[實(shí)用新型]一種全可編程SDN交換機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420703213.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN204168323U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡成臣;趙泓博;呂偉男;楊驥;團(tuán)哲恒;史明;喬思祎;楊衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京疊鍶信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/931
• 分類號(hào): H04L12/931
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種交換機(jī)。

背景技術(shù)：

軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN是目前網(wǎng)絡(luò)研究熱點(diǎn)，其核心是數(shù)據(jù)平面與控制平面分離,將控制平面抽象,以上層軟件統(tǒng)一操作,給網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃與管理提供了極大的靈活性。目前，Openflow是使用最廣泛的一種SDN協(xié)議，已成為SDN的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。通過OPENFLOW協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備以外的控制器可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的包轉(zhuǎn)發(fā)等行為規(guī)則進(jìn)行編程和管理，使控制器對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中交換設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行集中控制和管理成為可能。支持Openflow的交換機(jī)現(xiàn)在已陸續(xù)有少量面市，但已公布的OPENFLOW的交換機(jī)中，數(shù)據(jù)通道的方案均為軟件處理或有限自定義ASIC，處理性能較低或用戶自定義程度不高，尚未不能以全可編程硬件的形式全面支持SDN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型提供了一種全可編程開放交換機(jī)，具有高速率的可編程邏輯器件與處理器互聯(lián)接口，并配備高速網(wǎng)絡(luò)端口，滿足高速網(wǎng)絡(luò)研究與商用需求，而且，可以全可編程硬件的形式實(shí)現(xiàn)SDN數(shù)據(jù)通路。

本實(shí)用新型的SDN交換機(jī)包括以下部分：處理器、可編程邏輯單元；與處理器相連的管理通道網(wǎng)絡(luò)接口、存儲(chǔ)卡模塊、用戶USB模塊、USB串口模塊；分別與處理器和可編程邏輯單元相連的兩組存儲(chǔ)器；與可編程邏輯單元相連的存儲(chǔ)及無線模塊、網(wǎng)絡(luò)接口；與處理器和可編程邏輯單元均相連板間連接器；以及于上述各部分相連的電源管理模塊；其特征在于：處理器與可編程邏輯單元是獨(dú)立的分立器件，通過走線互聯(lián)；或者兩者合并為單一片芯片，芯片內(nèi)部整合處理器與可編程邏輯單元，兩者之間通過高帶寬的片內(nèi)總線互聯(lián)。

優(yōu)選地，所述管理通道網(wǎng)絡(luò)接口提供給交換機(jī)對(duì)外通信路徑。

優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)卡模塊存儲(chǔ)系統(tǒng)文件、系統(tǒng)版本和用戶數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述用戶USB模塊將處理器連接其他外部USB設(shè)備。

優(yōu)選地，所述USB串口模塊連將處理器接其他串口設(shè)備。

優(yōu)選地，所述兩組存儲(chǔ)器均包含靜態(tài)處理器和動(dòng)態(tài)處理器。

優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)及無線模塊與可編程邏輯單元的串行收發(fā)口相連，可編程邏輯單元通過存儲(chǔ)及無線模塊與其他存儲(chǔ)設(shè)備和/或無線模塊相連。

優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括萬兆網(wǎng)絡(luò)接口和千兆網(wǎng)絡(luò)接口，可編程邏輯單元通過萬兆網(wǎng)絡(luò)接口與以太網(wǎng)或廣域網(wǎng)相連，通過千兆網(wǎng)絡(luò)接口與電口或光口網(wǎng)絡(luò)相連。

優(yōu)選地，SDN交換機(jī)通過所述板間連接器與外部擴(kuò)展子卡相連。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的硬件系統(tǒng)框圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)SDN交換機(jī)的片上硬件邏輯框圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示,本實(shí)用新型的硬件系統(tǒng)包含以下部分：

核心部分是處理器與可編程邏輯單元(FPGA)，此部分可以是處理器與可編程邏輯單元獨(dú)立的分立器件,在同一板上通過高速接口板上走線互聯(lián)，也可以是單一片芯片,芯片內(nèi)部整合處理器與可編程邏輯單元，二者之間通過高帶寬的片內(nèi)總線互聯(lián)。以分立器件實(shí)現(xiàn)時(shí)，處理器可是ARM，X86，MIPS，POWERPC(PPC)等架構(gòu)，可編程邏輯單元可以是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)；以整合芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以是整合處理器與可編程邏輯單元的集成芯片(ASIC)，也可以是利用軟核以邏輯資源構(gòu)建處理器的FPGA。處理器和可編程邏輯單元、動(dòng)態(tài)/靜態(tài)存儲(chǔ)器、管理通道千兆網(wǎng)口、存儲(chǔ)卡、用戶USB、USB串口；可編程邏輯單元和處理器、高速板件互聯(lián)、大容量存儲(chǔ)/無線模塊、數(shù)據(jù)通道、動(dòng)態(tài)/靜態(tài)存儲(chǔ)器相連。

管理通道網(wǎng)絡(luò)接口，包含若干個(gè)1000M/100M/10M三速自適應(yīng)RJ45電口或光網(wǎng)絡(luò)接口,通過GMII/RGMII/SGMII連接處理器,提供給系統(tǒng)一個(gè)有別于數(shù)據(jù)通道網(wǎng)絡(luò)的對(duì)外通信路徑。該接口和處理器相連。

存儲(chǔ)卡模塊，提供SD、TF、記憶棒等卡槽，通過SDIO接口連接處理器，可根據(jù)需要選擇合適容量的存儲(chǔ)卡裝配，可以支持系統(tǒng)版本存儲(chǔ)和用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)卡模塊和處理器相連。

用戶USB模塊,包含一個(gè)USB?OTG接口，用于處理器連接其他外部USB設(shè)備,主從皆可。用戶USB模塊和處理器相連。

USB串口模塊，為處理器調(diào)試UART串口,為方便使用，在單板上經(jīng)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)為USB接口,此處也可用標(biāo)準(zhǔn)UART接口配合分立的USB串口轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)，亦可直接將串口連接另一個(gè)帶UART串口的設(shè)備。USB串口模塊和處理器相連。