[發明專利]基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換方法

有效

• 申請號: 201410566729.5
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104283750B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 張日飛;崔雪峰;蔣秀波;宋早迪;聶永海;武澎;周文
• 申請（專利權）人: 北方信息控制集團有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/46
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 朱顯國,王培松

技術領域

本發明涉及設備接口協議交換技術領域，具體而言涉及一種基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換方法。

背景技術

網絡交換設備作為連接各通信傳輸設備的樞紐，在通信網絡中起著重要的作用，隨著通信網絡的不斷發展，通信傳輸設備的種類和數量不斷增加，傳輸設備的接口種類越來越多，目前常用的接口有：MRC/CAN口、以太網口、串口、K口、E1口、有線接口、光纖接口等。不同的接口遵循不同的協議。一般來說，串口遵循slip協議，K口/E1口遵循K口/E1口協議，以太網遵循IEEE802.3等標準協議。但在一些特殊的領域，通信傳輸設備的這些接口協議大多由生產廠家自己定制，并且不會對外公開，這就導致在做網絡交換設備時，無法直接通過總線來擴展這些接口，只能針對不同的接口協議定制不同的接口板。

目前的網絡交換設備在連接接口板時大多采用UDP傳輸協議，數據的傳輸交換效率較低。而且即使接口協議已知也是直接在硬件板卡上通過PCIE總線擴展，不利于網絡交換設備的擴展升級。

發明內容

本發明旨在解決上述現有技術中的不足，提出一種基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換方法。

根據本發明的公開提出一種基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換方法，基于網絡交換設備通過接口板進行接口擴展的架構，采用定義虛擬通道的方式，完成數據在以太網鏈路層的交換。

前述統一鏈路層多協議交換方法的實現中，通過在以太網口上虛擬出多個虛擬通道，對于上層的路由模塊，每個虛擬通道都是獨立的接口，路由模塊只需查找路由選路后將數據直接發送到相應虛擬通道。在鏈路層，每個虛擬通道都對應接口板上的真實物理接口，接口板根據通道號對數據進行轉發。

根據本發明的公開，前述基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換方法，其實現包括：

步驟1、通過定義虛擬通道使得虛擬通道對應路由模塊的轉發接口，每個虛擬通道與路由模塊的轉發接口一一對應，路由模塊被配置用于數據的選路，即選擇數據在那個虛擬通道上進行轉發；

步驟2、通過一位于接口板的接口處理模塊接收經虛擬通道傳輸過來的數據，并發送至對應地接口協議處理模塊，不同的協議處理模塊對應不同的接口；

步驟3、通過利用前述配置的虛擬通道實現統一鏈路層多協議交換，包括數據發送和數據接收

步驟3-1、數據發送

通過路由模塊查找路由表以獲得下一跳地址，從而確定轉發的虛擬通道，調用虛擬鏈路層的發函數將虛擬通道號封裝到數據幀中，然后調用以太網鏈路層發函數進行以太網頭封裝，并將數據發送到前述接口板；

通過接口板的接口處理模塊接收數據并解析數據幀，剝掉以太網頭，獲得虛擬通道號，然后根據虛擬通道號與接口板上實際接口的對應關系將IP數據包送到相應的接口協議處理模塊，接口協議處理模塊根據實際接口的協議類型對IP數據包重新封裝后發送到相應的傳輸設備；

步驟3-2、數據接收

通過接口板接收數據后，相應接口的接口協議處理模塊對數據進行拆幀解析，然后送到接口處理模塊，接口處理模塊根據接口板上實際接口與虛擬通道的對應關系封裝通道號，然后將數據包送往分組板，通過分組板的以太網收函數根據虛擬通道號調用相應的虛擬通道收函數進行數據接收并將數據送到分組板的路由模塊；

路由模塊根據目的地址判斷是否對數據進行轉發：若轉發則確定轉發虛擬通道，進入數據發送過程；若不轉發，則通過相應接口將數據送到終端。

由以上本發明的技術方案可知，本發明所提出的基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換方法，基于網絡交換設備通過接口板進行接口擴展的架構，采用定義虛擬通道的方式，完成數據在以太網鏈路層的交換。本發明提出的基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換方法，在以太網口上虛擬出多個虛擬通道，對于上層的路由模塊，每個虛擬通道都是獨立的接口，路由模塊只需查找路由選路后將數據直接發送到相應虛擬通道。在鏈路層，每個虛擬通道都對應接口板上的真實物理接口，接口板根據通道號對數據進行轉發。

通過本方法，發送到接口板的數據只在鏈路層轉發，提高了效率，并且通過該方法的配置也更有利于網絡交換設備的擴展升級。

本發明的附加方面及附加的優點將在下述具體實施方式中加以說明，或者在根據具體實施方式所提及的方案的具體實踐中得到說明。

附圖說明

圖1為本發明基于以太網總線的統一鏈路層多協議交換的實現架構示意圖。

圖2為圖1所示的統一鏈路層多協議交換的Vxworks操作系統的軟件架構圖。