CN103259748B - 网络通信设备的网板、网络通信设备以及用于调节交换带宽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络通信设备的网板和网络通信设备以及用于调节交换带宽的方法。在本发明中，每个接口板在网板对应的交换通路被划分为多个子通路，其中的一部分子通路直连在背板接口与交换芯片之间，从而实现交换通路的基础带宽，而其余的子通路则分别通过多对环回口串联在背板接口与交换芯片之间、以利用多对环回口选择性地互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开，从而实现交换通路的调节带宽。这样，就使得每个接口板在网板对应的交换通路形成了以基础带宽为带宽下限、以调节带宽为调节范围的可调带宽，从而使得接口板之间的交换带宽可调，相应地，能够实现对接口板之间的交换能力的调节。

Description

网络通信设备的网板、网络通信设备以及用于调节交换带宽的方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别涉及可调节交换带宽的一种网络通信设备的网板和网络通信设备、以及一种用于调节交换带宽的方法。

背景技术

现有的网络通信设备(例如路由器、交换机、或二者的集成设备等)中通常包括背板、以及通过背板实现互连的接口板和网板。

接口板的主要功能是实现用户端口报文转发动作。在报文的上行方向，接口板从入端口收到IP报文以后，先查询该报文的出端口，然后将报文及出端口信息分割成固定长度的信元、并将信元通过背板发送到网板进行信元交换。在报文的下行方向，接口板通过背板从网板收到信元、并将信元重新组装成完整的报文后，即可根据信元中包含的出端口信息将报文从正确的出端口发出。

相应地，网板的主要功能则是利用其交换芯片实现信元交换。

请参见图1，为了使网板与接口板能够通过背板互连，每块网板用于连接背板的背板接口都会针对每个接口板形成对应的一路交换通路，并且，各接口板在网板对应的交换通路直连在网板的背板接口与交换芯片之间。

其中，网板中的交换通路的带宽决定了每两块接口板之间的交换带宽，但由于网板通路的交换带宽是固定不变的，因而使得接口板之间的交换带宽不可调，从而使得接口板之间的交换能力不可调。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可调节交换带宽的网络通信设备网板和用于调节交换带宽的方法。

本发明提供的一种网络通信设备网板，该网板包括：

交换芯片；

背板接口；

以及，可在网板外对应互连的m对环回口；

其中，背板接口针对网络通信设备中的每个接口板形成对应的一路交换通路；每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n路子通路，其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间、以利用m对环回口选择性地互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开；

m和n均为大于等于1的正整数。

可选地，每个接口板对应的交换通路为背板接口的一个线路组，一路交换通路中的每路子通路为线路组中的一对线路。

可选地，m为3，n为1。

本发明提供的一种网络通信设备，包括背板、以及通过背板互连的至少一块接口板和至少一块网板，每块网板包括：

交换芯片；

背板接口；

以及，可在网板外对应互连的m对环回口；

其中，背板接口针对每个接口板形成对应的一路交换通路；每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n路子通路，其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间、以利用m对环回口选择性地互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开；

m和n均为大于等于1的正整数。

可选地，每个接口板对应的交换通路为背板接口的一个线路组，一路交换通路中的每路子通路为线路组中的一对线路。

可选地，m为3，n为1。

可选地，接口板的数量为16块。

可选地，网板的数量为8块。

本发明提供的一种用于调节交换带宽的方法，该方法应用于网络通信设备的网板，该网板包括：交换芯片、背板接口、以及可在网板外对应互连的m对环回口；其中，背板接口针对网络通信设备中的每个接口板形成对应的一路交换通路；每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n路子通路，其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间；m和n均为大于等于1的正整数；

该方法利用m对环回口选择性地互连而使m路子通路在背板接口与交换芯片之间选择性地导通或断开，以在上限为m+n路子通路的带宽、下限为n路子通路的带宽的调节范围内调节交换通路的带宽。

可选地，每个接口板对应的交换通路为背板接口的一个线路组，一路交换通路中的每路子通路为线路组中的一对线路。

由此可见，在本发明中，每个接口板在网板对应的交换通路被划分为多个子通路，其中的一部分子通路直连在背板接口与交换芯片之间，从而实现交换通路的基础带宽，而其余的子通路则分别通过多对环回口串联在背板接口与交换芯片之间、以利用多对环回口选择性地互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开，从而实现交换通路的调节带宽。这样，就使得每个接口板在网板对应的交换通路形成了以基础带宽为带宽下限、以调节带宽为调节范围的可调带宽，从而使得接口板之间的交换带宽可调，相应地，能够实现对接口板之间的交换能力的调节。

附图说明

图1为现有技术中的网板的原理性示意图；

图2为本发明实施例中的网板的原理性示意图；

图3为本发明实施例中包括如图2所示网板的网络通信设备的硬件框架示意图；

图4为基于如图3所示硬件框架实现的一种网板结构示意图；

图5a至图5d为基于如图4所示的网板结构实现交换带宽可调节的示意图；

图6为基于如图3所示硬件框架实现的另一种网板结构示意图；

图7a至图7e为基于如图6所示的网板结构实现实现交换带宽可调节的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

在本实施例中，每个接口板在网板对应的交换通路并不是完整地直连在背板接口与交换芯片之间，而是仅有一部分直连在背板接口与交换芯片之间，从而实现交换通路的基础带宽，而另一部分则分别通过设置于网板的环回口串联在背板接口与交换芯片之间、以利用环回口选择性地在网板外部互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开，从而实现交换通路的调节带宽。

请参见图2，本实施例提供的网络通信设备的网板包括：

交换芯片；

背板接口；

以及，可在网板外对应互连的m(m为大于1的正整数)对环回口；

其中，背板接口针对网络通信设备中的每个接口板形成对应的一路交换通路；

每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n(n为大于1的正整数、且n与m可以相同也可以不同)路子通路；

其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，用于实现交换通路的基础带宽；

其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间(即m路子通路被截断为两段、且m路子通路的两段分别连接在背板接口与一个环回口之间以及另一个环回口与交换芯片之间)，以利用m对环回口选择性地互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开，从而实现交换通路的调节带宽。

这样，每个接口板在网板对应的交换通路就形成了以n路子通路确定的基础带宽为带宽下限、以m路子通路确定的调节带宽为调节范围的可调带宽，从而使得接口板之间的交换带宽可调，相应地，能够实现对接口板之间的交换能力的调节。

以上是对本实施例中的网络通信设备的原理性说明。下面，以网络通信设备的机框采用CLOS(克洛斯)架构为例，对该网络通信设备进行详细说明。

请先参见图3，采用CLOS架构的网络通信设备的机框主要包括背板，以及，插接于背板的至少一块主控板、至少一块接口板、至少一块网板。通常，一个网络通信设备的机框配置有2块主控板、16块接口板(也可18块)、8块网板(也可9块)。

主控板与各接口板和网板之间通过控制通道(如图3中的虚线所示)相连、用于交互控制信息。相应地，网板中除了具有用于信元交换的交换芯片，还具有通过控制通道连接在主控板与交换芯片之间的CPU，该CPU能够基于主控板的控制而对交换芯片进行配置管理以及维护。

另外，接口板和网板通过贯穿背板的线路组、即数据通道(如图3中的实线所示)实现互通。具体说，每个接口板对应一个线路组，因此，每个接口板在网板对应的交换通路就为从背板接口引入网板的该线路组，一路交换通路中的每路子通路就为线路组中的一对线路。相应地，对于从m路子通路中选择不同数量的子通路进行带宽调节的情况，可以由主控板通过控制通道向网板的CPU下发相应的控制信息、并由网板的CPU对本板的交换芯片进行相应的配置，交换芯片即可明确除了n路形成基础带宽的子通路之外，在m路用于形成调节带宽的子通路是否还有的畅通的可用子通路。

下面，结合CLOS架构对本实施例中的一块网板进行详细说明。

请参见图4以及图5a至图5d，以16个接口板在网板形成16路交换通路，且每路交换通路中的1路子通路直连背板接口与交换芯片之间、其余3路子通路通过3对环回口串联在背板接口与交换芯片之间为例。即，共有16个线路组、且每个线路组包含4对线路，以及，环回口为3对。

如图4所示，每个网板的背板接口引入16个线路组G1～G16、且每个线路组Gi(i为大于等于1且小于等于16的正整数)具有4对线路Gi-1～Gi-4，每个网板还具有3对环回口、即相互间一一对应的透传环回口T1～T3和交换环回口S1～S3，其中：

每个线路组Gi中的第1对线路Gi-1从背板接口直连至交换芯片，以形成交换通路用于实现基础带宽的1路子通路；

每个线路组Gi中其余的3对线路Gi-2～Gi～4从背板接口分别与3个透传环回口T1～T3对应地连接，以形成交换通路用于实现可调带宽的3路子通路位于背板接口与透传环回口T1～T3之间的一段；

并且，针对每个线路组Gi，交换环回口S1～S3则分别通过线路Gi-2’～Gi～4’直连至交换芯片，以形成交换通路用于实现可调带宽的3路子通路位于交换环回口S1～S3与交换芯片之间的另一段。

如图5a所示，当交换环回口S1～S3与透传环回口T1～T3均断开时，每个线路组Gi在背板接口与交换芯片之间都只有1对线路Gi-1导通，此时，就形成了1对线路的基础带宽。

如图5b所示，当只有交换环回口S1与对应的透传环回口T1在网板外通过线缆互连时，每个线路组Gi在背板接口与交换芯片之间都有2对线路Gi-1和Gi-2导通，此时，就在1对线路的基础带宽上叠加了1对线路的可调带宽，即，共2对线路的带宽、并相当于2倍的基础带宽。

如图5c所示，当有交换环回口S1与对应的透传环回口T1、以及交换环回口S2与对应的透传环回口T2在网板外通过线缆互连时，每个线路组Gi在背板接口与交换芯片之间都有3对线路Gi-1～Gi-3导通，此时，就在1对线路的基础带宽上叠加了2对线路的可调带宽，即，共3对线路的带宽、并相当于3倍的基础带宽。

如图5d所示，当交换环回口S1与对应的透传环回口T1、交换环回口S2与对应的透传环回口T2、以及交换环回口S3与对应的透传环回口T3均在网板外通过线缆互连时，每个线路组Gi在背板接口与交换芯片之间通过全部的4对线路Gi-1～Gi-4导通，此时，就在1对线路的基础带宽上叠加了3对线路的可调带宽，即，共4对线路的带宽、并相当于4倍于基础带宽的最大带宽。

如上可见，基于如图4所示的结构，各接口板的交换通路能够实现以1倍于基础带宽的调节步长实现4个档位的带宽调节。而且，基于上述结构实现带宽调节，各接口板的交换通路的带宽能够实现同步调节，从而符合CLOS架构的负荷均衡分担的要求。

请参见图6以及图7a至图7e，以8个接口板在网板形成16路交换通路，且每路交换通路中的2路子通路直连背板接口与交换芯片之间、其余4路子通路通过4对环回口串联在背板接口与交换芯片之间为例。即，共有8个线路组、且每个线路组包含6对线路，以及，环回口为4对。

如图6所示，每个网板的背板接口引入8个线路组G1～G8、且每个线路组Gj(j为大于等于1且小于等于8的正整数)具有6对线路Gj-1～Gj-6，每个网板还具有4对环回口、即一一对应透传环回口T1～T4和交换环回口S1～S4，其中：

每个线路组Gj中的第1对线路Gj-1和第2对线路Gj-2从背板接口直连至交换芯片，以形成交换通路用于实现基础带宽的2路子通路；

每个线路组Gj中其余的4对线路Gj-3～Gj～6从背板接口分别与4个透传环回口T1～T4对应地连接，以形成交换通路用于实现可调带宽的4路子通路位于背板接口与透传环回口T1～T4之间的一段；

并且，针对每个线路组Gj，交换环回口S1～S4则分别通过线路Gj-3’～Gj～6’直连至交换芯片，以形成交换通路用于实现可调带宽的4路子通路位于交换环回口S1～S4与交换芯片之间的另一段。

如图7a所示，当交换环回口S1～S4与透传环回口T1～T4均断开时，每个线路组Gj在背板接口与交换芯片之间都只有2对线路Gj-1和Gj-2导通，此时，就形成了2对线路的基础带宽。

如图7b所示，当只有交换环回口S1与对应的透传环回口T1在网板外通过线缆互连时，每个线路组Gj在背板接口与交换芯片之间都有3对线路Gi-1和Gi-3导通，此时，就在2对线路的基础带宽上叠加了1对线路的可调带宽，即，共3对线路的带宽、并相当于1.5倍的基础带宽。

如图7c所示，当有交换环回口S1与对应的透传环回口T1、以及交换环回口S2与对应的透传环回口T2在网板外通过线缆互连时，每个线路组Gj在背板接口与交换芯片之间都有4对线路Gi-1～Gi-4导通，此时，就在2对线路的基础带宽上叠加了2对线路的可调带宽，即，共4对线路的带宽、并相当于2倍的基础带宽。

如图7d所示，当交换环回口S1～S3分别与对应的透传环回口T1～T3在网板外通过线缆互连时，每个线路组Gj在背板接口与交换芯片之间通过5对线路Gj-1～Gj-5导通，此时，就在2对线路的基础带宽上叠加了3对线路的可调带宽，即，共5对线路的带宽、并相当于2.5倍于基础带宽的最大带宽。

如图7e所示，当交换环回口S1～S4分别与对应的透传环回口T1～T4在网板外通过线缆互连时，每个线路组Gj在背板接口与交换芯片之间通过全部的6对线路Gj-1～Gj-6导通，此时，就在2对线路的基础带宽上叠加了4对线路的可调带宽，即，共6对线路的带宽、并相当于3倍于基础带宽的最大带宽。

如上可见，基于如图6所示的结构，各接口板的交换通路能够实现以0.5倍于基础带宽的调节步长实现5个档位的带宽调节。而且，基于上述结构实现带宽调节，各接口板的交换通路的带宽能够实现同步调节，从而符合CLOS架构的负荷均衡分担的要求。

另外，从如图4和如图6所示的结构可以得知，本实施例在子通路数量的分配上不存在任何限制，即m和n可以任意取值，并能够以1/n倍的基础带宽为调节步长实现m+1个档位的带宽调节。而且，对于CLOS架构的网络通信设备的机框来说，以线路组为交换通路、线路对为子通路的方式也能够满足CLOS架构的负荷均衡分担的要求。

当然，在实际应用中，m和n的取值也需要考虑线路组的组数是否能够满足交换芯片的端口规格，即，线路组的组数×(m+n)应当小于等于交换芯片的端口总对数。

以上是对本实施例中的网络通信设备及其网板的详细说明。此外，本实施例还提供了一种用于调节交换带宽的方法。

本实施例所提供的用于调节交换带宽的方法，该方法应用于网络通信设备的网板，该网板包括：交换芯片、背板接口、以及可在网板外对应互连的m对环回口；其中，背板接口针对网络通信设备中的每个接口板形成对应的一路交换通路；每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n路子通路，其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间；

并且，该方法利用m对环回口选择性地互连而使m路子通路在背板接口与交换芯片之间选择性地导通或断开，以在上限为m+n路子通路的带宽、下限为n路子通路的带宽的调节范围内调节交换通路的带宽。

对于网络通信设备的机框采用CLOS架构的情况，每个接口板对应的交换通路为背板接口的一个线路组，一路交换通路中的每路子通路为线路组中的一对线路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种网络通信设备的网板，其特征在于，该网板包括：

交换芯片；

背板接口；

以及，可在网板外对应互连的m对环回口；

其中，背板接口针对网络通信设备中的每个接口板形成对应的一路交换通路；每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n路子通路，其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间、以利用m对环回口选择性地互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开；

m和n均为大于等于1的正整数。

2.根据权利要求1所述的网板，其特征在于，每个接口板对应的交换通路为背板接口的一个线路组，一路交换通路中的每路子通路为线路组中的一对线路。

3.根据权利要求1或2所述的网板，其特征在于，m为3，n为1。

4.一种网络通信设备，包括背板、以及通过背板互连的至少一块接口板和至少一块网板，其特征在于，每块网板包括：

交换芯片；

背板接口；

以及，可在网板外对应互连的m对环回口；

其中，背板接口针对每个接口板形成对应的一路交换通路；每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n路子通路，其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间、以利用m对环回口选择性地互连而在背板接口与交换芯片之间导通或断开；

m和n均为大于等于1的正整数。

5.根据权利要求4所述的网络通信设备，其特征在于，每个接口板对应的交换通路为背板接口的一个线路组，一路交换通路中的每路子通路为线路组中的一对线路。

6.根据权利要求4所述的网络通信设备，其特征在于，m为3，n为1。

7.根据权利要求4或5或6所述的网络通信设备，其特征在于，接口板的数量为16块。

8.根据权利要求4或5或6所述的网络通信设备，其特征在于，网板的数量为8块。

9.一种用于调节交换带宽的方法，其特征在于，该方法应用于网络通信设备的网板，该网板包括：交换芯片、背板接口、以及可在网板外对应互连的m对环回口；其中，背板接口针对网络通信设备中的每个接口板形成对应的一路交换通路；每个接口板对应的一路交换通路中包括m+n路子通路，其中的n路子通路直连在背板接口与交换芯片之间，其余的m路子通路分别通过m对环回口而串联在背板接口与交换芯片之间；m和n均为大于等于1的正整数；

该方法利用m对环回口选择性地互连而使m路子通路在背板接口与交换芯片之间选择性地导通或断开，以在上限为m+n路子通路的带宽、下限为n路子通路的带宽的调节范围内调节交换通路的带宽。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，每个接口板对应的交换通路为背板接口的一个线路组，一路交换通路中的每路子通路为线路组中的一对线路。