CN106817255B - 一种基于安全信道的快速保护倒换系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于安全信道的快速保护倒换系统，涉及光网络技术领域，包括报文配置模块，索引获取模块，报文组装模块，报文发送模块，报文验证模块以及倒换执行模块。本发明省去了CPU轮询FPGA获取OAM告警的过程，从而减轻了CPU的负担，也节约了保护倒换的时间消耗；充分利用了FPGA和ASIC芯片的硬件资源，在有批量保护条目需要倒换时，大大节约了倒换时间，提高了倒换效率。本发明公开了一种基于安全信道的快速保护倒换方法。

Description

一种基于安全信道的快速保护倒换系统及方法
技术领域
本发明涉及光网络技术领域，具体涉及一种基于安全信道的快速保护倒换系统及方法。
背景技术
OAM报文称为CV帧，一般由FPGA发送和接收，其发送周期可配为3.3ms/10ms/100ms/1s，如果在3.5倍发送周期内没有收到对端的正确CV报文，FPGA就检测到告警，并将检测到的告警写到FPGA内部的状态寄存器中，CPU每隔5ms轮询读取这些寄存器，再判断是否有告警产生，如果检测到告警产生时，就通知ASIC芯片进行相关的保护倒换操作。
这种方式受制于CPU的处理性能和ASIC芯片对CPU下发的倒换操作的响应能力，在有大量OAM配置时，CPU的轮询占用率很高，而且一旦检测到多条目的告警时，CPU向ASIC芯片下发多条目保护倒换操作的读写相关表项的执行时间也很长，往往就超过了50ms的电信级倒换需求。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于安全信道的快速保护倒换系统及方法，实现快速保护倒换。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于安全信道的快速保护倒换系统，包括：报文配置模块、索引获取模块、报文组装模块、报文发送模块、报文执行模块；
报文配置模块，用于在专用集成电路(ASIC)芯片和用户可编程门阵列(FPAG)预设安全信道(SCHAN)报文配置信息；
索引获取模块，用于从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，并传递至报文组装模块；
报文组装模块，在FPGA中填写SCHAN倒换报文，所述SCHAN倒换报文包括包头信息和包内容；所述包头信息为FPGA中预设的SCHAN报文配置信息；所述包内容为索引获取模块传递的业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值；
报文发送模块，用于检测到有OAM告警时，将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；
报文执行模块，用于验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
在上述技术方案的基础上，所述快速保护倒换系统包括强制倒换模块，所述强制倒换模块用于接收到强制倒换命令时，将FPAG中预设的SCHAN强制倒换报文发送至ASIC芯片。
在上述技术方案的基础上，所述强制倒换模块还用于将FPAG中预设的SCHAN强制倒回报文发送至ASIC芯片。
在上述技术方案的基础上，所述SCHAN强制倒换报文包括无论主、备通道是否有告警，均切换至备用通道。
在上述技术方案的基础上，所述SCHAN报文配置信息包括DA/MA/VLAN/ETYPE。
在上述技术方案的基础上，所述需要修改业务表项的索引和对应字段的修改值包括修改业务表项的entry索引值和主/备下一跳nhi的索引值。
本发明还公开了一种基于安全信道的快速保护倒换系统的快速保护倒换方法，通过报文配置模块在ASIC芯片和FPAG预设SCHAN报文配置信息；通过索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，并发送至报文组装模块；通过报文组装模块使用FPGA中预设的SCHAN报文配置信息和索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，在FPGA中填写SCHAN倒换报文的内容；通过报文发送模块将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；通过报文执行模块验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
在上述技术方案的基础上，接收到强制倒换命令时，所述强制倒换模块将FPAG中预设的SCHAN强制倒换报文发送至ASIC芯片，所述倒换执行模块使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明中通过报文组装模块使用报文配置模块在FPGA中预设的SCHAN报文配置信息，以及索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，在FPGA中填写SCHAN倒换报文的内容；接收到OAM告警时，通过报文发送模块将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；省去了CPU轮询FPGA内部的状态寄存器获取OAM告警的过程，从而减轻了CPU的负担，也节约了保护倒换的时间。
2、ASIC芯片接收到报文后，倒换执行模块验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，倒换执行模块使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项；充分利用了ASIC芯片的硬件资源，在需要进行批量倒换时，大大节约了倒换时间，提高了倒换效率。
3、本发明中还包括SCHAN强制倒换开关，接收到强制倒换命令时，SCHAN强制倒换模块将FPAG中预设的SCHAN强制倒换报文发送至ASIC芯片，从而在执行强制倒换业务时，快速实现倒换。
附图说明
图1为本发明实施例中基于安全信道的快速保护倒换系统的结构框图；
图2为本发明实施例中基于安全信道的快速保护倒换方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种基于安全信道的快速保护倒换系统，包括：
报文配置模块，用于在专用集成电路(ASIC)芯片和用户可编程门阵列(FPAG)预设安全信道(SCHAN)报文配置信息；SCHAN报文配置信息包括DA/MA/VLAN/ETYPE。
索引获取模块，用于从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，并传递至报文组装模块；
报文组装模块，在FPGA中填写SCHAN倒换报文的内容，所述SCHAN倒换报文包括包头信息和包内容；所述包头信息为FPGA中预设的SCHAN报文配置信息；所述包内容为索引获取模块传递的从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值；需要修改业务表项的索引和对应字段的修改值包括修改业务表项的entry索引值和主/备下一跳nhi的索引值。
报文发送模块，用于检测到有OAM告警时，将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；
报文执行模块，用于验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
本案原理为预先通过报文组装模块使用报文配置模块在FPGA中预设的SCHAN报文配置信息，以及索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，在FPGA中填写SCHAN倒换报文的内容；接收到OAM告警时，通过报文发送模块将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；ASIC芯片接收到报文后，倒换执行模块验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
本发明通过报文组装模块预先在FPGA中填写SCHAN倒换报文的内容；接收到OAM告警时，通过报文发送模块将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；省去了CPU轮询FPGA内部的状态寄存器获取OAM告警再通知ASIC芯片进行相关的保护倒换操作的过程，从而减轻了CPU的负担，也节约了保护倒换的时间。通过倒换执行模块使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。充分利用了ASIC芯片的硬件资源，减轻了CPU的负担，在需要进行批量倒换时，大大节约了倒换时间，提高了倒换效率。
快速保护倒换系统包括强制倒换模块，强制倒换模块用于接收到强制倒换命令时，将FPAG中预设的SCHAN强制倒换报文发送至ASIC芯片。SCHAN强制倒换报文包括无论主、备通道是否有告警，均切换至备用通道，从而在执行强制倒换业务时，快速实现倒换。需要强制倒回时，强制倒换模块将FPAG中预设的SCHAN强制倒回报文发送至ASIC芯片。
参见图2所示，本发明还公开了一种基于安全信道的快速保护倒换系统的快速保护倒换方法，S1，通过报文配置模块在ASIC芯片和FPAG预设SCHAN报文配置信息；S2，通过索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，并发送至报文组装模块；S3，通过报文组装模块使用FPGA中预设的SCHAN报文配置信息和索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，在FPGA中填写SCHAN倒换报文的内容；S4，通过报文发送模块将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；S5，通过报文执行模块验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
接收到强制倒换命令时，强制倒换模块将FPAG中预设的SCHAN强制倒换报文发送至ASIC芯片，倒换执行模块使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种基于安全信道的快速保护倒换系统，其特征在于，包括：报文配置模块、索引获取模块、报文组装模块、报文发送模块、报文执行模块；
报文配置模块，用于在专用集成电路(ASIC)芯片和用户可编程门阵列(FPAG)预设安全信道SCHAN报文配置信息；
索引获取模块，用于从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，并传递至报文组装模块；
报文组装模块，在FPGA中填写SCHAN倒换报文，所述SCHAN倒换报文包括包头信息和包内容；所述包头信息为FPGA中预设的SCHAN报文配置信息；所述包内容为索引获取模块传递的业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值；
报文发送模块，用于检测到有OAM告警时，将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；
报文执行模块，用于验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
2.如权利要求1所述的一种基于安全信道的快速保护倒换系统，其特征在于：所述快速保护倒换系统包括强制倒换模块，所述强制倒换模块用于接收到强制倒换命令时，将FPAG中预设的SCHAN强制倒换报文发送至ASIC芯片。
3.如权利要求2所述一种基于安全信道的快速保护倒换系统，其特征在于：所述强制倒换模块还用于将FPAG中预设的SCHAN强制倒回报文发送至ASIC芯片。
4.如权利要求3所述的一种基于安全信道的快速保护倒换系统，其特征在于：所述SCHAN强制倒换报文包括无论主、备通道是否有告警，均切换至备用通道。
5.如权利要求1所述的一种基于安全信道的快速保护倒换系统，其特征在于：所述SCHAN报文配置信息包括DA/MA/VLAN/ETYPE。
6.如权利要求1所述的一种基于安全信道的快速保护倒换系统，其特征在于：所述需要修改业务表项的索引和对应字段的修改值包括修改业务表项的entry索引值和主/备下一跳nhi的索引值。
7.如权利要求1-6任意一项所述的一种基于安全信道的快速保护倒换系统的快速保护倒换方法，其特征在于：通过报文配置模块在ASIC芯片和FPAG预设安全信道SCHAN报文配置信息；通过索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，并发送至报文组装模块；通过报文组装模块使用FPGA中预设的SCHAN报文配置信息和索引获取模块从ASIC芯片的驱动接口的返回值中获取业务需要修改的保护表项的索引和对应字段的修改值，在FPGA中填写SCHAN倒换报文的内容；通过报文发送模块将FPGA中组装好的SCHAN倒换报文发送至ASIC芯片；通过报文执行模块验证ASIC芯片接收的报文是否复合预设的SCHAN报文配置信息；若符合，使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
8.如权利要求7所述一种快速保护倒换方法，其特征在于：接收到强制倒换命令时，所述强制倒换模块将FPAG中预设的SCHAN强制倒换报文发送至ASIC芯片，所述倒换执行模块使用ASIC芯片内的微处理器，根据SCHAN倒换报文的内容修改业务需要修改的保护表项。
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