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【反射內存強實時星型網絡工作原理】

反射內存實時網絡提供一個所有節(jié)點同時共享的內存區(qū)域，且每個節(jié)點擁有該內存區(qū)域的物理反射。寫入某個節(jié)點反射內存空間的數據，將被同時發(fā)送到其他所有節(jié)點。反射內存實時網絡把來自不同節(jié)點的數據合并為統(tǒng)一的數據，并更新所有節(jié)點。反射內存實時網絡保證數據同時到達所有節(jié)點，并保持一致的字節(jié)順序。僅僅通過訪問節(jié)點自己的反射內存，所有節(jié)點可透明的、穩(wěn)定的使用中斷、發(fā)送數據和消息。

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反射內存簡介

豪恩科技——專業(yè)反射內存卡供應商，我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔ⅰ?

反射內存網絡是一種特殊類型的共享內存系統(tǒng)，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(tǒng)中保存整個共享內存的獨立備份。每個子系統(tǒng)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?zhèn)浞?，高速邏輯同步將其傳輸至環(huán)狀網絡的下一個節(jié)點，如圖所示。每個后續(xù)節(jié)點同時將這個新數據寫入本地備份，然后將其發(fā)送至環(huán)網的下一個節(jié)點。當信息回到初始節(jié)點時便會被從網絡中移除，然后，根據特定硬件與節(jié)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(jié)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(guī)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(jié)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(tǒng)。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。

反射內存卡實時網絡需求

為提升計算能力，人們自然地想到研發(fā)性能更強的計算機，如天河系列等超級計算機應運而生,但超級計算機研制周期長、成本大、應用領域受限。為此，提出了集群系統(tǒng)概念,計算機集群系統(tǒng)是通過網絡將PC機或工作站連接起來組成高的性能計算系統(tǒng)。集群系統(tǒng)將一個任務并行在多臺計算機上執(zhí)行,組成一個實時系統(tǒng)。

在實時系統(tǒng)中，系統(tǒng)終結果的正確性不僅依賴于每一步計算得到的邏輯結果，而且依賴于得到結果的時刻，任務的完成時間是實時系統(tǒng)的決定性特征。根據實時性能的要求程度，實時系統(tǒng)可認為兩類，即軟實時和硬實時系統(tǒng)。對于軟實時系統(tǒng)，要求事件相應是實時的，但并不是嚴格強制的。但是，對于硬實時系統(tǒng)來講,每個任務都有一個處理截止事件，任務必須在規(guī)定的時間內完成，否則會影響全局任務的完成，給系統(tǒng)帶來不希望的破壞或者造成不可恢復的災難性后果。目前許多實時系統(tǒng)都采用硬實時系統(tǒng)，因為具有更強的實時性能。實時系統(tǒng)的應用需要實時互聯，構建實時網絡,完成數據在網絡節(jié)點間的實時傳輸。實時網絡必須具備高速、可靠、可預測三個特點，重要的是通信的可預測性，可預測性是指實時網絡中各個節(jié)點之間數據傳輸的時間是確定的。隨著實時網絡應用領域的不斷擴展，目前已不僅僅局限于計算機集群系統(tǒng)的互聯,而是廣泛地應用在各種具有實時需求的互聯系統(tǒng)中。

反射內存卡

反射內存卡-實時仿真技術網聯合國內高校和研究所包括中電八所，航天五院，北京航天航空大學，北京理工大學，南京理工大學，西北工業(yè)大學，哈爾濱工業(yè)大學等進行一系列應用研究，測試。目前有良好的合作，特別是半實物實時仿真系統(tǒng)中，反射內存卡成為標配。其原理易于理解，使用方法簡單，抗干擾能力強，實時性高，支持中斷傳輸，中斷，軟件開發(fā)代碼少，擴展能力強，應用案例多，縮短了系統(tǒng)的研發(fā)周期，節(jié)省了人員支出，增強了系統(tǒng)健壯性，將軟件開發(fā)人員從復雜的通訊協(xié)議中解放出來，不再為大批量的數據傳輸擔心帶寬，不確定的時延而浪費時間。反射內存卡也應用于包括軌道交通、冶金，電力系統(tǒng)仿真等工控行業(yè)。

隨著芯片集成度的提高，反射內存卡的集成度也提高，產品穩(wěn)定可靠，傳輸距離較高可達10KM（單模），反射內存價格也逐漸下降。網站與中電八所合作推動國內反射內存網實時通信技術研究，推出反射內存解決方案，基于PCI總線的反射內存卡，板載128-512MB內存，2.5G傳輸速率，兼容GE5565系列反射內存卡，提供完整驅動程序源碼和應用程序示例代碼，并提供現場技術支持。目前在一些半實物仿真系統(tǒng)中經過長時間的測試，已交付使用。后續(xù)將推出PMC接口和CPCI接口反射內存卡，并可以實現產品定制化開發(fā)，將反射內存模塊集成到客戶的板卡上。

同時反射內存卡-實時仿真技術網為方便用戶也推出了在半實物仿真系統(tǒng)中使用的故障注入模塊，信號處理模塊，碼盤接口模塊，轉接卡產品等。詳細信息見網站，所有產品均可定制化開發(fā)。