光纤通道数据采集存储系统设计与实现

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1、光纤通道数据采集存储系统设计与实现吕迎春等2014年9月第45卷第3期(总第157期)*光纤通道数据采集存储系统设计与实现121,21吕迎春，谭庆贵，谢军，涂晓东(1.电子科技大学光纤传感与通信网技术教育部重点实验室，成都611731；2.空间微波技术国家级重点实验室，西安710000）[摘要]随着光纤通道技术在军用和民用中大量应用，光纤通道数据的采集存储对光纤网络的监控、测试有重要的意义。本文实现了基于FPGA的四路光纤通道数据采集、存储和转储系统。该系统利用aurora接口连接采集卡与存储卡，通过PCI将存储卡数据转储于主机。本文说明了整个采集存储系统的结构与采

2、集卡的逻辑实现。该系统通过了逻辑功能仿真，并实际测试表明该系统能够对光纤通道数据进行快速的采集，存储和转储。[关键词]FPGA；光纤通道；aurora；PCI；采集[中图分类号]TP333[文献标识码]A[DOI编码]10.3969/j.issn.1006-141X.2014.03.04[文章编号]1006-141X（2014）03-0017-05FibreChannelDataAcquisitionSystemDesignandImplementation121,21LVYing-chun,TANQing-gui,XIEJun,TUXiao-dong(1.KeyL

3、aboratoryofOpticalFiberSensingandCommunications,MinistryofEducation,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu611731,China;2.ScienceandTechnologyonSpaceMicrowave，Laboratory,Xian710000,China)Abstract:ThispaperproposesanFPGAbasedsystemoffourfiberchanneldataacquisition,stor

4、ageanddump.Thesystemusesaurorainterfacecapturecardandmemorycard,thememorycardviaPCIdatadumponthehost.Thisarticledescribestheentireacquisitionandstoragesystemlogicalimplementationstructureandacquisitioncard.SystemfunctionalsimulationandpracticaltestsshowthatthesystemcanbefastFibreChanne

5、ldatacollection,storageanddump.Keywords:FPGA;fibrechannel;aurora;PCI;acquisition1引言通道技术的快速发展促使光纤通道网络规模不断光纤通道技术鉴于其传输可靠性高和延迟低扩大和复杂性持续增长，这使定位、识别、解决网[1]的特点已大量应用在存储网络、航空电子等领域，络问题变得更加困难复杂。不管是在光纤通道航天航海等领域也在积极关注此技术。然而，光纤（FC：FiberChannel）设备的设计、调试和测试中，*基金项目：航天预研（9140A21010212HT05249）17Septembe

6、r2014Vol.45No.3(serialNo.157)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY还是在光纤通道网络的监控中，工程师都需要采集转储到上位机硬盘。和存储网络节点或是网络线路的光纤通道数据。基3多通道光纤数据采集卡逻辑实现于以上原因，国内外对光纤数据采集、存储设备做[2]了不少研究。多通道采集卡使用Xilinx公司的一款7系列目前国内一些方案是通过FPGA将光纤数据借FPGA，开发环境为Xilinx公司推荐的vivado。助PCI或是PCIE总线送入计算机内存[3,4]，但是通3.1多通道采集卡总体结构与功能过计算机内存继而转存硬盘中的速度一般满

7、足不多通道采集卡可以同时采集四路光纤通道数了光纤数据速率，或是难以存储大量的光纤数据。据，并对采集的光纤数据进行过滤，解封装和重组。而如Infortrend等公司使用SATA来存储光纤通道整体结构图如图2所示。数据，这种方案价格昂贵且SATA接口复杂。本文所设计的系统采样高速aurora接口连接采集卡和存储卡，直接将采集到的高速光纤数据存入存储卡的大容量flash中。这样不仅能实现光纤通道数据的高速存储，而且aurora接口简单、传输速率快，使得采集存储系统便于开发和研制，且容易实现。系统研制的转储模块可以通过上位机软件将存储下来的数据转储到计算机硬盘中，然后通