(jī)幾個(gè)微妙之內(nèi)便會(huì)在同一地址擁有相同數(shù)據(jù)。本地處理器無(wú)需接入網(wǎng)絡(luò)便能在任意時(shí)間讀取這些數(shù)據(jù)。通過這種方式,每臺(tái)計(jì)算機(jī)便可始終擁有共享內(nèi)存集的*本地備份。在本例的四個(gè)節(jié)點(diǎn)中,所有計(jì)算機(jī)只需2.1 μs便可接收到寫入反射內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
假設(shè)線纜長(zhǎng)度較短、數(shù)據(jù)包規(guī)格*且無(wú)網(wǎng)絡(luò)流量,這種延遲計(jì)算便可能成立。線纜長(zhǎng)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(huì)出現(xiàn)明顯增加。反射內(nèi)存板(節(jié)點(diǎn))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(jì)算機(jī)總線中,包括VME, PCI/PCI-X, CompactPCI, PCI Express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(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)連接,無(wú)需考慮互用性。
反射內(nèi)存可用于所有使用以太網(wǎng)、光纖通道或其他串行網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算機(jī)或可編程邏輯控制器連接在一起的應(yīng)用場(chǎng)合,但并非適用于所有應(yīng)用場(chǎng)合。反射內(nèi)存與以實(shí)時(shí)交互作用為首要關(guān)注因素的系統(tǒng)關(guān)系最為緊密。在需要低延遲與高度通信的系統(tǒng)中,雖然反射內(nèi)存板價(jià)格高于性能較低的硬件,但卻能在性能方面,通過極高的易用性帶來豐厚回報(bào)。
沒有任何高性能局域網(wǎng)能像反射內(nèi)存這樣易于安裝和操作。理想的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該允許所有計(jì)算機(jī)同時(shí)訪問彼此的內(nèi)存。反射內(nèi)存通過在幾微妙內(nèi)賦予網(wǎng)絡(luò)上每臺(tái)計(jì)算機(jī)其他計(jì)算機(jī)內(nèi)存有效副本的方式接近了這個(gè)構(gòu)想,最多可連接多達(dá)256臺(tái)計(jì)算機(jī)。由于內(nèi)存的全局屬性,可能會(huì)有多臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)進(jìn)行訪問。所有CPU寫入該公共內(nèi)存空間的訪問都將被復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)上。反射內(nèi)存透明地監(jiān)測(cè)、復(fù)制這個(gè)數(shù)據(jù),這樣應(yīng)用便能在無(wú)軟件開銷懲罰的情況下共享該數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)與獨(dú)立處理器現(xiàn)在,反射內(nèi)存硬件可用于VME、PCI/PCI-X、PMC、PCI Express和其他各種格式。這樣便允許單獨(dú)的反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)連接不同總線。附帶PMC槽的嵌入式單板計(jì)算機(jī)(VME or CompactPCI)使用反射內(nèi)存PMC板在主機(jī)底板上卸載流量。用戶可對(duì)高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置,在該網(wǎng)絡(luò)上,所有臺(tái)式工作站、單板電腦或服務(wù)器均可直接通過任何帶有可用CompactPCI, PCI/PCI-X, PCI Express,VMEbus槽,或PMC槽的計(jì)算機(jī)共享信息。即使連接使用不同字節(jié)格式(大端和小端類型)的計(jì)算機(jī),字節(jié)交換在反射內(nèi)存系統(tǒng)中也不是問題?;赑CI的反射內(nèi)存板含有為字節(jié)交換專門設(shè)計(jì)的硬件。該硬件提供快速、高效、可重復(fù)的雙向轉(zhuǎn)換。此外,大端與小端類型的轉(zhuǎn)換也不會(huì)發(fā)生協(xié)議開銷或時(shí)間損失。反射內(nèi)存還有易用性,且無(wú)需考慮操作系統(tǒng)及其使用的設(shè)備。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員越來越需要在更短時(shí)間內(nèi)構(gòu)造出更強(qiáng)大、更復(fù)雜的系統(tǒng)。在這種情況下,硬件成本與軟件和集成硬件/軟件的成本相比微不足道,這點(diǎn)在單機(jī)系統(tǒng)與微系統(tǒng)中表現(xiàn)得更加明顯。在時(shí)間與系統(tǒng)正常運(yùn)行的低單位投資成為市場(chǎng)上的關(guān)鍵因素時(shí),使用反射內(nèi)存便會(huì)帶來極大的利益。在這些要求苛刻的系統(tǒng)中,反射內(nèi)存簡(jiǎn)單的讀/寫通信方式大大提高了產(chǎn)品上市時(shí)間,同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通過量。
反射內(nèi)存提供多個(gè)超過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的特性:比如全局化內(nèi)存、高速數(shù)據(jù)傳輸以及軟件透明度,這些特性使反射內(nèi)存成為*吸引力的多機(jī)通訊解決方案。與傳統(tǒng)通訊方式的附加開發(fā)時(shí)間、測(cè)試、維護(hù)、文檔編制和附加CPU要求所產(chǎn)生的成本相比,反射內(nèi)存方案更加經(jīng)濟(jì)高效。
反射內(nèi)存作為雙端內(nèi)存來工作,本地主機(jī)對(duì)它的反射內(nèi)存地址空間進(jìn)行寫操作,該地址空間是本地內(nèi)存的一個(gè)端口。 RFM板自動(dòng)地將這個(gè)新的數(shù)據(jù)從它的另一個(gè)端口傳出去,這個(gè)端口是連接在環(huán)狀體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上的光纖,工作速率為2.1G波特率。網(wǎng)絡(luò)中的下一個(gè)RFM板接收到這個(gè)新的數(shù)據(jù),其本地內(nèi)存將在400ns之內(nèi)被更新。反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)可以大大節(jié)省軟件開發(fā)的費(fèi)用,因?yàn)椴恍枰帉?、測(cè)試任何的應(yīng)用代碼,也無(wú)需編寫相應(yīng)的文檔,更無(wú)需維護(hù)裝配信息和解碼信息,以及從輸入信息中解析數(shù)據(jù)。軟件成本是公司可以支配的獨(dú)立的最為昂貴的開銷。RFM產(chǎn)品無(wú)需軟件和學(xué)習(xí)曲線,將會(huì)大大節(jié)省產(chǎn)品的上市時(shí)間。
反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)提供許多超出標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的特性。諸如雙端RFM,高速數(shù)據(jù)傳輸,以及軟件透明之類的特性使得RFM產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單易用,并可為多計(jì)算機(jī)連接提供強(qiáng)大有力的解決方案。與那些需要為附加的軟件開發(fā)時(shí)間、測(cè)試、維護(hù)、文檔以及額外的CPU要求提供開銷的傳統(tǒng)的連接方法相比,RFM產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)提供了性價(jià)比極為優(yōu)越的高性能的選擇。
【反射內(nèi)存強(qiáng)實(shí)時(shí)星型網(wǎng)絡(luò)描述】
反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)是唯一的高性能星型網(wǎng)絡(luò),專門為要求實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的多機(jī)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用開發(fā)。
反射內(nèi)存星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相比環(huán)型網(wǎng)絡(luò),在穩(wěn)定性方面,有先天性的優(yōu)勢(shì),一個(gè)節(jié)點(diǎn)的失敗僅影響它自己,其他節(jié)點(diǎn)正常工作。反射內(nèi)存星型網(wǎng)絡(luò)提供增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)可靠性和高帶寬、低延時(shí),是緊急任務(wù)應(yīng)用方面的*方案。
可以對(duì)重要節(jié)點(diǎn)分配高優(yōu)先級(jí),以保證*的延時(shí)。
提供功能全面的、易于使用的軟件,支持多種操作系統(tǒng)(Windows, Linux, Vxworks, IRIX)。軟件包括API, *化方便代碼的移植, 減小應(yīng)用開發(fā)成本和時(shí)間。
【反射內(nèi)存強(qiáng)實(shí)時(shí)星型網(wǎng)絡(luò)工作原理】
反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)共享的內(nèi)存區(qū)域,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有該內(nèi)存區(qū)域的物理反射。寫入某個(gè)節(jié)點(diǎn)反射內(nèi)存空間的數(shù)據(jù),將被同時(shí)發(fā)送到其他所有節(jié)點(diǎn)。反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)把來自不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)合并為統(tǒng)一的數(shù)據(jù),并更新所有節(jié)點(diǎn)。反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)保證數(shù)據(jù)同時(shí)到達(dá)所有節(jié)點(diǎn),并保持一致的字節(jié)順序。僅僅通過訪問節(jié)點(diǎn)自己的反射內(nèi)存,所有節(jié)點(diǎn)可透明的、穩(wěn)定的使用中斷、發(fā)送數(shù)據(jù)和消息。
【反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)】
? 同時(shí)接受各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)
? 沒有環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的間隔延時(shí)問題
? “C” 語(yǔ)言方式的內(nèi)存映射指針,方便編程
? 高吞吐量
? 低延時(shí),高傳輸率(1.0625 Gbits/s) ,保證最快的速度更新所有節(jié)點(diǎn)
? 更新所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)與節(jié)點(diǎn)數(shù)量無(wú)關(guān),和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)有本質(zhì)區(qū)別
? 易使用、維護(hù)、開發(fā)
? 易增加節(jié)點(diǎn)
? 減少電纜復(fù)雜性
? 全面的軟件支持,提供高級(jí)的診斷軟件
? 網(wǎng)絡(luò)支持節(jié)點(diǎn)中斷檢測(cè)和通知功能。
? 一個(gè)節(jié)點(diǎn)的失敗僅影響它自己,其他節(jié)點(diǎn)正常工作
? 快速隔離失敗的節(jié)點(diǎn)和電纜