CN105337825B - 基于appid可配置的多路以太网扩展方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于APPID可配置的多路以太网扩展方法及装置，方法为：采用以太网PHY+MAC将接收到的以太网帧进行以太网物理链路的数据解码；将RAM接收缓冲区中的一路以太网数据拷贝成多路以太网数据并存储在RAM的多路以太网转发缓冲区；接收APPID配置指令，并完成解析；根据解析后的配置指令中设置的APPID对多路以太网转发缓冲区中多路以太网报文的APPID域进行修改；将多路以太网转发缓冲区中存储的多路APPID完全不同的以太网报文发送至用于输出的以太网芯片PHY+MAC；用于输出的以太网芯片PHY+MAC对以太网数据进行编码后发送至相应的以太网输出收发模块完成以太网报文发送。本发明实现了把以太网数据包根据多个APPID的配置进行重新打包后分发到以太网不同的硬件端口上的功能。

Description

基于APPID可配置的多路以太网扩展方法及装置
技术领域
本发明涉及以太网扩展领域，具体涉及一种基于APPID可配置的多路以太网扩展方法及装置。
背景技术
智能变电站是健全智能电网建设中实现能源转化和控制的核心平台之一，是智能电网的重要组成部分。目前，智能变电站已投运数千座，在智能变电站中，光纤以太网是智能变电站中的神经系统，无论是智能变电站内的智能设备，还是相应的智能变电站测试仪器仪表，均离不开光纤以太网通信。随着智能变电站以及新一代智能变电站的发展，智能变电站内部光纤通信系统越来越复杂，有时需要把多路光纤以太网内的通信包合成到一路光纤上传输，有时又需要把一路光纤上的多个以太网包分发到不同的光纤以太网上，还需要对以太网包的接收和发送的时刻进行精确测量，但是传统的交换机不能完成多以太网包里面的APPID（Application Identifier，应用标识符）的修改和配置，只能完成链路连接传输功能。虽然交换机已经在民用、工业等信息行业大量使用，但无论是直通式、还是存储转发式的交换机，其主要功能是把以太网数据包根据MAC地址从一个端口转发到另外一个或多个端口，无法对以太网数据帧里面的的APPID进行修改后，再转发给其他端口。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于APPID可配置的多路以太网扩展方法及装置，把以太网数据包根据多个APPID的配置进行重新打包后分发到以太网不同的硬件端口上，大大扩展智能变电站仪器仪表和测试设备的功能和性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种基于APPID可配置的多路以太网扩展方法，包括以下步骤：
步骤1、采用以太网PHY+MAC（即是以太网媒体接入控制器MAC和物理接口收发器PHY整合进同一芯片）将接收到的以太网帧进行以太网物理链路的数据解码，解码后的以太网数据存储在RAM的接收缓冲区；
步骤2、将RAM接收缓冲区中的一路以太网数据拷贝成多路以太网数据并存储在RAM的多路以太网转发缓冲区；
步骤3、接收APPID配置指令的以太网报文，并完成APPID配置指令的解析，将解析后的配置指令发送给多路以太网修改缓冲模块；
步骤4、根据解析后的配置指令中设置的APPID对多路以太网转发缓冲区中多路以太网报文的APPID域进行修改，将修改后得到的多路APPID完全不同的以太网报文存储在多路以太网转发缓冲区；
步骤5、将多路以太网转发缓冲区中存储的多路APPID完全不同的以太网报文发送至用于输出的以太网芯片PHY+MAC，包括第一以太网芯片PHY+MAC、第二以太网芯片PHY+MAC、第三以太网芯片PHY+MAC；
步骤6、用于输出的以太网芯片PHY+MAC对以太网数据进行编码后发送至相应的以太网输出收发模块完成以太网报文发送，所述以太网输出收发模块包括第一以太网输出收发模块、第二以太网输出收发模块、第三以太网输出收发模块。
具体的，所述拷贝成的多路以太网数据为四路以太网数据。
具体的，所述步骤5中将多路以太网转发缓冲区中存储的多路APPID完全不同的以太网报文发送至多路以太网芯片PHY+MAC采用的方式为DMA（Direct Memory Access，存储器直接访问）。
一种基于APPID可配置的多路以太网扩展装置，包括：
第一单元：以太网输入收发模块、第一以太网芯片PHY+MAC、接收缓冲模块依次连接，用于将接收到的以太网帧进行以太网物理链路的数据解码，解码后的以太网数据存储在接收缓冲模块；
第二单元：配置以太网输入收发模块、第二以太网芯片PHY+MAC、多路以太网配置解包模块依次相连，用于接收APPID配置指令的以太网报文，并完成APPID配置指令的解析，将解析后的配置指令发送给多路以太网修改缓冲模块；
第三单元：包括多路以太网生成缓冲模块，用于将接收缓冲模块中的一路以太网数据拷贝成多路以太网数据并存储在多路以太网转发缓冲区；多路以太网修改缓冲模块，用于根据解析后的配置指令中设置的APPID对多路以太网转发缓冲区中多路以太网报文的APPID域进行修改，将修改后得到的多路APPID完全不同的以太网报文存储在多路以太网转发缓冲区；
第四单元：包括多路以太网发送控制模块，所述多路以太网发送控制模块分别连接多个以太网芯片PHY+MAC，所述以太网芯片PHY+MAC分别连接相应的以太网输出收发模块，用于对以太网数据进行编码后发送至相应的以太网输出收发模块完成以太网报文发送。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了基于APPID可配置多路以太网扩展，把以太网的数据包根据多个APPID的配置进行重新打包后分发到以太网不同的硬件端口上，可应用到智能变电站仪器仪表和测试设备的多台设备的扩展测试上，提高工作效率，比如500kV 2/3接线等类似的场合。
附图说明
图1是本发明基于APPID可配置的多路以太网扩展装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种基于APPID可配置的多路以太网扩展方法，包括以下步骤：步骤1、采用以太网PHY+MAC将接收到的以太网帧进行以太网物理链路的数据解码，解码后的以太网数据存储在RAM的接收缓冲区；步骤2、将RAM接收缓冲区中的一路以太网数据拷贝成多路以太网数据并存储在RAM的多路以太网转发缓冲区；步骤3、接收APPID配置指令的以太网报文，并完成APPID配置指令的解析，将解析后的配置指令发送给多路以太网修改缓冲模块；步骤4、根据解析后的配置指令中设置的APPID对多路以太网转发缓冲区中多路以太网报文的APPID域进行修改，将修改后得到的多路APPID完全不同的以太网报文存储在多路以太网转发缓冲区；步骤5、将多路以太网转发缓冲区中存储的多路APPID完全不同的以太网报文发送至用于输出的以太网芯片PHY+MAC，包括第一以太网芯片PHY+MAC、第二以太网芯片PHY+MAC、第三以太网芯片PHY+MAC；步骤6、用于输出的以太网芯片PHY+MAC对以太网数据进行编码后发送至相应的以太网输出收发模块完成以太网报文发送，所述以太网输出收发模块包括第一以太网输出收发模块、第二以太网输出收发模块、第三以太网输出收发模块。
所述拷贝成的多路以太网数据为四路以太网数据。
所述步骤5中将多路以太网转发缓冲区中存储的多路APPID完全不同的以太网报文发送至多路以太网芯片PHY+MAC采用的方式为DMA。
本发明采用的基于APPID可配置的多路以太网扩展装置，其结构具体包括：
第一单元：以太网输入收发模块、第一以太网芯片PHY+MAC、接收缓冲模块依次连接，用于将接收到的以太网帧进行以太网物理链路的数据解码，解码后的以太网数据存储在接收缓冲模块；
第二单元：配置以太网输入收发模块、第二以太网芯片PHY+MAC、多路以太网配置解包模块依次相连，用于接收APPID配置指令的以太网报文，并完成APPID配置指令的解析，将解析后的配置指令发送给多路以太网修改缓冲模块；
第三单元：包括多路以太网生成缓冲模块，用于将接收缓冲模块中的一路以太网数据拷贝成多路以太网数据并存储在多路以太网转发缓冲区；多路以太网修改缓冲模块，用于根据解析后的配置指令中设置的APPID对多路以太网转发缓冲区中多路以太网报文的APPID域进行修改，将修改后得到的多路APPID完全不同的以太网报文存储在多路以太网转发缓冲区；
第四单元：包括多路以太网发送控制模块，所述多路以太网发送控制模块分别连接多个以太网芯片PHY+MAC，所述以太网芯片PHY+MAC分别连接相应的以太网输出收发模块，用于对以太网数据进行编码后发送至相应的以太网输出收发模块完成以太网报文发送。

Claims (4)

1.一种基于APPID可配置的多路以太网扩展方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采用以太网芯片PHY+MAC将接收到的以太网帧进行以太网物理链路的数据解码，解码后的以太网数据存储在RAM的接收缓冲区；其中，所述以太网芯片PHY+MAC是以太网媒体接入控制器MAC和物理接口收发器PHY整合进同一芯片；
步骤2、将RAM接收缓冲区中的一路以太网数据拷贝成多路以太网数据并存储在RAM的多路以太网转发缓冲区；
步骤3、接收APPID配置指令的以太网报文，并完成APPID配置指令的解析，将解析后的配置指令发送给多路以太网修改缓冲模块；
步骤4、根据解析后的配置指令中设置的APPID对多路以太网转发缓冲区中多路以太网报文的APPID域进行修改，将修改后得到的多路APPID完全不同的以太网报文存储在多路以太网转发缓冲区；
步骤5、将多路以太网转发缓冲区中存储的多路APPID完全不同的以太网报文发送至用于输出的以太网芯片PHY+MAC，包括第一以太网芯片PHY+MAC、第二以太网芯片PHY+MAC、第三以太网芯片PHY+MAC；
步骤6、用于输出的以太网芯片PHY+MAC对以太网数据进行编码后发送至相应的以太网输出收发模块完成以太网报文发送，所述以太网输出收发模块包括第一以太网输出收发模块、第二以太网输出收发模块、第三以太网输出收发模块。
2.如权利要求1所述的基于APPID可配置的多路以太网扩展方法，其特征在于，所述拷贝成的多路以太网数据为四路以太网数据。
3.如权利要求1或2所述的基于APPID可配置的多路以太网扩展方法，其特征在于，所述步骤5中将多路以太网转发缓冲区中存储的多路APPID完全不同的以太网报文发送至多路以太网芯片PHY+MAC采用的方式为DMA。
4.一种基于APPID可配置的多路以太网扩展装置，其特征在于，包括：
第一单元：以太网输入收发模块、第一以太网芯片PHY+MAC、接收缓冲模块依次连接，用于将接收到的以太网帧进行以太网物理链路的数据解码，解码后的以太网数据存储在接收缓冲模块；其中，所述以太网芯片PHY+MAC是以太网媒体接入控制器MAC和物理接口收发器PHY整合进同一芯片；
第二单元：配置以太网输入收发模块、第二以太网芯片PHY+MAC、多路以太网配置解包模块依次相连，用于接收APPID配置指令的以太网报文，并完成APPID配置指令的解析，将解析后的配置指令发送给多路以太网修改缓冲模块；
第三单元：包括多路以太网生成缓冲模块，用于将接收缓冲模块中的一路以太网数据拷贝成多路以太网数据并存储在多路以太网转发缓冲区；多路以太网修改缓冲模块，用于根据解析后的配置指令中设置的APPID对多路以太网转发缓冲区中多路以太网报文的APPID域进行修改，将修改后得到的多路APPID完全不同的以太网报文存储在多路以太网转发缓冲区；
第四单元：包括多路以太网发送控制模块，所述多路以太网发送控制模块分别连接多个以太网芯片PHY+MAC，所述以太网芯片PHY+MAC分别连接相应的以太网输出收发模块，用于对以太网数据进行编码后发送至相应的以太网输出收发模块完成以太网报文发送。
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