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.
Pokud budeme uvažovat ideální situaci, kdy je
latence spojů zcela stejná, mohou být straně přijímače datové rámce řazeny stejným
algoritmem, jakým jsou straně vysílače rozdělovány, bez nutnosti ukládat data do
velkých vyrovnávacích pamětí.
Všechny přijaté rámce mohou být přímo odesílány výstupní port slučovače. Přepínač navržen tak, aby budoucnu umožnil
implementovat tuto funkčnost. Jelikož ale současné době není požadována, práce se
jí nebude dále zabývat. základě zjednodušujícího předpokladu, kdy jsou obě
strany spojeny radiovými spoji, ale ještě nedošlo přenosu dat.
O tuto hodnotu dalším cyklu opět nutné snížit referenční mezní hodnotu DMAX.3 Synchronizace vysílače přijímače
Uvedený systém přepínání rámců vyžaduje přesnou synchronizaci vysílače
. přijetí
a odeslání posledního rámce (který způsobil překročení nastavené hranice DMAX) je
třeba směrovat výstup data kanálu kam jsou nyní vysílačem směrovány rámce
následující.
c) hardwarové nároky řízení přepínání jsou minimální
Vzhledem omezené velikosti vyrovnávací paměti konkrétního radiového spoje
(teoreticky efektivně) nelze použít nadrozměrné (jumbo) rámce, které mohou mít
velikost kB. Následuje přepnutí kanál tím, upravena
mez pro další přepnutí, stejným algoritmem jaký použit vysílači. Doba přepnutí kanál opět dána přijetím DMAX dat, přičemž opět
dojde překročení této hranice.
6.
Tímto způsobem přepínání zajištěno že
a) nedojde přetečení vstupní vyrovnávací paměti radiových vysílačů ani
v nejméně příznivém případě, kdy bude při spuštění systému hranice
překročena maximální velikost datového rámce (celkem přibližně 3,5 dat)
b) datový tok rozdělován rovnoměrně, přičemž průměrný objem dat zaslaný na
jeden port během jednoho cyklu přepnutí blíží kB. Tím opět dojde
k překročení nastavené meze ΔA2 (celkem bude odesláno (DMAX ΔA1 ΔA2) dat). Takové rámce nevejdou vyrovnávací paměti radiového vysílače
a pro jejich přenos bylo nutné rozdělit, odeslat jako několik samostatných rámců, a
na straně přijímače opět sloučit.28
DMAX ΔA1 [kB] tak, aby bylo vykompenzováno překročení meze předchozího
přepnutí.2 Sloučení datových toků
Uvedeným způsobem rozdělování datového toku usnadněn proces slučování
datových toků straně přijímače.
6.
Vysílač začíná odesílat data kanálem tedy přijímači nejdříve přijme data
z kanálu Jelikož známe algoritmus dělení datového toku, víme, bude kanálem A
odesláno právě DMAX dat navíc zbytek právě odesílaného rámce (plus ΔA1 dat). Jakmile dojde překročení této meze, opět budou data přesměrována do
kanálu ale třeba ještě dokončit vysílání právě odesílaného rámce
