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當數據寫入本地反射內存備份,高速邏輯同步將其傳輸至環(huán)狀網絡的下一個節(jié)點。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最新本地備份。在本例的四個節(jié)點中,所有計算機只需2.1 μs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)格最大且無網絡流量,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, PCI Express或其他能夠集成PMC槽的標準/專用系統。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。

反射內存可用于所有使用以太網、光纖通道或其他串行網絡將計算機或可編程邏輯控制器連接在一起的應用場合,但并非適用于所有應用場合。反射內存與以實時交互作用為首要關注因素的系統關系最為緊密。在需要低延遲與高度通信的系統中,雖然反射內存板價格高于性能較低的硬件,但卻能在性能方面,通過極高的易用性帶來豐厚回報。

沒有任何高性能局域網能像反射內存這樣易于安裝和操作。理想的網絡應該允許所有計算機同時訪問彼此的內存。反射內存通過在幾微妙內賦予網絡上每臺計算機其他計算機內存有效副本的方式接近了這個構想,最多可連接多達256臺計算機。由于內存的全局屬性,可能會有多臺計算機同時進行訪問。所有CPU寫入該公共內存空間的訪問都將被復制到網絡中的其他節(jié)點上。反射內存透明地監(jiān)測、復制這個數據,這樣應用便能在無軟件開銷懲罰的情況下共享該數據。操作系統與獨立處理器現在,反射內存硬件可用于VME、PCI/PCI-X、PMC、PCI Express和其他各種格式。這樣便允許單獨的反射內存網絡連接不同總線。附帶PMC槽的嵌入式單板計算機(VME or CompactPCI)使用反射內存PMC板在主機底板上卸載流量。用戶可對高速網絡進行配置,在該網絡上,所有臺式工作站、單板電腦或服務器均可直接通過任何帶有可用CompactPCI, PCI/PCI-X, PCI Express,VMEbus槽,或PMC槽的計算機共享信息。即使連接使用不同字節(jié)格式(大端和小端類型)的計算機,字節(jié)交換在反射內存系統中也不是問題。基于PCI的反射內存板含有為字節(jié)交換專門設計的硬件。該硬件提供快速、高效、可重復的雙向轉換。此外,大端與小端類型的轉換也不會發(fā)生協議開銷或時間損失。反射內存還有易用性,且無需考慮操作系統及其使用的設備。

經濟性與可用的建設時間系統

系統設計人員越來越需要在更短時間內構造出更強大、更復雜的系統。在這種情況下,硬件成本與軟件和集成硬件/軟件的成本相比微不足道,這點在單機系統與微系統中表現得更加明顯。在時間與系統正常運行的低單位投資成為市場上的關鍵因素時,使用反射內存便會帶來極大的利益。在這些要求苛刻的系統中,反射內存簡單的讀/寫通信方式大大提高了產品上市時間,同時提高了網絡上的數據通過量。

超過標準局域網的技術優(yōu)勢

反射內存提供多個超過標準網絡的特性:比如全局化內存、高速數據傳輸以及軟件透明度,這些特性使反射內存成為最具吸引力的多機通訊解決方案。與傳統通訊方式的附加開發(fā)時間、測試、維護、文檔編制和附加CPU要求所產生的成本相比,反射內存方案更加經濟高效。

上世紀90年代由VMIC公司設計并生產了反射內存,由于當時集成電路的限制,設計比較復雜,由數個FPGA和FIFO芯片,現在經過多年的發(fā)展已提高了集成度,并且可靠性也提高了。國內也有數家公司生產反射內存相關產品的設計。主要涉及反射內存產品的設計,案例分析。經過多年的發(fā)展,反射內存會得到越來越多的應用。