CN109818941A - 实现10ge接口设备支持25ge接口的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统及方法，涉及通信技术领域，本发明主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化后，网络处理模块一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；端口转换模块，实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；并通过25GE光模块实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。本发明实现了在现有10GE接口设备的基础上，平滑升级为支持25GE接口速率。本发明使得现有技术平台的生命周期得到延续，实现成本低，具有高性价比。

Description

实现10GE接口设备支持25GE接口的系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统及方法。

背景技术

随着通信系统的快速发展，通信设备性能的逐步提升，面对数据流量的成倍增长，需要以太网端口有更高的速率支撑，往更高的端口速率迁移，传统的10GE(GigabitEthernet，万兆以太网)接口将会成为网络性能的瓶颈，将会无法满足实际数据转发需求，因此，需要对现网进行升级，逐步替换更高速率的接口。现网升级的需求，来自两个最重要的考量，一个是节能，一个是成本。40G光模块和100G光模块的价格过高、功耗过大，而10G光模块的速率又不能满足网络需求，所以25G光模块就在这样的情况下诞生了，弥补了这两者之间的不足，并且大大提高了端口密度、减少了网络部署成本，而且功耗也相对较低。主要用于25G以太网和100G(4x25Gbps)以太网中，并且它能够提供最节能的方式来满足下一代数据中心网络日益增长的需求。

目前市场上的主要通信设备使用的是最大支持10GE接口速率的芯片，这些芯片无法容纳25GE接口速率，而新型的芯片能够支持25GE接口速率，如果采用换芯片的方案，将会导致整个设备平台都要换，而10GE接口速率的设备生命周期时间还很长，这种方法严重增加了硬件成本和开发维护成本，所以，在以前10GE接口速率的设备平台上，也需要要支持25GE接口速率。

基于此，亟需要一种在现网升级过程中，以较低的成本让10GE接口速率设备支持25GE接口速率的方法。

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实现10GE接口设备支持25GE接口的系统及方法，能够实现快速的切换，成本低，保护原有的投资。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，包括主控模块、网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块，

主控模块，其用于：下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化；

网络处理模块，其用于：一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；

端口转换模块，其用于：实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；

25GE光模块，其用于：实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。

在上述技术方案的基础上，所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块相连的初始化，具体包括以下步骤：

所述主控模块包括处理器，处理器上电后，通过配置寄存器完成对网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的复位、解复位操作、参数调节、工作模式选择，完成初始化。

在上述技术方案的基础上，所述网络处理模块包括交换机或NP。

在上述技术方案的基础上，所述端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换，具体包括以下步骤：

所述端口转换模块host侧提供四对串行解串器与网络处理模块的四对10GE接口相连，line侧提供一对串行解串器与25GE光模块相连，并配置为变速模式。

在上述技术方案的基础上，所述端口转换模块为PHY。

本发明还提供一种基于所述系统的实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，包括以下步骤：

所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化；

所述网络处理模块一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；

端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；

25GE光模块实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。

在上述技术方案的基础上，所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块相连的初始化，具体包括以下步骤：

所述主控模块包括处理器，处理器上电后，通过配置寄存器完成对网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的复位、解复位操作，参数调节，工作模式选择，完成初始化。

在上述技术方案的基础上，所述网络处理模块包括交换机或NP。

在上述技术方案的基础上，所述端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换，具体包括以下步骤：

所述端口转换模块host侧提供四对串行解串器与网络处理模块的四对10GE接口相连，line侧提供一对串行解串器与25GE光模块相连，并配置为变速模式。

在上述技术方案的基础上，所述端口转换模块为PHY。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化后，网络处理模块一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；端口转换模块，实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；并通过25GE光模块实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。本发明实现了在现有10GE接口设备的基础上，平滑升级为支持25GE接口速率；本发明使得现有技术平台的生命周期得到延续，实现成本低，具有高性价比。

附图说明

图1为本发明实施例中实现10GE接口设备支持25GE接口的系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中实现10GE接口设备支持25GE接口的方法的流程示意图。

具体实施方式

术语说明：

PHY(PortPhysicalLayer，端口物理层)，是一个对OSI模型物理层的共同简称。

NP，(NetworkProcessor，网络处理器)是一种可编程器件，它特定地应用于通信领域的各种任务，比如包处理、协议分析、路由查找、声音/数据的汇聚、防火墙、QoS等。

host侧，主侧。

line侧，从侧。

FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

25GESFP28光模块：25GESFP28光模块是传输速率是25Gbps的光模块，主要用于数据中心服务器和交换机的互连，是一个具有多种优势的新型以太网标准。

XLAUI：XLAUI是四通道串行总线，采用的差分信号，CML(CurrentModeLogic，电流模式逻辑)逻辑传输，并且进行了扰码，大大增强了信号的抗扰性能，使得信号的有效传输距离增加到50cm。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

本发明实施例提供一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，包括：

主控模块，其用于：下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化；

网络处理模块，其用于：一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；

端口转换模块，其用于：实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；

25GE光模块，其用于：实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。

本发明主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化后，网络处理模块一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；端口转换模块，实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；并通过25GE光模块实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。本发明实现了在现有10GE接口设备的基础上，平滑升级为支持25GE接口速率；本发明使得现有技术平台的生命周期得到延续，实现成本低，具有高性价比。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块相连的初始化，具体包括以下步骤：

所述主控模块包括处理器，处理器上电后，通过配置寄存器完成对网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的复位、解复位操作，参数调节，工作模式选择，完成初始化。

所述网络处理模块包括交换机或NP。

所述端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换，具体包括以下步骤：

所述端口转换模块host侧提供四对串行解串器与网络处理模块的四对10GE接口相连，line侧提供一对串行解串器与25GE光模块相连，并配置为变速(Gearbox)模式。

所述端口转换模块为端口物理层PHY。

处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器可以采用通用的中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)、一个或多个集成电路、或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的实现10GE接口设备支持25GE接口的方法。

实施例3：

在实施例1的基础上，参见图1所示，本发明实施例提供一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，包括处理器模块、40GE交换机或者NP、PHY和25GESFP28光模块。

处理器模块：与上述交换机或者NP、PHY、25GE光口的控制引脚相连接，完成配置指令的下发，让上述交换机或者NP、PHY、25GE光口完成初始化，使之能够正常的工作；

交换机或者NP：对接收到的包进行处理，如流量控制、限速、数据交换等功能；

PHY：支持Gearbox模式，完成Host侧40GBASE-KR4速率匹配到单Line侧25GBASE-KR，两侧均支持自协商、链路训练(Link training)和FEC(ForwardErrorCorrection，前向纠错)；

25GE光模块：支持25GE光信号接入。

所述处理器模块上电后，通过配置寄存器完成对上述交换机或者NP、PHY、25GE光口的复位、解复位操作、参数调节，工作模式选择，完成初始化。其中交换机或者NP工作在10GE接口速率，PHY工作在Gearbox模式。

所述交换机或者NP完成初始化后，其10GE接口，包括1、2、3、4共四对，与所述PHY的Host侧的四对Seders接口相连接，并且，所述交换机或者NP的四对10GE接口配置为XLAUI或者40G BASE-KR4模式。

所述PHY完成初始化后，配置为Gearbox模式，其Host侧四对Serdes与所述交换机或者NP的四对10GE接口相连接，其Line侧一路Serdes与所述25GE光口相连接。

所述25GE光口插入光模块，完成初始化后，其高速接口与所述PHY的Line侧一路Serdes相连接。

所述交换机或者NP，内部通过软件设置限速，输出一个40GE的接口，通过这个40GE的接口传输至所述PHY，所述PHY处理后再输出一个25GE的接口传输至所述25GE光口，通过这整个流程，完成10GE端口的通信设备实现25GE接口速率。

实施例4：

在实施例1的基础上，参见图2所示，本发明实施例提供一种基于实现10GE接口设备支持25GE接口的系统的实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，包括以下步骤：

所述主控模块(处理器)下发配置指令，完成网络处理模块(交换机或者NP)、端口转换模块(PHY)、25GE光模块的初始化；

所述交换机或者NP一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；

PHY的host侧接收40GE流量，实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；

25GE光模块接收PHY输出的25GE流量并转换为光信号输出。

实施例5：

在实施例4的基础上，所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块相连的初始化，具体包括以下步骤：

所述主控模块包括处理器，处理器上电后，通过配置寄存器完成对网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的复位、解复位操作，参数调节，工作模式选择，完成初始化。

所述网络处理模块包括交换机或NP。

所述端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换，具体包括以下步骤：

所述端口转换模块host侧提供四对串行解串器与网络处理模块的四对10GE接口相连，line侧提供一对串行解串器与25GE光模块相连，并配置为变速模式。

所述端口转换模块为端口物理层PHY。

实施例6：

在实施例4的基础上，本发明实施例提供一种实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，包括以下步骤：

所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化；

所述网络处理模块一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；

25GE光模块接收外部输入的光信号转换为25GE流量输出至端口转换模块；

端口转换模块line侧接收25GE流量转换为host侧的40GE流量。

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 (10)

1.一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，其特征在于，包括主控模块、网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块，

主控模块，其用于：下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化；

网络处理模块，其用于：一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；

端口转换模块，其用于：实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；

25GE光模块，其用于：实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。

2.如权利要求1所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，其特征在于：所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块相连的初始化，具体包括以下步骤：

所述主控模块包括处理器，处理器上电后，通过配置寄存器完成对网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的复位、解复位操作、参数调节、工作模式选择，完成初始化。

3.如权利要求1所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，其特征在于：所述网络处理模块包括交换机或NP。

4.如权利要求1所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，其特征在于：所述端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换，具体包括以下步骤：

所述端口转换模块host侧提供四对串行解串器与网络处理模块的四对10GE接口相连，line侧提供一对串行解串器与25GE光模块相连，并配置为变速模式。

5.如权利要求1所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的系统，其特征在于：所述端口转换模块为PHY。

6.一种基于如权利要求1～5任意一项所述系统的实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的初始化；

所述网络处理模块一端对外提供四对10GE接口；另一端通过限速设置捆绑为一个40GE接口，与端口转换模块相连；

端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换；

25GE光模块实现端口转换模块的25GE信号和光信号之间的转换。

7.如权利要求6所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，其特征在于：所述主控模块下发配置指令，完成网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块相连的初始化，具体包括以下步骤：

所述主控模块包括处理器，处理器上电后，通过配置寄存器完成对网络处理模块、端口转换模块、25GE光模块的复位、解复位操作，参数调节，工作模式选择，完成初始化。

8.如权利要求6所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，其特征在于：所述网络处理模块包括交换机或NP。

9.如权利要求6所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，其特征在于：所述端口转换模块实现host侧的40GE接口速率到line侧的25GE接口速率之间的转换，具体包括以下步骤：

所述端口转换模块host侧提供四对串行解串器与网络处理模块的四对10GE接口相连，line侧提供一对串行解串器与25GE光模块相连，并配置为变速模式。

10.如权利要求6所述的一种实现10GE接口设备支持25GE接口的方法，其特征在于：所述端口转换模块为PHY。