反射內存網的原理 

反射內存網  (RMN，Reflective  Memory  Network) 是一種高速的實時網絡，它允許采用不同的 

總線結構和不同的操作系統的計算機以確定的速率分享實時的數據。反射內存網不僅具有嚴格的傳 

輸確定性和可預測性，而且具有高速、主機負載輕、軟硬件兼容性強、易于使用、可靠的傳輸糾錯 

能力、支持中斷信號傳輸等特點。現在有很多該類型的實時網絡產品。如 Systran 公司的 SCRAMNet、 

VMIC 公司的 RTNet 和早期 DEC 的 MemoryChannel 都是流行一時的反射內存網絡產品。由于現有的許 

多飛行仿真系統中采用的大多是 VMIC 公司的產品，所以本文主要以 VMIC 公司的反射內存板為主進 

行研究討論。 

反射內存網主要是由反射內存板通過光纖等傳輸介質連接而成的，網上的每臺計算機插入一塊 

反射內存板形成各個節點，而每個節點的反射內存板上的存儲器中都有反射內存網上其它節點的共 

享數據拷貝。反射內存板可以插在多種總線的主板上，如 VME、PCI、CompactPCI 等。每個反射內存 

板都占有一段內存地址，網上任何計算機向本地反射內存板寫數據時，該數據和相應內存地址被廣 

播到網上所有其他反射內存板并存儲在相同的位置。所以計算機將數據寫入其本地反射內存板后的 

極短時間內，網上所有計算機都可以訪問這個新數據。反射內存板使用簡單的讀寫方式，反射內存 

網上的數據傳輸是純硬件操作，不需要考慮網絡的通信協議，軟件上只需要幾行代碼就可完成對反

射內存板的讀、寫操作，因此它與以太網等其他傳統網絡相比具有更低的數據傳輸延遲、更快的傳

輸速度，更簡單靈活的使用操作，可以滿足實時系統快速反應周期的要求，而采用其他網絡就很難

滿足這種要求。

反射內存網的物理拓樸結構主要有兩種：一種為星型結構（如圖 1）；另一種為環型結構（如圖

2）。環型結構的優點為不需要光纖  Hub、光纖使用量少、節省經費；缺點是每個節點有延時，網絡

中某一個節點設備故障或掉電都將影響整個網絡的正常工作。星型結構的優點是需要一個專門的光

纖 Hub、消除了單點失效、實現了故障隔離，與環型結構相比具有更小的延時；缺點是網絡中的 Hub 

一旦發生故障，整個網絡將會癱瘓，另外光纖使用量多，所需經費較多。

為了便于研究討論，下面就以某新型飛機仿真模擬系統其中一個子系統的高速反射內存網的構

建為例，對反射內存網實時通信技術進行應用研究。該系統中由若干個 VMICPCI－5588、VMICVME－

5588 的反射內存板建成一個環型反射內存網，大量的數據通過反射內存網進行實時更新、傳輸。

VMICPCI－5588 和 VMICVME－5588 是 VMC 公司的反射內存網的主品，提供了 ST 的光纖接口，

光纖傳輸帶寬為 1.2Gbaud，實際網絡數據傳輸率為 29.5MBps，支持 256 個節點，兩節點間距離

***長支持 1000 英尺（304.8 米），板上存儲器大小為１MB（***多可達到 16MB）。該仿真模擬系統除了

航電系統計算機支持 VME 總線外，其他計算機都支持 PCI 總線，把反射內存板插入相應的計算機后，

可通過光纖把它們連成一個完整的整體。整個環型反射內存網的結構示意圖如圖 2 所示。

構建一個環型反射內存網主要是設置反射內存板和光纖連接。在反射內存板中有許多跳線可以

設置，一般只須使用缺省設置即可。需要設置的主要有以下兩個：在 E１跳線中設置板卡的 ID 號，

不同節點的反射內存板要有不同的 ID 號，特別是當某節點的反射內存板出現故障需更換時，新反射

內存板上的  ID 號設置必須與舊反射內存板*，否則將無法正常使用；E3  的跳線中設置是否為冗

余傳輸，冗余傳輸可以防止傳輸出錯，保證傳輸的可靠性。VMICPCI－5588  反射內存板插入機器的

任意一個 PCI 槽即可，作為典型的 PCI 產品，系統可以自動識別，其驅動程序根據提示一步步安裝

即可。VMICVME－5588  反射內存板的安裝可根據說明進行安裝。進行環型連接時，光纖須按收發順

序接好。由于 VMICXXX－5588 系列不支持星型連接，所以如果需要進行星型連接的話，可采用 VMICXXX 

－5565  等其它系列的反射內存網產品。當進行星型連接時，除了要設置  ID 號外，只要將光纖連接

到光纖 Hub 上即可。在進行星型連接時，還要注意一點，就是光纖Hub 的波特率必須與反射內存板

匹配，否則將無法進行通信。

在分布式交互仿真日益發展的今天，要求把不同用途的仿真平臺集成在一起。那么兩個采用不

同反射內存網拓樸結構的仿真系統如何進行集聯呢？由于環型連接采用的反射內存板與星型連接的

反射內存板是不同的，所以它們之間的分布交互式連接是不能直接用光纖簡單進行連接的，而是需

要一座"橋梁"在中間幫助它們進行"溝通"。這座"橋梁"的作用可通過一臺計算機來實現。假設

環型連接采用的是 VMICXXX－5588 系列的反射內存板，而星型連接采用的是 VMICXXX－5565 系列的

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 反射內存網絡是一種特殊類型的共享內存系統，旨在使多個獨立計算機共享通用數據集。反射內存網絡可在每個子系統中保存整個共享內存的獨立備份。每個子系統均享有充分且不受限制的訪問權限，還能以*的本地內存寫入速度修改本地數據集。當數據寫入本地反射內存備份，高速邏輯同步將其傳輸至環狀網絡的下一個節點。每個后續節點同時將這個新數據寫入本地備份，然后將其發送至環網的下一個節點。當信息回到初始節點時便會被從網絡中移除，然后，根據特定硬件與節點數目，網絡上的所有計算機幾個微妙之內便會在同一地址擁有相同數據。本地處理器無需接入網絡便能在任意時間讀取這些數據。通過這種方式，每臺計算機便可始終擁有共享內存集的本地備份。在本例的四個節點中，所有計算機只需2.1 μs便可接收到寫入反射內存中的數據。

假設線纜長度較短、數據包規格大且無網絡流量，這種延遲計算便可能成立。線纜長度與網絡流量能夠增加延遲，但只要網絡帶寬沒有超限，延遲就不會出現明顯增加。反射內存板（節點）包括本地內存、嵌入式接口以及可為主機與反射內存提供訪問通道的仲裁邏輯。反射內存板可物理安裝或連接至各種計算機總線中，包括VME, PCI/PCI-X, CompactPCI, PCI Express或其他能夠集成PMC槽的標準/系統。這就使得熱門工作站可通過反射內存與單板計算機實現連接，無需考慮互用性。