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光纤通道交换机交换卡以及网管系统设计与实现

张健  
【摘要】:随着人们对信息需求的不断膨胀,人们越来越多的将各种资料和数据以不同的数据形态存放在网络上,来实现自己与周围人们的共享。网络应用的兴起,同时也带来更多的数据存储和传输需求,存储和网络逐步紧密的结合,给人们带来了真正的存储网络,而作为网络存储的一种实现方式——存储区域网络(SAN),也越来越广泛的应用于各行各业。 光纤通道(FC)是应用于构建存储区域网的一种新兴技术,主要用来连接工作站、服务器和存储设备。其低延迟、高带宽和远距离传输的特性和集通道—网络于一身的拓扑结构使得它能够成为当今分布式、多协议高速局域网络的最佳选择之一。 光纤通道中,交换的拓扑结构能够对网络互联带来最大的吞吐量和最好的性能,而光纤通道交换机则是光纤通道交换拓扑结构中的关键设备。本文首先给出了光纤通道技术的背景、发展、协议的概述以及光纤通道网络三种拓扑结构性能的对比,并分析了光纤通道交换机的协议层次和支持的功能,然后在借鉴高速路由器的设计经验基础上,提出了8×8 端口,每端口1.0625Gbps 光纤通道交换机的设计方案。并根据本人的课题任务,详细讨论了交换机交换卡以及网管系统的设计与实现,实现的过程涉及到高速电路设计,基于实时嵌入式操作系统VXWORKS 环境下的程序开发等。本文还总结了项目中一些设计与开发经验,其中使用的内存管理技术和核心进程的优化技术大大提高了网管系统的效率。最后,本文给出了系统的实验测试结果和下一步工作的计划。


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