基于SOC的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制器研究與設(shè)計.pdf

1、隨著企業(yè)數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)訪問速度的要求越來越高,分離的存儲網(wǎng)和以太網(wǎng)使得數(shù)據(jù)中心布局布線更加復(fù)雜,管理成本增大,因此設(shè)計高速統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)成為企業(yè)迫切的需求。以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)使得數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一成為現(xiàn)實。研究與設(shè)計網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制器是部署FCoE網(wǎng)絡(luò)的重要前提條件。片上系統(tǒng)具有開發(fā)周期短、IP核復(fù)用性強、可靠性高、易擴展性及軟硬件設(shè)計分離的特點,因此是進行大規(guī)模復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的重要方法。本課題基于片上系統(tǒng)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控

2、制器。
　　針對服務(wù)器接入高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求,結(jié)合片上系統(tǒng)、以太網(wǎng)、存儲網(wǎng)等技術(shù),分別從硬件架構(gòu)和軟件架構(gòu)的角度來進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制器的研究與設(shè)計。分析了該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制器的應(yīng)用環(huán)境,根據(jù)高速數(shù)據(jù)傳輸和FCoE存儲協(xié)議的功能模型設(shè)計了一個結(jié)構(gòu)和功能可擴展的片上系統(tǒng)。深入探討了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流在該傳輸控制器內(nèi)部的流向,為軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。介紹了在該系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用的MAC層IP核、PLB_PCIE橋IP核、PLB總線IP

3、核、MicroBlaze嵌入式處理器等。設(shè)計了功能寄存器組,基于嵌入式微內(nèi)核操作系統(tǒng)編寫了片上程序,并且對數(shù)據(jù)發(fā)送和接收模塊進行了優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。通過使用FPGA及ML605開發(fā)板作為所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制器的載體,使得整個系統(tǒng)方案的設(shè)計、實現(xiàn)、驗證和測試更加便捷。
　　本課題所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸控制器結(jié)合了普通網(wǎng)絡(luò)適配器和存儲適配器的特點,具有進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕竟δ?以及應(yīng)用于FCoE存儲網(wǎng)絡(luò)的條件。通過對實驗