【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及fc光纤通道网络通信，具体而言涉及一种基于多分区的fc设备自适应速率dma通信方法与通信系统。
技术介绍
1、fc(fiber channel)光纤通道网络通信是一种基于光纤通道传输数据的高速网络通信技术，提供了高带宽、低延迟和高可靠性的数据传输。基于分区操作系统的fc设备多分区dma通信方法，通过分区技术允许将物理网络划分为多个逻辑通道，以便在同一物理链路上同时进行多个通信会话，以提高网络的性能和灵活性，使得不同的通信流量可以独立进行管理和优化。同时，采用分区技术可使一个处理机模块可以支持一个或多个航空电子应用软件，并保证应用软件之间时间和空间隔离，各应用软件能够按照时间框架独立运行。
2、在大数据背景下，网络中的数据量呈几何式增长，对网络性能和可靠性的要求也越来越高，在fc通信网络中，基于多分区的dma通信方法可提升数据处理的效率，结合数据的切分与队列优化能够进一步提升dma buffer的使用效率和解决多通道并发问题，减少缓存分区的时延以及大流量负载下的网络异常。然而传统的固定速率的通信方法无法充分利用网络资源，造成资源浪费或者传输性能的不足。为此，在基于多分区接收方向动态速率通信方法中，提出一种基于多分区fc通信的动态速率调整策略，接收分区根据通道数据进行数据拆分，并生成多个缓存块，即根据自身分区的数据特性分区对buffer的大小进行特定的切分配置，例如，在接收分区内部，将接收缓存buffer分解为多个块，如若干个64k、32k、16k...1k大小的buffer，每个buffer对应一个物理基
3、现有技术文献：
4、专利文献1：cn116821042a基于多分区的fc设备dma通信方法
5、专利文献2：cn115952117a基于fc设备多分区接收方向dma通信系统及方法
6、专利文献3：cn116489165a基于多分区接收方向动态速率通信方法及系统
7、专利文献4：cn115118678a一种fc设备端的多分区网络通信系统及其通信方法
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种基于多分区的fc设备自适应速率dma通信方法与系统，能够根据网络条件和设备能力来动态自适应改变传输速率，实现对网络资源利用的最大化和数据传输效率，优化传输性能，使得通信设备具有较好的通用性和适用性，提高fc通信的效率与稳定性。
2、根据本专利技术实施例的第一方面，提出一种基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，所述系统包括fc设备、fpga以及缓存块动态调整模块，其中：
3、所述fc设备，配置有多个分区，每个分区之间相互独立并且能够收发数据，在所述fc设备发送数据时，数据被存储到至少一个分区的缓存内，并且在分区内被拆分生成多个缓存块，每个缓存块对应一个物理基地址，该物理基地址被发送给fpga，用来发起dma操作；
4、所述fpga，配置有dma读写控制模块、逻辑处理模块以及fc_mac模块，所述dma读写控制模块用于与所述多个分区进行dma读写操作，包括从至少一个分区的缓存中读取数据以及将fc数据帧发送到目的分区的缓存中；所述逻辑处理模块被设置用于对fpga读取数据的组fc数据帧并通过所述fc_mac模块经由fc网络发送至对端设备，以及用于对经由fc_mac模块接收到的来自对端的数据进行解析并组pcie数据帧，然后通过dma读写控制模块发送到目的分区的分区缓存；
5、所述缓存块动态调整模块，被设置用于根据分区性能的变化动态调整缓存块的大小，并按照动态调整后的缓存块与fpga进行dma操作。
6、作为可选的实施方式，所述缓存块动态调整模块配置有块预测模型动态训练模块以及缓存块容量预测输出模块，其中：
7、所述块预测模型动态训练模块被设置成根据分区与fpga之间传输的无效数据以及正常数据所获得的分区性能指标，训练表示分区性能指标与缓存块的映射关系的预测模型，并将每个映射关系作为一个元素，加入到监控窗口内；
8、所述缓存块容量预测输出模块用于根据监控窗口范围内的至少一个元素，预测分区对应缓存块的大小，并依此调整分区对应的缓存块，将调整后的缓存块的物理基地址推送给fpga，fpga对分区动态调整后的缓存块进行dma操作，以完成整个数据的传输过程。
9、由此，根据分区性能的变化动态调整缓存块的大小，并按照动态调整后的缓存块与fpga进行dma操作，包括：
10、根据分区初始化阶段(传输的不同长度的无效数据包)和/或分区与fpga之间正常传输缓存块所获得的分区性能指标，训练表示分区性能指标与缓存块的映射关系的预测模型，并将每个映射关系作为一个元素，加入到监控窗口内；
11、在用户配置的监控窗口大小，依据监控窗口范围内的至少一个元素，预测分区缓存块的大小，并依此调整分区对应的缓存块，将调整后的缓存块的物理基地址推送给fpga，fpga对分区动态调整后的缓存块进行dma操作。
12、作为可选的实施方式，在分区与fpga之间传输的无效数据所获得的分区性能指标，包括：
13、分区将不同长度、内容无效的无效缓存块发送至fpga进行dma操作时，所获得的分区性能指标；以及
14、fpga将不同数据长度、内容无效的数据包发送至目标分区的缓存时，所获得的分区性能指标。
15、其中，分区性能指标包括每次传输缓存块对应的数据长度、传输延时、传输带宽、分区资源占用指标以及缓存块大小指标。
16、作为可选的实施方式，所述块预测模型动态训练模块被设置成基于预设的模型，利用分区性能指标进行训练，获得表示分区性能指标与缓存块的映射关系的训练模型；
17、并且，在分区与fpga之间的链路处于正常数据的缓存块传输时，利用每次传输缓存块的分区性能指标进行动态训练，模型更新映射关系并将每次更新输出的映射关系作为新的元素加入监控窗口中；
18、在分区与fpga之间的链路处于空闲时，分区与fpga之间持续进行不同长度、内容无效的无效数据包的传输，并基于此时的分区性能指标进行持续训练和模型更新。
19、作为可选的实施方式，所述监控窗口被配置具有初始长度，并且在分区性能指标与缓存块的映射关系所确定的某一个或者多个性能参数波动超过预设阈值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，所述系统包括FC设备、FPGA以及缓存块动态调整模块，其中：
2.根据权利要求1所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，所述缓存块动态调整模块配置有块预测模型动态训练模块以及缓存块容量预测输出模块，其中：
3.根据权利要求2所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，所述分区性能指标包括每次传输的缓存块对应的数据长度、传输延时、传输带宽、分区资源占用指标以及缓存块大小指标。
4.根据权利要求2所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，所述块预测模型动态训练模块被设置成基于预设的模型，利用分区性能指标进行训练，获得表示分区性能指标与缓存块的映射关系的训练模型；
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，所述监控窗口被配置具有初始长度，并且在分区性能指标与缓存块的映射关系所确定的某一个或者多个性能参数波动超过预设阈值范围时，动态调整以扩大监控窗口的长度。
6.根据权利要求5所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，响应于某一个或者多个性能参数波动恢复到预设阈值范围以内，逐步恢复监控窗口至初始长度。
7.根据权利要求5所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，当所述监控窗口范围内包含多个元素时，分区将多个元素对应的参数执行窗口策略处理，计算得到一个最终的数值结果，并根据此数值结果和映射关系，给出一个预测的缓存块的大小。
8.根据权利要求5所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，在所述监控窗口范围内，如果有新的元素进入窗口，则将最先进入窗口的元素丢弃。
9.根据权利要求2所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，所述每个分区对应的块预测模型动态训练模块均被独立地训练，用于对应各个分区的缓存块的动态调整。
10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统的基于多分区的自适应速率DMA通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
11.根据权利要求10基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信方法，其特征在于，所述监控窗口被配置具有初始长度，并且在分区性能指标与缓存块的映射关系所确定的某一个或者多个性能参数波动超过预设阈值范围时，动态调整以扩大监控窗口的长度。
12.根据权利要求11所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，响应于某一个或者多个性能参数波动恢复到预设阈值范围以内，逐步恢复监控窗口至初始长度。
13.根据权利要求10所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，当所述监控窗口范围内包含多个元素时，分区将多个元素对应的参数执行窗口策略处理，计算得到一个最终的数值结果，并根据此数值结果和映射关系，给出一个预测的缓存块的大小。
14.根据权利要求10所述的基于多分区的FC设备自适应速率DMA通信系统，其特征在于，当预测的缓存块的大小小于实际收到的数据的长度大小时，分区将实际接收的数据进行切分，分多次进行DMA传输。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，其特征在于，所述系统包括fc设备、fpga以及缓存块动态调整模块，其中：
2.根据权利要求1所述的基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，其特征在于，所述缓存块动态调整模块配置有块预测模型动态训练模块以及缓存块容量预测输出模块，其中：
3.根据权利要求2所述的基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，其特征在于，所述分区性能指标包括每次传输的缓存块对应的数据长度、传输延时、传输带宽、分区资源占用指标以及缓存块大小指标。
4.根据权利要求2所述的基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，其特征在于，所述块预测模型动态训练模块被设置成基于预设的模型，利用分区性能指标进行训练，获得表示分区性能指标与缓存块的映射关系的训练模型；
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，其特征在于，所述监控窗口被配置具有初始长度，并且在分区性能指标与缓存块的映射关系所确定的某一个或者多个性能参数波动超过预设阈值范围时，动态调整以扩大监控窗口的长度。
6.根据权利要求5所述的基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，其特征在于，响应于某一个或者多个性能参数波动恢复到预设阈值范围以内，逐步恢复监控窗口至初始长度。
7.根据权利要求5所述的基于多分区的fc设备自适应速率dma通信系统，其特征在于，当所述监控窗口范围内包含多个元素时，分区将多个元素对应的参数执行窗口策略处理，计算得到一个最终的数值结果，并根据此数值结果和映射关系，给出一个预测的缓存块的大...
【专利技术属性】
技术研发人员：马文林，孙佳，尹权朋，
申请(专利权)人：南京全信传输科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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