[發(fā)明專利]一種局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711123193.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN107888519A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高佳雋;劉小進(jìn);李家君;劉嘉祥;陳航;卜興華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/931
• 分類號(hào): H04L12/931;H04L12/933
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙)42224
• 代理人: 方可

1.一種局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，包括基于SOC片上系統(tǒng)的主處理器、(N+1)個(gè)以太網(wǎng)PHY芯片、交換機(jī)芯片、N個(gè)以太網(wǎng)接口；

其中，第一以太網(wǎng)PHY芯片的一端與所述主處理器的一端相連，另一端與交換機(jī)芯片的第一接口相連，所述主處理器的另一端還與交換機(jī)芯片相連；第n個(gè)以太網(wǎng)接口與第(n-1)個(gè)以太網(wǎng)PHY芯片串聯(lián)后與交換機(jī)芯片的第n接口相連；其中，N為不大于16的自然數(shù)，n為大于1、不大于N的自然數(shù)；

所述主處理器用于控制各分機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換以及主處理器與分機(jī)的高速數(shù)據(jù)傳輸；第一以太網(wǎng)PHY芯片作為主處理器與交換機(jī)芯片之間的橋梁，用于實(shí)現(xiàn)主處理器與分機(jī)之間的通訊；所述交換機(jī)芯片是數(shù)據(jù)交換的執(zhí)行核心，所有數(shù)據(jù)的傳輸都經(jīng)過交換機(jī)芯片的協(xié)調(diào)；第2以太網(wǎng)PHY芯片～第(N+1)以太網(wǎng)PHY芯片是交換機(jī)芯片與外部接口之間的橋梁，用于將各分機(jī)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為交換機(jī)芯片可識(shí)別的信號(hào)；所述網(wǎng)絡(luò)接口是用于連接分機(jī)的以太網(wǎng)通用接口插槽。

2.如權(quán)利要求1所述的局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，所述主處理器包括供電電路、DDR電路和至少兩個(gè)Flash；其中，供電電路用于主處理器內(nèi)核以及IO接口供電，DDR電路為主處理器提供高速的RAM內(nèi)存，便于主處理器進(jìn)行快速處理；其中一個(gè)Flash為主處理器提供程序存儲(chǔ)空間，用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、主處理器啟動(dòng)程序，另一個(gè)Flash為主處理器提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。

3.如權(quán)利要求1或2所述的局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，其配置順序具體如下：

(1)通過主處理器對(duì)第一以太網(wǎng)PHY芯片和交換機(jī)芯片進(jìn)行配置；

(2)通過交換機(jī)芯片對(duì)第2～第(N+1)路以太網(wǎng)PHY芯片進(jìn)行配置。

4.如權(quán)利要求1或2所述的局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，所述主處理器內(nèi)部PS系統(tǒng)包括MDIO、MDC接口，用于配置第一以太網(wǎng)PHY芯片，實(shí)現(xiàn)主處理器與第一以太網(wǎng)PHY芯片、第一以太網(wǎng)PHY芯片與交換機(jī)芯片之間的通訊配置；主處理器與第一以太網(wǎng)PHY芯片之間采用RGMII模式通訊；第一以太網(wǎng)PHY芯片與交換機(jī)芯片之間采用SGMII模式通訊。

5.如權(quán)利要求3所述的局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，所述主處理器通過SPI總線對(duì)交換機(jī)芯片進(jìn)行配置，進(jìn)而通過交換機(jī)芯片配置第2～第(N+1)路以太網(wǎng)PHY芯片。

6.如權(quán)利要求4所述的局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，所述主處理器通過MDC、MDIO管理交換機(jī)芯片；第一以太網(wǎng)PHY芯片和交換機(jī)芯片內(nèi)部都集成了千兆以太網(wǎng)SGMII模塊；交換機(jī)芯片通過自身集成的MDC、MDIO功能配置第2～第(N+1)路以太網(wǎng)PHY芯片；網(wǎng)絡(luò)接口采用帶有變壓器功能的RJ45模塊；網(wǎng)絡(luò)接口與PHY芯片之間采用MDI通訊模式。

7.如權(quán)利要求1或2所述的局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，所述局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)通過以下方法建立維護(hù)地址表：

(1)當(dāng)局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)從某個(gè)端口收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，首先讀取包頭中的源MAC地址，識(shí)別端口，如果地址表中沒有則加入該地址；

(2)讀取包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口；

(3)如果表中有目的MAC地址對(duì)應(yīng)的端口，把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到此端口；如果表中找不到相應(yīng)端口，則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口，當(dāng)目的端口對(duì)源機(jī)器回應(yīng)時(shí)，局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)據(jù)此識(shí)別MAC地址與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將其記錄到地址表中，下次傳送數(shù)據(jù)就不需廣播所有端口。

8.如權(quán)利要求3所述的局域千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，其特征在于，所述交換機(jī)芯片采用博通BCM5396，以太網(wǎng)PHY芯片采用88E1111。