千兆字节系统网络的技术与应用

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　　千兆字节系统网络（Gigabyte System Network 简称GSN）是带宽最宽、延迟时间最小的互连网络标准，它提供每秒6400百万比特（800MB/s）全双工无差错、流控制的数据传输。该技术对于位于任何地方要求及时有效的传送大量数据的组织机构都是最理想的。

高清晰度电视（HDTV）、数据挖掘、事务处理、录像及影片归档、存储管理等领域都可以采用GSN技术。ANSI推荐的GSN标准与Ethe.net、Fibre Channel、ATM、HIPPI－800及其他标准具有互操作性。
　　
　　GSN的优点
　　GSN具有下列优点：
　　
　　有效载荷的带宽：可达到全双工800MB/s的带宽，比Fibre Channel ATM OC12、千兆位以太网及HIPPI 快8倍。
　　
　　适配器的延时时间小于10毫秒；MPI的延迟小于30毫秒。
　　
　　具有并行协议栈的适配器。
　　GSN支持以下协议：
　　
　　IP over GSN
　　
　　ST over GSN
　　
　　ARP over GSN
　　价值：
　　
　　适配器具有杰出的性能价格比。
　　对于技术计算的应用诸如集群及系统区域网络以及对于数据量大的客户机/服务器模式的企业级应用，诸如HDTV、后期制作室、MR医学成像以及存储管理主干网等需要巨大的带宽、低延迟时间及充分利用CPU的领域而言，SGI的GSN是理想的网络解决方案。它也是能向影像工业把数据传输到数字化演播室及HDTV等应用场合提供所需带宽唯一一种网络。需要大型数据仓库的客户可以把这种技术用于超高性能的文件服务器及每小时能传送兆兆字节的备份服务器。虽然一些著名的计算机厂商也在发展GSN产品，但SGI一直在GSN方面处于领先地位，在本世纪末之前它是唯一能推出GSN产品的供应商。
　　
　　GSN技术
　　千兆字节系统网络是交互式网络的一种新技术，它可以800MB/s或6.4Gb/s的速率在每个方向可靠地传输数据流。GSN链路的传输的速度，大约比ATM OC48c线路快3倍，比千兆位以太网线路快8倍。GSN是ASNI T11.1 HIPPI任务小组作为HIPPI（高性能并行接口）新一代标准研制出来的，它也可以称作HIPPU－6400；此外它还具有HIPPI 、ATM、 Ethernet的最好特性。
　　
　　GSN使用4路多路复用通道，也可以把这种通道称作虚拟通道。虚拟通道可用于流量控制、低延时的网络流量以及大数据量的网络流量场合。一般的HIPPI用户可以发现只用一个通道在大数据量以及交互式通信传输时会出现交通阻塞问题，在GSN中数据是以32字节的微包加上带外（out of band）控制字传输的，使用小的封包（packets）以及虚拟通道，意味着在交互式通信时非常大的交换机文件传输也不会封锁主机或交换机的端口。链路控制以及向前看的流控制是由管理微包来实现。管理微包的长度和数据微包相同，它们都是32字节。
　　
　　GSN对消息的最大长度作了规定。当某一数据长度超出规定时会自动地对消息进行分割，以适合传输的需要。消息的分割与重组是由调度头来控制的。
　　
　　调度传输（ST）协议可以在数据开始传递前，在信源、信宿两个端点上为此次传送进行准备和预先安排。GSN利用ST协议可以旁路操作系统而直接完成存储器到存储器的数据传输。换句话说，ST允许直接进行存储器存取而无需操作系统介入。采用ST协议在数据传递前，可以在接收端预先分配好存储空间，这样就为解决网络拥塞问题提供了一种简单的处理方法。
　　
　　正确的链路状态是在链路层通过CRC（循环冗余码）校验和来检验的。数据的完整性是用第二个CRC校验和在整个数据路径上实现的。
　　
　　GSN可使用两类通用的传输介质：铜线电缆或并行的光纤电缆。铜线电缆由20根同轴线组成，每个方向信号的带宽可达500MHz,最大传输距离为40米。并行光纤电缆每个方向可使用10条多模光纤，带宽可达1GHz,传输距离为300米。并行光缆可在1999年投入使用。单模光纤电缆连接的距离可达2公里。
　　
　　目前正在开发32X32连接的交换机。交换机可以看成是一种平移的桥接器。在一个GSN节点内可连接8条HIPPI－800传输线。GSN也使用标准的MAC（媒体访问控制）地址格式，该格式允许GSN使用802.2标准的其它介质桥接。
　　
　　调度传输（ST）协议允许存储器与存储器之间透明地传输数据。该技术与GSN和其它网络诸如Fibre Channel,ATM及千兆位以太网结合无关。ST在其它一些标准协议（如IP）之上。
　　
　　GSN,也就是HIPPI－6400，在物理层和协议层已作了明确规定。GSN当前已处于ANSI国际化标准的最后确定阶段。GSN的物理层协议是在HIPPI互连标准基础上发展起来的。它的正式项目代号为1213－D。
　　
　　SGI已为Origin2000,Onyx2,Origin200的GIGA通道提供GSN适配器。这是一种单端口的网络接口板，符合ANSI HIPPI－6400－PH规范。它可以在GSN用铜线电缆在每个方向以800MB/s速率传输数据。此速率比Fiber Channel快8倍，每小时在每个方向可以传送2.5TB的数据。

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