CN106789161A - 一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置和方法，所述的装置包括上位机和VPX系统，VPX系统的RapidIO网络中的一节点作为RapidIO主节点；上位机，用于根据VPX系统的网络拓扑结构，建立对应的RapidIO路由模型；还用于对整个RapidIO路由模型进行遍历，并根据路径权值，计算出模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，将路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；RapidIO主节点，用于根据路由配置表，对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。本发明由上位机负责计算RapidIO网络的路由配置表，然后由VPX系统中的RapidIO主节点进行配置，通过上位机和RapidIO主节点协同配置，相比于传统的单点配置的方法，明显提高了配置速度和配置的准确度。

Description

一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置和方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置和方法。

背景技术

业内基于RapidIO路由配置的研究的成果发表的比较少，大多是围绕RapidIO协议提供的基于Linux内核的，从单个主节点出发对全网进行遍历。

目前的改进工作主要集中在改进原有的Linux内核提供的遍历算法上，但是这种方法有很大的局限性。首先，对于主节点的操作系统不是Linux的系统而言，该方法是行不通的；其次，该种方法依然是从单点出发去发现整个网络的路由状态，而根据图论相关知识，由单点去发现除该点之外的其它任意两节点的最佳路由信息是很难做到的。

发明内容

本发明提供了一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置和方法，提高了路由配置的配置速度和配置准确度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置，包括上位机和VPX系统，VPX系统的RapidIO网络中的一节点作为RapidIO主节点；

所述上位机，用于根据用户输入的VPX系统的网络拓扑结构，建立VPX系统对应的RapidIO路由模型；还用于采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历，根据用户输入的路径权值，计算出RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，并将所述路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；

所述RapidIO主节点，用于根据所述路由配置表，对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。

本发明的有益效果为：由上位机负责计算RapidIO网络的路由配置表，然后由VPX系统中的RapidIO主节点进行配置，通过上位机和RapidIO主节点协同配置，上位机可以从RapidIO路由模型中的任意一个RapidIO界定开始遍历，相比于传统的单点遍历和配置的方法，能够更准确的计算出整个RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，并将路由配置表的机损和整个配置过程分开，明显提高了配置速度和配置的准确度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进。

进一步的，所述VPX系统为一集成背板，所述背板上设置有多个槽位，每一个槽位中插装有一信号处理板卡，每一个信号处理板卡上安装有至少一个端点计算设备，整个集成背板上所有的端点计算设备组成全互联RapidIO网络，每一个端点计算设备作为RapidIO网络中的一个RapidIO节点。

所述进一步的有益效果为：VPX系统中的所有的RapidIO节点组成全互联网络，每两个RapidIO节点之间均可以直接连接，有利于计算整个RapidIO网络中任意两个节点之间的最优路径。

进一步的，在每一个信号处理板卡上安装有一个路由转换器，每一个信号处理板卡上所有的端点计算设备均与该信号处理板卡上的路由转化器连接，每一个信号处理板卡上的路由转换器全互联，使得VPX系统中所有的端点计算设备组成全互联的RapidIO网络。

进一步的，所述端点计算设备为DSP处理器或者单片机。

为了解决本发明的技术问题，还提供了一种基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，包括：

S1，上位机根据用户输入的VPX系统的网络拓扑结构，建立VPX系统对应的RapidIO路由模型；

S2，上位机采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历，并根据用户输入的路径权值，计算出RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，并将所述路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；

S3，所述RapidIO主节点根据所述路由配置表，对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。

本发明的有益效果为：由上位机负责计算RapidIO网络的路由配置表，然后由VPX系统中的RapidIO主节点进行配置，通过上位机和RapidIO主节点协同配置，上位机可以从RapidIO路由模型中的任意一个RapidIO界定开始遍历，相比于传统的单点遍历和配置的方法，能够更准确的计算出整个RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，并将路由配置表的机损和整个配置过程分开，明显提高了配置速度和配置的准确度。

在上述技术方案的基础上，还可以作如下改进。

进一步的，所述步骤S1中上位机利用图论知识中的邻接表数据结构建立VPX系统对应的RapidIO路由模型。

进一步的，所述步骤S2中上位机采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历具体包括：

根据建立的RapidIO路由模型，上位机使用深度优先遍历的方法，顺序的将RapidIO路由模型中的所有的RapidIO节点作为遍历的主节点，对整个RapidIO路由模型进行遍历。

所述进一步的有益效果为：上位机采用深度优先的遍历方法，以每一个RapidIO节点作为主节点进行遍历，相比于现有的通过单节点进行遍历的方式，采用多节点进行遍历，能够准确找到任意两个RapidIO节点之间的最佳路径。

进一步的，所述步骤S2中上位机通过网络或者JTAG接口下载的方式将路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点。

进一步的，所述步骤S3具体包括：

在所述RapidIO主节点上安装配置程序，在接收到上位机传输的路由配置表时，根据路由配置表中的路由信息，按照深度优先的方式配置VPX系统中所有RapidIO节点的路由表，以及配置所有RapidIO节点的ID号。

所述进一步的有益效果为：在VPX系统上只负责进行RapidIO网络的路由配置工作，而路由表的计算工作是在上位机上进行的，减轻了VPX系统的压力，提高了配置速度。

进一步的，还包括：

所述RapidIO主节点通过串口或网络的方式将对VPX系统中的所有RapidIO节点的配置信息上传给上位机，以供开发者监测。

所述进一步的有益效果为：VPX系统将RapidIO网络配置结果上传给上位机，开发人员可以根据配置结果，对配置效果进行监测。

附图说明

图1为本发明一实施例中基于VPX系统的RapidIO路由配置装置示意图；

图2为本发明一实施例中VPX系统的每一个信号处理板卡上的路由转换器之间的连接关系示意图；

图3为本发明一实施例中上位机根据VPX系统的网络拓扑结构建立的邻接表示意图；

图4为本发明一实施例中VPX系统的整个网络拓扑结构图；

图5为本发明一个实施例提供的基于VPX系统的RapidIO路由配置方法流程图；

图6为本发明另一实施例提供的基于VPX系统的RapidIO路由配置方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参见图1，为实施例1的一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置，整个路由配置装置包括上位机和VPX系统，VPX系统的RapidIO网络中的一节点作为RapidIO主节点；

所述上位机，用于根据用户输入的VPX系统的网络拓扑结构，建立VPX系统对应的RapidIO路由模型；还用于采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历，并根据用户输入的路径权值，计算出RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，并将所述路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；

所述RapidIO主节点，用于根据所述路由配置表对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。

其中，VPX系统为一集成背板，背板上设置有多个槽位，每一个槽位中插装有一信号处理板卡，每一个信号处理板卡上安装有一个或多个端点计算设备，整个集成背板上所有的端点计算设备组成全互联RapidIO网络，每一个端点计算设备作为RapidIO网络中的一个RapidIO节点。

在设计VPX系统时，设计人员可以设定VPX系统的背板类型，例如，本实施例中选择全互联背板，并选择每个槽位上的信号处理板卡类型，比如，信号处理板卡上的端点计算设备为DSP(digital signal processing，数字信号处理)处理器，以及每个信号处理板卡上的DSP处理器的数量。设计人员还设定VPX系统的所有RapidIO节点中作为主节点的RapidIO节点。

参见图2，在VPX系统具体组网时，在每一个信号处理板卡上安装有一个路由转换器，每一个信号处理板卡上的所有的端点计算设备均与该信号处理板卡上的路由转化器连接，每一个信号处理板卡上的路由转换器全互联，使得VPX系统中的所有的端点计算设备组成全互联的RapidIO网络。可参见图6，图中给出了5个路由转换器，分别为SwithID0、SwithID1、SwithID2、SwithID3和SwithID4，每两个路由转换器之间均互联，且每一个集成背板上的所有的端点计算设备与该背板上的路由转换器连接，比如，图5中与SwithID0连接的端点计算设备有编号为0的端点计算设备，与SwithID1连接的端点计算设备有编号为8、9和10的端点计算设备。所谓的全互联，即是指所有的端点计算设备两两之间均连接，当然，本实施例中的所有的端点计算设备之间也可以不采用全互联的组网方式，其它的组网方式也是适用的。本实施例中的端点计算设备通常为DSP处理器或者单片机等具有处理能力的设备。

应理解，在具体进行RapidIO网络路由配置的过程中，用户可以根据使用的VPX系统，向上位机界面输入VPX系统的网络拓扑结构，VPX系统的网络拓扑结构可以由开发者进行设计，比如，星型网络拓扑结构或环型网络拓扑结构，用户还向上位机的界面输入VPX系统的网络拓扑结结构对应的路径权值。参见图3，上位机根据用户输入的网络拓扑结构，利用图论知识中的邻接表数据结构，为VPX系统建立RapidIO路由模型，并根据该RapidIO路由模型，使用深度优先的遍历方法，顺序的将RapidIO路由模型中所有的RapidIO节点当做遍历的主节点，对整个RapidIO路由模型进行遍历，并根据用户输入的路径取值，计算出整个RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，即路由配置表中存储的为RapidIO路由模型中的任意两个RapidIO节点之间的最优路径。

上位机将计算出来的路由配置表通过网络或者JTAG(Joint Test Action Group，联合测试工作组)接口下载的方式将路由配置表传输给VPX系统的RapidIO网络中负责路由配置工作的RapidIO节点，为描述方便，以下称为该节点为RapidIO主节点。

RapidIO主节点接收到上位机传输的路由配置表，根据路由配置表中的路由信息，对整个RapidIO网络进行路由配置。具体实现时，在RapidIO主节点上安装路由配置程序，根据路由配置表中的路由信息，对应的，也按照深度优先的方式配置VPX系统中的所有RapidIO路由节点的路由表，以及对所有的端点计算设备进行配备标识，即配备每一个RapidIO节点的RapidIO唯一标识ID号。RapidIO主节点将配置的整个RapidIO网络的配置结果通过串口或者网络的方式传输给上位机，以供开发者进行监测和分析问题使用，能够了解配置的效果。

参见图5，为实施例2的一种基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，包括：

S1，上位机根据用户输入的VPX系统的网络拓扑结构，建立VPX系统对应的RapidIO路由模型；

S2，上位机采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历，并根据用户输入的路径权值，计算出RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，并将所述路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；

S3，所述RapidIO主节点根据所述路由配置表，对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。

应理解为，用户根据使用的VPX系统的网络拓扑结构，向上位机的界面输入VPX系统的网络拓扑结构以及拓扑结构的路径权值。上位机根据用户输入的网络拓扑结构，为VPX系统建立RapidIO路由模型，对整个RapidIO路由模型进行遍历，并根据用户输入的路径权值，计算出RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，并将所述路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点。

RapidIO主节点根据路由配置表，对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。

本实施例中上位机负责对RapidIO路由模型进行路由配置表的计算，而VPX系统负责对自身的RapidIO网络进行路由配置，通过上位机和RapidIO主节点协同配置，上位机能够准确计算RapidIO中的任意两个节点之间的最优路径，相比于传统的单点计算和配置的方法，明显提高了配置速度和配置的准确度。

参见图6，为实施例3的一种基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，包括：

S1’，上位机利用图论知识中的邻接表数据结构建立VPX系统对应的RapidIO路由模型；

S2’，上位机使用深度优先遍历的方法，顺序的将RapidIO路由模型中的所有的RapidIO节点作为遍历的主节点，对整个RapidIO路由模型进行遍历，并计算出路由配置表；

S3’，上位机通过网络或者JTAG接口下载的方式将路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；

S4’，根据路由配置表中的路由信息，RapidIO主节点按照深度优先的方式配置VPX系统中所有RapidIO节点的路由表，以及配置所有RapidIO节点的ID号；

S5’，RapidIO主节点通过串口或网络的方式将对VPX系统中的所有RapidIO节点的配置信息上传给上位机，以供开发者监测。

下面对上述步骤进行具体介绍，用户可以根据使用的VPX系统，向上位机界面输入VPX系统的网络拓扑结构以及VPX系统的网络拓扑结结构对应的路径权值。其中，VPX系统的网络拓扑结构可以由开发人员进行设计，对应的路径权值也由开发人员设计。上位机根据用户输入的网络拓扑结构，利用图论知识中的邻接表数据结构，为VPX系统建立RapidIO路由模型，并根据该RapidIO路由模型，使用深度优先的遍历方法，顺序的将RapidIO路由模型中所有的RapidIO节点当做遍历的主节点，对整个RapidIO路由模型进行遍历，并根据用户输入的路径取值，计算出整个RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，即路由配置表中存储的为RapidIO路由模型中的任意两个RapidIO节点之间的最优路径。

本实施例中，上位机采用深度优先的遍历方法，并将RapidIO路由模型中的所有的RapidIO节点作为主节点进行遍历，即可以从RapidIO网络的任意一个节点进行全网的遍历，传统方法为从一个节点对全网进行遍历，针对该节点以外的其它两个节点之间，根据图论知识，是很难计算出其它两个节点之间的最优路径的，而本实施例采用从每一个节点出发，对全网进行遍历的方式，每一个节点都能够直接达到网络中的另外一个节点，很容易找到两个节点之间的最优路径，提高了路由配置的准确性。

上位机将计算出来的路由配置表通过网络或者JTAG接口下载的方式将路由配置表传输给VPX系统的RapidIO网络中负责路由配置工作的RapidIO节点，为描述方便，以下称为该节点为RapidIO主节点。

RapidIO主节点接收到上位机传输的路由配置表，根据路由配置表中的路由信息，对整个RapidIO网络进行路由配置。具体实现时，在RapidIO主节点上安装路由配置程序，根据路由配置表中的路由信息，对应的，也按照深度优先的方式配置VPX系统中的所有RapidIO路由节点的路由表，以及对所有的端点计算设备进行配备标识，即配备每一个RapidIO节点的RapidIO唯一标识ID号。RapidIO主节点将配置的整个RapidIO网络的配置结果通过串口或者网络的方式传输给上位机，以供开发者进行监测和分析问题使用，能够了解配置的效果。最终RapidIO主节点配置的路由表可参见下表1，由于整个路由表的信息过长，因此在下表1中仅列出了在配置完成后Swithid0对应的路由表内容：

表1

端口号(portno)	端点计算设备编号(deviceid)	路径长度(pathlen)
			4	0	0
0	8	1
			0	9	1
0	10	1
			2	16	1
2	17	1
			7	24	1
7	25	1
			7	26	1
7	27	1

通过上表，可知Swithid0通过端口号为4的端口与该信号处理板卡上的ID号为0的端点计算设备通过RapidIO协议通信连接，通过表格能够看出Swithid0与所在的信号处理板卡上的所有的端点计算设备之间的连接关系。

本发明提供的一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置及方法，由上位机负责计算RapidIO网络的路由配置表，然后由VPX系统中的RapidIO主节点进行配置，通过上位机和RapidIO主节点协同配置，上位机在计算整个RapidIO路由模型的配置信息时，可以从每一个RapidIO节点出发，对全网进行遍历，相比于传统的单点遍历和配置的方法，能够更准确的计算出整个RapidIO网络中任意两个节点之间的最优路径，明显提高了配置速度和配置的准确度。

上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于VPX系统的RapidIO路由配置装置，其特征在于，包括上位机和VPX系统，VPX系统的RapidIO网络中的一节点作为RapidIO主节点；

所述上位机，用于根据用户输入的VPX系统的网络拓扑结构，建立VPX系统对应的RapidIO路由模型；还用于采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历，以及根据用户输入的路径权值，计算出RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，并将所述路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；

所述RapidIO主节点，用于根据所述路由配置表对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。

2.如权利要求1所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置装置，其特征在于，所述VPX系统为一集成背板，所述集成背板上设置有多个槽位，每一个槽位中插装有一信号处理板卡，每一个信号处理板卡上安装有至少一个端点计算设备，整个集成背板上所有的端点计算设备组成全互联RapidIO网络，每一个端点计算设备作为RapidIO网络中的一个RapidIO节点。

3.如权利要求2所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置装置，其特征在于，在每一个信号处理板卡上安装有一个路由转换器，每一个信号处理板卡上所有的端点计算设备均与该信号处理板卡上的路由转化器连接，每一个信号处理板卡上的路由转换器全互联，使得VPX系统中所有的端点计算设备组成全互联的RapidIO网络。

4.如权利要求2或3所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置装置，其特征在于，所述端点计算设备为DSP处理器或者单片机。

5.一种基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，上位机根据用户输入的VPX系统的网络拓扑结构，建立VPX系统对应的RapidIO路由模型；

S2，上位机采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历，根据用户输入的路径权值，计算出RapidIO路由模型中任意两个RapidIO节点之间的最优路径，形成路由配置表，并将所述路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点；

S3，所述RapidIO主节点根据所述路由配置表，对VPX系统的整个RapidIO网络进行路由配置。

6.如权利要求5所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，其特征在于，所述步骤S1中上位机利用图论知识中的邻接表数据结构建立VPX系统对应的RapidIO路由模型。

7.如权利要求6所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置的方法，其特征在于，所述步骤S2中上位机采用预设的遍历方式对整个RapidIO路由模型进行遍历具体包括：

根据建立的RapidIO路由模型，上位机使用深度优先遍历的方法，顺序的将RapidIO路由模型中的所有的RapidIO节点作为遍历的主节点，对整个RapidIO路由模型进行遍历。

8.如权利要求5所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，其特征在于，所述步骤S2中上位机通过网络或者JTAG接口下载的方式将路由配置表传输给VPX系统中的RapidIO主节点。

9.如权利要求5所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

在所述RapidIO主节点上安装路由配置程序，在接收到上位机传输的路由配置表时，根据路由配置表中的路由信息，路由配置程序按照深度优先的方式配置VPX系统中所有RapidIO节点的路由表，以及配置所有RapidIO节点的ID号。

10.如权利要求9所述的基于VPX系统的RapidIO路由配置方法，其特征在于，还包括：

所述RapidIO主节点通过串口或网络的方式将对VPX系统中的所有RapidIO节点的配置信息上传给上位机，以供开发者监测。