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光纤通道交换机线卡控制器的设计与实现

作　者: 刘文琮
导　师: 曹明翠；罗志祥
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 存储区域网光纤通道交换机线卡嵌入式实时操作系统线卡控制器
分类号: TN915.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 150次
引　用: 4次
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内容摘要

随着科技的发展,信息量的增加,外部存储设备变得越来越庞大,人们对数据存储与读取速度的要求也越来越高。为了满足这些要求,一种组合了单纯的存储应用与网络技术于一身的新技术出现了——这就是存储区域网络SAN。SAN 是一个由存储设备和系统部件构成的网络,所有的通信都在一个光纤通道的网络上完成,它可以被用来集中和共享存储资源。光纤通道协议是专门针对SAN 而提出的一种网络协议。它提供对物理属性,传输控制,高层接口的支持,传输速率能够达到1Gbps 甚至更高,这也正是SAN 比较流行的主要因素。SAN 网络的核心设备是光纤通道交换机。本文首先对光纤通道协议的各个层次进行了分析,在光纤通道协议的基础上提出了一种8×8 的每端口速率为1.0625Gbps 的光纤通道交换机的体系结构。接着详细分析了光纤通道交换机中线卡控制器的功能,并将其功能分为四个模块:初始化检测模块;N 端口注册模块;错误检测模块和与交换控制器通信模块。同时给出了这四个功能模块的软件流程,然后针对线卡控制器的功能搭建了整个线卡控制器的硬件平台并选取了合适的操作系统,并且在该操作系统下实现了四个功能模块。最后对线卡控制器以及四个功能模块进行了调试,结果表明线卡控制器可以正常启动,四个功能模块均能正确的完成各自的功能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 存储区域网络简介  9-10
  1.2 光纤通道交换机(FC SWITCH)  10-12
  1.3 国内外发展概况以及应用前景  12-13
  1.4 本课题的研究目的、意义以及内容  13-14
2 光纤通道协议  14-30
  2.1 光纤通道的层次结构  14-15
  2.2 服务类型  15-21
    2.2.1 第一类服务  16-18
    2.2.2 第二类服务  18-19
    2.2.3 第三类服务  19-21
  2.3 原语序列与端口状态机  21-23
  2.4 FC 帧结构  23-29
  2.5 本章小结  29-30
3 光纤通道交换机整体设计  30-40
  3.1 光纤通道交换机的逻辑结构  30-31
  3.2 线卡、交换卡以及交换控制器  31-32
  3.3 线卡控制器  32-39
    3.3.1 线卡控制器总体功能概述  32-33
    3.3.2 线卡控制器硬件以及操作系统的选取  33-34
    3.3.3 线卡控制器与线卡和交换控制器的接口  34-39
  3.4 本章小结  39-40
4 线卡控制器功能的实现  40-68
  4.1 线卡控制器的启动  40-47
    4.1.1 BSP 介绍  40-43
    4.1.2 修改BSP 实现控制器的本地启动  43-47
  4.2 初始化检测模块  47-48
  4.3 N 端口注册模块  48-62
    4.3.1 N 端口注册介绍  48-53
    4.3.2 N 端口注册功能模块的实现  53-62
  4.4 错误检测模块  62-64
    4.4.1 底层硬件检测模块  62-63
    4.4.2 状态检测模块  63-64
  4.5 与交换控制器通信模块  64-66
  4.6 本章小结  66-68
5 软件调试  68-76
  5.1 初始化检测模块调试  68-69
  5.2 N 端口注册模块调试  69-71
  5.3 错误检测模块调试  71-72
  5.4 与交换控制器通信模块调试  72-75
  5.5 本章小结  75-76
6 全文总结  76-78
致谢  78-79
参考文献  79-82
附录1 攻读学位期间发表论文目录  82-83
附录2 本论文专业名词缩写  83-85
附录3 部分源代码  85-90
  1. N端口注册源程序  85-86
  2. 接收广播信息源程序  86-88
  3. 发送状态信息源程序  88-90
附录4 光纤通道交换机实物图  90

光纤通道交换机线卡控制器的设计与实现

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