一、光纖網(wǎng)簡(jiǎn)介
在半實(shí)物仿真系統(tǒng)等實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,，要求系統(tǒng)各部分之間的數(shù)據(jù)傳輸具有很高的實(shí)時(shí)性,，而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，如以太網(wǎng)、fddi等在實(shí)時(shí)應(yīng)用中存在以下缺點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)傳輸速率不高,；（2）數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性差,，傳輸延遲較大且延遲具有不可預(yù)測(cè)性；（3）網(wǎng)絡(luò)通信需要借助多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)完成,，通訊效率較低,。
實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存網(wǎng)（reflective memory network簡(jiǎn)稱實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)）是一種基于高速光纖網(wǎng)絡(luò)共享存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比,，它除了具有嚴(yán)格的傳輸確定性和可預(yù)測(cè)性外,，還具有數(shù)據(jù)傳輸速度高、通信協(xié)議簡(jiǎn)單,、宿主機(jī)負(fù)載輕,、軟硬件平臺(tái)適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),。
實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存網(wǎng)（簡(jiǎn)稱實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)）由插在計(jì)算機(jī)內(nèi)的光纖接口板通過光纖線連接在一起，形成一個(gè)環(huán)網(wǎng)（如圖1）,，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的光纖接口板的板載存儲(chǔ)器都有其他節(jié)點(diǎn)的共享數(shù)據(jù)拷貝,，在邏輯上全網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)共享同一塊存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)一點(diǎn)寫入,，多點(diǎn)同時(shí)更新,，通過這種方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速傳輸與共享。
 
二,、實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)需求
為提升計(jì)算能力,，人們自然地想到研發(fā)性能更強(qiáng)的計(jì)算機(jī)，如天河系列等超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,，但超級(jí)計(jì)算機(jī)研制周期長(zhǎng),、成本大、應(yīng)用領(lǐng)域受限,。為此,，提出了集群系統(tǒng)概念，計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)將pc機(jī)或工作站連接起來(lái)組成高性能計(jì)算系統(tǒng),。集群系統(tǒng)將一個(gè)任務(wù)并行在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行,，組成一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。
在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,，系統(tǒng)*終結(jié)果的正確性不僅依賴于每一步計(jì)算得到的邏輯結(jié)果,，而且依賴于得到結(jié)果的時(shí)刻，任務(wù)的完成時(shí)間是實(shí)時(shí)系統(tǒng)的決定性特征,。根據(jù)實(shí)時(shí)性能的要求程度,，實(shí)時(shí)系統(tǒng)可認(rèn)為兩類，即軟實(shí)時(shí)和硬實(shí)時(shí)系統(tǒng),。對(duì)于軟實(shí)時(shí)系統(tǒng),，要求事件相應(yīng)是實(shí)時(shí)的，但并不是嚴(yán)格強(qiáng)制的,。但是,，對(duì)于硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)來(lái)講，每個(gè)任務(wù)都有一個(gè)處理截止事件,，任務(wù)必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成,，否則會(huì)影響全局任務(wù)的完成，給系統(tǒng)帶來(lái)不希望的破壞或者造成不可恢復(fù)的災(zāi)難性后果,。目前許多實(shí)時(shí)系統(tǒng)都采用硬實(shí)時(shí)系統(tǒng),，因?yàn)榫哂懈鼜?qiáng)的實(shí)時(shí)性能。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用需要實(shí)時(shí)互聯(lián)，構(gòu)建實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò),，完成數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的實(shí)時(shí)傳輸,。
實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)必須具備高速、可靠,、可預(yù)測(cè)三個(gè)特點(diǎn),，*重要的是通信的可預(yù)測(cè)性，可預(yù)測(cè)性是指實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間是確定的,。隨著實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,，目前已不僅僅局限于計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)的互聯(lián)，而是廣泛地應(yīng)用在各種具有實(shí)時(shí)需求的互聯(lián)系統(tǒng)中,，如半實(shí)物仿真,、高速數(shù)據(jù)獲取等。
實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中,，出現(xiàn)過兩種設(shè)計(jì)思路：基于單一總線的多cpu共享全局內(nèi)存和基于網(wǎng)絡(luò)的分布式內(nèi)存：
 
相比基于單一總線的多cpu共享全局內(nèi)存系統(tǒng),，在基于網(wǎng)絡(luò)的分布式內(nèi)存體系中每個(gè)節(jié)點(diǎn)只訪問自己的本地內(nèi)存，不存在內(nèi)存占有沖突,，由于這種方式能夠避免大量的總線仲裁控制時(shí)間而成為實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)計(jì)方式,。
實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)要*保*高速、可靠,、可預(yù)測(cè)這三大指標(biāo),，但千兆以太網(wǎng)、光纖通道（fiber channel,，fc）協(xié)議等，在可預(yù)測(cè)性上很差,，首先是因?yàn)橥ㄟ^設(shè)備驅(qū)動(dòng)和軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作模式增加了額外的不確定開銷,，其次是同樣存在共享沖突和碰撞的問題（如千兆以太網(wǎng)gbe中采用csma/cd載波多路訪問/沖突檢測(cè)機(jī)制、fc協(xié)議采用令牌環(huán)仲裁等）進(jìn)一步增加了傳輸時(shí)間的不確定性,。光纖反射內(nèi)存網(wǎng)很好的解決了上述問題,。
反射內(nèi)存網(wǎng)是基于網(wǎng)絡(luò)的分布式內(nèi)存硬實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的一種設(shè)計(jì)思想，特點(diǎn)：1）反射內(nèi)存網(wǎng)硬件實(shí)現(xiàn)分布式ram之間數(shù)據(jù)的傳輸,、共享,，整個(gè)過程具有很低的實(shí)現(xiàn)延遲；2）反射內(nèi)存網(wǎng)依靠硬件實(shí)現(xiàn),、不需要復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制,，能夠在相同的傳輸帶寬下達(dá)到更高的有效速率；3）反射內(nèi)存網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)的各種處理是通過硬件電路實(shí)現(xiàn),，在固定的時(shí)鐘頻率下周期工作,，沒有不確定的時(shí)間開銷，確保數(shù)據(jù)處理的可預(yù)測(cè)性,。
四,、技術(shù)特性
光纖反射內(nèi)存接口板具有如下的特性及技術(shù)指標(biāo)：
?    能夠提供高速,、高帶寬、低延遲的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸功能,；
?    具有單點(diǎn)寫入,，多點(diǎn)更新特性；
?    光纖接口波特率：2.5gbps/3.25gbps
?    板載256mbyte高速內(nèi)存,；
?    pci總線接口或pci-express x4 gen2接口,；
?    節(jié)點(diǎn)間確定的傳輸延時(shí)：400～750ns；
?    硬件自動(dòng)crc校驗(yàn),；
?    可配合實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)絡(luò)hub,，具備故障節(jié)點(diǎn)隔離功能，能自動(dòng)重構(gòu)整個(gè)網(wǎng)絡(luò),；
?    采用多模光纖時(shí)可傳輸300m,采用單模光纖時(shí)可傳輸20km,；
操作系統(tǒng)：支持windows2000/xp/7、vxworks,、linux等
pmc接口反射內(nèi)存節(jié)點(diǎn)卡
pmc-5565piorc-110000  128 mbyte memory, 多模
pmc-5565piorc-111000  128 mbyte memory, 單模
pmc-5565piorc-210000  256 mbyte memory, 多模
pmc-5565piorc-211000  256 mbyte memory, 單模
pci接口反射內(nèi)存定購(gòu)信息
pci-5565piorc-110000   128mb內(nèi)存    多模光纖
pci-5565piorc-111000   128mb內(nèi)存    單模光纖
pci-5565piorc-210000   256mb內(nèi)存    多模光纖
pci-5565piorc-211000   256mb內(nèi)存    單模光纖
pcie接口反射內(nèi)存定購(gòu)信息
pcie-5565piorc-100000   128mb內(nèi)存    多模光纖
pcie-5565piorc-101000   128mb內(nèi)存    單模光纖
pcie-5565piorc-200000   256mb內(nèi)存    多模光纖
pcie-5565piorc-201000   256mb內(nèi)存    單模光纖

?    能夠提供高速,、高帶寬、低延遲的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸功能,；
?    具有單點(diǎn)寫入,，多點(diǎn)更新特性；
?    光纖接口通訊速率：2.125ghz,；
?    板載2gb（256mb）高速內(nèi)存,；
?    32位/33mhz  pci/cpci總線接口；
?    提供內(nèi)存保護(hù)功能,，防止讀寫沖突,；
?    單板唯*mac id地址，不需手動(dòng)跳線設(shè)置,；
?    硬件自動(dòng)crc校驗(yàn),；
?    數(shù)據(jù)完整幀控制；
?    提供板上自檢功能,；
?    接口板上指示燈,，標(biāo)識(shí)光鏈路故障、數(shù)據(jù)發(fā)送/接收狀態(tài)等重要工作信息,；
?    可配合相應(yīng)配套的實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)絡(luò)hub（hy-fhx8型）,，具備故障節(jié)點(diǎn)隔離功能，能自動(dòng)重構(gòu)整個(gè)網(wǎng)絡(luò),；
?    采用多模光纖時(shí)可傳輸300m,，采用單模光纖時(shí)可傳輸5km；
?    光纖收發(fā)器選用可熱插拔一體化模塊，可更換單多模多種型號(hào)的光模塊,；
?    操作系統(tǒng)：支持windows2000/xp,、dos、linux,、vxworks等,。