以下就是學(xué)習(xí)啦小編為大家?guī)淼木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文三篇。

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文一

　　NGN是下一代網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱，國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織ITU-T對(duì)NGN的定義如下：NGN是基于分組的網(wǎng)絡(luò)，能夠提供電信業(yè)務(wù);利用多種寬帶能力和QoS保證的傳送技術(shù);其業(yè)務(wù)相關(guān)功能與其傳送技術(shù)相獨(dú)立。NGN使用戶可以自由接入到不同的業(yè)務(wù)提供商;NGN支持通用移動(dòng)性。NGN具有以下特點(diǎn)：NGN屬于電信網(wǎng)絡(luò)，支持話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù);支持實(shí)時(shí)/非實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)，同時(shí)應(yīng)支持業(yè)務(wù)的個(gè)性化、業(yè)務(wù)的移動(dòng)性;

　　分組傳送;控制功能從承載、呼叫/會(huì)話、應(yīng)用/業(yè)務(wù)中分離;業(yè)務(wù)提供與網(wǎng)絡(luò)分離，提供開放接口;利用各基本的業(yè)務(wù)組成模塊，提供廣泛的業(yè)務(wù)和應(yīng)用(包括實(shí)時(shí)、流、非實(shí)時(shí)和多媒體業(yè)務(wù));具有端到端QoS和透明的傳輸能力;通過開放接口與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通;具有通用移動(dòng)性;允許用戶自由地接入不同業(yè)務(wù)提供商;支持多樣標(biāo)志體系，并能將其解析為IP地址以用于IP網(wǎng)絡(luò)路由;同一業(yè)務(wù)具有統(tǒng)一的業(yè)務(wù)特性;融合固定與移動(dòng)業(yè)務(wù);業(yè)務(wù)功能獨(dú)立于底層傳送技術(shù);適應(yīng)所有管理要求，如應(yīng)急通信、安全性和私密性等要求。

　　1.2 NGN的核心技術(shù)

　　NGN需要得到許多新技術(shù)的支持，如:采用軟交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)端到端業(yè)務(wù)的交換;采用IP技術(shù)承載各種業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合;采用IPv6技術(shù)解決地址問題，提高網(wǎng)絡(luò)整體吞吐量;采用MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)實(shí)現(xiàn)I層和多種鏈路層協(xié)議(ATM/FR、PPP、以太網(wǎng)，或SDH、光波)的結(jié)合;采用OTN(光傳輸網(wǎng))和光交換網(wǎng)絡(luò)解決傳輸和高帶寬交換問題;采用寬帶接入手段解決“最后一公里”的用戶接入問題。因此實(shí)現(xiàn)NGN的關(guān)鍵技術(shù)是軟交換技術(shù)、高速路由/交換技術(shù)、大容量光傳送技術(shù)和寬帶接入技術(shù)。其中軟交換技術(shù)是NGN的核心技術(shù)。軟交換(Soft Switch)又稱為呼叫代理(Agent)、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)控制。

　　是把呼叫傳輸與呼叫控制分離開，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，使軟交換能無縫地軟統(tǒng)一于通信數(shù)據(jù)、傳真、視頻等多媒體業(yè)務(wù)。更重要的是，軟交換采用了開放式應(yīng)用程序接口(API)，允許在交換機(jī)制中靈活引入新業(yè)務(wù)。軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心，其核心思想是硬件軟件化，通過軟件來實(shí)現(xiàn)原來交換機(jī)的控制接續(xù)和業(yè)務(wù)處理等功能，各實(shí)體間通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議進(jìn)行連接和通信，便于在NGN中更快地實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的協(xié)議，更方便地提供業(yè)務(wù)。

　　2、NGN在油田通信建設(shè)中的應(yīng)用

　　近年來，由于通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)新業(yè)務(wù)需求的增加，給通信事業(yè)的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)，當(dāng)前迫切需要一個(gè)能夠?qū)⒄Z音、數(shù)據(jù)和圖像融合在一起的網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)正在從電路交換向以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。對(duì)油田通信來說解決好現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與NGN網(wǎng)絡(luò)的無縫融合和平滑演進(jìn)是首先需要面對(duì)的問題:如何對(duì)待巨額投資建立的傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)、如何改造PSTN網(wǎng)以適應(yīng)日益增加的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、如何使PSTN網(wǎng)低成本地向基于分組的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)PSTN與新建數(shù)據(jù)網(wǎng)的融合等等。

　　2.1 油田通信現(xiàn)狀

　　油田通信固話網(wǎng)由程控交換機(jī)和接入網(wǎng)組成，屬于傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)，主要機(jī)型有F5、HJD04、ZXJ10、C&C08等。目前油田通信交換網(wǎng)絡(luò)只能提供基本的語音業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和少量的增值業(yè)務(wù)。全網(wǎng)的程控交換機(jī)沒有集中的用戶數(shù)據(jù)庫和智能業(yè)務(wù)平臺(tái)，不能在全網(wǎng)提供彩鈴、移機(jī)不移號(hào)等智能業(yè)務(wù)。

　　油田通信寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要由核心層、匯聚層和接入層組成。

　　核心層包括路由器、核心交換機(jī)和各種服務(wù)器。

　　匯聚層包括骨干匯聚層和邊緣匯聚層。

　　寬帶接入層包括多個(gè)廠家的xDSL的局端設(shè)備(DSLAM)、接入交換機(jī)。DSLAM與接入交換機(jī)通過光纖與匯聚層相連。

　　油田有線電視網(wǎng)絡(luò)主要覆蓋油田公司和煉化公司的用戶，目前油田有線電視網(wǎng)絡(luò)已基本實(shí)現(xiàn)油田聯(lián)網(wǎng)，依托油田通信完善的管道資源建成了280多公里的光纜骨干網(wǎng)絡(luò)。油田有線電視已于2008年基本建成了全數(shù)字前端，目前還未對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的傳送。

　　2.2 油田通信的NGN建設(shè)框架簡(jiǎn)介

　　下一代網(wǎng)絡(luò)是語音與數(shù)據(jù)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，許多傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)和接口需要與NGN的業(yè)務(wù)和接口相共存，眾多的新業(yè)務(wù)將在本地交換業(yè)務(wù)中得以體現(xiàn)。油田通信采用的NGN系統(tǒng)構(gòu)架。

　　大慶油田NGN各個(gè)平面的主要設(shè)備有：

　　邊緣接入層：MSAG、IAD、TG、SG

　　核心交換層：承載網(wǎng)(8908、T600)

　　網(wǎng)絡(luò)控制層：SS1B

　　業(yè)務(wù)管理層：UP10、SHLR

　　其中：

　　SG：完成電路交換網(wǎng)信令與包交換網(wǎng)(基于IP)之間的信令的轉(zhuǎn)換功能。

　　TG：完成媒體流轉(zhuǎn)換等功能，主要用于中繼(SS7信令)接入，連接PSTN局向。

　　AG：用于終端用戶接入。

　　MSAG：完成寬、窄帶用戶統(tǒng)一接入功能

　　IAD：小型接入設(shè)備，完成用戶端數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體業(yè)務(wù)的綜合接入功能。

　　BGW：寬帶網(wǎng)關(guān)，用于公私網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，提供地址轉(zhuǎn)換、流量統(tǒng)計(jì)以及流控、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、擁塞控制等特色功能。

　　SHLR: 用戶歸屬位置寄存器，存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。

　　Application Server：向第三方業(yè)務(wù)開發(fā)商提供標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用編程接口(API)，以及業(yè)務(wù)生成環(huán)境;完成業(yè)務(wù)創(chuàng)建和維護(hù)功能。

　　SoftSwitch：作為系統(tǒng)的控制核心，完成協(xié)議適配、呼叫處理、資源管理、業(yè)務(wù)代理等，并作為系統(tǒng)的對(duì)外接口完成和其它系統(tǒng)的互連互通功能。

　　NGN投產(chǎn)以后，傳統(tǒng)電信網(wǎng)將與因特網(wǎng)融合，為話音與數(shù)據(jù)信息流的傳輸提供一個(gè)很好的平臺(tái)。用戶將可直接獲得由NGN綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)統(tǒng)一提供的增值業(yè)務(wù)，開展增值業(yè)務(wù)，感受到新技術(shù)帶來的歡愉，這不但可以為油田通信增加服務(wù)項(xiàng)目，還可以增加一定的收入，并可穩(wěn)定油田用戶市場(chǎng)，增加與同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　3、結(jié)束語

　　NGN是電信史上的一塊里程碑，它是一種綜合、開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體等業(yè)務(wù)。NGN通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不但實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合，使得分組交換網(wǎng)絡(luò)能夠繼承原有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務(wù)功能，同時(shí)可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)快速提供原有網(wǎng)絡(luò)難以提供的新型業(yè)務(wù)。它的出現(xiàn)，標(biāo)志著新一代電信網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來。

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文二

　　1988年SteveDeering首先在他的博士論文中提出IP組播.IP組播用于一對(duì)多、多對(duì)多、多對(duì)一的組通信.它是一種有效的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，發(fā)送的同一數(shù)據(jù)在物理鏈路中只傳輸一次，減少了數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的冗余，節(jié)約了帶寬，提高了傳輸效率.然而，十多年過去了，雖然對(duì)IP組播的研究一直都在進(jìn)行，但是由于IP組播本身所帶來的缺點(diǎn)，使得IP組播至今并沒有能夠得到廣泛的應(yīng)用.

　　IP組播要求路由器為每一個(gè)組播組保留狀態(tài)信息.這樣路由器的路由和轉(zhuǎn)發(fā)表將需要對(duì)每一個(gè)不同的組播地址保留一個(gè)相應(yīng)的路由表項(xiàng)，但是組播地址并不像單播地址一樣容易集成，因此增加了路由器的系統(tǒng)開銷和復(fù)雜性.

　　IP組播是一種盡力而為(best effort)的服務(wù).當(dāng)要提供高層的特性時(shí)，例如:可靠傳輸、擁塞控制、流量控制以及安全管理等，就會(huì)比簡(jiǎn)單的單播要更困難，以至于因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISPs)不愿意提供IP Multicast的支持.雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)了針對(duì)上面這些特性的研究，但是這些解決方案目前在Internet上的影響并不明確，需要在大范圍應(yīng)用前進(jìn)行更好的研究.

　　IP組播需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)做底層的改變.同時(shí)由于在收費(fèi)機(jī)制方面的技術(shù)無法突破，使得目前只有少數(shù)的因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商支持IP組播.

　　出于以上的考慮，近年來國外一些研究者開始研究新的組播架構(gòu)，試圖繞開IP組播的種種難題，因此提出了基于應(yīng)用層的組播協(xié)議.即在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)組播的功能，而不是再依靠網(wǎng)絡(luò)層路由器來實(shí)現(xiàn).這種組播方法不需要任何網(wǎng)絡(luò)底層架構(gòu)的改變來實(shí)現(xiàn)組播，從而為組播的大范圍開展與應(yīng)用提出了一種新的途徑.應(yīng)用層組播將對(duì)組播功能的支持從路由器轉(zhuǎn)移到終端系統(tǒng)，在終端之間運(yùn)用原來的單播方式進(jìn)行傳輸，這樣不必改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)中基礎(chǔ)設(shè)施，也不需要路由器維護(hù)組播組的路由表，可以比較容易地實(shí)現(xiàn)組播，加速了應(yīng)用.

　　1應(yīng)用層組播介紹

　　應(yīng)用層組播的基本模型圖如圖1所示.圖la為IP組播數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，?shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的路由器上進(jìn)行復(fù)制;圖1b為應(yīng)用層組播的數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)的終端系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制.

　　由于應(yīng)用層多播不像網(wǎng)絡(luò)層多播實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的復(fù)制在網(wǎng)絡(luò)層路由器，而是在應(yīng)用層上.因此，應(yīng)用層的多播協(xié)議要求具有以下特點(diǎn):

　　(1)自組織性.多播所基于的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建應(yīng)該是分布式的自組織方式.參與多播的成員可能分布在極廣的地理位置范圍內(nèi)，地理位置相近的成員應(yīng)能先自組織成一個(gè)邏輯子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來聯(lián)人整個(gè)多播拓?fù)渲?

　　(2)自適應(yīng)性.多播基于的數(shù)據(jù)邏輯拓?fù)湓跇?gòu)建后要能自適應(yīng)地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)狀態(tài)和多播組成員變化做出改變和優(yōu)化，以便可選擇更佳的多播傳輸路徑.

　　(3)高效性一般地，多播構(gòu)建的數(shù)據(jù)傳輸邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須盡量使得在同一條邏輯傳輸路徑上的冗余數(shù)據(jù)傳輸最低.但針對(duì)不同的應(yīng)用要求，多播的高效性也具有不同的側(cè)重含義.如對(duì)于視頻會(huì)議的應(yīng)用，多播的有效性是指?jìng)鬏數(shù)膶?shí)時(shí)性，而對(duì)于白板之類的應(yīng)用即要求實(shí)時(shí)性也要求傳輸?shù)目煽啃?

　　1.1應(yīng)用層組播的優(yōu)點(diǎn)

　　(1)應(yīng)用層組播能夠很快就進(jìn)人應(yīng)用，不需要改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)路由器.

　　(2)接人控制更容易實(shí)現(xiàn).由于單播技術(shù)在這方面比較成熟，而應(yīng)用層組播是通過終端系統(tǒng)之間單播來實(shí)現(xiàn)的，所以差錯(cuò)控制、流控制、擁塞控制容易實(shí)現(xiàn).

　　(3)地址分配問題也就可以有相應(yīng)的解決方案.

　　1.2應(yīng)用層組播的缺點(diǎn)

　　(1)可靠性:終端系統(tǒng)的可靠性比路由差.

　　(2)可擴(kuò)展性:底層的路由信息對(duì)應(yīng)用層組播來說是隱藏其來的，可擴(kuò)展性不好.

　　(3)延遲比較大:IP組播主要是在鏈路上的延遲，而在應(yīng)用層組播中，數(shù)據(jù)還要經(jīng)過終端系統(tǒng)，因而延遲相對(duì)要大一些.

　　(4)數(shù)據(jù)傳輸效率不如IP組播:應(yīng)用層組播在數(shù)據(jù)傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余，因此它們比IP組播的效率差.

　　2應(yīng)用層組播協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

　　應(yīng)用層組播協(xié)議通常把組成員組織成兩個(gè)邏輯拓?fù)?控制拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)傳輸拓?fù)?拓?fù)渖系拿織l邊相當(dāng)于一條單播連線.控制拓?fù)渲饕脕碓诙讼到y(tǒng)間周期性的交換控制信息來發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)由于一些成員的非法離開造成的拓?fù)淦茐?數(shù)據(jù)拓?fù)渫ǔＪ强刂仆負(fù)涞囊粋€(gè)子集，主要用來表明數(shù)據(jù)包的傳輸路徑。實(shí)際上，數(shù)據(jù)拓?fù)湟话闶且粋€(gè)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).因此，根據(jù)構(gòu)建控制拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)拓?fù)涞捻樞颍梢詫⒛壳熬W(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法分為:網(wǎng)優(yōu)先(Mesh-first)多播、樹優(yōu)先(Tree-first) 多播和隱含多播三類

　　網(wǎng)優(yōu)先多播協(xié)議中，多播成員首先分布式地組織形成一個(gè)網(wǎng)型的控制拓?fù)?，在某一?duì)多播組成員之間可能存在多條的連接路徑.基于這個(gè)網(wǎng)型的拓?fù)?，每一個(gè)多播組成員根據(jù)某種路由協(xié)議分布式地計(jì)算出自己到每一個(gè)其它多播組成員的數(shù)據(jù)傳輸路徑.然后可借助許多網(wǎng)絡(luò)層多播協(xié)議如DVMRP使用的轉(zhuǎn)發(fā)逆向路徑(Reverse Path Forwarding)算法可構(gòu)造出基于任一多播組成員為樹根的樹型多播傳輸拓?fù)?Narada就是屬于這類的一種應(yīng)用層多播協(xié)議，也是最早提出的應(yīng)用層多播協(xié)議之一

　　相反地在樹優(yōu)先多播協(xié)議中，首先構(gòu)建的是一個(gè)所有多播組成員共享的樹型多播數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)?，接著，每個(gè)多播組成員發(fā)現(xiàn)那些樹型中與其不相鄰的多播組成員，并分別建立連接路徑到這些成員，這樣在樹型拓?fù)浠A(chǔ)上再加入這些新添的連接路徑構(gòu)成網(wǎng)型的控制拓?fù)?目前的Yoid和HMTP都是屬于這類的應(yīng)用層的多播協(xié)議.

　　隱含多播協(xié)議里，控制拓?fù)涫怯袇f(xié)議使用的一定的算法將多播組成員事先組織成某種邏輯結(jié)構(gòu).基于這個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)，分別按照某種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)算法來定義形成協(xié)議的控制拓?fù)渑c數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)?這樣控制拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)傳輸拓?fù)涠际窃趨f(xié)議事先基于的邏輯結(jié)構(gòu)中被定義，而不需要像前面提到的兩類多播協(xié)議一樣來基于其中之一構(gòu)建形成另一者.并且協(xié)議只需維護(hù)多播組成員事先組織成的邏輯結(jié)構(gòu)，不需要去直接維護(hù)協(xié)議的控制拓?fù)渑c數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)?這類應(yīng)用層多播協(xié)議由于不需要在多播組成員之間進(jìn)行頻繁的狀態(tài)信息的通信交互，從而避免了除數(shù)據(jù)傳輸之外的成員狀態(tài)信息通信的傳輸負(fù)載，因此特別適合于大規(guī)模的多播通信.目前這類應(yīng)用層多播協(xié)議很多，如NICE .CAN-Multicast、Scribe和Bayeux協(xié)議等.

　　3應(yīng)用組播的性能參數(shù)

　　評(píng)價(jià)應(yīng)用層組播協(xié)議一般用以下幾種方式:

　　3.1數(shù)據(jù)分發(fā)路徑的質(zhì)量

　　主要有下面三個(gè)指標(biāo):

　　(1)強(qiáng)度(Stress).在一條物理鏈路中發(fā)送相同數(shù)據(jù)包的數(shù)量.顯然IP組播進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)反而時(shí)候并進(jìn)行多于的復(fù)制，所以是最優(yōu)值1.如圖1b中1一4的強(qiáng)度為2.

　　(2)伸展度(Stretch).就是在覆蓋網(wǎng)分發(fā)拓?fù)渲袕脑吹匠蓡T的延遲與利用單播直接傳輸?shù)难舆t比例.

　　(3)資源利用率(Usage).所有參加到數(shù)據(jù)傳輸?shù)某蓡T，他們的延遲和強(qiáng)度的乘積的總和.這個(gè)指標(biāo)用于評(píng)定傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)資源的利用情況，假定鏈路的延遲越高，花費(fèi)越大.

　　3.2終端的性能

　　(1)失效后包丟失:單個(gè)節(jié)點(diǎn)突然失效后，平均的丟包數(shù)量.強(qiáng)調(diào)突發(fā)事件發(fā)生的魯棒性.

　　(2)收到第一個(gè)包的時(shí)間:當(dāng)成員加人到組中，收到第一個(gè)包的時(shí)間.

　　3.3控制負(fù)荷(Control Head)

　　為了有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)每個(gè)成員的控制負(fù)荷必須盡量的小，這是能否很好擴(kuò)展的重要指標(biāo).

　　4結(jié)束語

　　應(yīng)用層的多播研究目標(biāo)是構(gòu)建高效的應(yīng)用層的數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)浜陀脕砭S護(hù)這種拓?fù)涞目刂仆負(fù)湟越鉀Q多播組的動(dòng)態(tài)變化，目前的應(yīng)用層多播研究也主要是研究構(gòu)建這兩種拓?fù)涞乃惴ê突谒鼈兊臄?shù)據(jù)傳輸與組管理機(jī)制.應(yīng)用層多播作為一種在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多播服務(wù)的傳輸方式，相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層多播具有更好的應(yīng)用靈活性和可伸縮性.雖然在傳輸性能上要低于網(wǎng)絡(luò)層的多播，但由于其不需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的單播數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)進(jìn)行擴(kuò)展，而只需憑借現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)提供的單播服務(wù)在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)多播功能，因此應(yīng)用層的多播在應(yīng)用實(shí)現(xiàn)中具有更強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)論文三

　　引言

　　隨著新一代飛機(jī)的綜合化航電系統(tǒng)對(duì)通信需求的不斷提高，傳統(tǒng)的ARINC429、1553B總線的傳輸速率分別只有100Kbps和1Mbps，其帶寬已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不論文聯(lián)盟http://.LWlm.cOm能滿足系統(tǒng)通信的需求，無法為高性能數(shù)據(jù)處理提供有力的通信支撐。

　　FC網(wǎng)絡(luò)是一種高速串行通信技術(shù)，速率可以達(dá)到1Gbps、2Gbps，甚至到4Gbps以上，同時(shí)還具備低延遲、可靠性高、重量輕、體積小，且應(yīng)用靈活等特點(diǎn)，是一種新型的高速通信技術(shù)。定義了FC-AE以及ARINC818等專門應(yīng)用于機(jī)載環(huán)境的高層通信協(xié)議，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)中，使用專用控制電路，增強(qiáng)了FC通信的可靠性和確定性，可以為機(jī)載系統(tǒng)提供一個(gè)高速、高可靠性的FC通信網(wǎng)絡(luò)[1～2]。

　　本文首先描述FC網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信協(xié)議，然后重點(diǎn)介紹一種FC 網(wǎng)絡(luò)的配置方法，包括對(duì)節(jié)點(diǎn)機(jī)和交換機(jī)的配置，最后通過示例分析，驗(yàn)證了FC網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性。

　　1 FC網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介

　　1.1 FC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

　　FC網(wǎng)絡(luò)由FC交換機(jī)和FC節(jié)點(diǎn)機(jī)構(gòu)成，F(xiàn)C交換機(jī)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心部件，具有線速交換的功能，是連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)的交通樞紐;FC節(jié)點(diǎn)機(jī)是網(wǎng)絡(luò)中的重要部件，作為終端可以通過交換機(jī)或者直接和節(jié)點(diǎn)機(jī)通信。

　　1.2 FC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　FC網(wǎng)絡(luò)作為新型的高速串行通信網(wǎng)絡(luò)，采用分布式架構(gòu)，支持點(diǎn)到點(diǎn)、交換以及仲裁換三種拓?fù)溥B接方式：

　　1)點(diǎn)到點(diǎn)：該結(jié)構(gòu)使用一個(gè)雙向的鏈路將兩個(gè)N端口連接起來構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)，是FC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一種。該結(jié)構(gòu)中兩個(gè)端口獨(dú)占發(fā)送和接收帶寬，數(shù)據(jù)傳輸延遲低，確定性好。點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)渚哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但是其缺點(diǎn)也很明顯的：支持節(jié)點(diǎn)數(shù)目太少，沒有擴(kuò)展能力，不能滿足多個(gè)設(shè)備互連通信的需要。

　　2)仲裁環(huán)：仲裁環(huán)是將支持仲裁環(huán)功能的FC端口即L_Port(或具備L_Port功能的FC端口)連接起來組成的一個(gè)環(huán)狀串行通信網(wǎng)絡(luò)，并為任意兩個(gè)端口提供邏輯上的雙向點(diǎn)到點(diǎn)通信鏈路。仲裁環(huán)拓?fù)渚哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組網(wǎng)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，不需要使用額外的設(shè)備就可以完成多個(gè)FC設(shè)備的互連。但是，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有可靠性較低，通信帶寬低，數(shù)據(jù)傳輸延遲大等缺點(diǎn)。

　　3)交換結(jié)構(gòu)：交換結(jié)構(gòu)是使用交換機(jī)將需要通信的N_Port連接起來構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)。該拓?fù)渲羞B接的設(shè)備數(shù)最多可達(dá)1500萬個(gè)以上，而且允許多個(gè)設(shè)備在同一時(shí)刻進(jìn)行高速通信。交換結(jié)構(gòu)是FC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中功能最具優(yōu)勢(shì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是通信帶寬高、可靠性高、數(shù)據(jù)傳輸延遲小和擴(kuò)展性好。但是，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且組網(wǎng)費(fèi)用較高。其中，交換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)除了組網(wǎng)費(fèi)用高外，其它各個(gè)方面的特點(diǎn)都更為適合航空電子系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境。

　　1.3 FC網(wǎng)絡(luò)基本通信原理

　　在FC網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用采用FC-AE-ASM消息進(jìn)行端到端的通信，節(jié)點(diǎn)通過消息進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的端口ID，發(fā)送消息中包含目的節(jié)點(diǎn)的端口ID，交換機(jī)在接收到消息時(shí)根據(jù)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)表查找消息需要轉(zhuǎn)發(fā)到的目的端口，接收節(jié)點(diǎn)不需要知道消息的源端，不進(jìn)行應(yīng)答，在接收到消息后，節(jié)點(diǎn)進(jìn)行解析將消息數(shù)據(jù)提交給應(yīng)用。

　　2 FC網(wǎng)絡(luò)配置的設(shè)計(jì)

　　在機(jī)載FC通信網(wǎng)絡(luò)中，需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一規(guī)劃部署，以便完成網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的高效、高可靠數(shù)據(jù)通信。

　　在FC網(wǎng)絡(luò)中包括FC交換機(jī)和節(jié)點(diǎn)機(jī)兩部分，由于在航電系統(tǒng)中，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有確定性，因此配置的思路是采用各個(gè)模塊靜態(tài)配置的方式，這樣配置的好處是配置的速度快、確定性高，而且能夠避免由于某個(gè)模塊故障導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)整體配置失敗。網(wǎng)絡(luò)配置前要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)劃節(jié)點(diǎn)機(jī)需要連接的交換機(jī)端口和各個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信流向。

　　2.1 交換機(jī)的配置

　　交換機(jī)的主要功能是數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，所以需要對(duì)每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)機(jī)的端口配置轉(zhuǎn)發(fā)表，交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)表是用于加載到交換機(jī)中完成網(wǎng)絡(luò)路由的表，從不同端口輸入的消息，根據(jù)該消息的目的端口ID，查找轉(zhuǎn)發(fā)表的對(duì)應(yīng)信息，從而轉(zhuǎn)發(fā)到不同的端口。交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)表示例如表1所示。

　　交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則示意如上表所示，如果消息數(shù)據(jù)從1端口進(jìn)入，并且該消息的目的端口ID為0x10001，則交換機(jī)查表將該數(shù)據(jù)從端口2轉(zhuǎn)發(fā)出去，依次類推，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

　　2.2 節(jié)點(diǎn)機(jī)的配置

　　節(jié)點(diǎn)機(jī)的配置主要包括收發(fā)消息的配置和節(jié)點(diǎn)屬性的配置，節(jié)點(diǎn)屬性主要配置節(jié)點(diǎn)機(jī)的端口類型是ASM或者AV，還有端口ID等屬性，收發(fā)消息配置主要是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)劃配置網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)間的通信消息，節(jié)點(diǎn)間使用消息通信，消息主要通過ID標(biāo)識(shí)，消息ID使用根據(jù)協(xié)議規(guī)定其取值范圍為1～232-1;0和0xFFFFFFFF保留，不允許使用，且網(wǎng)絡(luò)中所使用的消息必須全局唯一，節(jié)點(diǎn)間通信的示意圖如下：假設(shè)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，至少需配置一條消息，假設(shè)消息ID為1，該消息對(duì)于節(jié)點(diǎn)A是發(fā)送消息，對(duì)于節(jié)點(diǎn)B是接收消息，如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)需要雙向通信，則還需要一條從節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)A的消息，如圖1所示，具體使用的消息數(shù)目和通信流向可根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行配置。

　　2.3 配置表的加載

　　FC交換機(jī)和FC節(jié)點(diǎn)機(jī)都使用PowerPC處理器，在其上運(yùn)行程序，將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜凸?jié)點(diǎn)機(jī)通信消息都配置好后，交換機(jī)的配置可以通過主機(jī)配置管理軟件生成，通過嵌入式PowerPC的以太網(wǎng)接口給交換機(jī)加載轉(zhuǎn)發(fā)表，兩者之間的通信通過socket套接字實(shí)現(xiàn)，采用client/Server模式使用TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，其中主機(jī)程序?yàn)榭蛻舳?，交換機(jī)端的程序?yàn)榉?wù)器端，交換機(jī)在接收到配置數(shù)據(jù)后對(duì)其進(jìn)行解析，然后配置到交換機(jī)的FPGA中的寄存器，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)表的配置[3]。

　　節(jié)點(diǎn)機(jī)的配置可以通過主機(jī)配置管理軟件生成指定結(jié)構(gòu)的配置信息，以.c文件的格式輸出，主要包括節(jié)點(diǎn)的屬性信息、發(fā)送通信表和接收通信表，發(fā)送通信表和接收通信表分別是每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)所用到的發(fā)送消息列表和接收消息列表。節(jié)點(diǎn)機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件將讀取該.c文件，并進(jìn)行解析，將配置信息寫到節(jié)點(diǎn)機(jī)的FPGA中的寄存器，作為節(jié)點(diǎn)通信的依據(jù)。

　　3 示例

　　下面針對(duì)某綜合處理系統(tǒng)FC交換網(wǎng)絡(luò)為例，說明網(wǎng)絡(luò)的配置過程。該系統(tǒng)FC網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)交換機(jī)和4個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)組成，分別連接到交換機(jī)的1，2，3，4端口，則網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示，根據(jù)該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置一個(gè)簡(jiǎn)單的環(huán)形通信示例，即使用消息0x1從節(jié)點(diǎn)機(jī)1發(fā)到節(jié)點(diǎn)機(jī)2，節(jié)點(diǎn)機(jī)2收到后使用消息0x2發(fā)數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)機(jī)3，依次類推，形成1->2->3->4->1的環(huán)形通信。

　　根據(jù)上述方法，配置完成后，進(jìn)行了4個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信測(cè)試，經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)4個(gè)小時(shí)的測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)的通信過程中未發(fā)生丟包現(xiàn)象，可以穩(wěn)定可靠的傳輸。

　　4 總結(jié)

　　本文介紹了一種FC網(wǎng)絡(luò)的配置方法，詳細(xì)介紹了節(jié)點(diǎn)機(jī)的配置、交換機(jī)的配置和配置信息的加載方法;通過示例分析，驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)的功能和可靠性。提供了一種FC網(wǎng)絡(luò)配置的思路和方法，為高性能的FC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一定的參考。