GigE Vision 2.0的使用說(shuō)明書

　　GigE Vision 是一種通信介面標(biāo)準(zhǔn)，可用于各種網(wǎng)路拓?fù)渖系囊曈X軟體與視頻流設(shè)備間的交互。該標(biāo)準(zhǔn)是基于UDP/IP協(xié)議體系，并構(gòu)成了Gige Vision 協(xié)議（工作在應(yīng)用層，包括GVCP和GVSP兩個(gè)協(xié)議）。需要的設(shè)備包括IP網(wǎng)路上各種軟硬體攝像機(jī)、處理器、路由器等。本說(shuō)明中，設(shè)備指的是一個(gè)GigE Vision相容的可控設(shè)備，而應(yīng)用程式指運(yùn)行在一臺(tái)主機(jī)上的一個(gè)與GigE Vision相容的控制程式。

　　本說(shuō)明分叁部分，即設(shè)備發(fā)現(xiàn)、GVCP協(xié)定和引導(dǎo)寄存器，分別在對(duì)應(yīng)的章節(jié)中介紹。

　　第1章 設(shè)備發(fā)現(xiàn)

　　PC在接入設(shè)備時(shí)，需要一種機(jī)制發(fā)現(xiàn)設(shè)備，即鏈路選擇、IP位址配置、設(shè)備枚舉。

　　1.1 鏈路選擇

　　設(shè)備在接入PC后，需要確定所有通信鏈路哪些是可用的，然后與PC端協(xié)調(diào)選擇相應(yīng)速率的鏈路。共提供了4種不同類型的物理鏈路配置：

　?、?單鏈路配置SL

　?、?多鏈路配置ML

　?、?靜態(tài)鏈路聚合組配置sLAG

　　④ 動(dòng)態(tài)鏈路聚合組配置dLAG

　　其中，頭2個(gè)配置中，每個(gè)物理鏈路介面都有1個(gè)不同的IP位址；對(duì)于后2個(gè)配置，物理介面經(jīng)過(guò)重組后，只有1個(gè)IP位址在程式中可見，物理鏈路的分組在MAC層執(zhí)行，對(duì)于應(yīng)用軟體是透明的。

　　1.1.1 單鏈路配置

　　最簡(jiǎn)單的配置，所有的流通道加到一個(gè)有效物理鏈路上，所有設(shè)備必須支援SL配置。

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　　1.1.2 多鏈路配置

　　一個(gè)設(shè)備必須最多支援4個(gè)不同的網(wǎng)路介面。介面#0（唯一支援GVCP）為主介面來(lái)控制設(shè)備的控制與消息通道，如設(shè)備發(fā)現(xiàn)總是在#0上執(zhí)行，以確保設(shè)備使用不同的IP位址而不被多次發(fā)現(xiàn)。其他介面只支援附加的流通道，如發(fā)送或接收GVSP資料包。只能在#0中使用FORCEIP消息，其他介面必須使用靜態(tài)IP、DHCP或LLA來(lái)獲取其IP配置資訊。

　　可以認(rèn)為ML配置中的一個(gè)連結(jié)就是一個(gè)LAG。若支援多鏈路配置，必須在SCPx寄存器中指定流通道使用的具體介面，其network_interface_index欄位在流通道與網(wǎng)路介面間提供了映射機(jī)制，如果映射採(cǎi)用硬編碼，則該欄位唯讀。

　　允許將每個(gè)網(wǎng)路介面視為一個(gè)不同的GigE Vision設(shè)備，則每個(gè)介面是獨(dú)立的且具有合適的資源，這等價(jià)于將多個(gè)設(shè)備組合成一個(gè)單元。

　　負(fù)載平衡：網(wǎng)際協(xié)定IP會(huì)設(shè)計(jì)好一個(gè)路由使資料包到達(dá)接收端的正確介面上。在ML中，為達(dá)到負(fù)載平衡，可分別將多個(gè)流通道一一關(guān)聯(lián)到不同的鏈路，以平衡這些鏈路所需的整體網(wǎng)路頻寬。

　　1.1.3 鏈路聚合組配置LAG

　　IEEE 802.1AX標(biāo)準(zhǔn)規(guī)範(fàn)了LAG的相關(guān)特性。該標(biāo)準(zhǔn)下的電纜乙太網(wǎng)交換機(jī)遵守IEEE規(guī)範(fàn)，這樣可能不會(huì)平衡負(fù)載GEV流輸送到多個(gè)外向埠上，這些埠通常使用Ethernet幀的頭部資訊（有時(shí)為IP頭）來(lái)作為其分配演算法的輸入參數(shù)，這些交換機(jī)在GVSP中是不可見的。由于LAG顯示單個(gè)MAC/IP，這些交換機(jī)不能指出怎樣去分配GVSP輸送，可能在某交換機(jī)的一個(gè)外向埠上就停止輸送了。

　　網(wǎng)路介面：只允許有一個(gè)聚合器，因此，所有與LAG關(guān)聯(lián)的活動(dòng)連結(jié)均綁定到該聚合器上。若支援鏈路聚合配置，設(shè)備只允許靜態(tài)和動(dòng)態(tài)LAG兩個(gè)配置中有一個(gè)聚合器，且其應(yīng)該使用與LAG相關(guān)的具有最小編號(hào)物理網(wǎng)路介面的MAC位址。故在引導(dǎo)寄存器中，只有一個(gè)“虛擬”網(wǎng)路介面可見。

　　GVCP影響：一個(gè)GVCP通道必須總是在LAG同一物理鏈路上被發(fā)送。

　　GVSP影響：定義比較寬鬆，使用round-robin分配演算法平衡網(wǎng)路負(fù)載。首個(gè)流資料包可以在該聚合器的任意介面上傳送，也可在新的資料塊邊界上重啟一個(gè)round-robin新迴圈。

　　靜態(tài)LAG和動(dòng)態(tài)LAG：兩者唯一區(qū)別在于IEEE 802.1AX的LACP協(xié)定的使用。靜態(tài)LAG用于增加流的有效頻寬，假定這些鏈路的所有電纜走向同一目的地（如多埠NIC）；但如果佈線不正確，LACP協(xié)定用來(lái)確保系統(tǒng)能正確綁定屬于同一互連的物理鏈路，對(duì)于動(dòng)態(tài)LAG，其保證了一個(gè)聚合器中所有連結(jié)都在同一伙伴間。

　　LAG事件：由于聚合組中的一個(gè)物理鏈路連接上或斷開，而引起聚合速度改變時(shí)，設(shè)備應(yīng)發(fā)送一個(gè)GEV_EVENT_LINK_SPEED_CHANGE事件。