Diplomová práce je zaměřena na návrh ethernetového vysokorychlostního přepínačedat, který je založený na obvodu FPGA. Přepínač bude schopný rozdělit datový toktvořený ethernetovými rámci na dva toky s polovičním datovým tokem.
1 Rozdělení datového toku
Datový tok síti Ethernet tvořen rámci proměnnou délkou.
Nyní ale třeba upravit mez pro objem dat odeslaných kanálu hodnotu
. Lze tak uvažovat, paměť efektivně dvojnásobnou
kapacitu kB).
6.
Jelikož opět nelze přerušit odesílání datového rámce před jeho skončením, opět dojde
k odeslání celkem DMAX ΔB1 [kB] dat. Jelikož předpokládáme konstantní přenosovou rychlost, zůstává
závislost pouze velikosti rozdílu latencí. zapnutí
zařízení bude datový tok směřován kanálu tak dlouho, dokud nebude odesláno
alespoň DMAX [kB] dat. Dále využita schopnost radiových vysílačů ukládat data
určená pro vysílání vyrovnávací paměti velikosti kB. Následuje přepnutí datového toku opět kanál
A. Tento
režim označíme jako režim nulovým rozdílem latencí další návrh bude soustředit
právě tento zjednodušený režim.
Navržený způsob rozdělení datového toku využívá faktu, porty B
připojené radiové spoje pracují stejné přenosové rychlosti, jaké pracuje
zdrojový port Gb/s). DMAX mez pro start systému, kterou nutné nastavit podle
konkrétního použitého radiového systému.
V případě, rozdíl latencí obou spojů stále stejný blíží nule, můžeme
přepínač realizovat zjednodušeným způsobem. Pro námi používaný systém vhodné
nastavit DMAX tak, aby byla vstupní vyrovnávací paměť přijímače optimálně
využita. Jelikož není možné rozdělovat rámce okamžiku dosažení nastavené meze,
nedojde přerušení toku dat kanálu přesně okamžiku, kdy dojde splnění
stanovené podmínky (dosažení hranice DMAX). Vzhledem velkému
rozdílu velikostí rámců (až 23:1) nelze jednoduše rozdělovat datový tok přepínáním
rámců jednotlivých kanálů tak, první rámec bude odeslán radiovým kanálem A,
druhý radiovým kanálem třetí opět atd. Takto mohla být jedna linka silně
zatížena datovým tokem velkých rámců druhá linka naopak jen minimálně zatížena
krátkými rámci. těchto délkách není
započítána délka synchronizační preambule, kterou tvoří bajtů. Následně datové rámce přesměrují kanálu Data budou do
kanálu odesílána tak dlouho, dokud opět nedojde dosažení nastavené hranice DMAX. kanálu tedy bude odesláno celkem
DMAX ΔA1 [kB] dat. Minimální
standardní délka rámce bajtů, maximální délka rámce 1518 bajtů případě
použití VLAN rámců smí být délka rámce 1522 bajtů).27
být tím větší, čím větší přenosová rychlost čím větší možný rozdíl latence obou
datových spojů. Proto byl navržen nový způsob přepínání rámců tak, aby bylo rozdělení
datového toku nejrovnoměrnější. Ten nevyžaduje ukládání přijatých
datových rámců mezipaměti účelem jejich správného seřazení dle původního
pořadí, neboť datové rámce jsou vždy přijímány postupně dle pořadí odeslání. Samotná vyrovnávací
paměť vysílačem průběžně čtena (obsah odesílán radiovým kanálem) rychlost
jejího plnění při plném datovém toku poloviční, neboť polovinu datového toku
zároveň odebírá vysílač.
Slovně lze popsat funkci rozdělení datových toků následovně
