反射內(nèi)存網(wǎng)主要是由反射內(nèi)存卡通過(guò)光纖連接而成的，網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)插入一塊。反射內(nèi)存卡形成各個(gè)節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡上的存儲(chǔ)器中都有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的共享數(shù)據(jù)拷貝。反射內(nèi)存卡可以插在多種總線的主板上，如VME、PCI、CompactPCI、PMC接口等。每個(gè)反射內(nèi)存卡都占有一段內(nèi)存地址，網(wǎng)上任何計(jì)算機(jī)向本地反射內(nèi)存卡寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，該數(shù)據(jù)和相應(yīng)內(nèi)存地址被廣播到網(wǎng)上所有其他反射內(nèi)存卡并存儲(chǔ)在相同的位置。

所以計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入其本地反射內(nèi)存卡后的，極短時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)都可以訪問(wèn)這個(gè)新數(shù)據(jù)。反射內(nèi)存卡使用簡(jiǎn)單的讀寫(xiě)方式，反射內(nèi)存網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸是純硬件操作，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，軟件上只需要幾行代碼就可完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡的讀、寫(xiě)操作，因此它與以太網(wǎng)等其他傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比具有更低的數(shù)據(jù)傳輸延遲、更快的傳輸速度，更簡(jiǎn)單靈活的使用操作，可以滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)快速反應(yīng)周期的要求，而采用其他網(wǎng)絡(luò)就很難滿足這種要求。

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存網(wǎng)主要是由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡通過(guò)光纖連接而成的，網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)插入一塊。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡形成各個(gè)節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡上的存儲(chǔ)器中都有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的共享數(shù)據(jù)拷貝。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡可以插在多種總線的主板上，如VME、PCI、CompactPCI、PMC接口等。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡都占有一段內(nèi)存地址，網(wǎng)上任何計(jì)算機(jī)向本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，該數(shù)據(jù)和相應(yīng)內(nèi)存地址被廣播到網(wǎng)上所有其他網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡并存儲(chǔ)在相同的位置。

所以計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入其本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡后的，極短時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)都可以訪問(wèn)這個(gè)新數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡使用簡(jiǎn)單的讀寫(xiě)方式，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸是純硬件操作，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，軟件上只需要幾行代碼就可完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡的讀、寫(xiě)操作，因此它與以太網(wǎng)等其他傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比具有更低的數(shù)據(jù)傳輸延遲、更快的傳輸速度，更簡(jiǎn)單靈活的使用操作，可以滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)快速反應(yīng)周期的要求，而采用其他網(wǎng)絡(luò)就很難滿足這種要求。

反射內(nèi)存是一種通過(guò)局域網(wǎng)在互連的計(jì)算機(jī)間提供的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，強(qiáng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)越來(lái)越多地采用這種技術(shù)。反射內(nèi)存實(shí)時(shí)局域網(wǎng)的概念十分簡(jiǎn)單，就是設(shè)計(jì)一種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存板，在分布系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)存至內(nèi)存的通信，并且沒(méi)有軟件開(kāi)銷。每臺(tái)計(jì)算機(jī)上插一塊反射內(nèi)存卡，卡上帶有雙口內(nèi)存，各層軟件既可以讀也可以寫(xiě)這些內(nèi)存，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入一臺(tái)機(jī)器的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存中后，反射內(nèi)存卡自動(dòng)地通過(guò)光纖傳輸?shù)狡渌B在網(wǎng)絡(luò)上的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存里，通常，只需幾百納秒的時(shí)間延遲，所有的反射內(nèi)存卡上的內(nèi)存將寫(xiě)入同樣的內(nèi)容。而各成員在訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，只要訪問(wèn)本地的反射內(nèi)存卡中的內(nèi)存即可。VMIC反射內(nèi)存具有以下主要特點(diǎn)：

（1）高速度和高性能

傳輸速度達(dá)到174M字節(jié)/秒。使用光纖，可以連接更多節(jié)點(diǎn)（到256個(gè)節(jié)點(diǎn)），具有很高的抗干擾能力。測(cè)試結(jié)果表明，從數(shù)據(jù)寫(xiě)入RAM到傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存卡上，只有不到400納秒的時(shí)延。

（2）使用方便

反射內(nèi)存卡通過(guò)向每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)提供一套相同的數(shù)據(jù)備份使得各節(jié)點(diǎn)可以并發(fā)的訪問(wèn)相同的內(nèi)容在訪問(wèn)反射內(nèi)存卡的內(nèi)存時(shí)與訪問(wèn)自身的內(nèi)存沒(méi)有差別。各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)一致性是由反射內(nèi)存卡保證，對(duì)應(yīng)用軟件是透明的。安裝簡(jiǎn)單，將反射內(nèi)存卡插在主板一個(gè)可用槽口上，再將各臺(tái)主機(jī)通過(guò)光纖網(wǎng)或扁平數(shù)據(jù)線連在一起即可。

（3）獨(dú)立于操作系統(tǒng)和處理機(jī)

反射內(nèi)存卡可以VME、PCI、PMC、Compact PCI、Multibus I等多種總線上使用，可以將ALPHA、Power PC、Macintosh、奔騰等計(jì)算機(jī)通過(guò)反射內(nèi)存卡實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，組成一個(gè)集群系統(tǒng)。

（4）確定的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間

在反射內(nèi)存卡中，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入本地的反射內(nèi)存卡板的內(nèi)存中時(shí)，就被同時(shí)傳輸?shù)狡渌噙B的計(jì)算機(jī)上，沒(méi)有軟件延遲，硬件延遲也非常小。光纖反射內(nèi)存卡在節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)只需400納秒。這種確定的時(shí)間延遲為設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)應(yīng)用提供了有效的保證。

（5）經(jīng)濟(jì)、

反射內(nèi)存卡的數(shù)據(jù)傳輸速率大，沒(méi)有以太網(wǎng)那樣要多層協(xié)議。其次，反射內(nèi)存卡使用簡(jiǎn)單，不需要開(kāi)發(fā)額外通訊軟件，利于提高系統(tǒng)的可靠性，也節(jié)省了軟件的開(kāi)發(fā)費(fèi)用。

基于反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

反射內(nèi)存卡是一組雙口內(nèi)存板。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到反射內(nèi)存卡時(shí)，板上的高速邏輯會(huì)自動(dòng)將此數(shù)據(jù)連同地址送到網(wǎng)上的其它反射內(nèi)存卡板上，數(shù)據(jù)傳遞完全由硬件驅(qū)動(dòng)，不需要CPU干預(yù)，結(jié)果網(wǎng)上下一節(jié)點(diǎn)在400納秒內(nèi)就會(huì)在相同地址處有相同數(shù)據(jù)。反射內(nèi)存卡可看成是由網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)共享的單元內(nèi)存卡，不存在訪問(wèn)限制與仲裁，每個(gè)節(jié)點(diǎn)就像訪問(wèn)本地內(nèi)存一樣，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)共享。

（1）數(shù)據(jù)傳輸方式

的反射內(nèi)存卡可以連接256個(gè)互相獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，共享內(nèi)存的量可以到128M字節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)174M/秒、節(jié)點(diǎn)間距離可以到10KM。反射內(nèi)存卡支持中斷，通過(guò)中斷機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的通訊同步。

（2）使用中斷實(shí)現(xiàn)同步

VMIC反射內(nèi)存卡支持用中斷方式通知節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)被送到某節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以通過(guò)中斷告訴該節(jié)點(diǎn)。反射內(nèi)存卡提供了三個(gè)中斷，用戶可以定義這些中斷的優(yōu)先級(jí)、中斷相量及具體功能。

（3）錯(cuò)誤管理技術(shù)

反射內(nèi)存卡有錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)和報(bào)告的功能，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位的檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)。反射內(nèi)存卡提供冗余傳輸模式，即每次傳輸數(shù)據(jù)時(shí)都傳兩份，當(dāng)份出錯(cuò)時(shí)，使用第二份。

實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)是用于需要較高實(shí)時(shí)性要求的應(yīng)用領(lǐng)域的專用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，一般采用基于高速網(wǎng)絡(luò)的共享存儲(chǔ)器技術(shù)實(shí)現(xiàn)。它除了具有嚴(yán)格的傳輸確定性和可預(yù)測(cè)性外，還具有速度高、通信協(xié)議簡(jiǎn)單、宿主機(jī)負(fù)載輕、軟硬件平臺(tái)適應(yīng)性強(qiáng)、可靠的傳輸糾錯(cuò)能力、支持中斷信號(hào)的傳輸?shù)忍攸c(diǎn)

本方案選用 GE FANUC 公司的反射內(nèi)存卡構(gòu)建實(shí)時(shí)反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)。該實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)除具有一般共享內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有網(wǎng)絡(luò)延遲小、技術(shù)成熟、可靠性高、集成簡(jiǎn)單、擴(kuò)展方便等優(yōu)勢(shì)

反射內(nèi)存卡連接方式分為單向環(huán)形連接和星形連接兩種，單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有先天的“無(wú)沖突”、“全負(fù)載”、自然排序和嚴(yán)格確定傳輸延遲功能。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，所有的節(jié)點(diǎn)無(wú)論以何種方式，同時(shí)以的速率突發(fā)或持續(xù)傳送數(shù)據(jù)，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)都可以借助物理結(jié)構(gòu)自然的實(shí)現(xiàn)無(wú)沖突的排序和傳播，不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能和傳輸性能構(gòu)成任何不利影響。網(wǎng)絡(luò)一旦構(gòu)成，任意兩點(diǎn)間的傳輸延遲都是嚴(yán)格確定的。不僅如此，數(shù)據(jù)發(fā)送方還能利用環(huán)形回路，實(shí)時(shí)可靠的計(jì)算傳輸延遲和接收確認(rèn)，具有的容錯(cuò)性和可靠性。但是單向環(huán)形連接方法存在一個(gè)弊病，就是傳輸時(shí)所有的板卡必須加電才可以連通工作。解決此弊病的方法是采用星形連接，通過(guò)反射內(nèi)存 HUB 來(lái)旁路損壞或者掉電的板卡，構(gòu)成更穩(wěn)定的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)

反射內(nèi)存是一種強(qiáng)實(shí)時(shí)高帶寬局域網(wǎng)技術(shù)，在互連的計(jì)算機(jī)間提供的數(shù)據(jù)傳輸。強(qiáng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來(lái)越廣泛的采用這種技術(shù)