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一、光纖網(wǎng)簡(jiǎn)介 在半實(shí)物仿真系統等實(shí)時(shí)系統中，要求系統各部分之間的數據傳輸具有很高的實(shí)時(shí)性，而傳統的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，如以太網(wǎng)、FDDI等在實(shí)時(shí)應用中存在以下缺點(diǎn)：（1）數據傳輸速率不高；（2）數據傳輸實(shí)時(shí)性差，傳輸延遲較大且延遲具有不可預測性；（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)光纖反射內存網(wǎng)（Reflective memory network簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)）是一種基于高速光纖網(wǎng)絡(luò )共享存儲技術(shù)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )。與傳統的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比，它除了具有嚴格的傳輸確定性和可預測性外，還具有數據傳輸速度高、通信協(xié)議簡(jiǎn)單、宿主機負載輕、軟硬件平臺適應性強等特點(diǎn)。 實(shí)時(shí)光纖反射內存網(wǎng)（簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)）由插在計算機內的光纖接口板通過(guò)光纖線(xiàn)連接在一起，形成一個(gè)環(huán)網(wǎng)（如圖1），每個(gè)節點(diǎn)的光纖接口板的板載存儲器都有其他節點(diǎn)的共享數據拷貝，在邏輯上全網(wǎng)的所有節點(diǎn)共享同一塊存儲器，數據一點(diǎn)寫(xiě)入，多點(diǎn)同時(shí)*新，通過(guò)這種方式實(shí)現了數據的高速傳輸與共享。 二、實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )需求 為提升計算能力，人們自然地想到研發(fā)性能*強的計算機，如天河系列等*級計算機應運而生，但*級計算機研制周期長(cháng)、成本大、應用領(lǐng)域受限。為此，提出了集群系統概念，計算機集群系統是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將PC機或工作站連接起來(lái)組成**計算系統。集群系統將一個(gè)任務(wù)并行在多臺計算機上執行，組成一個(gè)實(shí)時(shí)系統。 在實(shí)時(shí)系統中，系統終結果的正確性不僅依賴(lài)于每一步計算得到的邏輯結果，而且依賴(lài)于得到結果的時(shí)刻，任務(wù)的完成時(shí)間是實(shí)時(shí)系統的決定性特征。根據實(shí)時(shí)性能的要求程度，實(shí)時(shí)系統可認為兩類(lèi)，即軟實(shí)時(shí)和硬實(shí)時(shí)系統。對于軟實(shí)時(shí)系統，要求事件相應是實(shí)時(shí)的，但并不是嚴格強制的。但是，對于硬實(shí)時(shí)系統來(lái)講，每個(gè)任務(wù)都有一個(gè)處理截止事件，任務(wù)在規定的時(shí)間內完成，否則會(huì )影響全局任務(wù)的完成，給系統帶來(lái)不希望的破壞或者造成不可恢復的災難性后果。目前許多實(shí)時(shí)系統都采用硬實(shí)時(shí)系統，因為具有*強的實(shí)時(shí)性能。實(shí)時(shí)系統的應用需要實(shí)時(shí)互聯(lián)，構建實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )，完成數據在網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)間的實(shí)時(shí)傳輸。 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )具備高速、可靠、可預測三個(gè)特點(diǎn)，重要的是通信的可預測性，可預測性是指實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )中各個(gè)節點(diǎn)之間數據傳輸的時(shí)間是確定的。隨著(zhù)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )應用領(lǐng)域的不斷擴展，目前已不僅僅局限于計算機集群系統的互聯(lián)，而是廣泛地應用在各種具有實(shí)時(shí)需求的互聯(lián)系統中，如半實(shí)物仿真、高速數據**等。 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展過(guò)程中，出現過(guò)兩種設計思路：基于單一總線(xiàn)的多CPU共享全局內存和基于網(wǎng)絡(luò )的分布式內存： 相比基于單一總線(xiàn)的多CPU共享全局內存系統，在基于網(wǎng)絡(luò )的分布式內存體系中每個(gè)節點(diǎn)只訪(fǎng)問(wèn)自己的本地內存，不存在內存占有沖突，由于這種方式能夠避免大量的總線(xiàn)仲裁控制時(shí)間而成為實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )的主要設計方式。 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )要高速、可靠、可預測這三大指標，但千兆以太網(wǎng)、光纖通道（Fiber Channel，FC）協(xié)議等，在可預測性上很差，**是因為通過(guò)設備驅動(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(kāi)銷(xiāo)，其次是同樣存在共享沖突和碰撞的問(wèn)題（如千兆以太網(wǎng)GBE中采用CSMA/CD載波監聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測機制、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。光纖反射內存網(wǎng)很好的解決了上述問(wèn)題。 反射內存網(wǎng)是基于網(wǎng)絡(luò )的分布式內存硬實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )的一種設計思想，特點(diǎn)：1）反射內存網(wǎng)硬件實(shí)現分布式RAM之間數據的傳輸、共享，整個(gè)過(guò)程具有很低的實(shí)現延遲；2）反射內存網(wǎng)依靠硬件實(shí)現、不需要復雜的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議控制，能夠在相同的傳輸帶寬下達到*高的有效速率；3）反射內存網(wǎng)對數據的各種處理是通過(guò)硬件電路實(shí)現，在固定的時(shí)鐘頻率下周期工作，沒(méi)有不確定的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，確保數據處理的可預測性。 
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