一种光纤通信网络系统的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种光纤通信网络系统。


背景技术：

2.现代航空电子系统的综合化程度在不断提高，从20世纪70年代的分立式航空电子系统，到联合式航空电子系统，再到现在先进的综合式航空电子系统，原来单节点的通信正逐步被多节点的复杂通信所代替，原来单一的通信链路正逐步被统一的通信网络所代替。航空电子网络跟一般商用存储区域网络的不同在于它主要运行在航空航天等极端恶劣的环境下，针对其工作环境的特殊性，在针对设备和网络的设计时需要采用较高的可靠性和稳定性。光纤通道协议(fiber channel protocol)的制定，极大地满足了该需求，因此，光纤网络(fc网络)在现代的航空电子系统中应用越来越广泛。当前，光纤网络在我国航空工业中飞速发展并已经应用在多种机型中。
3.然而目前的光纤网络系统中，为了保证数据传输的及时性和独占性，光纤网络系统往往采用的是一块cpu接入一张光纤通信卡的物理结构，直接进行数据传输，无法支持多个cpu同时访问一个光纤通信卡，导致光纤通信卡利用率低，资源浪费且系统成本较高。因此，为了解决数据共享一块光纤通信卡的资源调度问题，实现高速光纤传输通道共享的问题是本领域技术人员目前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种光纤通信网络系统，能够减少光纤通信卡的资源闲置时间，提高光纤通信卡的利用率。
5.本技术提供了一种光纤通信网络系统，包括光纤通信卡、pcie交换模块和若干个cpu，其中一个为主cpu，其他为从cpu；
6.所述主cpu连接所述pcie交换模块的rc端，所述从cpu连接所述pcie交换模块的ep端，所述pcie交换模块连接所述光纤通信卡，所述光纤通信卡用于实现与光纤交换机的数据交互；
7.所述从cpu通过所述pcie交换模块与所述主cpu进行数据交互；所述主cpu通过所述pcie交换模块与所述光纤通信卡进行数据交互。
8.由上，本技术将光纤通信卡通过pcie交换模块挂在主cpu上，其余的从cpu通过该pcie交换模块访问该主cpu，并通过该pcie交换模块实现与主cpu的数据交互，该主cpu通过该pcie交换模块实现与光纤通信卡的数据交互，从而实现多个cpu共享一张光纤通信卡的目的，减少光纤通信卡的资源闲置时间，提高光纤通信卡的利用率。
9.可选的，所述主cpu发送数据时，通过dma传输方式向所述pcie交换模块发送数据，并通过所述pcie交换模块中转将所述数据发送至所述光纤通信卡或所述从cpu。
10.由上，主cpu作为pcie交换模块的rc端，可实现数据的读写操作，具体可通过dma传输方式传输数据，当该主cpu需要发送数据时，可通过dma传输方式将数据发送至pcie交换
模块，并通过该pcie交换模块中转，发送至目的地址对应的光纤通信卡或从cpu。
11.可选的，所述主cpu根据接收的msi中断，通过所述pcie交换模块在所述光纤通信卡或所述cpu的内存中读取数据。
12.可选的，所述msi中断中携带有msi地址，所述主cpu根据预配置的msi地址与pcie交换模块的端口的对应关系，读取所述msi地址对应的pcie交换模块的端口所连接的所述光纤通信卡或所述从cpu的数据。
13.由上，当主cpu需要接收数据时，首先由光纤通信卡或从cpu发送msi中断至该主cpu，该msi中断中携带有msi地址，且该msi地址与pcie交换模块的端口具有预配置的对应关系，因此该主cpu可根据该msi中断，读取msi地址对应的pcie交换模块的端口所连接的光纤通信卡或从cpu的内存中的数据，从而实现主cpu的数据接收。
14.可选的，所述从cpu发送数据至所述光纤通信卡时，通过向所述主cpu发送msi中断，所述主cpu根据该msi中断，通过所述pcie交换模块在所述从cpu的内存中读取数据，并通过所述pcie交换模块发送至所述光纤通信卡。
15.可选的，所述从cpu接收所述光纤通信卡的数据时，由所述光纤通信卡发送msi中断至所述主cpu，所述主cpu根据该msi中断，通过所述pcie交换模块在所述光纤通信卡的内存中读取数据，并通过所述pcie交换模块发送至所述cpu。
16.由上，从cpu与光纤通信卡之间的数据交互，需要通过pcie交换模块和主cpu完成，当从cpu需要发送数据至光纤通信卡时，通过向主cpu发送msi中断，该主cpu通过pcie交换模块读取从cpu需要发送的数据，并通过pcie交换模块发送至光纤通信卡。反之，当从cpu需要接收光纤通信卡的数据时，由光纤通信卡向主cpu发送msi中断，该主cpu通过pcie交换模块读取光纤通信卡的数据，并通过pcie交换模块发送至从cpu。通过该pcie交换模块，从而实现多个从cpu与光纤通信卡的数据交互。
17.本技术的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
18.图1为本技术实施例提供的一种光纤通信网络系统的架构图；
19.图2为本技术实施例提供的多个cpu与光纤通信卡的通信流程图。
20.应理解，上述结构示意图中，各框图的尺寸和形态仅供参考，不应构成对本技术实施例的排他性的解读。结构示意图所呈现的各框图间的相对位置和包含关系，仅为示意性地表示各框图间的结构关联，而非限制本技术实施例的物理连接方式。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限制于其后列出的内容；它不排除其它的元件或步骤。因此，其应当诠释为指定所提到的所述特征、整体、步骤或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体、步骤或部件及其组群。因此，表述“包括装置a和b的设备”不应局限为仅由部件a和b组成的设备。
23.本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例，但可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性，如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。
24.下面结合附图对本技术实施例进行详细说明。
25.如图1所示为本技术实施例提供的一种光纤通信网络系统的架构图，该光纤通信网络系统基于pcie交换技术，能够使多个cpu共享一个光纤通信卡的资源，减少光纤通信卡的资源闲置时间，增加光纤通信卡的利用率。如图1所示，该光纤通信网络系统包括：多个cpu100(包括cpu1、cpu2、cpu3
……
cpun)、pcie交换模块200、光纤通信卡300；
26.本实施例中，pcie交换模块200具有rc端口和ep端口，其中rc(root complex)端口为pcie树形结构中的根节点，ep(endpoint)端口为pcie树形结构中的叶节点。本技术实施例中，将多个cpu100中的cpu1连接pcie交换模块200的rc端，其余的cpu2、cpu3
…
cpun连接pcie交换模块200的ep端，该pcie交换模块200的其中一ep端还连接光纤通信卡300，该光纤通信卡300与一外部的光纤交换机400连接。
27.其中，cpu1作为pcie交换模块200的rc端设备，可实现与光纤通信卡300或者cpu2～cpun的数据交互，cpu2～cpun作为pcie交换模块200的ep端设备，其通过该pcie交换模块200可实现与cpu1的数据交互。当cpu1向外发送数据时，可通过dma(direct memory access)传输方式向pcie交换模块200发送数据，再经pcie交换模块200中转发送至对应的光纤通信卡300或其他cpu2～cpun；当cpu1接收数据时，可采用msi中断的方式，经pcie交换模块200读取光纤通信卡300或其他cpu2～cpun的内存中的数据，具体的，该msi中断为光纤通信卡300或其他cpu2～cpun发送，其中该msi中断中携带有msi地址，该msi地址与pcie交换模块200的端口具有预配置的对应关系，cpu1可根据该msi地址，判断该msi中断来自于pcie交换模块200的哪个端口，从而通过该pcie交换模块200读取该端口所连接的光纤通信卡300或其他cpu2～cpun的内存中的数据。
28.基于图1所示的光纤通信网络系统，如图2所示，在本技术实施例提供的多个cpu与光纤通信卡的通信流程图中，可通过下述方式，实现cpu1～cpun与光纤通信卡的数据交互。
29.cpu1作为pcie交换模块200的rc端设备向光纤通信卡300发送数据时，可通过dma传输方式向pcie交换模块200发送数据，中转后经pcie交换模块200将数据传输给光纤通信卡300，该光纤通信卡300再通过光纤交换机400实现内外部的数据共享。
30.cpu1作为pcie交换设备200的rc端设备接收光纤通信卡300的数据时，可通过接收光纤通信卡300发送的msi中断，根据该msi中断，经pcie交换模块200中转在光纤通信卡300的内存末尾的4m空间读取数据。
31.cpu2～cpun作为pcie交换模块200的ep端设备接收光纤通信卡300的数据时，由光纤通信卡300向cpu1发送msi中断，cpu1根据该msi中断，经pcie交换模块200中转在光纤通
信卡300的内存末尾的4m空间读取数据，再通过dma传输方式将数据发送至pcie交换模块200，经pcie交换模块200中转传输至对应的cpu2～cpun。
32.cpu2～cpun作为pcie交换模块200的ep端设备向光纤通信卡300发送数据时，可由该cpu2～cpun向rc端的cpu1发送msi中断，cpu1根据该msi中断，经pcie交换模块200中转在cpu2～cpun的内存末尾的4m空间读取数据，再通过dma传输方式将数据发送至pcie交换模块200，经pcie交换模块200中转传输至光纤通信卡300，该光纤通信卡300再通过光纤交换机400实现内外部的数据共享。
33.除此之外，多个cpu之间还可通过该pcie交换模块200实现数据内部共享，rc端的cpu可通过dma传输方式经pcie交换模块200中转向ep端的cpu发送数据，ep端的cpu也可通过向rc端的cpu发送msi中断的方式，由rc端的cpu经pcie交换模块200中转在ep端的cpu的内存末尾的4m空间读取数据。
34.综上所述，本技术基于pcie交换技术，通过对pcie交换模块的端口进行配置，使得光纤通信卡通过该pcie交换模块固定挂在rc端的cpu上，其他ep端的cpu均可通过该pcie交换模块以及该rc端的cpu实现数据的转发，该rc端的cpu可通过该pcie交换模块与光纤通信卡进行数据的输入、输出，再由光纤通信卡与一外部的光纤交换机实现内外部的光纤数据的共享。本技术提供的光纤通信网络系统基于pcie交换技术，从而实现多个cpu共享一个光纤通信卡的目的，减少了光纤通信卡的资源闲置时间，节约了硬件设备资源，降低设计成本。
35.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本技术的保护范畴。