CN105471752A - 基于交换网实现机架堆叠的设备、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于交换网实现机架堆叠的设备，包括交换网卡和堆叠子卡，交换网卡包括交换芯片和控制模块，堆叠子卡包括光模块和状态指示模块，光模块，用于接收所述交换芯片发送过来的高速信号并将所述高速信号传输给对端堆叠设备；控制模块，用于判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制状态指示模块进行工作状态指示。本发明还公开了一种基于交换网实现机架堆叠的方法和系统。本发明所能实现的有益效果为不会占用业务端口、应用更灵活，节省单板PCB面积、降低成本，提升堆叠带宽。

Description

基于交换网实现机架堆叠的设备、方法和系统
技术领域
本发明涉及网络交换领域，尤其涉及基于交换网实现机架堆叠的设备、方法和系统。
背景技术
随着以太网技术的发展及用户需求的增加，以太网交换机端口速率和背板带宽不断在提升。为了使交换机满足大型网络对端口的数量要求，一般在较大型网络中都采用交换机的堆叠方式来解决。所述堆叠是使用专用连接电缆，通过交换机的光模块把两台或两台以上的交换机连接起来，以实现交换机端口数的扩充。互相堆叠的交换机需具备光模块，支持堆叠功能。当多个交换机连接在一起时，其作用就像一个模块化交换机一样，堆叠在一起的交换机可以当作一个单元设备来进行管理。可堆叠式交换机可非常方便地实现对网络的扩充，是新建网络时最为理想的选择。目前，实现非主控-交换分离的机架式交换机中使用堆叠的方法是利用业务板来出光模块，该方法占用业务板槽位，减少了用户所能使用的端口数。另外，随着背板带宽的要求不断增加，实现堆叠的端口由1000M端口、10G端口发展至40G端口，现有的堆叠方法已经很难满足需求。
发明内容
本发明的主要目的在于解决交换机的业务端口的数量和背板带宽问题。
为实现上述目的，本发明提供的基于交换网实现机架堆叠的设备，包括交换网卡和堆叠子卡，所述交换网卡包括交换芯片和控制模块，所述堆叠子卡包括光模块和状态指示模块，
所述光模块，用于接收所述交换芯片发送过来的高速信号并将所述高速信号传输给对端堆叠设备；
所述控制模块，用于判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行工作状态指示。
优选地，所述交换网卡还包括高速信号连接器，用于连接所述交换芯片和所述光模块。
优选地，所述光模块为CXP光模块。
优选地，所述光模块和对端堆叠设备通过线缆建立连接。
优选地，所述控制模块，具体用于判断所述高速信号是否正常传递给对端堆叠设备，如果传输正常，则下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作，如果传输异常，则下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作。
优选地，所述控制模块还包括CPU和CPLD，
所述CPU，用于判断所述光模块的所有通道传输的所述高速信号是否都正常，如果有一路通道传输不正常则表示端口异常，向所述CPLD下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作；如果所有通道都传输正常则表示端口正常，向所述CPLD下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作。
为了解决上述的技术问题，本发明还提供一种基于交换网实现机架堆叠的方法，应用于基于交换网实现机架堆叠的系统中，其特征在于，所述基于交换网实现机架堆叠的方法包括：
光模块接收所述交换芯片传输过来的高速信号并将所述高速信号发送给对端交换机；
控制模块判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行工作状态指示。
优选地，所述控制模块判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行状态指示的步骤具体包括：
控制模块判断所述高速信号是否正常传递给对端堆叠设备，如果传输正常，则下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作，如果传输异常，则下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作。
优选地，所述控制模块还包括CPU和CPLD，所述控制模块判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行状态指示的步骤还包括：
CPU判断所述光模块的所有通道传输的所述高速信号是否都正常，如果有一路通道传输不正常则表示端口异常，向所述CPLD下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作；如果所有通道都传输正常则表示端口正常，向所述CPLD下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作。
为了解决上述的技术问题，本发明还提供一种基于交换网实现机架堆叠的系统，包括至少二台所述基于交换网实现机架堆叠的设备。
本发明提供的基于交换网实现机架堆叠的设备，包括交换网卡和堆叠子卡，所述交换网卡包括交换芯片和控制模块，所述堆叠子卡包括光模块和状态指示模块，所述光模块，用于接收所述交换芯片发送过来的高速信号并将所述高速信号传输给对端堆叠设备；所述控制模块，用于判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行状态指示。本发明提供的一种基于交换网实现机架堆叠的设备，所能实现的有益效果为在交换网板上配置堆叠子卡，实现与其他交换机的堆叠，由于交换网板不参与业务交换，不会占用业务端口；使用堆叠子卡形式进行堆叠，可以根据工作场景动态配置堆叠子卡，应用更灵活，并且节省了单板PCB面积，降低了成本；使用光模块，提升了堆叠带宽。
附图说明
图1为本发明基于交换网实现机架堆叠的系统一实施例的功能模块示意图；
图2为本发明基于交换网实现机架堆叠的方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明基于交换网实现机架堆叠的方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明基于交换网实现机架堆叠的方法第三实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种基于交换网实现机架堆叠的设备，参照图1，在一实施例中，为实现上述目的，本实施例提供的一种基于交换网实现机架堆叠的设备，包括交换网卡10和堆叠子卡20，所述交换网卡10包括交换芯片11和控制模块12，所述堆叠子卡20包括光模块22和状态指示模块23，
所述光模块22，用于接收所述交换芯片11发送过来的高速信号并将所述高速信号传输给对端堆叠设备；
所述控制模块12，用于判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块23进行工作状态指示。
基于交换网实现机架堆叠的设备交换网板10上的交换芯片11，将堆叠用高速信号Serdes(SERializer/DESerializer串行器/解串器)经由光模块22，连接到与之堆叠的交换机的对端堆叠设备上。交换芯片11主要实现数据的交换功能，其高速信号按照1:1比例分别与背板连接器和第一高速通道端口21连接，即交换芯片11一半的高速信号通过背板与业务板连接，完成数据交换，另一半的高速信号作为堆叠信号跟对端堆叠设备进行堆叠，其中，对端堆叠设备与本实施例中的基于交换网实现机架堆叠的本端设备相同，本端的光模块与对端堆叠设备的光模块相连。
在本实施中，光模块22为CXP光模块，光模块22连接到与之堆叠的对端堆叠设备上，每个光模块22最多可以进行12路高速信号的传送，如果高速信号不足12路，也可使用光模块22的其中几路，其中，光模块22的12个通道并不作为一个整体进行数据传输，而是作为独立通道每路分别传输10.3125Gbps的信号，光模块22的端口能实现120G信号的传送，相较于10G端口和40G端口，大大降低了端口数量，提升了堆叠带宽。
本实施例提供的基于交换网实现机架堆叠的设备的控制模块12，用于判断交换网卡10的高速信号是否正常传递给对端堆叠交换设备，如果传递正常，则下发点灯信号，控制状态指标模块23进行点灯操作，如果传递异常，则下发灭灯信号，控制状态指标模块23进行灭灯操作。
本实施例提供的一种基于交换网实现机架堆叠的设备，所能实现的有益效果为在交换网板上配置堆叠子卡，实现与其他交换机的堆叠，由于交换网板不参与业务交换，不会占用业务端口；使用堆叠子卡形式进行堆叠，可以根据工作场景动态配置堆叠子卡，应用更灵活，并且节省了单板PCB面积，降低了成本；使用光模块，提升了堆叠带宽。
进一步参见图1，本实施例提供的基于交换网实现机架堆叠的设备的堆叠子卡还包括高速信号连接器21，堆叠子卡20与交换网卡10通过高速信号连接器21相连，高速信号连接器21可根据用户需求进行插拔，应用更灵活，高速信号连接器21的功能是传送高速信号，提供供电电源，向交换网卡10上报光模块22的在位信号PRSNT_L、中断信号Int_L，向光模块22下发复位信号Reset_L，并通过IIC(Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线)总线将堆叠子卡20上的光模块22连接到交换网卡10上，使交换网卡10完成对光模块22的管理。
进一步参见图1，基于交换网实现机架堆叠的设备，控制模块12包括CPU和CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)，CPU通过PCI-E(PCIExpress插槽)、IIC(Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线)等接口对交换芯片11进行配置，CPLD逻辑芯片主要负责对堆叠子卡20的板卡信息、光模块22的状态信息进行管理，CPU和CPLD逻辑芯片通过Localbus(局域总线)等接口进行通讯；基于交换网实现机架堆叠的设备的交换芯片11将每一路高速信号的传输情况上报CPU；CPU判断每个光模块22的所有通道的传输情况是否都正常，其中，各光模块22与交换芯片11的高速信号一一对应。例如，在硬件连接中，光模块22连接了交换芯片11的发送(TX)和接收(RX)共12路通道，CPU在判断该端口工作状态时，需要判断交换芯片的发送(TX)和接收(RX)一共12路是否均传输正常，若其中一路不正常则表示该端口异常；CPU判断后，向CPLD下发点灯信号，若该端口工作正常则下发点灯信号，若该端口异常则下发灭灯信号；CPLD的点灯管脚向点灯电路发出高/低电平进行点灯，当端口正常时对应的工作状态指示灯绿灯亮，当端口异常时对应的工作状态指示灯绿灯灭，从而，工作人员根据指示灯的状态即可进行维护。
光模块22和对端设备通过线缆建立连接，光模块22的配套线缆最多可以进行12路高速信号的传送，光模块22的连接通过线缆连接的方式，堆叠和拆装时方便。
进一步参见图2，本实施例提供的基于交换网实现机架堆叠的方法，包括以下步骤：
步骤S100、光模块接收所述交换芯片传输过来的高速信号并将所述高速信号发送给对端交换机。
基于交换网实现机架堆叠的设备交换网板上的交换芯片，将堆叠用高速信号Serdes(SERializer/DESerializer串行器/解串器)经由光模块，连接到与之堆叠的交换机的对端堆叠设备上。交换芯片主要实现数据的交换功能，其高速信号按照1:1比例分别与背板连接器和第一高速通道端口连接，即交换芯片一半的高速信号通过背板与业务板连接，完成数据交换，另一半的高速信号作为堆叠信号跟对端堆叠设备进行堆叠，其中，对端堆叠设备与本实施例中的基于交换网实现机架堆叠的本端设备相同，本端的光模块与对端堆叠设备的光模块相连。
在本实施中，光模块为CXP光模块，光模块连接到与之堆叠的对端堆叠设备上，每个光模块最多可以进行12路高速信号的传送，如果高速信号不足12路，也可使用光模块的其中几路，其中，光模块的12个通道并不作为一个整体进行数据传输，而是作为独立通道每路分别传输10.3125Gbps的信号，光模块的端口能实现120G信号的传送，相较于10G端口和40G端口，大大降低了端口数量，提升了堆叠带宽。
步骤S200、控制模块判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行工作状态指示。
基于交换网实现机架堆叠的设备的控制模块12，用于判断交换网卡的高速信号是否正常传递给对端堆叠交换设备，如果传递正常，则下发点灯信号，控制状态指标模块进行点灯操作，如果传递异常，则下发灭灯信号，控制状态指标模块进行灭灯操作。
本实施例提供的一种基于交换网实现机架堆叠的方法，所能实现的有益效果为在交换网板上配置堆叠子卡，实现与其他交换机的堆叠，由于交换网板不参与业务交换，不会占用业务端口；使用堆叠子卡形式进行堆叠，可以根据工作场景动态配置堆叠子卡，应用更灵活，并且节省了单板PCB面积，降低了成本；使用光模块，提升了堆叠带宽。
进一步参见图3，本实施例提供的基于交换网实现机架堆叠的方法，步骤S200具体包括：
步骤S200A、判断所述第一交换网卡的信号是否正常传递给所述第二交换网卡，如果传递正常，则下发点灯信号，所述工作状态指标模块进行点灯操作，如果传递异常，则下发灭灯信号，所述工作状态指标模块进行灭灯操作。
基于交换网实现机架堆叠的系统，判断光模块的所有通道的传输情况是否都正常，如果有一路通道不正常则表示端口异常，下发灭灯信号，控制工作状态指标模块进行灭灯操作；如果所有通道正常则表示端口正常，下发点灯信号，控制工作状态指标模块进行点灯操作。
进一步参见图4，本实施例所提供的基于交换网实现机架堆叠的方法，所述控制模块还包括CPU和CPLD，步骤S200还包括：
步骤S210、CPU判断所述光模块的所有通道传输的所述高速信号是否都正常，如果有一路通道传输不正常则表示端口异常，向所述CPLD下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作；如果所有通道都传输正常则表示端口正常，向所述CPLD下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作。
基于交换网实现机架堆叠的系统，控制模块包括CPU和CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)，CPU通过PCI-E(PCIExpress插槽)、IIC(Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线)等接口对交换芯片进行配置，CPLD逻辑芯片主要负责对堆叠子卡的板卡信息、CXP光模块的状态信息进行管理，CPU和CPLD逻辑芯片通过Localbus(局域总线)等接口进行通讯；基于交换网实现机架堆叠的系统的交换芯片将每一路高速信号的传输情况上报CPU；CPU判断每个光模块的所有通道的传输情况是否都正常，其中，各CXP光模块与交换芯片高速信号一一对应。例如，在硬件连接中，CXP光模块连接了交换芯片的发送(TX)和接收(RX)共12路通道，CPU在判断该端口工作状态时，需要判断交换芯片的发送(TX)和接收(RX)一共12路是否均传输正常，若其中一路不正常则表示该端口异常；CPU判断后，向CPLD下发点灯信号，若该端口工作正常则下发点灯信号，若该端口异常则下发灭灯信号；CPLD的点灯管脚向点灯电路发出高/低电平进行点灯，端口正常对应的工作状态指示灯绿灯亮，端口异常对应的工作状态指示灯绿灯灭，从而，工作人员根据指示灯的状态即可进行维护。
本实施例还提供一种基于交换网实现机架堆叠的系统，包括至少二台上述的基于交换网实现机架堆叠的设备，在此不再赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于交换网实现机架堆叠的设备，其特征在于，包括交换网卡和堆叠子卡，所述交换网卡包括交换芯片和控制模块，所述堆叠子卡包括光模块和状态指示模块，
所述光模块，用于接收所述交换芯片发送过来的高速信号并将所述高速信号传输给对端堆叠设备；
所述控制模块，用于判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行工作状态指示。
2.如权利要求1所述的基于交换网实现机架堆叠的设备，其特征在于，所述交换网卡还包括高速信号连接器，用于连接所述交换芯片和所述光模块。
3.如权利要求1或2所述的基于交换网实现机架堆叠的设备，其特征在于，所述光模块为CXP光模块。
4.如权利要求1所述的基于交换网实现机架堆叠的设备，其特征在于，
所述光模块和对端堆叠设备通过线缆建立连接。
5.如权利要求1所述的基于交换网实现机架堆叠的设备，其特征在于，所述控制模块，具体用于判断所述高速信号是否正常传递给对端堆叠设备，如果传输正常，则下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作，如果传输异常，则下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作。
6.如权利要求1所述的基于交换网实现机架堆叠的系统，其特征在于，所述控制模块还包括CPU和CPLD，
所述CPU，用于判断所述光模块的所有通道传输的所述高速信号是否都正常，如果有一路通道传输不正常则表示端口异常，向所述CPLD下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作；如果所有通道都传输正常则表示端口正常，向所述CPLD下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作。
7.一种基于交换网实现机架堆叠的方法，应用于基于交换网实现机架堆叠的系统中，其特征在于，所述基于交换网实现机架堆叠的方法包括：
光模块接收所述交换芯片传输过来的高速信号并将所述高速信号发送给对端交换机；
控制模块判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行工作状态指示。
8.如权利要求7所述的基于交换网实现机架堆叠的方法，其特征在于，所述控制模块判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行工作状态指示的步骤具体包括：
控制模块判断所述高速信号是否正常传递给对端堆叠设备，如果传输正常，则下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作，如果传输异常，则下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作。
9.如权利要求7所述的基于交换网实现机架堆叠的方法，其特征在于，所述控制模块还包括CPU和CPLD，所述控制模块判断所述高速信号是否传输正常，如果传输正常，则控制所述状态指示模块进行工作状态指示的步骤还包括：
CPU判断所述光模块的所有通道传输的所述高速信号是否都正常，如果有一路通道传输不正常则表示端口异常，向所述CPLD下发灭灯信号，控制所述工作状态指标模块进行灭灯操作；如果所有通道都传输正常则表示端口正常，向所述CPLD下发点灯信号，控制所述工作状态指标模块进行点灯操作。
10.一种基于交换网实现机架堆叠的系统，其特征在于，包括至少二台如权利要求1至6所述的基于交换网实现机架堆叠的设备。
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