[發明專利]一種千兆萬兆以太互通系統及方法

有效

• 申請號: 201710723780.6
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107454008B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 聶林川;姜凱;王子彤
• 申請（專利權）人: 浪潮集團有限公司
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/803;H04L12/851;H04L12/915;H04L29/06
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜鵬

1.一種千兆萬兆以太互通系統，其特征在于，包括千兆以太收發接口模塊、萬兆以太收發接口模塊及邏輯模塊，其中邏輯模塊配置在千兆以太收發接口模塊與萬兆以太收發接口模塊之間，所述邏輯模塊用于將來自千兆以太收發接口模塊的千兆以太流量邏輯匯聚至萬兆以太收發接口模塊并輸出，且邏輯模塊還可用于將來自萬兆以太收發接口模塊的萬兆流量均分至千兆以太收發接口模塊中輸出；

所述邏輯模塊中包括千兆轉萬兆的邏輯部分，該千兆轉萬兆的邏輯部分包括接收模塊、合并模塊和XGMII模塊，其中接收模塊負責將千兆以太收發接口模塊傳送來的流量接收并解析有效報文；合并模塊用于將所有接收到的流量數據合并成一路輸出到XGMII模塊；XGMII模塊用于對接收到的合并數據進行封裝轉換，并與萬兆以太收發接口模塊對接輸出；

所述合并模塊包括兩組，其中一組用于將接收到的所有來自千兆以太收發接口模塊合并成兩路數據，相對應的，該組合并成兩路數據的合并模塊包括兩個；另一組再將兩路數據合并成一路數據輸出到XGMII模塊中；

所述邏輯模塊中包括萬兆轉千兆的邏輯部分，該萬兆轉千兆的邏輯部分包括以太報文解析邏輯模塊、負載均衡邏輯模塊、同源同宿邏輯模塊，其中，以太報文解析邏輯模塊用于將來自萬兆以太收發接口模塊的流量數據解析；負載均衡邏輯模塊用于將解析后的報文信息均勻分布到千兆以太收發接口模塊中；同源同宿邏輯模塊用于將負載均衡邏輯模塊均分的同一來源的數據流量發送到同一接收設備中。

2.根據權利要求1所述的一種千兆萬兆以太互通系統，其特征在于，所述邏輯模塊通過Verilog語言進行行為級描述，編譯形成網表文件綜合映射下載至FPGA芯片中，通過FPGA芯片的形式實現邏輯控制。

3.一種千兆萬兆以太互通方法，其特征在于，基于權利要求1或2所述的千兆萬兆以太互通系統，其實現過程為：

首先將邏輯模塊下載至FPGA芯片中；

然后將千兆以太收發接口模塊、萬兆以太收發接口模塊分別與FPGA芯片的邏輯模塊相連接，該千兆以太收發接口模塊、萬兆以太收發接口模塊均連接有對應的接收設備；

當千兆以太收發接口模塊發送千兆以太流量時，邏輯模塊完成接收，然后將所有千兆以太流量匯聚至萬兆以太收發接口模塊，再輸出至與其連接的接收設備中；

當萬兆以太收發接口模塊發送萬兆流量時，邏輯模塊完成接收，然后均分至千兆以太收發接口模塊中，再輸出至與其連接的接收設備中；

千兆以太收發接口模塊發送流量到萬兆以太收發接口模塊的過程為：

首先千兆以太收發接口模塊全部或者若干個同時接入流量并采取原樣輸出的策略輸出至邏輯模塊，邏輯模塊中的接收模塊將千兆以太收發接口模塊傳送來的流量接收并解析有效報文，根據報文自帶CRC字段檢測報文完整性，同時，將報文封裝為每周期69bits的數據；

合并模塊用于將所有接收到的流量數據合并成一路輸出到XGMII模塊；

XGMII模塊用于對接收到的合并數據進行封裝轉換，并與萬兆以太收發接口模塊對接輸出；

萬兆以太收發接口模塊發送流量數據到千兆以太收發接口模塊的具體過程為：

首先以太報文解析邏輯模塊將來自萬兆以太收發接口模塊的流量數據解析，根據接收以太報文的IP地址進行哈希計算得到相應的哈希值，然后查找對應的策略輸出接口表，獲取輸出接口號，然后轉發至相應的輸出接口；在該過程中，通過負載均衡邏輯模塊將解析后的報文信息均勻分布到千兆以太收發接口模塊中，同源同宿邏輯模塊用于將負載均衡邏輯模塊均分的同一來源的數據流量發送到同一接收設備中；

以太報文解析邏輯模塊解析數據流量的具體過程為：

以太報文解析邏輯模塊解析報文時，將報文解析為72bits數據；

然后將72bits數據進行數據位和有效位分離，并重新封裝為134bits單周期處理數據，對于數據長度超過1518字節的超長包和小于64字節的超短包，進行丟棄處理；

然后再將封裝處理后的數據進行解析，識別出以太報文，并將識別出的非以太報文丟棄，該識別出的以太報文即需要進行哈希計算的以太報文。

4.根據權利要求3所述的一種千兆萬兆以太互通方法，其特征在于，所述千兆以太收發接口模塊配置有12個，萬兆以太收發接口模塊配置有1個，相對應的，合并模塊包括兩組，其中一組包括兩個可將接收到的六路來自千兆以太收發接口模塊的流量數據合并成一路流量數據的模塊，另一組為一個將兩路數據合并成一路數據的模塊。