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光纤通道交换机线卡软件系统的研究

作　者: 王林
导　师: 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线卡控制器嵌入式软件
分类号: TN915.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

存储系统的容量和处理器速度的不断提高,以及人们对信息需求量的日益增加,使得实现网络存储的存储区域网(Storage Area Network,SAN)技术越来越广泛地应用到各个领域。SAN是一种在服务器和存储设备之间实现高速、可靠访问的专用网络,它也很好地满足了数据统一存储、数据共享、远程数据容灾等需要。光纤通道是一种工业标准互联和高性能串行I/O协议,它以支持设备数量多、扩展能力强、高带宽、低延迟、长传输距离,以及支持面向块的存储协议等优点成为SAN当前事实上所采用的标准。光纤通道交换机在SAN中处于核心的地位,它按照光纤通道交换型拓扑结构连接服务器和存储设备。本文首先简单介绍了存储区域网和光纤通道技术,接着分析了本实验室提出的16×16交换结构、端口速率为2Gbps的光纤通道交换机的设计方案,包括光纤通道交换机的体系结构、线卡、交换背板、控制器以及它们之间的接口。接下来,在介绍光纤通道部分协议的基础上,提出了基于S3C44B0X处理器的线卡控制器的硬件实现,对线卡软件系统的主要功能和结构进行了探讨。随后在uCLinux下实现了线卡的基本控制功能包括交换结构注册、端口转发表更新、线卡硬件初始化和状态实时监测,论述了扩展功能包括支持简单名字服务器、状态转变通告、分区、交换机级联和多链路聚合等,并预留了软件接口。本文还介绍了线卡软件开发环境的建立,提出了线卡软件系统的调试方案,并给出了相关调试结果。最后对未来的工作提出了建议。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 引言  8-10
  1.2 光纤通道交换机在存储区域网中的地位  10-11
  1.3 国内外发展现状  11-12
  1.4 全文的内容和组织  12-13
2 光纤通道交换机  13-22
  2.1 引言  13-15
  2.2 光纤通道交换机的整体结构  15-16
  2.3 线卡  16-19
  2.4 交换背板  19-21
  2.5 本章小结  21-22
3 光纤通道协议及其实现的硬件平台  22-33
  3.1 光纤通道协议  22-27
  3.2 线卡控制器  27-28
  3.3 线卡与线卡控制器之间的接口  28-31
  3.4 本章小结  31-33
4 线卡软件系统的设计与实现  33-51
  4.1 线卡软件系统的整体结构  33-34
  4.2 交换结构注册  34-42
  4.3 端口转发表更新  42-45
  4.4 线卡状态监控  45-46
  4.5 部分扩展功能  46-50
  4.6 本章小结  50-51
5 线卡软件系统的调试  51-64
  5.1 线卡软件开发平台的建立  51-56
  5.2 调试方案  56-58
  5.3 调试结果及分析  58-63
  5.4 本章小结  63-64
6 全文总结  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
附录1 攻读学位期间发表论文目录  71-72
附录2 本论文专业名词缩写  72-75
附录3 部分源代码  75-81

光纤通道交换机线卡软件系统的研究

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