千兆字節系統網絡的技術與應用

　　 
　　千兆字節系統網絡（Gigabyte System Network 簡稱GSN）是帶寬最寬、延遲時間最小的互連網絡標準，它提供每秒6400百萬比特（800MB/s）全雙工無差錯、流控制的數據傳輸。該技術對于位于任何地方要求及時有效的傳送大量數據的組織機構都是最理想的。

高清晰度電視（HDTV）、數據挖掘、事務處理、錄像及影片歸檔、存儲管理等領域都可以采用GSN技術。ANSI推薦的GSN標準與Ethe.net、Fibre Channel、ATM、HIPPI－800及其他標準具有互操作性。
　　
　　GSN的優點
　　GSN具有下列優點：
　　
　　有效載荷的帶寬：可達到全雙工800MB/s的帶寬，比Fibre Channel ATM OC12、千兆位以太網及HIPPI 快8倍。
　　
　　適配器的延時時間小于10毫秒；MPI的延遲小于30毫秒。
　　
　　具有并行協議棧的適配器。
　　GSN支持以下協議：
　　
　　IP over GSN
　　
　　ST over GSN
　　
　　ARP over GSN
　　價值：
　　
　　適配器具有杰出的性能價格比。
　　對于技術計算的應用諸如集群及系統區域網絡以及對于數據量大的客戶機/服務器模式的企業級應用，諸如HDTV、后期制作室、MR醫學成像以及存儲管理主干網等需要巨大的帶寬、低延遲時間及充分利用CPU的領域而言，SGI的GSN是理想的網絡解決方案。它也是能向影像工業把數據傳輸到數字化演播室及HDTV等應用場合提供所需帶寬唯一一種網絡。需要大型數據倉庫的客戶可以把這種技術用于超高性能的文件服務器及每小時能傳送兆兆字節的備份服務器。雖然一些著名的計算機廠商也在發展GSN產品，但SGI一直在GSN方面處于領先地位，在本世紀末之前它是唯一能推出GSN產品的供應商。
　　
　　GSN技術
　　千兆字節系統網絡是交互式網絡的一種新技術，它可以800MB/s或6.4Gb/s的速率在每個方向可靠地傳輸數據流。GSN鏈路的傳輸的速度，大約比ATM OC48c線路快3倍，比千兆位以太網線路快8倍。GSN是ASNI T11.1 HIPPI任務小組作為HIPPI（高性能并行接口）新一代標準研制出來的，它也可以稱作HIPPU－6400；此外它還具有HIPPI 、ATM、 Ethernet的最好特性。
　　
　　GSN使用4路多路復用通道，也可以把這種通道稱作虛擬通道。虛擬通道可用于流量控制、低延時的網絡流量以及大數據量的網絡流量場合。一般的HIPPI用戶可以發現只用一個通道在大數據量以及交互式通信傳輸時會出現交通阻塞問題，在GSN中數據是以32字節的微包加上帶外（out of band）控制字傳輸的，使用小的封包（packets）以及虛擬通道，意味著在交互式通信時非常大的交換機文件傳輸也不會封鎖主機或交換機的端口。鏈路控制以及向前看的流控制是由管理微包來實現。管理微包的長度和數據微包相同，它們都是32字節。
　　
　　GSN對消息的最大長度作了規定。當某一數據長度超出規定時會自動地對消息進行分割，以適合傳輸的需要。消息的分割與重組是由調度頭來控制的。
　　
　　調度傳輸（ST）協議可以在數據開始傳遞前，在信源、信宿兩個端點上為此次傳送進行準備和預先安排。GSN利用ST協議可以旁路操作系統而直接完成存儲器到存儲器的數據傳輸。換句話說，ST允許直接進行存儲器存取而無需操作系統介入。采用ST協議在數據傳遞前，可以在接收端預先分配好存儲空間，這樣就為解決網絡擁塞問題提供了一種簡單的處理方法。
　　
　　正確的鏈路狀態是在鏈路層通過CRC（循環冗余碼）校驗和來檢驗的。數據的完整性是用第二個CRC校驗和在整個數據路徑上實現的。
　　
　　GSN可使用兩類通用的傳輸介質：銅線電纜或并行的光纖電纜。銅線電纜由20根同軸線組成，每個方向信號的帶寬可達500MHz,最大傳輸距離為40米。并行光纖電纜每個方向可使用10條多模光纖，帶寬可達1GHz,傳輸距離為300米。并行光纜可在1999年投入使用。單模光纖電纜連接的距離可達2公里。
　　
　　目前正在開發32X32連接的交換機。交換機可以看成是一種平移的橋接器。在一個GSN節點內可連接8條HIPPI－800傳輸線。GSN也使用標準的MAC（媒體訪問控制）地址格式，該格式允許GSN使用802.2標準的其它介質橋接。
　　
　　調度傳輸（ST）協議允許存儲器與存儲器之間透明地傳輸數據。該技術與GSN和其它網絡諸如Fibre Channel,ATM及千兆位以太網結合無關。ST在其它一些標準協議（如IP）之上。
　　
　　GSN,也就是HIPPI－6400，在物理層和協議層已作了明確規定。GSN當前已處于ANSI國際化標準的最后確定階段。GSN的物理層協議是在HIPPI互連標準基礎上發展起來的。它的正式項目代號為1213－D。
　　
　　SGI已為Origin2000,Onyx2,Origin200的GIGA通道提供GSN適配器。這是一種單端口的網絡接口板，符合ANSI HIPPI－6400－PH規范。它可以在GSN用銅線電纜在每個方向以800MB/s速率傳輸數據。此速率比Fiber Channel快8倍，每小時在每個方向可以傳送2.5TB的數據。

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