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《光纖通道交換機數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的設(shè)計與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、華中科技大學碩士學位論文光纖通道交換機數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的設(shè)計與仿真姓名：曹雷申請學位級別：碩士專業(yè)：光電信息工程指導(dǎo)教師：徐軍2011-01-05華中科技大學碩士學位論文摘要由于具有數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲、數(shù)據(jù)共享和遠程數(shù)據(jù)容災(zāi)等優(yōu)點，存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用于高端的、企業(yè)級的存儲系統(tǒng)中。光纖通道交換機作為存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中起著十分重要的作用，已成為國內(nèi)外的研究熱點。本文深入分析了存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及光纖通道標準，設(shè)計出了光纖通道交換機的邏輯結(jié)構(gòu)，其底層物理層為線卡和數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，上層管理層為線卡
2、控制器和主控制器。根據(jù)光纖通道交換機的邏輯結(jié)構(gòu)，詳細設(shè)計了光纖通道交換機的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，設(shè)計分為路由查找模塊、虛擬輸出隊列、輸入仲裁器、帶緩存的Crossbar交換結(jié)構(gòu)和輸出仲裁器5部分。路由查找模塊采用了CAM+RAM的結(jié)構(gòu)，能夠為輸入數(shù)據(jù)快速定位輸出端口號，降低了數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的延遲性能；虛擬輸出隊列和帶緩存的Crossbar交換結(jié)構(gòu)通過FIFO來實現(xiàn)，能夠簡化地址管理問題，降低系統(tǒng)復(fù)雜度；輸入仲裁器采用RR_LQD調(diào)度算法，在各種均勻和非均勻網(wǎng)絡(luò)流量下都具有較高的吞吐量和較低的系統(tǒng)時延；輸出仲裁器采用R
3、oundRobin調(diào)度算法，與輸入仲裁器中的RR_LQD調(diào)度算法配合使用可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無阻塞交換。為了驗證該設(shè)計的正確性，將各功能模塊組合成一個完整的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，并對整個數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)進行了功能仿真，仿真結(jié)果表明該數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)能滿足光纖通道交換機的需要，并能應(yīng)用于光纖通道交換機中。關(guān)鍵詞：存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)光纖通道光纖通道交換機線卡數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)I華中科技大學碩士學位論文AbstractBecauseofadvantageofitsdataunifiedstorage,datasharingandremotedat
4、atolerant,StorageAreaNetworkiswidelyappliedinhigh-endandenterprise-levelstoragesystem.TheFibreChannelswitchisusedasthecoreequipmentofstorageareanetwork,playsaveryimportantroleintheStorageAreaNetwork,andhasbecomethedomesticandforeignresearchhotspot.Thispape
5、rdeeplyanalyzesthearchitectureofStorageAreaNetworkandFibreChannelstandard,designsthelogicstructureofFibreChannelswitch.Thelow-levelphysicallayeroflogicstructureismadeupoflinecardanddataexchangesystem,andtheuppermanagementlayerincludesthecontrolleroflinecar
6、dandthemaincontroller.AccordingtothelogicstructureofFibreChannelswitch,wedesignthedataexchangesystemofFibreChannelswitchindetail.Theschemeshowsthatthedataexchangesystemconsistsoftheroutingforwardingengine,thevirtualoutputqueue,theinputarbiter,thebufferedcr
7、ossbarswitchingfabricandtheoutputarbiter.TheroutingforwardingengineismadeupofCAMandRAM,itcanquicklylocateaoutputportnumberforinputdata,andcanreducethetimedelayofdataexchangesystem.ThevirtualoutputqueueandbufferedcrossbarswitchingfabricareimplementedbyFIFO,
8、itsimplifiestheaddressmanagementofdataexchangesystem,andreducesthesystemcomplexity.InputarbiteradoptstheRR_LQDschedulingalgorithm,andcanachieve100%throughputandlowdelayundervariousuniformandnon-uniformtraffic
