FC交换机芯片MT端口软核的设计与实现

作     者：乔雄 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张志禹

授予年度：2016年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 

主      题：监控技术 FC交换机 MT端口 虚拟仿真 FPGA验证 

摘      要：随着网络技术的快速发展,光纤通道（Fibre Channel,FC）协议为高速通信网络提供了一种高可靠性、低成本和实时性强的解决方案,能够满足现今高速交换网络系统的需求。而交换机是整个网络数据交换的基础和核心,在FC交换网络中的交换机应用了交换技术和镜像技术,其中镜像技术即是监控技术,其在交换网络中是指将交换机指定端口的报文或者符合协议的报文复制到目的端口。本文的研究工作主要有:（1）根据现有的FC交换机结构,设计并实现了FC交换机协议处理芯片中监控（Monitor,MT）端口的软核,用以支持FC交换机芯片输入数据监控、输出数据监控和信息ID（Identifier）监控等功能,此外,还支持与网络管理节点之间的帧收发功能、监控与路由方案的在线动态加载。（2）根据MT端口所需要实现的功能,对信息ID查询控制模块、监控数据缓冲区写控制模块、监控数据调度模块、监控数据发送模块、MT端口帧发送模块和MT端口帧接收模块进行了设计与实现。（3）在模块化设计验证完成后,进行了模块的互联集成,并分别在虚拟仿真平台和FPGA验证平台下进行了MT端口的功能仿真和性能测试。本文主要对所设计的MT端口进行了功能性仿真和监控流量测试,结果表明,这种新的智能监控模式不仅能够用于网络监管和故障排除,而且可用于流量统计。除此之外,其特点是功能完全独立于线卡端口与网络管理节点,且不占用交换带宽资源、网络管理和配置资源,可灵活应用于FC交换网络的构建过程,极大的便利了网络数据分析以及故障定位,为FC交换网络的应用推广提供了重要支撑,具有广泛的应用前景。