[發明專利]一種國產化帶雙冗余切換功能的6U-VPX千兆網絡模塊

在審

• 申請號: 202111054673.1
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113726580A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張凌烽
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/12
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種國產化帶雙冗余切換功能的6U-VPX千兆網絡模塊，其特征在于，該模塊為采用PCIe總線的6U-VPX板型，對外引出1路PCIe總線和2個10M/100M/1000Mbps自適應的千兆以太網接口，可實現以太網接口雙冗余熱備份和鏈路切換；該模塊通過PCIe總線與設備主機通信，通過千兆以太網接口接入局域網，2路以太網接口互為熱備份，當1路工作鏈路斷開時，在規定時間內即可切換到另1路，實現雙冗余網絡接口功能，鏈路切換時間不大于10ms。

2.如權利要求1所述的模塊，其特征在于，該模塊包括以太網控制器芯片、PHY芯片、EEPROM、網絡變壓器、VPX連接器；其中，PHY芯片與以太網控制器芯片連接，網絡變壓器與PHY芯片連接，VPX連接器分別與以太網控制器芯片、網絡變壓器連接，EEPROM通過串行4線接口與以太網控制器芯片連接。

3.如權利要求2所述的模塊，其特征在于，該模塊采用中電32所的JEM82575作為以太網控制器芯片，中電32所的JEM88E1111作為PHY芯片，采用深圳國微的SM93C66A作為配置EEPROM，采用聯泰興的HST-24022SXCR作為網絡變壓器，采用3412廠的J-1410189-3和J-1410187-3作為VPX連接器。

4.如權利要求3所述的模塊，其特征在于，所述JEM82575自帶PCIe接口、DMA單元和2個GMAC控制器，所述DMA單元用于實現以太網幀的發送接收，實現與驅動的軟硬件協同，實現鏈路冗余切換；GMAC控制器用于與DMA單元交互，實現以太網鏈路層協議；以太網MAC地址通過串行4線接口保存在EEPROM中，通過對JEM82575內部的寄存器進行配置可實現以太網接口雙冗余熱備份和鏈路切換，該模塊的PCIe總線信號通過VPX的P2連接器對外引出，2路千兆網絡信號經過PHY芯片和網絡變壓器后，從VPX的P6連接器對外引出。

5.如權利要求2所述的模塊，其特征在于，所述串行4線接口為EEPROM接口，用于保存以太網MAC地。

6.如權利要求4所述的模塊，其特征在于，PCIe接口中的IP核可實現PCIe配置空間，PCIe配置空間中默認配置如下：VENDOR_ID：0x8086；DEVICE_ID：0x9666；CLASS_ID：0x020000。

7.如權利要求4所述的模塊，其特征在于，PCIe接口中的配置寄存器EP_SCB模塊可實現PCIe接口的IP核中的PCIe內存空間，即網卡SCB寄存器組空間，SCB寄存器組定義了DMA的不同命令與狀態，JEM82575在使用中只需要配置地址Base+0Ch、Base+10h處的My_Mac_addr即可，配置好MAC地址后，工作狀態下MACA、MACB兩條鏈路的MAC地址都會映射到局域網內各終端的ARP表中，兩條鏈路互為熱備份，當其中一條工作鏈路斷開時，芯片內部的DMA單元會將鏈路切換到另一路，繼續進行通信。

8.如權利要求2所述的模塊，其特征在于，該模塊還包括電源模塊，且采用中電24所的SW1963MF作為所述電源模塊。

9.如權利要求2所述的模塊，其特征在于，該模塊還包括晶振。

10.一種利用權利要求1至9中任一項所述模塊實現的雙冗余熱備份方法。