Fraunhofer-Gesellschaft

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Aufbau, Inbetriebnahme und Vertifizierung einer optischen Datenstrecke mit Hilfe des Fibre Channel Protokolls. Tl.1

 
: Weber, C.

:
Fulltext urn:nbn:de:0011-n-822136 (1.6 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 22e8171162bf122cfbbbf39347e4e2ed
Created on: 2.10.2008


Saarbrücken, 2008, 80 pp.
Saarbrücken, Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes, Dipl.-Arb., 2008
German
Thesis, Electronic Publication
Fraunhofer IZFP ()
Datenübertragung

Abstract
Computer mit höchsten Rechenleistungen, Messgeräte mit den genauesten Messergebnissen sind nur zwei von unzähligen technischen Errungenschaften, die ständig verbessert und weiterentwickelt werden. Die dazu analog ansteigende Menge von Daten muss immer schneller übertragen werden, um drohende Datenstaus und daraus resultierende Informationsverluste zu vermeiden. Zur Zeit wird am Fraunhofer Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren zur schnellen Datenübertragung Ethernet, mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100Mbit/s, eingesetzt. Die Probleme mit diesem System entstehen nicht nur durch die steigenden Datenmengen, welche übertragen werden sollen, sondern auch durch die Störanfälligkeit für elektromagnetische Einflüsse des Übertragungsmediums. Aus diesem Grund wird nach einer Möglichkeit gesucht, das bestehende Ethernet- System durch eine bessere Technologie zu ersetzen. Resultierend aus der oben genannten Problematik ergab sich für mich die Möglichkeit, eine Diplomarbeit am IZFP zu schreiben. Im Rahmen dieser Arbeit sollte eine optische Datenübertragungsstrecke mit bis zu 4 Gigabit / s zur schnellen Datenübertragung zwischen Frontend mit Prüfhardware und einem Bedienrechner unter Nutzung des Fibre Channel Protokolls aufgebaut, in Betrieb genommen und verifiziert werden. Dazu sollte zunächst eine optische Verbindung zwischen einem FPGA-Entwicklungsboard ( FPGA = Field Programmable Gate Array ) der Firma Xilinx und einem Fibre Channel fähigen PCI- Express Host Bus Adapter ( HBA ) etabliert und im Folgenden eine Maximierung der Nutzdatenrate an der laufenden Strecke vorgenommen werden, mit dem Ziel, die Ergebnisse in zukünftigen Projekten zu verwenden. Die Motivation der Arbeit lag im Erreichen einer möglich hohen Datenübertragungsrate zwischen Frontendelektronik und Bedienrechner wie zum Beispiel bei der Übertragung von HF- Rohdaten aus Mehrkanal- Prüfsystemen gefordert wird. Dabei soll es später möglich sein, unter Verwendung des Fibre Channel Standards, PC- seitig verschiedene Interfacekarten einzusetzen, um so auch für zukünftige Anwendungen gerüstet zu sein. Auf Grund des Umfangs wurde das Thema in zwei Diplomarbeiten unterteilt. Eine Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Design und der Implementierung der optischen Schnittstelle in der FPGA- Hardware, sowie dem Erstellen von Automatismen, die anschließenden Tests dienen sollen. Diese Diplomarbeit behandelt im ersten Teil die PC- seitige Anbindung an die Übertragungsstrecke. Ziel war es, den Zugriff auf die Interfacekarte mit Hilfe von C oder C++ Programmierung und der Fibre Channel HBA API Shared Library für Windows herzustellen und anschließend eine Testsoftware zu entwickeln, um ein weiterverwendbares Softwaremodul zur Einbindung in andere Projekte zu erhalten. Mit zunehmenden Fortschritt der Arbeit wurden die Grenzen des ersten Ansatzes immer deutlicher. Daher wurde nach weiteren Möglichkeiten zur Problemlösung gesucht. Das Sinnvollste schien hier, das FPGA so zu programmieren, dass es sich als SCSIFestplatte im Windows Betriebssystem anmeldet. Mit einfachen File I/O- Befehlen, sollte so ein erster Datenaustausch realisiert werden. Um die FPGA- Programmierung zu beschleunigen, beschäftigt sich der zweite Teil dieser Diplomarbeit mit dem SCSIProtokoll.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-82213.html