[发明专利]多通道FC网络数据仿真系统的数据通道调度方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种多通道FC网络数据仿真系统的数据通道调度方法。

背景技术

随着综合化的深入，采用统一的光互联网络成为航空电子系统内部互联的必然趋势。机载光纤通道（Fiber Channel，FC）网络以其高可靠、低成本、高速率、实时性强、可扩展性好等优点成为机载航电网络设计的主流选择。机载光纤网络技术将在航空电子领域得到了更广泛的应用。

目前，世界上许多公司和科研单位，如IBM、HP、DELL、Brocade、Qlogic、华为等，都参与了基于光纤通道协议的一系列设备的研究和开发，并且已经开发出了许多已经被广泛应用的产品，如Brocade公司已经开发了多款基于FC协议的光纤通道交换机，Qlogic公司开发出的HBA卡等。但是，这些设备和产品大多针对存储局域网的应用，无法适应航空电子环境下的应用。即使是国外的一些针对FC协议的通用功能产品，也无法满足国内研究和开发的实际使用需求，且无法支持需要的后续开发。因此，迫切需要支持航空电子环境下应用的FC仿真系统。

在航电网络中，各终端设备运行产生的各种消息包括紧急消息、周期消息、事件消息、流数据消息等共同构成航电网络系统中的业务数据，在各个系统和子系统之间实现高速、可靠的实时通信。机载FC网络数据仿真系统主要用于模拟机载终端设备的功能，实现满足FC-AE-ASM协议的FC网络数据的发送和接收，并支持FC总线网络通信系统的时钟管理和网络管理的控制功能。它通过便捷的配置可灵活地模拟不同类型的端口发送和接收数据，完成各种机载设备的半实物仿真，提供与此相关的地面仿真调试环境，模拟实现系统中各节点间的通信互连，是对机载FC航电网络系统进行综合验证的有效工具。

如图1所示，FC网络数据仿真系统由硬件FC网络数据仿真卡和软件FC网络数据仿真软件组成。硬件部分—FC网络数据仿真卡实现FC网络数据的高效传输，并以PCI-Express总线方式实现与PC的高速通信；软件部分—FC网络数据仿真系统软件运行在PC平台上，主要任务是模拟机载环境中的各种业务数据，根据用户要求进行组帧、封装、发帧、收帧等。FC网络数据仿真系统软硬件协调工作共同完成FC协议数据的发送和接收。其中发送过程主要包括消息在软件层封装为FC帧，底层PCIE驱动再把FC帧打包成符合PCIE协议传输的TLP包传给PCIE接口，通过DMA的方式，板卡上收到数据，再将TLP包解析成FC帧放入缓存，经过FC数据处理模块形成满足FC协议的数据流，并经过电光信号转换发送到光纤通道上；接收过程主要包括板卡上收到光纤通道上传来的FC帧，将其封装成符合PCIE协议传输的TLP包传给电脑主机，然后电脑上的仿真软件解析TLP包将其还原成标准的FC帧。

通常，在航电网络中每个终端节点需要配置有多个端口，若采用多块分立的单端口机载FC网络数据仿真卡组合实现多通道数据传输，在网络布局上实现难度较大，重量和成本增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多通道FC网络数据仿真系统的数据通道调度方法，以实现仿真系统内部的多个通道数据的选择和读写操作，从而能够在一张FC仿真卡上实现多个数据通道的并行传输。

为实现上述发明目的，本发明一种多通道FC网络数据仿真系统的数据通道调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、多通道FC网络数据仿真系统的端口初始化：

（1.1）、通过多通道FC网络数据仿真软件获取到FC网络数据仿真卡设备句柄和仿真卡支持的端口数目；

（1.2）、多通道FC网络数据仿真软件从FC网络数据仿真卡获得由系统设计决定的端口配置方案文件，所述的端口配置方案文件内容包括端口ID、发送通信表和接收通信表，并根据通信表分配计算机内存资源；

（2）、多通道FC网络数据仿真系统发送数据：

（2.1）、将发送的数据送入到消息发送队列中；消息生成后，通过查询端口的发送通信表，将发送数据封装成标准的FC帧，再根据查询到的端口ID和消息类型把封装后的FC帧送入到发送消息队列中；

（2.2）、将FC帧存放到DMA发送缓存中；发送调度模块扫描发送消息队列，根据消息的优先级将FC帧出队，并根据消息的端口ID存放到对应的DMA发送缓存中；消息完全存放到DMA发送缓存后，通过寄存器把FC帧相应信息通知FC网络数据仿真卡的PCIE管理模块，发起DMA读操作，如果DMA发送缓存存满时，则通知发送调度模块停止发送数据；