多級抗毀交換結構裝置的製作方法

2023-07-01 09:22:01

專利名稱：多級抗毀交換結構裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信網絡領域中的一種多級抗毀交換結構裝置，特別適用於高低端交
換式路由器、交換機等數據設備中作交換結構設備。
背景技術：
隨著通信網絡規模的不斷擴大和應用範圍的不斷拓展，人們對網絡的依賴性越來 越大，網絡節點作為網絡的核心設備，對其可靠性的要求也越來越高。特別是對於網絡要求 較高的應用場合，如何保證通信業務的不間斷，提高設備的可靠性及抗毀性，成為當前交換 式路由器等設備需要解決的關鍵問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於避免上述背景技術中的不足之處而提供一種基 於多個交換平面、多條物理連接及多個交換卡的多級抗毀交換結構裝置，本發明還具有可 靠性高和多級抗毀的特點，與整個網絡的抗毀性設計相結合能夠將網絡故障帶來的損失減 到最小。 本發明所要解決的技術問題由下列技術方案實現 本發明包括第1至第8交換接入模塊101-1至101-8、第1至第2交換核心模塊 102-1至102-2，第1、第2時鐘模塊103-1、 103-2，第1交換核心模塊102-1或第2交換核 心模塊102-2均由第1至第8交換平面201至208組成； 所述的第1至第8交換接入模塊101-1至101-8各出埠 17腳分別與網絡處理 器Al至A8埠連接，各入埠 18腳分別與網絡處理器Bl至B8埠連接，接收或發送數 據報文；第1至第8交換接入模塊101-1至101-8各出入埠 1至8腳通過高速CML差分 線分別與第1交換核心模塊102-1中的第1至第8交換平面201至208各出入埠第1至 第8腳連接，相互接收和發送定長信元；第1至第8交換接入模塊101-1至101-8各出入端 口 9至16腳通過高速CML差分線分別與第2交換核心模塊102-2中的第1至第8交換平 面201至208各出入埠第1至第8腳連接，相互接收和發送定長信元；
所述的第1、第2交換核心模塊102-l、102-2各入埠 9腳分別與第1、第2時鐘 模塊103-1、 103-2各出埠 1腳連接，第1、第2時鐘模塊103-1、 103-2分別為第1、第2交 換核心模塊102-l、102-2中的第1至第8交換平面201至208提供時鐘信號。
本發明第1至第8交換接入模塊101-1至101-8的每個交換接入模塊101均包括 SPI4. 2接口模塊305、數據緩存模塊306、路由轉發模塊307、輸入處理模塊308、調度模塊 309、輸出處理模塊310、交換接口模塊311 ; 所述的SPI4. 2接口模塊305出埠 3腳與網絡處理器A埠連接，入埠 4腳與 網絡處理器B埠連接，接收或發送數據報文；SPI4. 2接口模塊305出埠 1腳與輸入處 理模塊308入埠 1腳連接，將數據包傳遞給輸入處理模塊308 ;SPI4. 2接口模塊305入端 口 2腳與輸出處理模塊310出埠 1腳連接，接收處理完成的數據包；
所述的輸入處理模塊308出入埠 2腳與數據緩存模塊306出入埠 1腳連接， 數據緩存模塊306緩存及釋放輸入處理模塊308的數據包；輸入處理模塊308出入埠 3 腳與路由轉發模塊307出入埠 l腳連接，相互進行路由查找及轉發；輸入處理模塊308入 埠 4腳與調度模塊309出埠 1腳連接，輸入處理模塊308接收調度模塊309的調度信 息並進行隊列調度；輸入處理模塊308出埠 5腳與交換接口模塊311入埠 1腳連接，輸 入處理模塊308將定長信元發送給交換接口模塊311 ; 所述的輸出處理模塊310出埠 2腳與調度模塊309入埠 2腳連接，輸出處理 模塊310將輸出標籤發送給調度模塊309 ;輸出處理模塊310入埠 3腳與交換接口模塊 311出埠 2腳連接，交換接口模塊311將交換後的定長信元發送給輸出處理模塊310 ;
所述的交換接口模塊311出入埠 3腳、4腳與第1交換核心模塊102-1入出埠 連接，出入埠 5腳、6腳與第2交換核心模塊102-2入出埠連接，相互發送和接收定長信 元。
本發明相比背景技術具有如下優點 1.本發明交換核心模塊102由8個交換平面201至208組成，8個交換平面201 至208負載均衡，獨立工作，當某個交換平面201至208不能正常工作時，信元會自動轉移 到其它正常的交換平面201至208上，保證信元的正常交換，提高交換核心模塊102可靠性 和抗毀性。 2.本發明交換接入模塊101與交換核心模塊102之間採用多條CML差分線連接， 當其中的某條差分線不能正常工作時，信元會自動轉移到其它正常工作的差分線上，使數 據繞過有缺陷的連接，提高交換結構的可靠性和抗毀性。 3.本發明由第1、第2交換核心模塊102同時進行信元交換，當第1交換核心模塊 102不能正常工作時，信元會自動轉移到第2交換核心模塊102上，保證信元的正常交換，提 高系統的可靠性和抗毀性。


圖1是本發明的電原理邏輯方框圖。 圖2是本發明交換接入模塊101的電原理邏輯方框圖。
具體實施例方式
參照圖1至圖2，本發明由第1至第8交換接入模塊101-1至101-8、第1、第2交 換核心模塊102-1、102-2，第1、第2時鐘模塊103-1、103-2，第1交換核心模塊102-1或第 2交換核心模塊102-2均由第1至第8交換平面201至208組成，實施例各部件按圖1邏輯 方框圖連接線路，其中第1至第8交換平面201至208分別通過8條速率為3. 124Gbps的 CML差分線與第1至第8交換接入模塊101-1至101-8連接，第1至第8交換平面201至 208與第1至第8交換接入模塊101-1至101-8之間通過差分線傳遞消息，根據消息確定 相互之間的連接是否正常，同時，根據消息確定上下行關係，建立路由表索引信元交換；第 1至第8交換平面201至208中任意一個都能夠獨立實現信元的交換功能，即進入到任意某 個交換平面201至208的信元必然由此交換平面201至208交換出去；第1至第8交換接 入模塊101-1至101-8通過第1至第8條CML差分線與第1交換核心模塊102-1的第1至第8交換平面201至208連接，通過第9至第16條CML差分線與第2交換核心模塊102-2 的第1至第8交換平面201至208連接，第1至第8交換接入模塊101-1至101-8與第1、 第2交換核心模塊102-1、 102-2之間通過消息確認工作狀態，選擇工作模式，實施例交換核 心模塊102採用Dune公司的FE200M型晶片製作。 本發明第1、第2時鐘模塊103-l、103-2分別為第1、第2交換核心模塊102_1、 102-2中的第1至第8交換平面201至208提供時鐘信號，實施例時鐘模塊103採用高精度 時鐘配合Micrel公司的SY100EP111U型晶片製作。 本發明交換接入模塊101作用為將從SPI4. 2接口接收來的數據包進行排隊與調 度，分割成定長信元後發送給交換核心模塊102進行交換，將從交換核心模塊102接收到的 定長信元進行重組，恢復成數據包後排隊，由SPI4. 2接口發送出去；交換接入模塊IOI包括 SPI4. 2接口模塊305、數據緩存模塊306、路由轉發模塊307、輸入處理模塊308、調度模塊 309、輸出處理模塊310、交換接口模塊311，圖2是交換接入模塊101實施例的電原理邏輯 方框圖，實施例接圖2連接電路，SPI4. 2接口模塊305接收和發送長度為40B 10KB大小 的數據包；數據緩存模塊306將接收到的數據包進行緩存；路由轉發模塊307存儲路由表， 為輸入處理模塊308提供路由信息；輸入處理模塊8由虛擬輸出隊列和隊列管理器組成，虛 擬輸出隊列防止在輸入埠產生隊頭阻塞，隊列管理器負責管理虛擬輸出隊列，接收來自 調度模塊309返回的令牌，並根據令牌信息將得到令牌的隊列中的數據包轉換為定長信元 發送給交換接口模塊311 ;調度模塊309根據流的特性，提供區別服務，為輸入處理模塊308 提供調度信息；輸出處理模塊310將定長信元重組成數據包，利用輸出隊列緩存數據包，利 用輸出調度器分配輸出埠帶寬，將數據包發送給SPI4. 2接口模塊305 ;交換接口模塊311 實現與交換核心模塊102之間定長信元的接收和發送，實施例交換接入模塊101中包括的 SPI4. 2接口模塊305、輸入處理模塊308、調度模塊309、輸出處理模塊310、交換接口模塊 311各部件採用Dime公司的FAP20V型晶片製作，數據緩存模塊306採用DDR-II SDRAM型 晶片製作，路由轉發模塊307採用ZBT SSRAM型晶片製作。 本發明簡要工作原理為由交換接入模塊101實現數據包的封裝重組、隊列管理 及交換控制功能；由交換核心模塊102中的交換平面201至208實現定長信元的交換。
本發明簡要安裝結構如下 本發明各部件安裝在3塊尺寸長X寬為320mmX280mm的印製板上，第 1塊印製板上安裝輸入埠 A、輸出埠 B，3塊印製板安裝在一個長X寬X高為 443mmX483mmX440mm的機箱內，組裝成本發明。
權利要求
一種多級抗毀交換結構裝置，它包括第1、第2時鐘模塊(103-1、103-2)，其特徵在於還包括第1至第8交換接入模塊(101-1至101-8)、第1、第2交換核心模塊(102-1、102-2)，第1交換核心模塊(102-1)或第2交換核心模塊(102-2)均由第1至第8交換平面(201至208)組成；所述的第1至第8交換接入模塊(101-1至101-8)各出埠17腳分別與網絡處理器A1至A8埠連接，各入埠18腳分別與網絡處理器B1至B8埠連接，接收或發送數據報文；第1至第8交換接入模塊(101-1至101-8)各出入埠1至8腳通過高速CML差分線分別與第1交換核心模塊(102-1)中的第1至第8交換平面(201至208)各出入埠第1至第8腳連接，相互接收和發送定長信元；第1至第8交換接入模塊(101-1至101-8)各出入埠9至16腳通過高速CML差分線分別與第2交換核心模塊(102-2)中的第1至第8交換平面(201至208)各出入埠第1至第8腳連接，相互接收和發送定長信元；所述的第1、第2交換核心模塊(102-1、102-2)各入埠9腳分別與第1、第2時鐘模塊(103-1、103-2)各出埠1腳連接，第1、第2時鐘模塊(103-1、103-2)分別為第1、第2交換核心模塊(102-1、102-2)中的第1至第8交換平面(201至208)提供時鐘信號。
2. 根據權利要求1所述的多級抗毀交換結構裝置，其特徵在於第1至第8交換接入 模塊(101-1至101-8)的每個交換接入模塊(101)均包括SPI4. 2接口模塊(305)、數據緩 存模塊(306)、路由轉發模塊(307)、輸入處理模塊(308)、調度模塊(309)、輸出處理模塊(310) 、交換接口模塊(311);所述的SPI4. 2接口模塊(305)出埠 3腳與網絡處理器A埠連接，入埠 4腳與網 絡處理器B埠連接，接收或發送數據報文；SPI4. 2接口模塊(305)出埠 l腳與輸入處理 模塊(308)入埠 l腳連接，將數據包傳遞給輸入處理模塊(308) ;SPI4.2接口模塊(305) 入埠 2腳與輸出處理模塊(310)出埠 1腳連接，接收處理完成的數據包；所述的輸入處理模塊(308)出入埠 2腳與數據緩存模塊(306)出入埠 l腳連接， 數據緩存模塊(306)緩存及釋放輸入處理模塊(308)的數據包；輸入處理模塊(308)出入 埠 3腳與路由轉發模塊(307)出入埠 1腳連接，相互進行路由查找及轉發；輸入處理 模塊(308)入埠 4腳與調度模塊(309)出埠 l腳連接，輸入處理模塊(308)接收調度 模塊(309)的調度信息並進行隊列調度；輸入處理模塊(308)出埠 5腳與交換接口模塊(311) 入埠 l腳連接，輸入處理模塊(308)將定長信元發送給交換接口模塊(311); 所述的輸出處理模塊(310)出埠 2腳與調度模塊(309)入埠 2腳連接，輸出處理模塊(310)將輸出標籤發送給調度模塊(309);輸出處理模塊(310)入埠 3腳與交換接 口模塊(311)出埠 2腳連接，交換接口模塊(311)將交換後的定長信元發送給輸出處理 模塊(310);所述的交換接口模塊(311)出入埠 3腳、4腳與第1交換核心模塊(102-1)入出埠 連接，出入埠5腳、6腳與第2交換核心模塊(102-2)入出埠連接，相互發送和接收定長 信元。
全文摘要
本發明公開了一種多級抗毀交換結構裝置，它涉及通信網絡領域中網絡核心節點多級抗毀交換結構的交換式路由設備。它由8個交換接入模塊、2個交換核心模塊、2個時鐘模塊組成，每個交換核心模塊又由8個交換平面構成。各交換平面獨立工作，交換核心模塊與交換接入模塊採用多條物理連接；交換核心模塊採用定長信元交換、多平面單級交換技術等通信網絡交換技術實現數據多級抗毀交換。本發明具有可靠性高、多級抗毀的優點，特別適用於高低端交換式路由器、交換機等數據設備中作交換結構設備。
文檔編號H04L12/04GK101795201SQ201010101978
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者周三友, 周玉娟, 孫士勇, 康賓, 張之義, 李吉良, 李鑫, 王曉蘋, 胡廣文, 趙增輝 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所