[發明專利]一種高速以太網交換芯片的存儲冗余系統

有效

• 申請號: 201910075688.2
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109861931B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 馮海強;王劍峰;趙文琦;李小波;馬徐瀚
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H04L12/933
• 分類號: H04L12/933;H04L12/935;H04L12/861
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種高速以太網交換芯片的存儲冗余系統，其特征在于，包括依次電連接的若干收發器模塊(1)、GMAC模塊和數據緩存模塊(3)；若干GMAC模塊(2)均與控制單元相交互；控制單元分別與轉發端口判定模塊(14)、管理單元以及幀解析模塊(11)相交互；幀解析模塊(11)通過地址管理模塊(12)和VLAN管理模塊(13)與轉發端口判定模塊(14)相交互；

收發器模塊(1)，對于n端口的交換芯片，其數量為n，與GMAC模塊(2)的數量相同，用于傳輸線和GMAC模塊(2)之間的數據傳輸；

GMAC模塊(2)，與收發器模塊(1)的數量相同，用于數據的封裝與解封和媒介接入控制；

數據緩存模塊(3)，與GMAC模塊(2)的數量相同，用于對GMAC模塊(2)接收的數據幀及待發送的數據幀的緩存；

控制單元包括接收控制模塊(4)和發送控制模塊(5)，其中：

接收控制模塊(4)，用于接收GMAC模塊(2)輸出的數據幀和產生數據緩存模塊(3)存儲空間地址分配請求信號；將數據幀從GMAC模塊(2)應用接口時序轉換為APB總線接口時序；輸出讀寫數據和命令到緩存memory讀寫控制模塊(9)，將從GMAC模塊(2)接收的包含源MAC地址的數據幀輸出到幀解析模塊(11)，對n端口接收的特殊類型幀完成去TAG功能；

發送控制模塊(5)，用于在每個輸出端口發送隊列非空時，將隊列中的信息轉化為讀數據命令，輸出到管理單元；完成讀出數據以GMAC模塊(2)接口時序將數據輸出；完成部分端口聚合的功能；

幀解析模塊(11)，根據幀的類型提取不同層次的信息；

地址管理模塊(12)，根據目的MAC地址查找出轉發的端口向量；

VLAN管理模塊(13)，用于對VLAN表的過濾查詢，將查詢結果輸出給轉發端口判定模塊(14)；

轉發端口判定模塊(14)，用于根據地址管理模塊(12)和VLAN管理模塊(13)的輸出結果判斷當前數據包向哪個端口轉發，其結果輸出到發送控制模塊(5)；

管理單元包括均與控制單元交互的隊列管理模塊(6)、QoS模塊(7)、緩存地址管理模塊(8)以及緩存memory讀寫控制模塊(9)，緩存memory讀寫控制模塊(9)上還連接有數據幀緩存memory模塊(10)；

隊列管理模塊(6)，用于對每個輸出端口6個輸出隊列的管理；

QoS模塊(7)，用于實現每個端口輸入的每個數據幀給出轉發的優先級和發送隊列號；

緩存地址管理模塊(8)，用于實現緩存空間的分配和釋放；

緩存memory讀寫控制模塊(9)，用于實現根據接收控制模塊(4)輸入的數據地址和寫命令將數據存儲到數據幀緩存memory模塊(10)中，根據發送控制模塊(5)輸出的讀地址和命令將數據幀緩存memory模塊(10)中的數據讀出并輸出到發送控制模塊(5)；

數據幀緩存memory模塊(10)，實現對緩存memory讀寫控制模塊(9)接收的數據幀的緩存；數據幀緩存memory模塊(10)的數量為n+1，其中，第1～n緩存單元分別為n個端口各自的存儲空間，第n+1緩存空間為共享存儲空間。

2.根據權利要求1所述的高速以太網交換芯片的存儲冗余系統，其特征在于，數據緩存模塊(3)采用異步FIFO實現，雙口的訪問控制邏輯完全獨立。