CN111212150A - 一种光纤反射共享内存装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤反射共享内存装置，包括两个以上的内存装置构成的共享内存池，以及均与共享内存池中的内存装置对应的服务器；内存装置包括光纤接口、可编程逻辑器件、存储模块和控制器，光纤接口用于接收外部传输的数据包传输到可编程逻辑器件；可编程逻辑器件用于接收数据包并存储到缓存区域；控制器用于可编程逻辑器件和服务器的互联和数据交互；第一内存装置的可编程逻辑器件接收数据包，服务器发出指令通过第一内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件将数据包存储到对应的存储模块，或者数据包通过控制器上传到服务器，服务器发出指令将该数据存储到第二内存装置的存储模块内。有效解决多路高速实时并行的问题，避免浪费硬件资源。

Description

一种光纤反射共享内存装置
技术领域
本发明属于服务器技术领域，涉及一种光纤反射共享内存装置。
背景技术
随着信息化技术的发展，多路视频传输和服务器应用中，系统对于视频的传输速率有很高的要求，特别是并发性和实时性要求
作为一个“控制中心”，需要时刻收集多个（多路/多通道）信息采集点的信息，以便更好的做出决策。所以通道数越多时保证传输速率越高和实时性更强就显得尤为重要，这样“控制中心”才能更好地掌握信息。
现有技术中，传统的内存是相互独立的，内存占用过多后导致速率低，从而存在多路高速实时并行的问题，不能实现内存共享，存在浪费硬件资源的问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供了一种光纤反射共享内存装置，解决了传统的内存是相互独立的，内存占用过多后导致速率低，从而存在多路高速实时并行的问题，不能实现内存共享，存在浪费硬件资源的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种光纤反射共享内存装置，包括两个以上的内存装置构成的共享内存池，以及均与共享内存池中的内存装置对应的服务器；
所述内存装置包括光纤接口、可编程逻辑器件、存储模块和控制器，其中：
所述光纤接口用于接收外部传输的数据包传输到可编程逻辑器件；
所述可编程逻辑器件用于接收数据包并存储到缓存区域；
所述控制器用于可编程逻辑器件和服务器的互联和数据交互；
所述两个以上的内存装置的第一内存装置的可编程逻辑器件接收数据包，所述服务器发出指令通过第一内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件将数据包存储到对应的存储模块，或者数据包通过控制器上传到服务器，所述服务器发出指令将该数据存储到所述两个以上的内存装置的第二内存装置的存储模块内。
进一步地，所述服务器均通过第一内存装置和第二内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件实时检测对应的存储模块的可用容量，并与预设容量比较；
当所述第一内存装置的存储模块可用容量大于预设容量时所述服务器发出指令通过第一内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件将数据包存储到第一内存装置的存储模块；
当所述第一内存装置的可用容量小于预设容量时，数据包通过控制器上传到服务器，所述服务器发出指令将该数据存储到第二内存装置的存储模块内。
进一步地，所述服务器根据第一内存装置和第二内存装置的存储模块的可用容量的大小进行排序，可用容量小于预设容量时，所述服务器发出指令将可编程逻辑器件缓存区域的数据包上传到服务器，所述服务器将数据存储到可用容量最大的存储模块内。
进一步地，所述可编程逻辑器件包括GTX或/和GTH或/和GTP接口。
进一步地，所述存储模块为双倍数据率同步动态随机存取存储器。
进一步地，所述控制器为PCIe控制器。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过两个以上的内存装置构成共享内存池，便于通过服务器发出指令实现两个以上的内存装置之间的内存共享，避免单个的内存装置的内存占用过多后导致速率低，保证视频数据等的可靠性和低延时性，从而有效解决多路高速实时并行的问题，同时避免浪费硬件资源，以及通过服务器可以访问存储模块中存储的数据，便于实现数据的处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1是本发明一种光纤反射共享内存装置的框架示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例
如图1所示，本发明较佳实施例提供的一种光纤反射共享内存装置，包括两个以上的内存装置构成的共享内存池，以及均与共享内存池中的内存装置对应的服务器；
所述内存装置包括光纤接口、可编程逻辑器件、存储模块和控制器，其中：
所述光纤接口用于接收外部传输的数据包传输到可编程逻辑器件；
所述可编程逻辑器件用于接收数据包并存储到缓存区域；
所述控制器用于可编程逻辑器件和服务器的互联和数据交互；
所述两个以上的内存装置的第一内存装置的可编程逻辑器件接收数据包，所述服务器发出指令通过第一内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件将数据包存储到对应的存储模块，或者数据包通过控制器上传到服务器，所述服务器发出指令将该数据存储到所述两个以上的内存装置的第二内存装置的存储模块内。
本实施例中第一内存装置通过光纤接口接收外部传输的多路数据包并传输到可编程逻辑器件存储到缓存区域，此时分为两种情况，一种是该可编程逻辑器件根据通信协议对收到的数据包进行解包，根据功能码字段取出数据包中的内容字段，将内容字段在同步时钟信号的控制下动态存放在到对应的存储模块中，服务器对虚拟内存和实际的存储模块内存进行映射，服务器可以直接访问存储模块中的数据，然后通过控制器控制可编程逻辑器件将存储模块中存储的数据进行读取，服务器即可实现视频数据的进行处理；另一种情况是将数据包通过控制器上传到服务器，服务器将数据包通过第二内存装置的控制器传输到对应的可编程逻辑器件中，然后该可编程逻辑器件根据通信协议对收到的数据包进行解包，根据功能码字段取出数据包中的内容字段，将内容字段在同步时钟信号的控制下动态存放在到对应的存储模块中，服务器对虚拟内存和实际的存储模块内存进行映射，服务器可以直接访问存储模块中的数据，然后通过控制器控制可编程逻辑器件将存储模块中存储的数据进行读取，服务器即可实现视频数据的进行处理。读取流程为，先指定一个行（Row），再指定一个列（Column），可以准确地找到所需要的单元格。存储模块的地址线和数据线是分开独立的，通过存储模块的读写时序，先地址，再取或写数据。当装置需要访问存储时，就会启动读取流程，将地址里的数据读取出来。需要说明的是，内存共享池中的内存装置均可以单独作为第一内存装置，内存共享池中的内存装置除了第一内存装置均可以作为第二内存装置，即第二内存装置可以是第三内存装置、第四内存装置或者其他的内存装置。
综上所述，通过两个以上的内存装置构成共享内存池，便于通过服务器发出指令实现两个以上的内存装置之间的内存共享，避免单个的内存装置的内存占用过多后导致速率低，保证视频数据等的可靠性和低延时性，从而有效解决多路高速（10Gbps以上）实时并行的问题，同时避免浪费硬件资源，以及通过服务器可以访问存储模块中存储的数据，便于实现数据的处理。
具体地，所述服务器均通过第一内存装置和第二内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件实时检测对应的存储模块的可用容量，并与预设容量比较；
当所述第一内存装置的存储模块可用容量大于预设容量时所述服务器发出指令通过第一内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件将数据包存储到第一内存装置的存储模块；
当所述第一内存装置的可用容量小于预设容量时，数据包通过控制器上传到服务器，所述服务器发出指令将该数据存储到第二内存装置的存储模块内。
本实施例中，服务器发出指令通过第一内存装置和第二内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件实时检测对应的存储模块的可用容量，并与预设容量比较。当第一内存装置的存储模块的可用容量大于预设容量时，使得可编程逻辑器件缓存区域的数据包直接存储在第一内存装置的存储模块中，避免进行更多的数据步骤处理。当所述第一内存装置的可用容量小于预设容量时，表明第一内存装置的存储模块的容量不足以再进行数据存储，此时，数据包通过控制器上传到服务器，所述服务器发出指令将该数据存储到第二内存装置的存储模块内，从而实现内存共享。
优选地，所述服务器根据第一内存装置和第二内存装置的存储模块的可用容量的大小进行排序，可用容量小于预设容量时，所述服务器发出指令将可编程逻辑器件缓存区域的数据包上传到服务器，所述服务器将数据存储到可用容量最大的存储模块内。
本实施例中，针对第一内存装置的存储模块的可用容量小于预设容量的情况，所述服务器发出指令将可编程逻辑器件缓存区域的数据包上传到服务器，所述服务器将数据存储到可用容量最大的存储模块内，便于两个以上的内存装置的存储模块的存储量之间较为均衡，便于整个装置的平衡。
优选地，所述可编程逻辑器件包括GTX或/和GTH或/和GTP接口。实施时，可编程逻辑器件采用VHDL语言实现内部的访问逻辑，全流水线、并行方式，极大的提高其使用效率。
优选地，所述存储模块为双倍数据率同步动态随机存取存储器。实施时，双倍数据率同步动态随机存取存储器即为DDR阵列，需要说明的是该DDR阵列优选DDR4、 DDR4L或者DDR5等。
优选地，所述控制器为PCIe控制器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光纤反射共享内存装置，其特征在于：包括两个以上的内存装置构成的共享内存池，以及均与共享内存池中的内存装置对应的服务器；
所述内存装置包括光纤接口、可编程逻辑器件、存储模块和控制器，其中：
所述光纤接口用于接收外部传输的数据包传输到可编程逻辑器件；
所述可编程逻辑器件用于接收数据包并存储到缓存区域；
所述控制器用于可编程逻辑器件和服务器的互联和数据交互；
所述两个以上的内存装置的第一内存装置的可编程逻辑器件接收数据包，所述服务器发出指令通过第一内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件将数据包存储到对应的存储模块，或者数据包通过控制器上传到服务器，所述服务器发出指令将该数据存储到所述两个以上的内存装置的第二内存装置的存储模块内。
2.根据权利要求1所述的一种光纤反射共享内存装置，其特征在于：所述服务器均通过第一内存装置和第二内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件实时检测对应的存储模块的可用容量，并与预设容量比较；
当所述第一内存装置的存储模块可用容量大于预设容量时所述服务器发出指令通过第一内存装置的控制器控制对应的可编程逻辑器件将数据包存储到第一内存装置的存储模块；
当所述第一内存装置的可用容量小于预设容量时，数据包通过控制器上传到服务器，所述服务器发出指令将该数据存储到第二内存装置的存储模块内。
3.根据权利要求2所述的一种光纤反射共享内存装置，其特征在于：所述服务器根据第一内存装置和第二内存装置的存储模块的可用容量的大小进行排序，可用容量小于预设容量时，所述服务器发出指令将可编程逻辑器件缓存区域的数据包上传到服务器，所述服务器将数据存储到可用容量最大的存储模块内。
4.根据权利要求1所述的一种光纤反射共享内存装置，其特征在于：所述可编程逻辑器件包括GTX或/和GTH或/和GTP接口。
5.根据权利要求1所述的一种光纤反射共享内存装置，其特征在于：所述存储模块为双倍数据率同步动态随机存取存储器。
6.根据权利要求1所述的一种光纤反射共享内存装置，其特征在于：所述控制器为PCIe控制器。
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