异构多源高速数据交换适配装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种异构多源高速数据交换适配装置。其中，处理器至少包括第一和第二高速收发器，且用于在第一高速收发器接收数据包的情况下，根据第一高速收发器和第二高速收发器之间的地址映射关系，触发第二高速收发器向第一高速收发器读取数据包，并对数据包进行转发；第一连接器与第一高速收发器电连接；第二连接器与第二高速收发器电连接；第一接口子卡与第一连接器电连接，并用于接收数据包并将数据包经第一连接器传输至第一高速收发器；第二接口子卡与第二连接器电连接，并用于接收经由第二高速收发器和第二连接器转发来的数据包。由此，解决了高性能计算平台中多种不同协议高速网络之间通信的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及高性能计算系统
，尤其是涉及一种异构多源高速数据交换适配装置。
技术介绍
为了满足日益增长的应用需求，高性能计算系统规模不断扩大。随着系统规模的增大，互联网络的性能越发成为系统性能提升的瓶颈。在一个大系统中，互连网络按功能又可分为计算节点互连网络、存储节点互连网络、管控节点互连网络等。由于其功能需求不同，并且受限于商业标准化产品，通常采用不同的网络协议。存储节点间通常采用InfiniBand或者以太网互连。计算节点间的互连除采用InfiniBand之外，还可采用诸多定制高速协议，如富士通的tofu互连等。那么，存储节点与计算节点之间的通信、不同互连网络间计算节点的通信均可能存在高速协议转换的问题。目前，高速协议转换通常有以下几种解决方法：一，直接购买商用高速协议转换卡，如InfiniBand-PCIe卡、万兆网-PCIe卡等，其不足在于接口形式单一，并且可选的协议转换类型受限；二，选用IC厂商的协议转换芯片如RapidIO-PCIe桥芯片，进行自主的板卡级设计，其不足在于设计周期长、成本高；三，选用处理器进行不同协议的包的解析与转发。上述已有解决方法的最大不足在于不够灵活，无法同时满足高性能计算平台中多种不同协议高速网络之间通信需
求。FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件，具有丰富的逻辑资源和高速收发器资源。本申请专利技术人考虑到将FPGA的灵活可配置性与高性能计算平台中多种不同协议高速网络之间的通信问题相结合。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种异构多源高速数据交换适配装置，以至少部分地解决高性能计算平台中多种不同协议高速网络之间通信的技术问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了以下技术方案：一种异构多源高速数据交换适配装置，所述装置至少包括：处理器，至少包括第一高速收发器和第二高速收发器，且用于在所述第一高速收发器接收数据包的情况下，根据所述第一高速收发器和所述第二高速收发器之间的地址映射关系，触发所述第二高速收发器向所述第一高速收发器读取所述数据包，并对所述数据包进行转发；第一连接器，与所述第一高速收发器电连接；第二连接器，与所述第二高速收发器电连接；第一接口子卡，与所述第一连接器电连接，并用于接收所述数据包并将所述数据包经所述第一连接器传输至所述第一高速收发器；第二接口子卡，与所述第二连接器电连接，并用于接收经由所述
第二高速收发器和所述第二连接器转发来的所述数据包。与现有技术相比，上述技术方案至少具有以下有益效果：本专利技术实施例通过设置包括第一高速收发器和第二高速收发器的处理器、第一和第二连接器以及第一和第二接口子卡，在第一高速收发器接收数据包的情况下，根据第一高速收发器和第二高速收发器之间的地址映射关系，触发第二高速收发器向第一高速收发器读取数据包，并对数据包进行转发，从而解决了高性能计算平台中多种不同协议高速网络之间的通信问题，具有使用硬件资源少、支持的高速接口协议种类多、通用性强、性价比高、配置灵活以及数据带宽高的优点。附图说明图1为根据一示例性实施例示出的异构多源高速数据交换适配装置的结构示意图；图2为根据一示例性实施例示出的一片FPGA与连接器的连接示意图；图3为根据一示例性实施例示出的处理器内部结构示意图；图4为根据一示例性实施例示出的通过异构多源高速数据交换适配装置来实现SRIO和万兆以太网之间数据交换的示意图；图5为根据一示例性实施例示出的通过异构多源高速数据交换适配装置来实现基于SRIO的交换网络和基于10GbE的交换网络之间数据交换的示意图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术实施例解决的技术问题、所采用的技术方案以及实现的技术效果进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，并不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下，所获的所有其它等同或明显变型的实施例均落在本专利技术的保护范围内。本专利技术实施例可以按照权利要求中限定和涵盖的多种不同方式来具体化。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”以及他的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。还需要说明的是，本申请中的实施例及其技术特征在不冲突的情况下可以进行组合和或拆分而构成技术方案。图1示例性的示出了一种异构多源高速数据交换适配装置10。如图1所示，该装置10包括处理器11、第一和第二连接器12，13和第一和第二接口子卡14，15。其中，处理器至少包括第一高速收
发器112和第二高速收发器114，且用于在第一高速收发器112接收数据包的情况下，根据第一高速收发器112和第二高速收发器114之间的地址映射关系，触发第二高速收发器114向第一高速收发器112读取数据包，并对数据包进行转发。第一连接器12与第一高速收发器112电连接。第二连接器13与第二高速收发器114电连接。第一接口子卡14与第一连接器12电连接，并用于接收数据包并将数据包经第一连接器12传输至第一高速收发器112。第二接口子卡15与第二连接器13电连接，并用于接收经由第二高速收发器114和第二连接器13转发来的数据包。通过本专利技术实施例解决了高性能计算平台中多种不同协议高速网络之间的通信问题；并具有配置灵活、数据带宽高的优点。本领域技术人员可以理解，上述异构多源高速数据交换适配装置还包括一些其他公知结构，例如电源模块、时钟模块、RAM等，为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在图1中示出。应该理解，图1中的处理器、连接器和接口子卡及高速收发器的数量仅仅是示意性的。根据实际需要，可以具有任意数量的处理器、连接器和接口子卡及高速收发器。在一个可选的实施例中，上述处理器还可以包括控制器和路由模块，并且第一高速收发器包括第一接口、第一接收FIFO及第一发送FIFO；第二高速收发器包括第二接口、第二接收FIFO及第二发送FIFO。其中，第一接口用于接收数据包，且对数据包进行解析，并将数据包存入第一接收FIFO，以及将源ID号和目的ID号或者源MAC地址和
目的MAC地址或者源IP地址和目的IP地址发送给控制器。路由模块用于存储第一接口和第二接口之间的地址映射关系，以供控制器进行地址查询。控制器用于基于源ID号和目的ID号或者源MAC地址和目的MAC地址或者源IP地址和目的IP地址，并通过路由模块存储的地址映射关系来确定是否向第二接口发送数据包，若是，则触发第二接口读取第一接收FIFO中的数据，以及将数据存入第二发送FIFO。第二接口用于根据控制器接收到的源ID号和目的ID号或者源MAC地址和目的MAC地址或者源IP地址和目的IP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异构多源高速数据交换适配装置，其特征在于，所述装置至少包括：处理器，至少包括第一高速收发器和第二高速收发器，且用于在所述第一高速收发器接收数据包的情况下，根据所述第一高速收发器和所述第二高速收发器之间的地址映射关系，触发所述第二高速收发器向所述第一高速收发器读取所述数据包，并对所述数据包进行转发；第一连接器，与所述第一高速收发器电连接；第二连接器，与所述第二高速收发器电连接；第一接口子卡，与所述第一连接器电连接，并用于接收所述数据包并将所述数据包经所述第一连接器传输至所述第一高速收发器；第二接口子卡，与所述第二连接器电连接，并用于接收经由所述第二高速收发器和所述第二连接器转发来的所述数据包。

【技术特征摘要】
1.一种异构多源高速数据交换适配装置，其特征在于，所述装置至少包括：处理器，至少包括第一高速收发器和第二高速收发器，且用于在所述第一高速收发器接收数据包的情况下，根据所述第一高速收发器和所述第二高速收发器之间的地址映射关系，触发所述第二高速收发器向所述第一高速收发器读取所述数据包，并对所述数据包进行转发；第一连接器，与所述第一高速收发器电连接；第二连接器，与所述第二高速收发器电连接；第一接口子卡，与所述第一连接器电连接，并用于接收所述数据包并将所述数据包经所述第一连接器传输至所述第一高速收发器；第二接口子卡，与所述第二连接器电连接，并用于接收经由所述第二高速收发器和所述第二连接器转发来的所述数据包。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器还包括控制器和路由模块，所述第一高速收发器包括第一接口、第一接收FIFO及第一发送FIFO；所述第二高速收发器包括第二接口、第二接收FIFO及第二发送FIFO；其中：所述第一接口，用于接收所述数据包，且对所述数据包进行解析，并将所述数据包...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒琳，蒿杰，赵良田，穆敬彬，冯卉，宋亚芳，范秋香，李程程，张忠红，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11