[發(fā)明專利]一種FC監(jiān)控卡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611140907.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN108616411B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷紅;蒲愷;李大鵬;田園;李玉發(fā);季雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H04L12/26
• 分類號(hào): H04L12/26
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 郭平

本發(fā)明屬于機(jī)載計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，提出了一種FC監(jiān)控卡。本發(fā)明通過(guò)在FPGA內(nèi)部開辟兩級(jí)幀緩存區(qū)空間，接收來(lái)自FC交換機(jī)的多個(gè)監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)，根據(jù)CPU在內(nèi)存分配對(duì)應(yīng)的地址空間，F(xiàn)PGA通過(guò)PCIe接口主動(dòng)將緩存數(shù)據(jù)搬移到CPU內(nèi)存空間中，并上報(bào)給CPU，完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的上傳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，涉及一種FC監(jiān)控卡的實(shí)現(xiàn)方法，該方法可以推廣到其他模式交換機(jī)的監(jiān)控卡設(shè)計(jì)中。

背景技術(shù)

FC交換機(jī)中通常包含普通通信端口和監(jiān)控端口，監(jiān)控端口用于監(jiān)控交換機(jī)中某個(gè)輸入端口、某個(gè)輸出端口或者含特殊消息ID的幀數(shù)據(jù)，監(jiān)控端口在維護(hù)交換機(jī)和分析交換數(shù)據(jù)等方面有著重要的作用。

本專利創(chuàng)新地提出了一種方案，應(yīng)用于FC監(jiān)控卡的設(shè)計(jì)，可以將交換機(jī)監(jiān)控端口數(shù)據(jù)接收緩存至PC主機(jī)的內(nèi)存中，PC主機(jī)通過(guò)FC監(jiān)控卡可以直接對(duì)交換機(jī)監(jiān)控端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種FC監(jiān)控卡的實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)接收FC監(jiān)控端口的幀數(shù)據(jù)，緩存在邏輯內(nèi)部的第一級(jí)緩存單元中，通過(guò)查詢主機(jī)分配內(nèi)存的首地址，將幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至第二級(jí)緩存單元中，并將當(dāng)前數(shù)據(jù)幀對(duì)應(yīng)要存儲(chǔ)的地址信息和幀長(zhǎng)度等信息存儲(chǔ)在“幀指示fifo”中。DMA模塊根據(jù)“幀指示fifo”中的信息，將二級(jí)緩存單元中的數(shù)據(jù)送至PCIe接口，通過(guò)PCIe接口直接寫入PC主機(jī)對(duì)應(yīng)的內(nèi)存空間中，完成監(jiān)控端口數(shù)據(jù)上傳。

為達(dá)到以上目的，一種FC監(jiān)控卡，包括若干個(gè)監(jiān)控端口處理單元、DMA狀態(tài)輪詢模塊以及PCIe接口模塊。

每個(gè)監(jiān)控端口處理單元包括FC Mac接口單元、第一級(jí)幀緩存單元、第二級(jí)幀緩存單元、接收控制單元、已分配內(nèi)存指示fifo、已使用內(nèi)存指示fifo和幀指示fifo。

其中，F(xiàn)C Mac接口單元接收并解析FC幀數(shù)據(jù)，第一級(jí)幀緩存單元對(duì)FC幀數(shù)據(jù)根據(jù)已分配內(nèi)存指示fifo進(jìn)行第一級(jí)緩存，第二級(jí)幀緩存單元用于存儲(chǔ)即將送到PCIe接口模塊的幀數(shù)據(jù)，接收控制單元用于控制接收數(shù)據(jù)幀從FC Mac接口單元到PCIe接口模塊的控制處理，DMA狀態(tài)輪詢模塊用于對(duì)各個(gè)監(jiān)控端口處理單元的第二級(jí)幀緩存單元數(shù)據(jù)輪流發(fā)送處理。已分配內(nèi)存指示fifo用于存儲(chǔ)主機(jī)分配的幀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存首地址。已使用內(nèi)存指示fifo用于通知主機(jī)已經(jīng)存儲(chǔ)到主機(jī)內(nèi)存中的幀數(shù)據(jù)的內(nèi)存首地址、幀指示fifo用于存儲(chǔ)即將DMA至內(nèi)存的幀數(shù)據(jù)的內(nèi)存首地址和幀長(zhǎng)度。PCIe接口用于連接主機(jī)和監(jiān)控卡，用于雙向數(shù)據(jù)傳輸。

一種FC監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳方法，包括以下步驟：

步驟1：上電初始化時(shí)候，主機(jī)CPU通過(guò)PCIe接口將分配的相應(yīng)的幀存儲(chǔ)空間的首地址寫入“已分配內(nèi)存分配fifo”。

步驟2：FC Mac端口接收來(lái)自監(jiān)控端口的監(jiān)控幀數(shù)據(jù)，并緩存入第一級(jí)接收幀緩沖區(qū)中。如果第一級(jí)緩沖區(qū)滿，則丟棄當(dāng)前幀數(shù)據(jù)。

步驟3：如果第一級(jí)接收幀緩存單元非空，接收調(diào)度模塊查詢“已分配內(nèi)存指示fifo”狀態(tài)，如果“已分配內(nèi)存指示fifo”為空，不做任何操作，直至“已分配內(nèi)存指示fifo”非空，接收調(diào)度模塊將從第一級(jí)幀緩存單元取出一幀數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)存儲(chǔ)到第二級(jí)緩存單元。然后從“已分配內(nèi)存指示fifo”取出一個(gè)數(shù)據(jù)和當(dāng)前發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的幀長(zhǎng)度一起存儲(chǔ)到“幀指示fifo”中。

步驟4：DMA輪詢模塊檢測(cè)各個(gè)監(jiān)控端口處理單元的“幀指示fifo”，如果fifo非空，DMA模塊取出fifo中的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)指示，將第二級(jí)緩存單元中的幀數(shù)據(jù)封裝成PCIe幀，并發(fā)往與主機(jī)相連的PCIe接口。如果fifo為空，直接跳轉(zhuǎn)到下個(gè)端口。

步驟5：DAM模塊發(fā)送完當(dāng)前監(jiān)控端口處理單元的一幀數(shù)據(jù)后，將從“幀指示fifo”中取出的內(nèi)存首地址轉(zhuǎn)存到“已使用內(nèi)存指示fifo”中，并檢測(cè)下個(gè)監(jiān)控端口處理單元對(duì)應(yīng)的“幀指示fifo”，看是否有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)需要發(fā)送。