CN112910801A - 一种网络交换板卡 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种网络交换板卡，网络交换板卡包括：处理模块、第一交换模块和转接器，第一交换模块与所述处理模块连接，所述第一交换模块用于对交互数据进行调度处理。转接器与所述第一交换模块连接，所述转接器用于传输所述交互数据。其中，所述第一交换模块基于所述处理模块的指令控制，将所述交互数据调度到所述转接器上对应的端口，以实现机箱内各功能板卡间的数据交换。本申请提供的网络交换板卡基于6U标准设计，具有拓展性强和功能丰富的特点，能够显著提升网络交换板卡的实用性，满足有线数字电视监测设备的使用需求和用户的使用需求。
Description
技术领域
本申请涉及板卡设备技术领域，尤其涉及一种网络交换板卡。
背景技术
网络交换卡是一种完成IP网络交互，实现解调卡、转码卡、主控卡和监控卡间网络数据交互的嵌入式设备。交换卡是设备的“神经中枢”，其搭建起了与设备中其它业务板卡“数据桥梁”，确保各类业务板卡数据交互稳定及网络顺畅。
现有的网络交换板卡缺点包括，无统一的软硬件标准化设计，集成度不高和扩展性不强。具体有以下几个方面：1、集成度低，占用机柜空间大；2、功能单一，无法满足有线数字电视监测设备的使用需求；3、维修困难，携带不便；4、拓展性差，耦合度低。
因此，目前的网络交换板卡缺乏标准化设计且功能单一，造成其实用性较差，影响用户的使用体验。
申请内容
(一)发明目的
本申请提供一种网络交换板卡，该网络交换板卡基于6U标准化设计，具有拓展性强和功能丰富的特点，能够显著提升网络交换板卡的实用性，满足有线数字电视监测设备的使用需求。
(二)技术方案
第一个方面，本申请实施例提供了一种基于标准6U设计的网络交换板卡，包括处理模块(110)、第一交换模块(120)和转接器(130)，第一交换模块(120)与所述处理模块(110)连接，所述第一交换模块(120)用于对交互数据进行调度处理。转接器(130)与所述第一交换模块(120)连接，所述转接器(130)用于传输所述交互数据。其中，所述第一交换模块(120)基于所述处理模块(110)的指令控制，将所述交互数据调度到所述转接器(130)上对应的端口，以实现机箱内各功能板卡间的数据交换。
在其中一些实施例中，所述第一交换模块(120)包括：第一交换机芯片(121)，与所述处理模块(110)连接；
第一以太网转换控制器(122)，分别与所述第一交换机芯片(121)和所述转接器(130)连接，所述第一以太网转换控制器(122)用于将所述交互数据转换为符合以太网传输协议的数据；
其中，所述第一交换机芯片(121)基于所述处理模块(110)的指令控制，将符合以太网传输协议的数据调度到所述转接器(130)上对应的端口。
在其中一些实施例中，还包括：第一网口拓展模块(140)，分别连接所述第一以太网转换控制器(122)和所述转接器(130)连接。
在其中一些实施例中，还包括：第二交换模块(150)，与所述处理模块(110)连接，所述第二交换模块(150)用于对交互数据进行调度处理。
在其中一些实施例中，所述第二交换模块(150)包括：第二交换机芯片(151)，与所述处理模块(110)连接；
第二以太网转换控制器(152)，分别与所述第二交换机芯片(151)和所述转接器(130)连接，所述第二以太网转换控制器(152)用于将所述交互数据转换为符合以太网传输协议的数据；
其中，所述第二交换机芯片(121)基于所述处理模块(110)的指令控制，将符合以太网传输协议的数据调度到所述转接器(130)上对应的端口。
在其中一些实施例中，还包括：第二网口拓展模块(160)，分别连接所述第二以太网转换控制器(152)和所述转接器(130)连接。
在其中一些实施例中，还包括：调试端口(170)，与所述处理模块(110)连接，外部设备配置为通过所述调试端口(170)用于对所述网络交换板卡进行调试。
在其中一些实施例中，还包括：至少一个网络端口(180)，与所述第一网口拓展模块(140)连接，或与所述第二网口拓展模块(160)连接；
其中，外部设备配置为通过所述网络端口(180)与机箱内各功能板卡进行网络连接。
在其中一些实施例中，还包括：基材板(190)，所述基材板(190)上设置有所述处理模块(110)、所述第一交换模块(120)和所述转接器(130)，所述转接器(130)为CPCI转接器；
面板(200)，位于所述基材板(160)的远离所述转接器(130)相对的一端；
两个助拔器(300)，设置于所述面板(300)相对的两端，所述网络交换板卡配置为通过两个所述助拔器(300)可拆卸安装于机箱卡槽。
第二个方面，本申请实施例提供了一种有线数字电视监测前端设备，包括上述任一项所述的网络交换板卡。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本申请提供的网络交换板卡基于6U标准设计，具有拓展性强和功能丰富的特点，能够显著提升网络交换板卡的实用性，满足有线数字电视监测设备的使用需求和用户的使用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本申请实施例中的网络交换板卡的工作原理框图；
图2为根据本申请实施例中的网络交换板卡的结构图；
图3为根据本申请实施例中的网络交换板卡的结构图，其中，示意出面板。
附图标识说明：
110、处理模块，120、第一交换模块，130、转接器，140、第一网口拓展模块，150、第二交换模块，160、第二网口拓展模块，170、调试端口，180、网络端口，190、基材板，200、面板，300、助拔器，121、第一交换机芯片，122、第一以太网转换控制器，151、第二交换机芯片，152、第二以太网转换控制器，210、复位键，220、电源指示灯，230、状态指示灯，240、信息铭牌。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
网络交换卡是一种完成IP网络交互，实现解调卡、转码卡、主控卡和监控卡间网络数据交互的嵌入式设备。交换卡是设备的“神经中枢”，其搭建起了与设备中其它业务板卡“数据桥梁”，确保各类业务板卡数据交互稳定及网络顺畅。
发明人在实施基于相关技术中的网络交换板卡的过程中，发明人发现，相关技术中的网络交换板卡缺点包括以下几个方面：1、集成度低，占用机柜空间大；2、功能单一，无法满足有线数字电视监测设备的使用需求；3、维修困难，携带不便；4、拓展性差，耦合度低。因此，造成其实用性较差，影响用户的使用体验。
针对上述技术问题，如图1-3所示，本申请第一实施例提供了一种基于标准6U设计的网络交换板卡，网络交换板卡包括处理模块110、第一交换模块120和转接器130。第一交换模块120与处理模块110连接，第一交换模块120用于对交互数据进行调度处理。转接器130与第一交换模块120连接，转接器130用于传输交互数据。
其中，第一交换模块120基于处理模块110的指令控制，将交互数据调度到转接器130上对应的端口，以实现机箱内各功能板卡间的数据交换，功能板卡包括但不限于为解调卡、转码卡、主控卡和监控卡。
本申请实施例中的网络交换板卡基于6U(1U＝44.45mm，6U＝266.7mm)标准设计，具有集成度高的特点实现了智能小型化设计。另外，具有拓展性强和功能丰富的特点，能够显著提升网络交换板卡的实用性，满足有线数字电视监测设备的使用需求和用户的使用需求。
上述申请实施例中，网络交换板卡还包括电源模块，电源模块用于为处理模块110进行电源供应，转接器130可以为CPCI转接器。
本申请实施例中，CPCI转接器具有可热插拔、高开放性和高可靠性等优点，同时CPCI转接器拥有较高的带宽，可以实现高速的数据通信。相比较传统设计，采用CPCI转接器设计的网络交换板卡具有更高的耐用性和抗震性，可满足用户的特殊化需求。
进一步，第一交换模块120可以包括第一交换机芯片121和第一以太网转换控制器122。第一交换机芯片121与处理模块110连接。第一以太网转换控制器122分别与第一交换机芯片121和转接器130连接，第一以太网转换控制器122用于将交互数据转换为符合以太网传输协议的数据。
其中，第一交换机芯片121基于处理模块110的指令控制，将符合以太网传输协议的数据调度到转接器130上对应的端口。
具体地，第一以太网转换控制器122可以包括16个物理层端口，且16个物理层端口对应连接转接器130的端口，以用于解调卡、转码卡、主控卡和监控卡间的数据交换。
在一些实施例中，为了满足功能板卡间的大量数据交换，网络交换办卡还可以包括第一网口拓展模块140。第一网口拓展模块140分别连接第一以太网转换控制器122和转接器130连接，且第一以太网转换控制器122配置为通过四速船型千兆总线与第一网口拓展模块140连接。其中，第一网口拓展模块140可以包括8个物理层端口，以使得第一以太网转换控制器122可以使用最大24个物理层端口的数据交换。
本申请实施例中，通过配置第一网口拓展模块140，可以显著提升第一以太网转换控制器122对大量交互数据的交换处理，满足用户的使用需求。
为了进一步提升网络交换办卡的交互数据处理能力，网络交换办卡还可以包括第二交换模块150。第二交换模块150与处理模块110连接，第二交换模块150用于对交互数据进行调度处理。
进一步，第二交换模块150包括第二交换机芯片151和第二以太网转换控制器152。第二交换机芯片151，与处理模块110连接。第二以太网转换控制器152分别与第二交换机芯片151和转接器130连接，第二以太网转换控制器152用于将交互数据转换为符合以太网传输协议的数据。
其中，第二交换机芯片151基于处理模块110的指令控制，将符合以太网传输协议的数据调度到转接器130上对应的端口。
具体地，第二以太网转换控制器152可以包括16个物理层端口，且16个物理层端口对应连接转接器130的端口，以用于解调卡、转码卡、主控卡和监控卡间的数据交换。
同样，网络交换办卡还可以包括第二网口拓展模块160。第二网口拓展模块160分别连接第二以太网转换控制器152和转接器130连接，且第二以太网转换控制器152配置为通过四速船型千兆总线与第二网口拓展模块160连接。其中，第二网口拓展模块160可以包括8个物理层端口，8个物理层端口中的两个分配给第二以太网转换控制器152，以使得第二以太网转换控制器152可以使用最大18个物理层端口的数据交换。
本申请实施例中，通过配置第二网口拓展模块160，可以显著提升第二以太网转换控制器152对大量交互数据的交换处理，满足用户的使用需求。
一些实施例中，为了，网络交换办卡还包括调试端口170。调试端口170与处理模块110连接，外部设备配置为通过调试端口170用于对网络交换板卡进行调试。调试端口170为RJ45型串行接口。
另一些实施例中，为了满足通过网络交换板卡对各功能板卡进行通信连接，网络交换板卡还包括至少一个网络端口180。至少一个网络端口180与第一网口拓展模块140连接，或与第二网口拓展模块160连接。
其中，外部设备配置为通过网络端口180与机箱内各功能板卡进行网络连接。
具体地，网络端口180的数量可以为6个，其配置为利用第二网口拓展模块160的8个物理层端口中的6个物理层端口与转接器130对应连接，以实现外部设备与各功能板卡的网络连接。
本申请实施例中，通过在网络交换板卡上设置多个数量的网络端口180，可使得外部设备通过网络端口180与各功能板卡进行通信连接，确保各类功能板卡数据交互稳定及网络顺畅，以满足用户的使用需求。
由上述申请实施例可知，为实现机框内部数据的交互及外部测试和通讯的需要，网络交换办卡的转接器130设计48端口高密度集成，且在背板设计有42路网口通过CPCI转接器提供给机框内部各功能板卡间进行数据交换，在前面板200上设计有6路网口，提供测试和中心平台连接使用。
再一些实施例中，网络交换板卡还包括基材板190、面板200和两个助拔器300。基材板190上设置有处理模块110、第一交换模块120和转接器130，转接器为CPCI转接器。面板200位于基材板190的远离转接器130相对的一端。两个助拔器300设置于面板200相对的两端，网络交换板卡配置为通过两个助拔器300可拆卸安装于机箱卡槽。
进一步，调试端口170和多个网络端口180均形成于面板200，网络交换板卡还包括设置于面板200的复位键210、电源指示灯220和状态指示灯230。复位键210、电源指示灯220和状态指示灯230通过面板200与基材板190电连接。复位键210可以支持网络交换板卡的独立复位。
具体地，面板200可以呈矩形，面板200的长度尺寸基于标准6U设计(1U＝44.45mm)，即，面板200的长度尺寸为266.7mm，两个助拔器300设置于面板200长度方向上相对的两端。电源指示灯220和状态指示灯230沿面板200的宽度方向排列，复位键210、调试端口170和多个网络端口180沿长度方向排列，且沿长度方向上，电源指示灯220和状态指示灯230位于复位键210和调试端口170之间。
复位键210用于对网络交换板卡进行复位操作，电源指示灯220用于显示网络交换板卡的上电状态，状态指示灯230用于显示网络交换板卡的工作状态。
本申请实施例中，在面板200上集成调试端口170、两个助拔器300、网络端口180、复位键210、电源指示灯220和状态指示灯230，且面板200基于6U标准设计，从而识别本申请的网络交换板卡具有集成度高和功能丰富的特点，可满足设备小型化和标准化的追求和用户的使用需求。
进一步，网络交换板卡还可以包括信息铭牌240，信息铭牌240设置于面板200，以用于用户通过信息铭牌240识别网络交换板卡的功能及使用方法。信息铭牌240可以使二维码铭牌。
综上，本申请实施例的网络交换板卡具有如下功能：1、支持48个不低于千兆的以太网网口交换；2、支持Console口进行控制和配置；3、支持IEEE802.1W快速生成树协议、IEEE802.1S多重生成树协议和IEEE802.1D生成树协议；4、支持手动、自动(IEEE802.3AD)链路聚合；5、支持VRRP协议；6、支持基于端口的VLAN；7、支持基于IEEE802.1Q协议的VLAN；8、支持以太网网口支持10/100/1000Mbps自适应；9、支持IGMP V1/V2/V3组管理协议；10、支持IGMP Snooping机制；11、支持多层流分类，可基于MAC、IP及应用类型来标识设定数据报文的优先级，并支持IEEE802.1p/DSCP规范；12、支持输入/输出端口队列调度机制，端口队列数≥4个；13、支持拥塞避免机制；14、支持全端口镜像功能；15、支持sFlow等流量统计；16、支持CLI、Telnet、Web等管理方式；17、支持SNMP、RMON网络管理协议；18、具备广播风暴抑制功能；19、支持命令行分级保护；20、支持硬件ACL流过滤功能，可基于MAC地址、VLAN标识和五元组进行访问控制；21、支持MAC地址认证，可根据IP或MAC地址查找用户所接交换机的物理端口；22、支持IEEE802.1X安全认证；23、支持IEEE802.3X流量控；24、支持以太网环网协议；25、支持以太网链路检测机制；26、提供板卡运行/故障状态上报；27、支持最大VLAN数目4096；28、组播地址不老化；29、自检信息组播输出。
第二个方面，本申请实施例提供了一种有线数字电视监测前端设备，包括上述任一项的网络交换板卡。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种网络交换板卡，其特征在于，所述网络交换板卡基于标准6U设计，包括：
处理模块(110)；
第一交换模块(120)，与所述处理模块(110)连接，所述第一交换模块(120)用于对交互数据进行调度处理；
转接器(130)，与所述第一交换模块(120)连接，所述转接器(130)用于传输所述交互数据；
其中，所述第一交换模块(120)基于所述处理模块(110)的指令控制，将所述交互数据调度到所述转接器(130)上对应的端口，以实现机箱内各功能板卡间的数据交换。
2.如权利要求1所述的网络交换板卡，其特征在于，所述第一交换模块(120)包括：
第一交换机芯片(121)，与所述处理模块(110)连接；
第一以太网转换控制器(122)，分别与所述第一交换机芯片(121)和所述转接器(130)连接，所述第一以太网转换控制器(122)用于将所述交互数据转换为符合以太网传输协议的数据；
其中，所述第一交换机芯片(121)基于所述处理模块(110)的指令控制，将符合以太网传输协议的数据调度到所述转接器(130)上对应的端口。
3.如权利要求2所述的网络交换板卡，其特征在于，还包括：
第一网口拓展模块(140)，分别连接所述第一以太网转换控制器(122)和所述转接器(130)连接。
4.如权利要求1所述的网络交换板卡，其特征在于，还包括：
第二交换模块(150)，与所述处理模块(110)连接，所述第二交换模块(150)用于对交互数据进行调度处理。
5.如权利要求4所述的网络交换板卡，其特征在于，所述第二交换模块(150)包括：
第二交换机芯片(151)，与所述处理模块(110)连接；
第二以太网转换控制器(152)，分别与所述第二交换机芯片(151)和所述转接器(130)连接，所述第二以太网转换控制器(152)用于将所述交互数据转换为符合以太网传输协议的数据；
其中，所述第二交换机芯片(121)基于所述处理模块(110)的指令控制，将符合以太网传输协议的数据调度到所述转接器(130)上对应的端口。
6.如权利要求5所述的网络交换板卡，其特征在于，还包括：
第二网口拓展模块(160)，分别连接所述第二以太网转换控制器(152)和所述转接器(130)连接。
7.如权利要求5所述的网络交换板卡，其特征在于，还包括：
调试端口(170)，与所述处理模块(110)连接，外部设备配置为通过所述调试端口(170)用于对所述网络交换板卡进行调试。
8.如权利要求5所述的网络交换板卡，其特征在于，还包括：
至少一个网络端口(180)，与所述第一网口拓展模块(140)连接，或与所述第二网口拓展模块(160)连接；
其中，外部设备配置为通过所述网络端口(180)与机箱内各功能板卡进行网络连接。
9.如权利要求1所述的网络交换板卡，其特征在于，还包括：
基材板(190)，所述基材板(190)上设置有所述处理模块(110)、所述第一交换模块(120)和所述转接器(130)，所述转接器(130)为CPCI转接器；
面板(200)，位于所述基材板(160)的远离所述转接器(130)相对的一端；
两个助拔器(300)，设置于所述面板(300)相对的两端，所述网络交换板卡配置为通过两个所述助拔器(300)可拆卸安装于机箱卡槽。
10.一种有线数字电视监测前端设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的网络交换板卡。
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