GigE Vision 是一种通信介面标準,可用于各种网路拓扑上的视觉软体与视频流设备间的交互。该标準是基于UDP/IP协议体系,并构成了Gige Vision 协议(工作在应用层,包括GVCP和GVSP两个协议)。需要的设备包括IP网路上各种软硬体摄像机、处理器、路由器等。本说明中,设备指的是一个GigE Vision相容的可控设备,而应用程式指运行在一台主机上的一个与GigE Vision相容的控制程式。
本说明分叁部分,即设备发现、GVCP协定和引导寄存器,分别在对应的章节中介绍。
第1章 设备发现
PC在接入设备时,需要一种机制发现设备,即链路选择、IP位址配置、设备枚举。
1.1 链路选择
设备在接入PC后,需要确定所有通信链路哪些是可用的,然后与PC端协调选择相应速率的链路。共提供了4种不同类型的物理链路配置:
① 单链路配置SL
② 多链路配置ML
③ 静态链路聚合组配置sLAG
④ 动态链路聚合组配置dLAG
其中,头2个配置中,每个物理链路介面都有1个不同的IP位址;对于后2个配置,物理介面经过重组后,只有1个IP位址在程式中可见,物理链路的分组在MAC层执行,对于应用软体是透明的。
1.1.1 单链路配置
最简单的配置,所有的流通道加到一个有效物理链路上,所有设备必须支援SL配置。
1.1.2 多链路配置
一个设备必须最多支援4个不同的网路介面。介面#0(唯一支援GVCP)为主介面来控制设备的控制与消息通道,如设备发现总是在#0上执行,以确保设备使用不同的IP位址而不被多次发现。其他介面只支援附加的流通道,如发送或接收GVSP资料包。只能在#0中使用FORCEIP消息,其他介面必须使用静态IP、DHCP或LLA来获取其IP配置资讯。
可以认为ML配置中的一个连结就是一个LAG。若支援多链路配置,必须在SCPx寄存器中指定流通道使用的具体介面,其network_interface_index栏位在流通道与网路介面间提供了映射机制,如果映射採用硬编码,则该栏位唯读。
允许将每个网路介面视为一个不同的GigE Vision设备,则每个介面是独立的且具有合适的资源,这等价于将多个设备组合成一个单元。
负载平衡:网际协定IP会设计好一个路由使资料包到达接收端的正确介面上。在ML中,为达到负载平衡,可分别将多个流通道一一关联到不同的链路,以平衡这些链路所需的整体网路频宽。
1.1.3 链路聚合组配置LAG
IEEE 802.1AX标準规範了LAG的相关特性。该标準下的电缆乙太网交换机遵守IEEE规範,这样可能不会平衡负载GEV流输送到多个外向埠上,这些埠通常使用Ethernet帧的头部资讯(有时为IP头)来作为其分配演算法的输入参数,这些交换机在GVSP中是不可见的。由于LAG显示单个MAC/IP,这些交换机不能指出怎样去分配GVSP输送,可能在某交换机的一个外向埠上就停止输送了。
网路介面:只允许有一个聚合器,因此,所有与LAG关联的活动连结均绑定到该聚合器上。若支援链路聚合配置,设备只允许静态和动态LAG两个配置中有一个聚合器,且其应该使用与LAG相关的具有最小编号物理网路介面的MAC位址。故在引导寄存器中,只有一个“虚拟”网路介面可见。
GVCP影响:一个GVCP通道必须总是在LAG同一物理链路上被发送。
GVSP影响:定义比较宽鬆,使用round-robin分配演算法平衡网路负载。首个流资料包可以在该聚合器的任意介面上传送,也可在新的资料块边界上重启一个round-robin新迴圈。
静态LAG和动态LAG:两者唯一区别在于IEEE 802.1AX的LACP协定的使用。静态LAG用于增加流的有效频宽,假定这些链路的所有电缆走向同一目的地(如多埠NIC);但如果佈线不正确,LACP协定用来确保系统能正确绑定属于同一互连的物理链路,对于动态LAG,其保证了一个聚合器中所有连结都在同一伙伴间。
LAG事件:由于聚合组中的一个物理链路连接上或断开,而引起聚合速度改变时,设备应发送一个GEV_EVENT_LINK_SPEED_CHANGE事件。
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