數據交換系統和方法
2023-07-22 12:23:41 1
專利名稱：數據交換系統和方法
技術領域：
本發明實施例涉及通信技術領域，尤其涉及一種數據交換系統和方法。
背景技術：
數據中心用於容納計算機系統和相關的組件，如通信和存儲系統，是企業信息化的重要基礎設施。數據中心運行基於IP協議的通信網絡，主要包括接入交換機，用於接入不同的伺服器，比如應用伺服器，資料庫伺服器，Web伺服器等；匯聚交換機，用於將多個接入交換機之間並以上聯到核心交換機；核心交換機，用於提供高速的交換骨幹線路。近年來推行數據中心網絡架構扁平化，去掉了中間的匯聚交換機，從而整個數據中心的交換系統由接入交換機和核心交換機組成兩層架構。基於現有的交換系統，雖然接入交換機和核心交換機都具有用戶側接口，但為了同時滿足帶寬需求和報文的高速交換， 需要通過接入交換機中的用戶側接口接收伺服器發送的報文，並將接入交換機的物理層 Phy晶片接口與核心交換機的物理層Phy晶片接口互聯，從而使得報文經過接入交換機和核心交換機中的物理層Phy晶片與數據鏈路層Switch晶片的多次處理後能夠通過核心交換機的Fabric晶片實現高速交換。但是，基於接入交換機和核心交換機通過物理層Phy晶片接口互聯的交換系統， 使得在實現報文交換的過程中報文需要經過多次物理層與數據鏈路層的處理，大大增大了報文轉發的延遲，降低了數據中心的通信能力。
發明內容
針對現有技術的上述缺陷，本發明實施例提供一種數據交換系統和方法。本發明實施例一方面提供一種數據交換系統，包括伺服器、接入交換機和核心交換機，其中，所述接入交換機包括至少一個物理層處理晶片、所述核心交換機包括至少一個報文交換晶片，其中，至少一個所述物理層處理晶片與至少一個所述報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接，所述物理層處理晶片與所述伺服器相連接；所述物理層處理晶片，用於根據物理層-數據鏈路層轉換協議對所述伺服器發送的報文的格式進行從源協議到目標協議的轉換；所述數據鏈路層處理晶片，用於根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理；所述報文交換晶片，用於對接收到的報文進行交換。本發明實施例另一方面提供一種數據交換方法，包括所述物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對伺服器發送的報文的格式進行從物理層協議到數據鏈路層協議的轉換處理，並發送給所述數據鏈路層處理晶片，以供所述數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理後， 直接通過所述報文交換晶片對接收到的報文進行交換；
或者，所述數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對所述報文交換晶片發送的報文進行對應的處理後發送給所述物理層處理晶片，以供所述物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對所述數據鏈路層處理晶片發送的報文的格式進行從數據鏈路層協議到物理層協議的轉換處理，並發送給所述伺服器。本發明提供的數據交換系統和方法，通過將接入交換機中的物理層處理晶片與伺服器相連，並且將位於接入交換機中的至少一個物理層處理晶片與位於核心交換機中的至少一個報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接，使得接入交換機的物理層處理晶片對伺服器發送的報文的格式進行從物理層協議到數據鏈路層協議的轉換處理後，再通過數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對報文進行對應的處理後直接通過報文交換晶片進行交換。而現有技術中基於接入交換機和核心交換機通過物理層處理晶片接口互聯的交換系統，使得伺服器向接入交換機發送報文後，先經過接入交換機中的物理層處理晶片(Phy晶片)-數據鏈路層處理晶片(Switch晶片)-物理層處理晶片的處理後發送到核心交換機中的物理層處理晶片-數據鏈路層處理晶片進行處理後，才能通過核心交換機的報文交換晶片(Fabric晶片)實現報文高速交換，因此，與現有技術相比，基於本發明實施例提供的數據交換系統所進行的報文交換過程僅僅通過接入交換機中的物理層處理晶片進行一次處理後再經過數據鏈路層處理晶片的一次處理，直接通過報文交換晶片進行交換，從而實現了數據中心對報文交換處理流程的優化，減小了報文轉發的延遲，提高了數據中心的通信能力。
圖I為本發明數據交換系統一個實施例的結構示意圖；圖2為應用圖I所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文正向處理的流程圖；圖3為應用圖I所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文反向處理的流程圖；圖4為現有技術中的數據交換系統；圖5為本發明數據交換系統另一實施例的結構示意圖；圖6為應用圖5所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文正向處理的流程圖；圖7為應用圖5所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文反向處理的流程圖；圖8為本發明提供的將數據鏈路層處理晶片置於接入交換機中的數據交換系統；圖9為本發明提供的將數據鏈路層處理晶片置於核心交換機中的數據交換系統；圖10為圖9所示的數據交換系統在小容量應用場景下的結構示意圖；圖11為圖8所示的數據交換系統在大容量應用場景下的結構示意圖。
具體實施例方式圖I為本發明數據交換系統一個實施例的結構示意圖，如圖I所示，該系統包括
伺服器I、接入交換機2和核心交換機3，接入交換機2包括至少一個物理層處理晶片21、核心交換機3包括至少一個報文交換晶片31，其中，至少一個物理層處理晶片21與至少一個報文交換晶片31之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片41相連接，接入交換機2中的物理層處理晶片21與伺服器I相連接。其中，物理層處理晶片21用於根據物理層-數據鏈路層轉換協議對伺服器I發送的報文的格式進行從源協議到目標協議的轉換；數據鏈路層處理晶片41用於根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理；報文交換晶片31用於對接收到的報文進行交換。針對圖I所示的數據交換系統所進行的數據交換方法包括對報文從伺服器到報 文交換晶片的正向處理過程和從報文交換晶片到伺服器的反向處理過程，圖2和圖3分別對報文的正向處理過程和反向處理過程進行詳細描述；圖2為應用圖I所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文正向處理的流程圖，具體包括步驟100，物理層處理晶片對伺服器發送的報文的格式進行轉換處理，並發送給數據鏈路層處理晶片；物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對伺服器發送的報文的格式進行從物理層協議到數據鏈路層協議的轉換處理，並發送給數據鏈路層處理晶片。步驟101，數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理後，直接通過報文交換晶片對接收到的報文進行交換。數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理，需要說明的是，本領域普通技術人員可以理解的是在數據鏈路層根據具體的應用需求對報文的具體處理過程不同，比如報文的緩存、分類等，對於基於分組的報文交換，還需要將報文劃分為一個個的分組，並且將分組送入交換矩陣進行轉發。當數據鏈路層處理晶片處理完成後，直接將處理後的報文發送至核心交換機中的報文交換晶片，從而報文交換晶片對接收到的報文進行交換。圖3為應用圖I所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文反向處理的流程圖，具體包括步驟200，數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對報文交換晶片發送的報文進行對應的處理後發送給物理層處理晶片；報文交換晶片將接收到的其餘網元設備發送的報文發送到數據鏈路層處理晶片中，從而數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對報文交換晶片發送的報文進行對應的處理，比如報文的緩存、分類等，對於基於分組的報文交換，需要對接收到的分組重新組裝成報文，數據鏈路層處理晶片處理完成後發送給接入交換機中的物理層處理晶片。步驟201，物理層處理晶片對數據鏈路層處理晶片發送的報文的格式進行轉換處理後發送給伺服器。物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對數據鏈路層處理晶片發送的報文的格式進行從數據鏈路層協議到物理層協議的轉換處理，並發送給伺服器。圖4為現有技術中的數據交換系統，如圖4所示，現有技術中的數據交換系統為了同時滿足帶寬需求和報文的高速交換，從而將接入交換機的物理層晶片(Phy晶片)接口與核心交換機的物理層晶片(Phy晶片)接口通過CoaXPress(CXP)接口互聯，其中，CXP接口是一種為視頻傳輸和圖像傳輸建立的非對稱的高速點對點串行通信標準，可擴展單個或多個同軸電纜。它擁有一個高速下行可達每6. 25gbps視頻、圖像、數據通道，和一個上行20mbps通信、控制通道。由此可知，伺服器向接入交換機發送的報文，先經過接入交換機中的物理層處理晶片(Phy晶片)-數據鏈路層處理晶片(Switch晶片)-物理層處理晶片 (Phy晶片)的處理後通過CXP接口到達核心交換機，再經過核心交換機中的物理層處理晶片(Phy晶片)_數據鏈路層處理晶片(Switch晶片)進行處理後，才能通過核心交換機中的報文交換晶片(Fabric晶片)實現報文高速交換。從而使得在實現報文高速交換的過程中需要對報文經過多次物理層與數據鏈路層的處理，大大增大了報文交換的時間。綜上所述，與圖4所示現有的數據交換系統相比，本實施例提供的數據交換系統， 通過將接入交換機中的至少一個物理層處理晶片與核心交換機中的至少一個報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接，使得伺服器向接入交換機發送的報文，僅僅通過接入交換機中的物理層處理晶片進行一次處理後再經過數據鏈路層處理晶片的一次處理，直接通過核心交換機中的報文交換晶片進行高速交換，從而實現了數據中心對報文交換處理流程的優化，減小了報文轉發的延遲，提高了數據中心的通信能力。圖5為本發明數據交換系統另一實施例的結構示意圖，如圖5所示，基於圖I所示實施例，核心交換機3還包括N級報文交換晶片組，其中，N級報文交換晶片組包括至少兩個第N級報文交換晶片，其中，至少一個報文交換晶片通過背板接口與N級報文交換晶片組中的第一級報文交換晶片相連接，N級報文交換晶片組中的各級報文交換晶片之間通過背板接口相連接。其中，報文交換晶片31還用於對接收到的報文向N級報文交換晶片組中的第一級報文交換晶片進行轉發；N級報文交換晶片組中的前N-I級報文交換晶片用於對接收到的報文進行轉發，第N級報文交換晶片用於對接收到的報文進行交換。需要說明的是， N的具體個數可以根據系統的應用需要進行設置，本實施例對此不加以限制，圖5所示實施例是以N = I為例進行具體說明，即至少包括兩個第一級報文交換晶片32，其中，報文交換晶片31還用於對接收到的報文向第一級報文交換晶片32進行轉發；第一級報文交換晶片 32用於對接收到的報文進行交換。針對圖5所示的數據交換系統所進行的數據交換方法包括對報文從伺服器到第一級報文交換晶片的正向處理過程和從第一級報文交換晶片到伺服器的反向處理過程，圖 6和圖7分別對報文的正向處理過程和反向處理過程進行詳細描述；圖6為應用圖5所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文正向處理的流程圖，具體包括步驟300，物理層處理晶片對伺服器發送的報文的格式進行轉換處理，並發送給數據鏈路層處理晶片；物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對伺服器發送的報文的格式進行從物理層協議到數據鏈路層協議的轉換處理，並發送給數據鏈路層處理晶片。步驟301，數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理後，直接發送到報文交換晶片；
數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理，比如報文的緩存、分類等，對於基於分組的報文交換，還需要將報文劃分為一個個的分組，並且將分組送入交換矩陣進行轉發。當數據鏈路層處理晶片處理完成後，直接將處理後的報文發送至核心交換機中的報文交換晶片。 步驟302，報文交換晶片向第一級報文交換晶片發送數據鏈路層處理晶片發送的報文，以通過第一級報文交換晶片進行報文的高速交換。報文交換晶片通過背板接口向第一級報文交換晶片轉發所接收到的數據鏈路層處理晶片發送的報文，由於一個報文交換晶片可以向至少兩個第一級報文交換晶片轉發報文，從而通過更多的第一級報文交換晶片可以實現更多報文的高速交換。因此，與圖4所示實施例相比，本實施例中的報文交換晶片用於轉發報文，第一級報文交換晶片實現報文的高速交換，不同於圖4所示實施例中直接由報文交換晶片實現報文的高速交換，提高系統的處理容量。圖7為應用圖5所示的數據交換系統所進行的數據交換方法中報文反向處理的流程圖，具體包括步驟400，第一級報文交換晶片接收其餘網元設備發送的報文發送給報文交換晶片，以通過報文交換晶片轉發給數據鏈路層處理晶片；由於一個報文交換晶片連接至少兩個第一級報文交換晶片，從而通過第一級報文交換晶片可以接收更多的其餘網元設備發送的報文，第一級報文交換晶片將接收到的報文通過報文交換晶片轉發給數據鏈路層處理晶片。步驟401，數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對報文交換晶片發送的報文進行對應的處理後發送給物理層處理晶片；數據鏈路層處理晶片接收到報文交換晶片發送的報文後，根據報文處理策略對報文進行對應的處理，比如報文的緩存、分類等，對於基於分組的報文交換，需要對接收到的分組重新組裝成報文，數據鏈路層處理晶片處理完成後發送給接入交換機中的物理層處理
-H-* I I
心/T O步驟402，物理層處理晶片對數據鏈路層處理晶片發送的報文的格式進行轉換處理後發送給伺服器。物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對數據鏈路層處理晶片發送的報文的格式進行從數據鏈路層協議到物理層協議的轉換處理，並發送給伺服器。本實施例提供的數據交換系統，通過將接入交換機中的至少一個物理層處理晶片與核心交換機中的至少一個報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接，並且將至少一個報文交換晶片與核心交換機中的至少兩個第一級報文交換晶片相連接，使得伺服器向接入交換機發送的報文，僅僅通過接入交換機中的物理層處理晶片進行一次處理後再經過數據鏈路層處理晶片的一次處理，直接通過核心交換機中的報文交換晶片轉發給第一級報文交換晶片，並通過第一級報文交換晶片對更多的報文進行高速交換， 從而實現了數據中心對報文交換處理流程的優化，減小了報文轉發的延遲的同時，還增大了系統容量，並且可以根據系統的容量靈活的調整系統配置，進一步地提高了數據中心的通信能力。針對圖1，圖5所示的數據交換系統實施例中虛線部分所示的數據鏈路層處理晶片，可以根據實際的應用需要將數據鏈路層處理晶片置於接入交換機中或置於核心交換機中，根據應用需要不同，各晶片之間的連接可以應用不同的接口，舉例說明如下方式一將數據鏈路層處理晶片41置於接入交換機2中，使得接入交換機2至少包括一個數據鏈路層處理晶片41 ；具體地，接入交換機2中的至少一個物理層處理晶片21通過SFP+接口與伺服器I 相連接，物理層處理晶片21通過XAUI接口和/或RXAUI接口與接入交換機2中的至少一個數據鏈路層處理晶片41相連接；數據鏈路層處理晶片41通過CXP接口或高速接口與核心交換機3中的至少一個報文交換晶片31相連接。 方式二 將數據鏈路層處理晶片41置於核心交換機3中，使得核心交換機3至少包括一個數據鏈路層處理晶片41 ；具體地，接入交換機2中的至少一個物理層處理晶片21通過SFP+接口與伺服器I 相連接，物理層處理晶片21通過XAUI接口和/或RXAUI接口與核心交換機3中的至少一個數據鏈路層處理晶片41相連接；數據鏈路層處理晶片41通過背板接口或CXP接口或高速接口與核心交換機3中的至少一個報文交換晶片31相連接。綜上所述，為了更清楚的說明應用本發明實施例提供的數據交換系統所進行的數據交換方法，下面通過圖8和圖9所示的具體應用場景為例進行詳細描述。圖8為本發明提供的將數據鏈路層處理晶片置於接入交換機中的數據交換系統， 應用圖8所示的數據交換系統所進行的報文交換處理過程具體如下具體地，圖8所示的數據交換系統中的接入交換機的用戶側接口是SFP+接口用來連接伺服器，接入交換機中的多個IOG Phy晶片(相當於上述實施例中的物理層處理晶片)通過SFP+接口接收伺服器發送的報文。接入交換機包括多個Swtich晶片(相當於上述實施例中的數據鏈路層處理晶片)，Swtich晶片通過XAUI和/或RXAUI接口接收IOG Phy晶片發送的報文，用來實現對報文的處理，比如報文的緩存、分類、處理等。每片Swtich晶片有8個CXP接口，需要注意的是，CXP接口與SFP+接口不在同一個面，可以放置在接入交換機的背面，方便布線。處理報文後每片Swtich晶片具有32路差分信號Serdes並且將該32路差分信號平均分配到 8個CXP接口上，使每個CXP接口上具有4路Serdes。每片Swtich晶片通過CXP接口上鏈到核心交換中的Fabric晶片(相當於上述實施例中的報文交換晶片)上。核心交換機中的每個Fabric晶片具有10個CXP接口，每個Fabric晶片有128路 Serdes (比如Broadcom公司的BCM88750)，其中64路用於前面板接口，64路用於背板連接， 因為64不能被10整除，因此只使用了其中的60路，從而每片Fabric晶片到每個CXP接口上有6路的Serdes，在機箱後面部分的交換板可以採用N級Fabric晶片組(本實施例中以N = 2為例進行說明，相當於上述實施例中的N級報文交換晶片組中的第一級報文交換晶片),Fabric晶片通過背板連接器與第一級Fabric晶片相連接,每片第一級Fabric晶片具有128路Serdes和8個背板連接器，該128路Serdes平均分配到這8個背板連接器上， 每個背板連接器為16路Serdes。綜上所述，通過本實施例提供的數據交換系統，伺服器發送的報文通過接入交換機中的IOG Phy晶片和Swtich晶片對報文的處理後，直接通過CXP接口發送到核心交換機中的Fabric晶片，並通過背板連接器到第一級Fabric晶片,通過Fabric晶片和第一級 Fabric晶片實現對報文的高速交換。從而實現了數據中心對報文交換處理流程的優化，減小了報文轉發的延遲的同時，還增大了系統容量，最大限度地提高數據中心的通信能力。圖9為本發明提供的將數據鏈路層處理晶片置於核心交換機中的數據交換系統， 應用圖9所示的數據交換系統所進行的報文交換處理過程具體如下具體地，圖9所示的數據交換系統中的接入交換機的用戶側接口是SFP+接口用來連接伺服器，接入交換機中的多個IOG Phy晶片(相當於上述實施例中的物理層處理晶片)通過SFP+接口接收伺服器發送的報文。核心交換機包括多個Swtich晶片(相當於上述實施例中的數據鏈路層處理晶片)，Swtich晶片通過XAUI和/或RXAUI接口接收IOG Phy晶片發送的報文，用來實現對報文的處理，比如報文的緩存、分類、處理等。每片Swtich晶片有8個CXP接口，需要注意的是，CXP接口與SFP+接口不在同一個面，可以放置在接入交換機的背面，方便布線。處理報文後每片Swtich晶片具有32路差分信號Serdes並且將該32路差分信號平均分配到 8個CXP接口上，使每個CXP接口上具有4路Serdes。每片Swtich晶片通過CXP接口上鏈到核心交換中的Fabric晶片(相當於上述實施例中的報文交換晶片)上。
核心交換機中的每個Fabric晶片具有10個CXP接口，每個Fabric晶片有128路 Serdes (比如Broadcom公司的BCM88750)，其中64路用於前面板接口，64路用於背板連接， 因為64不能被10整除，因此只使用了其中的60路，從而每片Fabric晶片到每個CXP接口上有6路的Serdes。在機箱後面部分的交換板可以採用N級Fabric晶片組(本實施例中以N = 2為例進行說明，相當於上述實施例中的N級報文交換晶片組中的第一級報文交換晶片),Fabric晶片通過背板連接器與第一級Fabric晶片相連接,每片第一級Fabric晶片具有128路Serdes和8個背板連接器，該128路Serdes平均分配到這8個背板連接器上， 每個背板連接器為16路Serdes。綜上所述，通過本實施例提供的數據交換系統，伺服器發送的報文通過接入交換機中的IOG Phy晶片對報文的處理後，直接通過ΧΑΠ和/或RXAUI接口發送到核心交換機中的Swtich晶片，Swtich晶片通過CXP接口連接到核心交換機的Fabric晶片，Fabric晶片通過背板連接器連接第一級Fabric晶片，從而通過第一級Fabric晶片實現對報文的高速交換。從而實現了數據中心對報文交換處理流程的優化，減小了報文轉發的延遲的同時， 還增大了系統容量，最大限度地提高數據中心的通信能力。針對圖8和圖9所示的實施例，需要注意的是，針對不同的系統容量，由接入交換機和核心交換機組成的交換系統可以根據具體的應用需要進行系統配置以及對應的連接方式，舉例說明如下圖10為圖9所示的數據交換系統在小容量應用場景下的結構示意圖，如圖10所示，對於容量相對比較小的系統，可以採用如下的連接方式核心交換機中的每根連線代表一根連接CXP接口的線纜，核心交換機上插入數據鏈路層處理晶片和報文交換晶片，由於系統容量較小，所以不插N級報文交換晶片組，將所有報文交換晶片配置成直接高速交換， 不通過後級轉發。每個數據鏈路層處理晶片上有8個上連的CXP接口，分別連接到8個報文交換晶片的CXP接口上，將經過數據鏈路層處理晶片處理後的報文直接通過報文交換晶片進行高速交換。圖11為圖8所示的數據交換系統在大容量應用場景下的結構示意圖，如圖11所示，對於容量相對比較大的系統，可以採用如下的連接方式核心交換機上插滿所有的報文交換晶片，由於處理的系統容量較大，所以插入N級報文交換晶片組，比如N = I的情況， 即N級報文交換晶片組包括第一級報文交換晶片，將所有報文交換晶片配置成通過第一級報文交換晶片進行轉發，整個系統最大支持80臺的接入交換機互聯。每個數據鏈路層處理晶片上有8個上連的CXP接口，分別連接到8個核心交換機的CXP接口上，因為每個核心交換機的面板最多 支持10*8 = 80個CXP接口，所以整個系統最多可以支持80臺的接入交換機，如果每臺接入交換機有48個SFP+接口，那麼整個系統可以支持48*80 = 3840個SFP+ 接口的線速轉發。進一步地，如果系統的容量介於圖10與圖11所示實施例提到的系統容量之間，那麼可以減少核心交換機的數量，或者，如果系統的容量更大，通過增加核心交換機中N級報文交換晶片組中N的數量，整個系統可以支持的容量還可以更大，從而圖10，圖11的實施例可以根據系統的容量靈活的調整系統配置，滿足其不同的應用需要。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種數據交換系統，其特徵在於，包括 伺服器、接入交換機和核心交換機，其中，所述接入交換機包括至少一個物理層處理晶片、所述核心交換機包括至少一個報文交換晶片，其中，至少一個所述物理層處理晶片與至少一個所述報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接，所述物理層處理晶片與所述伺服器相連接； 所述物理層處理晶片，用於根據物理層-數據鏈路層轉換協議對所述伺服器發送的報文的格式進行從源協議到目標協議的轉換； 所述數據鏈路層處理晶片，用於根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理； 所述報文交換晶片，用於對接收到的報文進行交換。
2.根據權利要求I所述的數據交換系統，其特徵在於，所述數據鏈路層處理晶片位於所述接入交換機中； 所述至少一個所述物理層處理晶片與至少一個所述報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接包括 至少一個所述物理層處理晶片通過XAUI接口和/或RXAUI接口與至少一個數據鏈路層處理晶片相連接； 至少一個所述數據鏈路層處理晶片通過CXP接口或高速接口與至少一個所述報文交換晶片相連接。
3.根據權利要求I所述的數據交換系統，其特徵在於，所述數據鏈路層處理晶片位於所述核心交換機中； 所述至少一個所述物理層處理晶片與至少一個所述報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接包括 至少一個所述物理層處理晶片通過XAUI接口和/或RXAUI接口與至少一個所述數據鏈路層處理晶片相連接； 至少一個所述數據鏈路層處理晶片通過背板接口與至少一個所述報文交換晶片相連接。
4.根據權利要求I所述的數據交換系統，其特徵在於，所述物理層處理晶片與所述伺服器相連接包括 所述物理層處理晶片通過SFP+接口與所述伺服器相連接。
5.根據權利要求1-4任一項所述的數據交換系統，其特徵在於，所述核心交換機還包括N級報文交換晶片組，其中，所述N級報文交換晶片組包括至少兩個第N級報文交換晶片，其中，至少一個所述報文交換晶片通過背板接口與所述N級報文交換晶片組中的第一級報文交換晶片相連接，所述N級報文交換晶片組中的各級報文交換晶片之間通過所述背板接口相連接； 所述報文交換晶片，還用於對接收到的報文向所述N級報文交換晶片組中的第一級報文交換晶片進行轉發； 所述N級報文交換晶片組中的前N-I級報文交換晶片用於對接收到的報文進行轉發，第N級報文交換晶片用於對接收到的報文進行交換。
6.一種應用如權利要求I所述的數據交換系統所進行的數據交換方法，其特徵在於，包括所述物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對伺服器發送的報文的格式進行從物理層協議到數據鏈路層協議的轉換處理，並發送給所述數據鏈路層處理晶片，以供所述數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理後，直接通過所述報文交換晶片對接收到的報文進行交換； 或者，所述數據鏈路層處理晶片根據報文處理策略對所述報文交換晶片發送的報文進行對應的處理後發送給所述物理層處理晶片，以供所述物理層處理晶片根據物理層-數據鏈路層轉換協議對所述數據鏈路層處理晶片發送的報文的格式進行從數據鏈路層協議到物理層協議的轉換處理，並發送給所述伺服器。
7.根據權利要求6所述的數據交換方法，其特徵在於，所述數據鏈路層處理 晶片位於所述接入交換機中， 所述數據鏈路層處理晶片通過CXP接口或高速接口與所述報文交換晶片進行報文交互。
8.根據權利要求6所述的數據交換方法，其特徵在於，所述數據鏈路層處理晶片位於所述核心交換機中， 所述數據鏈路層處理晶片通過背板接口與所述報文交換晶片進行報文交互。
9.根據權利要求6-8任一項所述的數據交換方法，其特徵在於， 所述物理層處理晶片通過XAUI接口和/或RXAUI接口與所述數據鏈路層處理晶片進行報文交互。
10.根據權利要求6-8任一項所述的數據交換方法，其特徵在於，所述核心交換機還包括N級報文交換晶片組，其中，所述N級報文交換晶片組包括至少兩個第N級報文交換晶片，所述方法還包括 所述報文交換晶片將接收到的報文通過背板接口發送給所述N級報文交換晶片組中的第一級報文交換晶片，以便通過N級報文交換晶片組中的前N-I級報文交換晶片將報文轉發給所述N級報文交換晶片組中的第N級報文交換晶片進行報文交換； 或者，所述N級報文交換晶片組中的第N級報文交換晶片將接收到的報文通過背板接口發送給所述報文交換晶片，以便通過所述報文交換晶片將所述報文發送至所述數據鏈路層處理晶片進行報文處理。
全文摘要
本發明提供一種數據交換系統和方法，其中，該系統包括伺服器、接入交換機和核心交換機，其中，位於接入交換機中的至少一個物理層處理晶片與位於核心交換機中的至少一個報文交換晶片之間直接通過至少一個數據鏈路層處理晶片相連接，物理層處理晶片與伺服器相連接；物理層處理晶片用於根據物理層-數據鏈路層轉換協議對伺服器發送的報文的格式進行轉換；數據鏈路層處理晶片用於根據報文處理策略對接收到的報文進行對應的處理，報文交換晶片用於對接收到的報文進行交換。通過本發明提供的數據交換系統和方法，實現了數據中心對報文交換處理流程的優化，從而減小了報文轉發的延遲，提高了數據中心的通信能力。
文檔編號H04L29/06GK102624617SQ20121005638
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者黃金思 申請人:福建星網銳捷網絡有限公司