pcie总线连接两台电脑_基于PCIE总线多主互连系统的设计与实现

本文提出了一种基于PCIe总线的多主机互连网络交换系统,通过分离主机和网络IO,减少了数据信号转换,降低了延迟并提高了带宽利用率,确保了网络高可用性。测试结果显示,该系统具有更大的带宽和更低的延迟。

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山东人

工程师

研究方向为计算机应用

孙大东

(1980

)

吉林辽源人

高级工程师

研究方向为嵌入式系统网络

张明庆

(1980

)

黑龙江齐齐哈尔人

硕士

高级工程师

研究方向为嵌入式系统网

E

mail

:18911796495@

163畅

com

Design

and

implementation

of

multi

host

interconnection

system

based

on

PCIE

bus

ZOU

Yun

xin

WU

Ji

j

ie

WANG

Wei

SUN

Da

dong

ZHANG

Ming

q

ing

(1

Institute

706

Second

Academy

of

China

Aerospace

Science

and

Industry

Corporation

Beijing

100854

China

.61206

People

s

Liberation

Army

of

China

T

roops

Beijing

100088

China

;3

China

Electronice

Technology

Group

Corporation

No

畅15

Research

Institute

Beijing

100083

China

)

Abstract

For

high

p

erformance

computing

network

with

large

bandwidth

low

latency

characteristics

a

multi

host

intercon

nection

network

switching

system

based

on

PCIe

bus

was

presented

Differing

from

the

traditional

high

speed

interconnection

network

a

method

for

separation

of

host

and

network

IO

was

used

multiple

conversions

of

data

signals

were

avoided

network

latency

was

reduced

and

the

utilization

of

network

bandwidth

was

increased

ensuring

the

high

availability

of

the

network

Test

results

show

that

the

system

has

larger

bandwidth

and

lower

latency

Key

words

PCIe

bus

multi

host

interconnection

high

bandwidth

low

latency

switching

system

0

随着互联网信息技术爆炸式的发展

网络的数据量成

井喷式的增加

单路服务器千兆的网络带宽已经满足不了

当前信息处理需求

光纤卡和

InfiniBand

卡成了当前服务

器的主流网卡

[1]

由于需要实现多主机间的互通

因此各

主机的高速网卡对内需要挂载到系统的

PCIe

总线上

对外

需要连接到高带宽的交换机上

如光纤交换机或

Infiniband

交换机

这就形成了一个简单的星型交换网络

[2

3]

由此可

主机间通信是建立在网卡和以太网基础上

数据发送

过程为

主机

PCIe

总线

网卡

以太网

交换

数据接

PCIe

总线

主机

这种高速网络互连的系统存在以下几个缺陷

首先

数据通信过程中信号在

PCIe

和以太网间经过了多次转换

增加了功耗和延迟

其次

数据通信的带宽受限于网卡

没有充分发掘

PCIe

总线的潜能

最后

交换机存在单节点

故障

需要采购冗余交换设备

增加了成本

本文研究一种基于

PCIe

总线的多主互连系统

将主机

与网络

IO

分离

并将网卡集成与芯片内部

实现主机间

PCIe

信号的高速互连

避免数据信号的多次转换

降低了

网络延迟

增加了网络带宽

确保网络的高可用性

万方数据

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