[發明專利]基于AOC光纖的ARM云終端系統

在審

• 申請號: 201710109147.8
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106713509A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 郭興;金銘耿;李燕青
• 申請（專利權）人: 武漢芯光云信息技術有限責任公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 胡建平,楊曉燕

技術領域

本發明涉及網絡設備數據傳輸領域，具體涉及一種基于AOC光纖的ARM云終端系統。

背景技術

VDI(Virtual Desktop Infrastructure，即虛擬桌面基礎架構)是通過在數據中心的服務器運行操作系統(如Windows7)，將用戶的桌面進行虛擬化。用戶通過來自客戶端設備(客戶機或是家用PC)的客戶計算協議與虛擬桌面進行連接，用戶訪問他們的虛擬桌面就像是訪問傳統的本地安裝桌面一樣。

VDI在一臺服務器內完成所有的處理任務，僅將終端設備用作一個I/O平臺(如顯示器、鼠標、鍵盤)，因此所有的桌面以及可視化渲染工作是在服務器的處理器內完成的，生成的圖像通過局域網轉發給終端設備。通過這種方式由服務器渲染基本的Windows桌面會話以及其它元素通常沒有任何問題，但在執行高級圖形任務(比如高清視頻播放或者3D圖形應用)時會遇到性能問題，影響性能的其中一個重要的因素就是局域網的帶寬。例如要播放4Kb高清視頻(分辨率為4096×2160b)，視頻至少需要到達25幀每秒，這樣一臺終端每秒需要接收4096*2160*4(RGBA)*25＝400MB的數據量。對于目前常用的1000Mb網絡，單臺終端能達到的數據量為125MB/S，這樣的數據接收能力顯然不能滿足高清視頻的數據傳輸需求。為此VDI會在服務器端進行數據壓縮，在終端進行解壓縮。

數據壓縮分為有無損壓縮和有損壓縮，如果采用無損壓縮算法，算法會加重服務器的負擔；當多臺終端同時需要播放視頻時，服務器資源消耗出現瓶頸，從而影響視頻播放效果。如果采用有損壓縮則會影響畫面質量。為此要解決帶寬問題需要提高網絡傳輸速度，以解決數據傳輸的瓶頸。

光纖技術的出現為解決該問題提供了一種思路，目前云終端系統大多采用ARM(Acorn RISC Machine，英國Acorn有限公司設計的低功耗成本的第一款RISC微處理器)芯片。現有技術中基于以太網的ARM云終端如附圖1所示，該方案是現在的一種通用架構，其問題在于以太網傳輸的瓶頸，千兆網絡理論最大傳輸速度僅為125MB/S，無法滿足高清4K(2K)數據傳輸需求。同時當終端數目較多時，傳輸的穩定性也會受到一定影響。基于USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)AOC(Active Optical Cables，有源光纜)光纖的零終端如附圖2所示，該方案雖然其傳輸速度較快，但其不足在于需要服務器端同時處理VDI客戶端與服務器端的任務，從而造成服務器壓力過大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述不足，提供一種基于AOC光纖的ARM云終端系統，利用已有的USB AOC光纖線傳輸VDI協議數據，以提高數據傳輸速度與穩定性，同時又不增加服務器的負擔。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

基于AOC光纖的ARM云終端系統，包括服務器、傳輸層和ARM終端，ARM終端通過傳輸層與服務器通訊連接；所述ARM終端包括USB設備控制器層、RNDIS設備層(含設備管理)、網絡管理層和VDI客戶端，RNDIS設備層設置于USB設備控制器層之上，實現遠程網絡驅動程序接口規范；網絡管理層用于將光纖網絡直接模擬為以太網，支持TCP/IP協議，并實現USB設備控制器層、RNDIS設備層與VDI客戶端之間的IP網絡地址設置；VDI客戶端是一個運行于云終端的虛擬機客戶端；所述服務器采用網橋或網絡地址轉換方式管理傳輸層和ARM終端的網絡數據，至少包括VDI服務器端和RNDIS設備管理層。

按上述方案，所述傳輸層使用USB AOC光纖線，USB AOC光纖線作為ARM終端與服務器的硬件數據通道，包括標準的VDI傳輸協議，VDI傳輸協議的數據內容按如下格式進行傳輸：

按上述方案，所述服務器還包括網絡重定向模塊，網絡重定向模塊用于通過TCP/IP重定向機制使ARM終端訪問internet。

按上述方案，所述ARM終端的USB設備控制器層由ARM芯片開發廠商提供，分為USB2.0和USB3.0兩種不同的實現：i)USB3.0設備控制器(在使用了USB3.0的ARM芯片上，直接將USB AOC光纖線接入到USB3.0設備控制器)；ii)USB2.0設備控制器，在ARM芯片板上外接一個USB3TT芯片，該USB3TT芯片用于將從USB 2.0 Device Controller出來的USB信號轉換為USB3.0信號。

按上述方案，所述ARM終端的RNDIS設備層包括如下USB控制傳輸命令：