CN101695040A - 一种模块化交换机及其进行数据交换的方法 - Google Patents
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Abstract
为了解决现有模块化交换机管理模块功能比较单一，容易造成资源浪费的问题，本发明公开了一种模块化交换机及其进行数据交换的方法，其中模块化交换机，包括：交换机背板和至少两个交换业务模块，各交换业务模块上分别包括与其它交换业务模块数量相同的数据通道接口，各交换业务模块的各数据通道接口与一个其它交换业务模块的一个数据通道接口直接相连，且同一交换业务模块的各数据通道接口所连接的交换业务模块彼此不同，数据通道接口之间的线路布设在背板上，由于各交换业务模块的各数据通道接口与一个其它交换业务模块的一个数据通道接口直接相连，使得不再需要管理模块避免了资源浪费。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及的一种模块化交换机及其进行数据交换的方法。
背景技术
现有技术中模块化交换机一般包含交换机背板，交换业务模块和管理模块，一种典型的模块化交换机架构如图1所示。管理模块包含Switch Fabric交换矩阵，CPU模块和管理通道，各交换业务模块包含Switch交换单元，CPU模块，和管理通道；Switch Fabric交换矩阵实现各交换业务模块之间的业务数据交换，Switch交换单元实现交换业务模块内的业务数据交换，以及和SwitchFabric交换矩阵进行业务数据交换，CPU模块负责网络协议的管理和维护，管理通道接口实现管理模块对各交换业务模块进行管理。
模块化交换机工作原理。当交换业务模块内发生数据交换时，其Port(业务模块上的交换端口)之间的数据通过交换业务模块上的Switch直接完成业务数据交换，不需要传输到管理模块的Switch Fabric上。而当发生跨交换业务模块的数据交换时，比如交换业务模块1向交换业务模块2发业务报文，业务报文从交换业务模块1的Port进来，经过模块1上的Switch转发到管理模块上的Switch Fabric，然后由Switch Fabric转发到交换业务模块2的Switch，之后业务模块2的Switch将数据转发到自己的Port上。
如图2所示，4个交换业务模块的Switch分别与管理模块的Switch Fabric交换矩阵上的S1，S2，S3，S4连接，这种模块化交换机是典型的星型互连的交换机。
这种星型互连的模块化交换机的缺点是管理模块只负责各交换业务模块间的业务数据转发和管理各交换业务模块，功能比较单一，容易造成资源的浪费。
发明内容
为了解决现有模块化交换机管理模块功能比较单一，容易造成资源浪费的问题，本发明实施例提供了一种模块化交换机，包括：交换机背板和至少两个交换业务模块，各交换业务模块上分别包括与其它交换业务模块数量相同的数据通道接口，各交换业务模块的各数据通道接口与一个其它交换业务模块的一个数据通道接口直接相连，且同一交换业务模块的各数据通道接口所连接的交换业务模块彼此不同，数据通道接口之间的线路布设在背板上。
同时本发明实施例还提供一种模块化交换机进行数据交换的方法，通过第一交换业务模块的交换端口接收业务报文后，根据业务报文目的地址确定业务报文转发的目的交换端口为第二交换业务模块的交换端口；
业务报文经第一交换业务模块的第一数据通道接口直接转发到第二交换业务模块的第二数据通道接口，第一数据通道接口与第二数据通道接口直接相连；
业务报文由第二数据通道接口转发到第二交换业务模块的交换端口。
由上述本发明提供的具体实施方案可以看出，正是由于各交换业务模块的各数据通道接口与一个其它交换业务模块的一个数据通道接口直接相连，使得不再需要管理模块避免了资源浪费。同时交换业务模块既可以作为主管理模块，对整机进行管理，又可以作为业务模块，完成正常的交换业务，资源得到最大限度的利用。保留了分布式交换，集中式管理模式的模块化交换机架构，管理软件实现简单；当管理主模块出现故障时，任何一个交换业务模块都可切换为主管理模块，极大的提高了系统的可靠性。采用全网状型互连结构，任意两个交换业务模块之间都有一个高速链路，任意两个交换业务模块之间进行业务报文交换时，可直接通过该高速链路进行，而不需要再经过Switch Fabric交换矩阵，提高了交换效率。采用全网状型互连结构，任意一个交换业务模块出现故障时，不影响其它交换业务模块的正常业务，同时带宽保持不变，整机性能不会下降。
附图说明
图1为现有技术中模块化交换机结构图；
图2为现有技术中模块化交换机星型互联结构图；
图3为本发明提供的第一实施例提供的模块化交换机结构图；
图4为本发明提供的第一实施例提供的模块化交换机全网状型互联结构图；
图5为本发明提供的第一实施例提供的包括交换单元的模块化交换机结构图；
图6为本发明提供的第二实施例提供的方法流程图。
具体实施方式
为了去除专门的管理模块后，一种模块化交换机还能完成正常的业务数据交换功能，本发明第一实施例为一种模块化交换机，如图3所示，模块化交换机中设有背板11，和背板11上插有交换业务模块12、交换业务模块13、交换业务模块14和交换业务模块15，交换业务模块12包括数据通道接口121、数据通道接口122和数据通道接口123，交换业务模块13包括数据通道接口131、数据通道接口132和数据通道接口133，交换业务模块14包括数据通道接口141、数据通道接口142和数据通道接口143，交换业务模块15包括数据通道接口151、数据通道接口152和数据通道接口153，其中数据通道接口121与数据通道接口151通过布设在背板上的线路直接相连，数据通道接口122与数据通道接口142通过布设在背板上的线路直接相连，数据通道接口123与数据通道接口131通过布设在背板上的线路直接相连，数据通道接口132与数据通道接口152通过布设在背板上的线路直接相连，数据通道接口133与数据通道接口141通过布设在背板上的线路直接相连，数据通道接口143与数据通道接口153通过布设在背板上的线路直接相连，上面只是以4个交换业务模块为例进行说明，当然交换业务模块的数量也可以是2个、3个或5个，只需至少有2个交换业务模块进行业务报文交换即可。各交换业务模块上的数据通道接口，与其它交换业务模块数量相同，例如有3个交换业务模块则每个交换业务模块上需要有2个数据通道接口。如图4所示，各交换业务模块之间通过各数据通道接口与其它交换业务模块的各数据通道接口一对一直接相连，且同一交换业务模块的各数据通道接口所连接的交换业务模块彼此不同，实现全网状连接，即各交换业务模块的各数据通道接口仅与一个其它交换业务模块的一个数据通道接口直接相连。这样由于不同交换业务模块的各数据通道接口相互之间一对一直接相连，使得不再需要管理模块的Switch Fabric也可实现业务报文转发，进而避免了资源浪费。
如图5所示的模块化交换机包括交换单元，与图3中的模块化交换机不同之处在于，交换业务模块12上还包括交换单元120，数据通道接口121、数据通道接口122、数据通道接口123位于交换单元120上，交换业务模块12上还包括位于管理通道单元124，管理通道单元124上包括管理通道接口125、管理通道接口126和管理通道接口127，管理通道单元124通过PCI总线与交换业务模块12上的CPU模块128相连，CPU模块128与交换单元120相连，交换业务模块12还包括交换端口129与交换单元120相连，交换端口129用于收发业务报文。交换业务模块13上还包括交换单元130，交换单元130实现与其它交换业务模块进行业务数据交换，数据通道接口131、数据通道接口132、数据通道接口133位于交换单元130上，交换业务模块13上还包括管理通道单元134，管理通道单元134上包括管理通道接口135、管理通道接口136和管理通道接口137，管理通道单元134通过PCI总线与交换业务模块13上的CPU模块138相连，CPU模块138与交换单元130相连，交换业务模块13还包括交换端口139与交换单元130相连，交换端口139用于收发业务报文。交换业务模块14上还包括交换单元140，交换单元140实现与其它交换业务模块进行业务数据交换，数据通道接口141、数据通道接口142、数据通道接口143位于交换单元140上，交换业务模块14上还包括管理通道单元144，管理通道单元144上包括管理通道接口145、管理通道接口146和管理通道接口147，管理通道单元144通过PCI总线与交换业务模块14上的CPU模块148相连，CPU模块148与交换单元140相连，交换业务模块14还包括交换端口149与交换单元140相连，交换端口149用于收发业务报文。交换业务模块15上还包括交换单元150，交换单元150实现与其它交换业务模块进行业务数据交换，数据通道接口151、数据通道接口152、数据通道接口153位于交换单元150上，交换业务模块15上还包括管理通道单元154，管理通道单元154上包括管理通道接口155、管理通道接口156和管理通道接口157，管理通道单元154通过PCI总线与交换业务模块15上的CPU模块158相连，CPU模块158与交换单元150相连，交换业务模块15还包括交换端口159与交换单元150相连，交换端口159用于收发业务报文。其中管理通道接口125与管理通道接口155通过布设在背板上的线路直接相连，管理通道接口126与管理通道接口146通过布设在背板上的线路直接相连，管理通道接口127与管理通道接口135通过布设在背板上的线路直接相连，管理通道接口136与管理通道接口156通过布设在背板上的线路直接相连，管理通道接口137与管理通道接口145通过布设在背板上的线路直接相连，管理通道接口147与管理通道接口157通过布设在背板上的线路直接相连。
本发明第二实施例为一种模块化交换机进行数据交换的方法，并以图5中的交换业务模块12向交换业务模块13发送业务报文为例进行说明，方法流程如图6所示，包括：
步骤101：通过交换业务模块12的交换端口129接收业务报文。
步骤102：根据业务报文目的地址确定业务报文转发的目的交换端口为交换业务模块13的交换端口139。
步骤103：选定数据通道接口123业务报文将直接转发到数据通道接口131。
步骤104：业务报文由数据通道接口131转发到交换业务模块的交换端口139。
其中，步骤101中，交换业务模块12是通过交换端口129接收业务报文，交换端口129的数量可以是一个也可以是多个，不论数量是一个还是多个，均用于接收外部发送过来的业务报文。
其中，步骤102中，根据业务报文目的地址为192.168.51.1，可以确定业务报文转发的目的交换端口为交换端口139，交换单元120将业务报文转发到数据通道接口123。其中，接收的业务报文可以是网络层业务报文也可以是数据链路层业务报文，首先对接收的业务报文为网络层业务报文进行说明，业务报文源地址为192.168.61.1，交换单元120向CPU模块128发送目的交换端口查询请求，该查询请求中携带业务报文目的地址192.168.51.1，若交换业务模块12被设置为对其它交换业务模块(交换业务模块12、交换业务模块13和交换业务模块14)进行管理的管理模块，则CPU模块128直接调用路由表，并根据业务报文目的地址192.168.51.1确定业务报文转发的目的交换端口为交换端口139，否则CPU模块129通过管理通道接口126直接向被设置为管理模块的交换业务模块14的管理通道接口146转发查询请求，并转发到CPU模块148(CPU模块148为被设置为管理模块的交换业务模块14的CPU模块)，CPU模块148调用路由表，并根据业务报文目的地址192.168.51.1确定业务报文转发的目的交换端口为交换端口139。接下来对接收的业务报文为数据链路层业务报文进行说明，业务报文源地址为192.168.51.2，通过交换端口129接收业务报文后，交换单元120根据业务报文目的地址192.168.51.1直接确定业务报文转发的目的交换端口为交换端口139。
步骤103中，确定业务报文转发的目的交换端口为交换端口139后，从数据通道接口121、数据通道接口122和数据通道接口123中，选定数据通道接口123业务报文将直接转发到数据通道接口131，由此可见，在本实施例中，不需管理模块，同样可以实现对业务报文的转发。
步骤104中，业务报文转发到交换业务模块的交换端口139后，就可以通过交换端口139向外发送业务报文。在实际应用中交换端口139的数量可以是一个也可以是多个，不论数量是一个还是多个，均用于向外部发送业务报文。交换端口129和交换端口139的功能可以互换，即当交换业务模块13向交换业务模块12发送业务报文时，交换端口139为接收外部业务数据的交换端口，交换端口129为向外部发送业务数据的交换端口。
以交换业务模块12被设置为管理模块为例，若交换业务模块12出现故障时，将交换业务模块13设置为管理模块，当然也可以将交换业务模块14或交换业务模块15设置为管理模块。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种模块化交换机，其特征在于，包括：交换机背板和至少两个交换业务模块，各交换业务模块上分别包括与其它交换业务模块数量相同的数据通道接口，各交换业务模块的各数据通道接口与一个其它交换业务模块的一个数据通道接口直接相连，且同一交换业务模块的各数据通道接口所连接的交换业务模块彼此不同，数据通道接口之间的线路布设在背板上。
2.如权利要求1所述的模块化交换机，其特征在于，各交换业务模块上分别包括实现与其它交换业务模块进行业务数据交换的交换单元，交换单元上包括与其它交换业务模块数量相同的数据通道接口。
3.如权利要求2所述的模块化交换机，其特征在于，各交换业务模块上还分别包括与其它交换业务模块数量相同的管理通道接口，各交换业务模块的各管理通道接口与一个其它交换业务模块的一个管理通道接口直接相连，管理通道接口之间的线路布设在背板上。
4.如权利要求3所述的模块化交换机，其特征在于，交换业务模块还包括用于收发业务报文的交换端口，交换端口与交换单元相连，管理通道接口位于管理通道单元上，管理通道单元与交换业务模块上的CPU模块相连，CPU模块与其所在交换业务模块上交换单元相连。
5.如权利要求1所述的模块化交换机，其特征在于，交换业务模块数量不大于四个。
6.一种模块化交换机进行数据交换的方法，其特征在于，通过第一交换业务模块的交换端口接收业务报文后，根据业务报文目的地址确定业务报文转发的目的交换端口为第二交换业务模块的交换端口；
业务报文经第一交换业务模块的第一数据通道接口直接转发到第二交换业务模块的第二数据通道接口，第一数据通道接口与第二数据通道接口直接相连；
业务报文由第二数据通道接口转发到第二交换业务模块的交换端口。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据业务报文目的地址确定业务报文转发的目的交换端口为第二交换业务模块的交换端口后，第一交换业务模块的交换单元将业务报文转发到第一交换业务模块的第一数据通道接口。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，接收的业务报文为网络层业务报文，第一交换业务模块的交换单元向第一交换业务模块的CPU模块发送目的交换端口查询请求，查询请求中携带业务报文目的地址，若第一交换业务模块被设置为对其它交换业务模块进行管理的管理模块，则第一交换业务模块的CPU模块调用路由表，并根据业务报文目的地址确定业务报文转发的目的交换端口为第二交换业务模块的交换端口，否则第一交换业务模块的CPU模块通过第一交换业务模块的管理通道接口直接向被设置为管理模块的交换业务模块的管理通道接口转发查询请求，第一交换业务模块的管理通道接口与被设置为管理模块的交换业务模块的管理通道接口直接相连，并转发到被设置为管理模块的交换业务模块的CPU模块，被设置为管理模块的交换业务模块的CPU模块调用路由表，并根据业务报文目的地址确定业务报文转发的目的交换端口为第二交换业务模块的交换端口。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，接收的业务报文为数据链路层业务报文，通过第一交换业务模块的交换端口接收业务报文后，第一交换业务模块的交换单元根据业务报文目的地址确定业务报文转发的目的交换端口为第二交换业务模块的交换端口。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当被设置为管理模块的交换业务模块出现故障时，将一个未被设置为管理模块的交换业务模块设置为管理模块。
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