反射內(nèi)存網(wǎng)絡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共享通用數(shù)據(jù)集。反射內(nèi)存網(wǎng)絡可在每個子系統(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。當數(shù)據(jù)寫入本地反射內(nèi)存?zhèn)浞荩咚龠壿嬐綄⑵鋫鬏斨镰h(huán)狀網(wǎng)絡的下一個節(jié)點。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。當信息回到初始節(jié)點時便會被從網(wǎng)絡中移除,然后,根據(jù)特定硬件與節(jié)點數(shù)目,網(wǎng)絡上的所有計算機幾個微妙之內(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,每臺計算機便可始終擁有共享內(nèi)存集的*本地備份。在本例的四個節(jié)點中,所有計算機只需2.1 μs便可接收到寫入反射內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
假設線纜長度較短、數(shù)據(jù)包規(guī)格*且無網(wǎng)絡流量,這種延遲計算便可能成立。線纜長度與網(wǎng)絡流量能夠增加延遲,但只要網(wǎng)絡帶寬沒有超限,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總線中,包括VME, PCI/PCI-X, CompactPCI, PCI Express或其他能夠集成PMC槽的標準/專用系統(tǒng)。這就使得熱門工作站可通過反射內(nèi)存與單板計算機實現(xiàn)連接,無需考慮互用性。
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)絡將計算機或可編程邏輯控制器連接在一起的應用場合,但并非適用于所有應用場合。反射內(nèi)存與以實時交互作用為首要關(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。
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)絡應該允許所有計算機同時訪問彼此的內(nèi)存。反射內(nèi)存通過在幾微妙內(nèi)賦予網(wǎng)絡上每臺計算機其他計算機內(nèi)存有效副本的方式接近了這個構(gòu)想,最多可連接多達256臺計算機。由于內(nèi)存的全局屬性,可能會有多臺計算機同時進行訪問。所有CPU寫入該公共內(nèi)存空間的訪問都將被復制到網(wǎng)絡中的其他節(jié)點上。反射內(nèi)存透明地監(jiān)測、復制這個數(shù)據(jù),這樣應用便能在無軟件開銷懲罰的情況下共享該數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)與獨立處理器現(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。這樣便允許單獨的反射內(nèi)存網(wǎng)絡連接不同總線。附帶PMC槽的嵌入式單板計算機(VME or CompactPCI)使用反射內(nèi)存PMC板在主機底板上卸載流量。用戶可對高速網(wǎng)絡進行配置,在該網(wǎng)絡上,所有臺式工作站、單板電腦或服務器均可直接通過任何帶有可用CompactPCI, PCI/PCI-X, PCI Express,VMEbus槽,或PMC槽的計算機共享信息。即使連接使用不同字節(jié)格式(大端和小端類型)的計算機,字節(jié)交換在反射內(nèi)存系統(tǒng)中也不是問題。基于PCI的反射內(nèi)存板含有為字節(jié)交換專門設計的硬件。該硬件提供快速、高效、可重復的雙向轉(zhuǎn)換。此外,大端與小端類型的轉(zhuǎn)換也不會發(fā)生協(xié)議開銷或時間損失。反射內(nèi)存還有易用性,且無需考慮操作系統(tǒng)及其使用的設備。
系統(tǒng)設計人員越來越需要在更短時間內(nèi)構(gòu)造出更強大、更復雜的系統(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,這點在單機系統(tǒng)與微系統(tǒng)中表現(xiàn)得更加明顯。在時間與系統(tǒng)正常運行的低單位投資成為市場上的關(guān)鍵因素時,使用反射內(nèi)存便會帶來極大的利益。在這些要求苛刻的系統(tǒng)中,反射內(nèi)存簡單的讀/寫通信方式大大提高了產(chǎn)品上市時間,同時提高了網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)通過量。
反射內(nèi)存提供多個超過標準網(wǎng)絡的特性: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*吸引力的多機通訊解決方案。與傳統(tǒng)通訊方式的附加開發(fā)時間、測試、維護、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)濟高效。
反射內(nèi)存作為雙端內(nèi)存來工作,本地主機對它的反射內(nèi)存地址空間進行寫操作,該地址空間是本地內(nèi)存的一個端口。 RFM板自動地將這個新的數(shù)據(jù)從它的另一個端口傳出去,這個端口是連接在環(huán)狀體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡上的光纖,工作速率為2.1G波特率。網(wǎng)絡中的下一個RFM板接收到這個新的數(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)絡可以大大節(jié)省軟件開發(fā)的費用,因為不需要編寫、測試任何的應用代碼,也無需編寫相應的文檔,更無需維護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立的最為昂貴的開銷。RFM產(chǎn)品無需軟件和學習曲線,將會大大節(jié)省產(chǎn)品的上市時間。
反射內(nèi)存網(wǎng)絡提供許多超出標準網(wǎng)絡的特性。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)絡簡單易用,并可為多計算機連接提供強大有力的解決方案。與那些需要為附加的軟件開發(fā)時間、測試、維護、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)絡提供了性價比極為優(yōu)越的高性能的選擇。
【反射內(nèi)存強實時星型網(wǎng)絡描述】
反射內(nèi)存實時網(wǎng)絡是唯一的高性能星型網(wǎng)絡,專門為要求實時、穩(wěn)定的多機數(shù)據(jù)傳輸應用開發(fā)。
反射內(nèi)存星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相比環(huán)型網(wǎng)絡,在穩(wěn)定性方面,有先天性的優(yōu)勢,一個節(jié)點的失敗僅影響它自己,其他節(jié)點正常工作。反射內(nèi)存星型網(wǎng)絡提供增強的網(wǎng)絡可靠性和高帶寬、低延時,是緊急任務應用方面的*方案。
可以對重要節(jié)點分配高優(yōu)先級,以保證*的延時。
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, 減小應用開發(fā)成本和時間。
【反射內(nèi)存強實時星型網(wǎng)絡工作原理】
反射內(nèi)存實時網(wǎng)絡提供一個所有節(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)絡保證數(shù)據(jù)同時到達所有節(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。
【反射內(nèi)存實時網(wǎng)絡的優(yōu)勢】
? 同時接受各個節(jié)點的數(shù)據(jù)
? 沒有環(huán)型網(wǎng)絡的間隔延時問題
? “C” 語言方式的內(nèi)存映射指針,方便編程
? 高吞吐量
? 低延時,高傳輸率(1.0625 Gbits/s) ,保證最快的速度更新所有節(jié)點
? 更新所有節(jié)點數(shù)據(jù)與節(jié)點數(shù)量無關(guān),和環(huán)型網(wǎng)絡有本質(zhì)區(qū)別
? 易使用、維護、開發(fā)
? 易增加節(jié)點
? 減少電纜復雜性
? 全面的軟件支持,提供高級的診斷軟件
? 網(wǎng)絡支持節(jié)點中斷檢測和通知功能。
? 一個節(jié)點的失敗僅影響它自己,其他節(jié)點正常工作
? 快速隔離失敗的節(jié)點和電纜
反射內(nèi)存卡(PVIC)特征
? 數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)剿泄?jié)點
? 1.0625 Gbits/s傳輸率
? 按一致字節(jié)順序更新所有節(jié)點
? 低訪問延時(20 nsec)
? 靈活的內(nèi)存地址空間映射,以便直接訪問遠端內(nèi)存
? 每個節(jié)點和電纜單獨工作,如果一個節(jié)點損壞,其他節(jié)
點繼續(xù)工作
? 支持*500米光纖電纜
? 66 MHz / 64-bit PCI/CompactPCI/PMC
? 全面的錯誤監(jiān)測和錯誤恢復能力
? 使用內(nèi)存映射指針,配合標準的API, 以便消除編程的復
雜性
? 每個卡支持2個可編程中斷,7個旗語
? 二個PCI卡可直接相連
? 在板192K字節(jié)的32-bit雙口內(nèi)存,支持共享,而無須訪
問遠端內(nèi)存
? 驅(qū)動支持多種操作系統(tǒng)(Windows, Linux, Vxworks,
IRIX) ? 提供獨家開發(fā)的Dos下驅(qū)動