反射内存网与以太网技术比较

来源:互联网 发布:中小企业数据备份 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 18:17

反射内存网与以太网技术比较

一、通信确定性与实时性

 

反射内存(RFM)是基于环状/星状的,高速复制的共享内存网络。它支持不同总线结构的多计算机系统,并且可以使用不同操作系统来共享高速的、稳定速率的实时数据。

基于反射内存构建的实时网络是一种强实时高带宽局域网技术,在互连的计算机间提供高效的数据传输。反射内存网在所有互连的节点中虚拟出一段全局共享的网络内存,在分布系统中实现内存至内存的通信,因此应用程序没有软件开销。每台结点机上插一块反射内存卡,卡上带有双端口内存。每个节点机的各层应用软件可以直接读写反射内存卡上内存。当数据被写入一台机器的反射内存网卡的内存中后,反射内存卡自动通过光纤传输到所有其他连在网络上的反射内存卡的内存里相应位置,传输延迟只有400纳秒。

除了极短的传输延迟外,反射内存网的节点间延时是确定的、可预测的,因此在对通信确定性与实时性要求很高的实时仿真、工业控制等领域,反射内存技术得到了广泛的应用。

以太网是一种总线式网络,采用载波侦听多路访问/冲突(碰撞)检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)协议进行传输控制。各个节点采用BEB(Binary Exponential Back-off)算法处理冲突,具有排队延迟不确定的缺陷,每个网络节点要通过竞争来取得信息包的发送权。通信时节点监听信道,只有发现信道空闲时,才能发送信息;如果信道忙碌则需要等待。信息开始发送后,还需要检查是否发生碰撞,信息如发生碰撞,需退出重发,因此无法保证确定的排队延迟和通信响应确定性,不能满足实时仿真、工业控制在实时性上的要求,甚至在通信繁忙时,还存在信息丢失的危险。故此,以太网技术一直被视为“非确定性”的网络。

 

 

 

 

 

 

二、稳定性与可靠性

 

以太网是以办公自动化为目标设计的,所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室应用而设计的,并没有考虑工业现场环境的适应性需要,如超高或超低的工作温度,大电机或其他大功率设备产生的影响信道传输特性的强电磁噪声等。在工厂环境中,EtherNet抗干扰(EMI)性能较差,若用于危险场合,以太网不具备本质安全性能。

GE Fanuc公司的反射内存系统起初是针对工业控制应用设计的,所有产品均经过严格的测试和认证,符合工业环境下的可靠性、安全性要求。传输介质采用多模/单模光纤,具有很强的抗干扰性能。

此外,GE Fanuc公司的反射内存产品在数据传输的可靠性方面有独特设计,具有传输纠错能力和冗余重发能力,确保了传输信息不会丢失。

三、软件开销

反射内存网是高速复制的共享内存网络,每个节点机的各层应用软件可以直接读写反射内存卡上的内存,彻底省去了用户使用时的软件开发开销和周期,可以大大加快项目开发进度和减小产品面世时间。

基于TCP/IP协议的以太网在传输数据过程中,必须对数据进行封装、打包和解包,用户使用时增加了许多软件开发工作,同时严重影响了网络通信的实时性。

四、GE公司反射内存产品的技术特性

Ø        高速易用的光纤网络 (2.12 G 串行波特率)

Ø        被写入一个节点的内存的数据也被写入网络上所有节点的内存

Ø        节点间确定的传输延时:400~750ns

Ø        最多256个节点

Ø        多模光纤的连接距离可达300m, 单模光纤的连接距离可达10 km

Ø        动态包的大小, 从4 到 64 字节数据

Ø        网络传输率达43M字节/s (4 个字节的包) 到 174M字节/s (64 字节的包)

 

 

Ø        128 M字节 SDRAM 映像内存

Ø        两个独立 DMA 通道

Ø        通过简单的命令,网上任何节点可以对其它或所有网上节点产生中断

Ø        错误检测

Ø        冗余传输模式,用于抑制额外错误

Ø        网络操作不涉及处理器




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