CN103684691B - 一种同时支持fc协议8g和16g速率的通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法，通过数据输入时，识别不同速率的数据，按照FC协议进行解码分析处理，对于16G端口数据，通过映射将其与8G端口数据编码映射为一致的情况，方便统一调度处理；在输出时，16G物理端口的输出需要再次进行编码方式的逆映射，使其满足相应的速率对应的标准的编码要求。通过对不同的速率的接口进行相关协议处理，创新设计了不同协议之间的映射关系，使得8G速率和16G速率可以用统一的编码方式送给交换调度逻辑进行调度交换，同时在调度设计中改进了相关设计，使不同速率的数据传输可以相互匹配。

Description

一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种高速数据交换网络中同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法。

背景技术

高速交换网络是航电系统的重要组成部分。它具有航电系统的互联网络构、通信状态管理、数据交换控制等功能，为航电系统设备提供互联和数据交换服务，是飞机航电武器系统设备及功能模块间的重要数据交换通道。数字信息系统的飞速发展，伴随而来的是电子设备和数字化信息的急剧增加，随着未来航空电子系统对统一网络的性能要求的不断提高，高速交换网络的研发工作越发重要。

图1给出了高速数据交换网络遵循FC协议的交换引擎的示意图。核心交换设备提供源地址和目的地址之间数据交换的通路，其提供的数据传输能力和质量保证了数据的高效传输。FC协议交换设备的核心是一个N*N的交换结构，它可以支持N个16G/8G输入端口和N个16G/8G输出端口。经过协议处理后的并行数据可以从任意输入端口进入交换引擎，经过交换设备转发后从任意端口输出。传统设计中遵循在fiber channel协议以及802.3 10G Ethernet协议，规定了8G速率接口采用XGMII的服务接口，采用了8b/10b的编解码方式，而16G速率则参考了10Gdbase-r编码方式，采用了64b/66b的编解码方式，传统设计中没有描述如何在同一个高速交换网络中不同速率的数据交换共存，即通过一套共用逻辑完成不同速率端口之间数据的调度以及转发。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法，对不同接口造成的数据编码的不同进行一一映射，同时通过调度设计的改进配合FC协议的流量控制机制，使交换设备的不同速率端口之间的数据通讯可以相互匹配。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法，包括以下步骤：

步骤一：数据输入时，硬件逻辑通过相应的时钟对高速串行数据进行提取分析，识别不同速率的数据，当识别完成后，则确定该物理端口的交换速率；

步骤二：将不同速率的数据按照FC协议进行解码分析处理；

步骤三：交换调度逻辑工作在16G速率环境下，对于16G端口数据，通过映射将其与8G端口数据编码映射为一致的情况，方便统一调度处理；

步骤四：对于8G物理端口，进行相应的fifo隔离，送给交换调度逻辑进行调度控制；

步骤五：调度成功后，8G物理端口输出则直接转发，16G物理端口的输出，需要再次进行编码方式的逆映射，使其满足相应的速率对应的标准的编码要求。

依据上述特征，步骤三中交换调度逻辑为：对链路数据进行提取和分析，普通数据则不对其进行修改，当链路数据为有序集时，则首先判断其编码格式，如果为8b/10b编码方式，则保持不变，如果为64b/66b编码方式，则将其转换为协议规定的8b/10b编码。

依据上述特征，所述步骤四具体为：当进入fifo进行时钟隔离，fifo的写为相对慢速接口，读为相对高速接口，读操作需要以写数据帧eof为开始标志，以读到数据帧eof为结束；

对于16G数据输出到8G端口，同样需要采用fifo进行时钟隔离，同时读操作需要提供反馈信号给写操作，即当正在进行数据输出操作时，反馈信号为有效，此时交换调度逻辑对该端口不做调度处理，只有等到反馈信号显示空闲时，再继续进行调度。

优选地，每次仅允许放入1个数据帧到fifo的缓冲区空间。

与现有技术相比，本发明对于FC协议进行深入研究分析，创新性的提供了一种交换结构设计和协议处理设计方法，能够提高整个网络的数据吞吐能力，同时可以让不同速率的交换端口在同一个交换网络中互相匹配。该专利的应用独立于硬件平台，适用范围广，可移植性高，方便对已有项目进行升级以及新项目的研发，具有显著的市场前景和经济效益。

附图说明

图1为高速数据交换网络遵循FC协议的交换引擎的示意图；

图2为8GFC协议处理示意图及16GFC协议处理示意图；

图3为调度过程中匹配不同速率端口之间数据通讯示意图；

图4为不同速率的数据输入调度处理的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图2所示，遵循在fiber channel协议以及802.3 10G Ethernet，规定了8G速率接口采用XGMII的服务接口，采用了8b/10b的编解码方式，而16G速率则参考了10Gdbase-r编码方式，采用了64b/66b的编解码方式，本发明设计了一个不同接口编码的映射包，在协议处理上让两种编码方式的有序集达到一一对应关系，为了延续以前的交换调度处理逻辑，可以通过对16G协议的编码进行转换，达到与8G协议编码方式的统一，这样两种速率的数据可以公用一套逻辑完成数据调度和交换过程，映射包的设计思路如下，对链路数据进行提取和分析，普通数据则不对其进行修改，当链路数据为有序集时，则首先判断其编码格式，如果为8b/10b编码方式，则保持不变，如果为64b/66b编码方式，则将其转换为协议规定的8b/10b编码。

如图3所示，8G数据在进入交叉开关前，采用fifo结构进行隔离，同时在调度过程中做出相应的处理，当进入fifo进行时钟隔离，fifo的写为相对慢速接口，读为相对高速接口，读操作需要以写数据帧eof为开始标志，以读到数据帧eof为结束，对于16G数据输出到8G端口，同样需要采用fifo进行时钟隔离，同时读操作需要提供反馈信号给写操作，即当正在进行数据输出操作时，反馈信号为有效，此时交换调度逻辑对该端口不做调度处理，只有等到反馈信号显示空闲时，再继续进行调度，设计中，该fifo缓冲区的空间为允许放入1个数据帧，同时考虑到信用量的实现方式，将其工作放在相对高速接口的输入端进行。

图4为本发明中对不同速率的数据输入调度处理的流程图。

Claims (4)

1.一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法，包括以下步骤：

步骤一：数据输入时，硬件逻辑通过相应的时钟对高速串行数据进行提取分析，识别不同速率的数据，当识别完成后，则确定该物理端口的交换速率；

步骤二：将不同速率的数据按照FC协议进行解码分析处理；

步骤三：交换调度逻辑工作在16G速率环境下，对于16G端口数据，通过映射将其与8G端口数据编码映射为一致的情况，方便统一调度处理；

步骤四：对于8G物理端口，进行相应的fifo隔离，送给交换调度逻辑进行调度控制；

步骤五：调度成功后，8G物理端口输出则直接转发，16G物理端口的输出，需要再次进行编码方式的逆映射，使其满足相应的速率对应的标准的编码要求。

2.根据权利要求1所述一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法，其特征在于所述步骤三中交换调度逻辑为：对链路数据进行提取和分析，普通数据则不对其进行修改，当链路数据为有序集时，则首先判断其编码格式，如果为8b/10b编码方式，则保持不变，如果为64b/66b编码方式，则将其转换为协议规定的8b/10b编码。

3.根据权利要求1所述一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法，其特征在于所述步骤四具体为：

当进入fifo进行时钟隔离，fifo的写为相对慢速接口，读为相对高速接口，读操作需要以写数据帧eof为开始标志，以读到数据帧eof为结束；

对于16G数据输出到8G端口，同样需要采用fifo进行时钟隔离，同时读操作需要提供反馈信号给写操作，即当正在进行数据输出操作时，反馈信号为有效，此时交换调度逻辑对该端口不做调度处理，只有等到反馈信号显示空闲时，再继续进行调度。

4.根据权利要求1所述一种同时支持FC协议8G和16G速率的通讯方法，其特征在于每次仅允许放入1个数据帧到fifo的缓冲区空间。