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反射內存通訊原理

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反射內存光纖網絡采用了先進特殊的技術,具備了很強的支持分布實時系統的數據傳輸能力。在每個需要實時通訊的節點上插入反射內存網卡(節點卡),每塊節點卡都有自己獨立的局部內存,它通過局部內存映射將網卡上的局部內存映射到主機內存,用戶讀寫網卡上的數據就如同讀寫主機內存上的數據一樣快速方便。另外,每塊反射內存網卡又通過網絡內存映射,將分布節點卡上的局部內存映射到一個虛擬的全局內存,即每個節點在寫入本地節點卡的數據同時也寫入所有其他節點卡的內存。這樣,用戶對本地節點內存的讀寫相當于對全局內存進行讀寫,而這個全局內存是所有分布節點都可見反射的,從而實現分布節點間的數據通訊。通過這種方式,所有的節點能透明并確定地傳送中斷、消息或者數據塊到其他的節點。

反射內存的用途

反射內存可用于所有使用以太網、光纖通道或其他串行網絡將計算機或可編程邏輯控制器連接在一起的應用場合，但并非適用于所有應用場合。反射內存與以實時交互作用為首要關注因素的系統關系較為緊密。在需要低延遲與高度通信的系統中，雖然反射內存板價格高于性能較低的硬件，但卻能在性能方面，通過極高的易用性帶來豐厚回報。

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反射內存簡介

反射內存網絡是一種特殊類型的共享內存系統，旨在使多個獨立計算機共享通用數據集。反射內存網絡可在每個子系統中保存整個共享內存的獨立備份。每個子系統均享有充分且不受限制的訪問權限，還能以極高的本地內存寫入速度修改本地數據集。當數據寫入本地反射內存備份，高速邏輯同步將其傳輸至環狀網絡的下一個節點，如圖所示。每個后續節點同時將這個新數據寫入本地備份，然后將其發送至環網的下一個節點。當信息回到初始節點時便會被從網絡中移除，然后，根據特定硬件與節點數目，網絡上的所有計算機幾個微秒之內便會在同一地址擁有相同數據。本地處理器無需接入網絡便能在任意時間讀取這些數據。通過這種方式，每臺計算機便可始終擁有共享內存集的很新本地備份。在本例的四個節點中，所有計算機只需2.1μs便可接收到寫入反射內存中的數據。

假設線纜長度較短、數據包規格較大且無網絡流量，這種延遲計算便可能成立。線纜長度與網絡流量能夠增加延遲，但只要網絡帶寬沒有超限，延遲就不會出現明顯增加。反射內存板（節點）包括本地內存、嵌入式接口以及可為主機與反射內存提供訪問通道的仲裁邏輯。反射內存板可物理安裝或連接至各種計算機總線中，包括VME,PCI/PCI-X,CompactPCI,PCIExpress或其他能夠集成PMC槽的標準/專用系統。這就使得熱門工作站可通過反射內存與單板計算機實現連接，無需考慮互用性。

反射內存

反射內存可以在分布系統中實現內存到內存的通信。在實時通信網的節點機上各插一塊反射內存卡，卡上帶有雙口內存，各層軟件可以讀寫這些內存。當數據被寫入一臺機器的反射內存卡的內存中后，反射內存卡FPGA硬件通過光纖自動將數據傳輸到實時通信網上其他反射內存網中反射內存節點卡的內存里。通常，一個節點的更新只有不到0.4us的時間延遲，傳輸遍歷所有反射內存卡，所有反射內存中對應地址都被寫入對應數據。因此，實時通信網上各成員在訪問數據時，只要訪問本地反射內存卡的內存即可。

使用反射內存卡進行組網時常采用兩種網絡拓撲結構：環型和星型結構。

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