CN113630345A - 一种国产化24端口6u_vpx三层千兆网络交换模块 - Google Patents

一种国产化24端口6u_vpx三层千兆网络交换模块 Download PDF

Info

Publication number
CN113630345A
CN113630345A CN202111047522.3A CN202111047522A CN113630345A CN 113630345 A CN113630345 A CN 113630345A CN 202111047522 A CN202111047522 A CN 202111047522A CN 113630345 A CN113630345 A CN 113630345A
Authority
CN
China
Prior art keywords
network
packet
port
network switching
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111047522.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张凌烽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Original Assignee
Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute filed Critical Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority to CN202111047522.3A priority Critical patent/CN113630345A/zh
Publication of CN113630345A publication Critical patent/CN113630345A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/25—Routing or path finding in a switch fabric
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/30—Peripheral units, e.g. input or output ports
    • H04L49/3009—Header conversion, routing tables or routing tags
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/60—Software-defined switches
    • H04L49/602—Multilayer or multiprotocol switching, e.g. IP switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/09—Mapping addresses
    • H04L61/10—Mapping addresses of different types
    • H04L61/103—Mapping addresses of different types across network layers, e.g. resolution of network layer into physical layer addresses or address resolution protocol [ARP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种国产化24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块，属于网络交换技术领域。该模块是一种采用VPX连接器的24端口10M/100M/1000Mbps自适应的三层千兆网络交换模块，能够满足控制设备间的网络交换需求，并且该模块为全国产化和具有网络路由功能的6U_VPX三层千兆网络交换模块，带有24个10M/100M/1000Mbps自适应的千兆网络交换端口，具有网络路由功能；可以通过2K1000的调试串口以命令行的方式对网络交换模块进行配置，包括各端口的速率、全双工/半双工和网络路由设置等。

Description

一种国产化24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块
技术领域
本发明属于网络交换技术领域，具体涉及一种国产化24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块。
背景技术
网络交换技术广泛应用于军事设备、工业设备等领域，是信息传输的一种重要手段，设备通过千兆以太网接口和千兆网络交换模块实现互连。鉴于进口元器件禁运等因素，要求网络交换模块具有国产化、自主可控的特点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种满足控制设备间的网络交换需求、全国产化和具有网络路由功能的6U_VPX三层千兆网络交换模块。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了、一种国产化24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块，包括网络交换芯片KD5660、处理器；
采用2K1000作为处理器运行网络层协议，负责三层转发，根据协议和管理的需要配置交换芯片KD5660，维护交换芯片KD5660内部建立的MAC表、ARP表和路由表等各种表；KD5660作为网络交换芯片，负责二层交换。
优选地，网络交换模块开机后，处理器2K1000能够向所有端口广播ARP查询帧，根据各个端口回复的ARP消息，得到各个端口连接设备的IP地址和MAC地址；处理器2K1000还能根据各个端口连接的设备的IP地址、MAC地址，在交换芯片KD5660内部建立MAC表、ARP表和路由表。
优选地，交换芯片KD5660接收到IP报文后，能够依据IP报文中的关键字段，查询內建的MAC表、ARP表和路由表，从而得知应该如何处理该IP报文，是从一个端口转发出该报文，还是将其送到处理器2K1000做进一步处理。
优选地，交换芯片KD5660接收到一个IP报文后，具体处理方式是：将IP报文的目的IP地址与路由表项前缀字段中的掩码相与，然后再与前缀字段中的IP地址相比较，若相等，则该报文匹配中该条路由；当一个IP报文匹配中多条路由时，按照掩码长度最长、优先级最高和路由开销最小的原则进行匹配；当一个IP报文匹配中路由时，则根据路由表项中的输出端口号和下一跳IP地址，获得下一跳设备的MAC地址和输出端口，对该报文进行转发；当一个IP报文没有匹配中路由时，则将该报文送到处理器2K1000，处理器2K1000向所有端口连接的网络发送该报文目的IP的ARP请求报文以获取该目的IP的MAC地址，如果网络中存在目的IP的网络节点，则处理器2K1000就会收到ARP应答报文，并在交换芯片KD5660的路由表中新增一个路由表项，并对该报文进行转发。
优选地，还包括与KD5660连接的PHY芯片KD3004，与2K1000连接的FLASH、DDR3、RS-232收发器，与PHY芯片KD3004连接的网络变压器，与网络变压器连接的VPX连接器。
优选地，采用北京东土科技的KD5660作为网络交换芯片，采用北京东土科技的KD3004作为PHY芯片，采用龙芯中科的2K1000作为处理器，采用北京兆易创新的GD25Q127CSJG作为boot FLASH，采用北京兆易创新的GD9FU2G8F3AMGI作为数据存储FLASH，采用深圳国微的SM41J256M16M作为DDR3，采用深圳国微的SM3232作为RS-232收发器、采用联泰兴的HST-24022SXCR作为千兆网络变压器，采用3412厂的J-1410189-3和J-1410187-3作为VPX连接器。
优选地，还包括电源模块，该电源模块采用深圳国微的SM4644MPY和SM4620AMPV实现。
优选地，该模块为采用VPX连接器的6U_VPX板型。
优选地，带有24个10M/100M/1000Mbps自适应的千兆网络交换端口，具有网络路由功能。
本发明还提供了一种利用所述网络交换模块实现的网络交换方法。
(三)有益效果
本发明是一种采用VPX连接器的24端口10M/100M/1000Mbps自适应的三层千兆网络交换模块，能够满足控制设备间的网络交换需求，并且该模块为全国产化和具有网络路由功能的6U_VPX三层千兆网络交换模块，带有24个10M/100M/1000Mbps自适应的千兆网络交换端口，具有网络路由功能；可以通过2K1000的调试串口以命令行的方式对网络交换模块进行配置，包括各端口的速率、全双工/半双工和网络路由设置等。
附图说明
图1为本发明的国产化24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块的组成框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明设计一种24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块，使用该网络交换模块可完成控制设备间的网络交换需求，并且该网络交换模块为全国产化，具有网络路由功能。
该模块对外引出24路千兆以太网接口，具有网络路由功能；24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块为全国产化设计，由网络交换芯片KD5660、PHY芯片KD3004、处理器、FLASH、DDR3、RS-232收发器、电源芯片、网络变压器和VPX连接器等组成，组成框图如图1所示。
国产化24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块为全国产化设计，采用北京东土科技的KD5660作为网络交换芯片、采用北京东土科技的KD3004作为PHY芯片、采用龙芯中科的2K1000作为处理器、采用北京兆易创新的GD25Q127CSJG作为boot FLASH、采用北京兆易创新的GD9FU2G8F3AMGI作为数据存储FLASH、采用深圳国微的SM41J256M16M作为DDR3、采用深圳国微的SM3232作为RS-232收发器、采用联泰兴的HST-24022SXCR作为千兆网络变压器、采用深圳国微的SM4644MPY和SM4620AMPV作为电源模块、采用3412厂的J-1410189-3和J-1410187-3作为VPX连接器。
2K1000作为处理器运行网络层协议，负责三层转发，根据协议和管理的需要配置交换芯片KD5660，维护交换芯片KD5660内部建立的MAC表、ARP表和路由表等各种表；KD5660作为网络交换芯片，负责二层交换。
网络交换模块开机后，处理器2K1000能够向所有端口广播ARP查询帧，根据各个端口回复的ARP消息，得到各个端口连接设备的IP地址和MAC地址；处理器2K1000还能根据各个端口连接的设备的IP地址、MAC地址，在交换芯片KD5660内部建立MAC表、ARP表和路由表。
芯片2K1000作为处理器运行网络层协议，根据协议和管理的需要配置交换芯片KD5660，维护交换芯片KD5660内部建立的MAC表、ARP表和路由表等各种表。
交换芯片KD5660接收到IP报文后，会依据IP报文中的关键字段，查询內建的MAC表、ARP表和路由表，从而得知应该如何处理该IP报文，是从某个端口转发出该报文，还是将其送到处理器2K1000做进一步处理。
具体地，当交换芯片KD5660接收到一个IP报文时，将IP报文的目的IP地址与路由表项前缀字段中的掩码相与，然后再与前缀字段中的IP地址相比较，若相等，则该报文匹配中该条路由；当一个IP报文匹配中多条路由时，按照掩码长度最长、优先级最高和路由开销最小的原则进行匹配；当一个IP报文匹配中路由时，则根据路由表项中的输出端口号和下一跳IP地址，获得下一跳设备的MAC地址和输出端口，对该报文进行转发；当一个IP报文没有匹配中路由时，则将该报文送到处理器2K1000，处理器2K1000向所有端口连接的网络发送该报文目的IP的ARP请求报文以获取该目的IP的MAC地址，如果网络中存在目的IP的网络节点，则处理器2K1000就会收到ARP应答报文，并在交换芯片KD5660的路由表中新增一个路由表项，并对该报文进行转发。
该网络模块具有24路10M/100M/1000Mbps自适应的以太网端口，可以通过2K1000的调试串口以命令行的方式对网络交换模块进行配置，包括各端口的速率、全双工/半双工和网络路由设置等。
该模块为采用VPX连接器的6U_VPX板型，24端口10M/100M/1000Mbps自适应，具有网络路由功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种国产化24端口6U_VPX三层千兆网络交换模块，其特征在于，包括网络交换芯片KD5660、处理器；
采用2K1000作为处理器运行网络层协议，负责三层转发，根据协议和管理的需要配置交换芯片KD5660，维护交换芯片KD5660内部建立的MAC表、ARP表和路由表等各种表；KD5660作为网络交换芯片，负责二层交换。
2.如权利要求1所述的网络交换模块，其特征在于，网络交换模块开机后，处理器2K1000能够向所有端口广播ARP查询帧，根据各个端口回复的ARP消息，得到各个端口连接设备的IP地址和MAC地址；处理器2K1000还能根据各个端口连接的设备的IP地址、MAC地址，在交换芯片KD5660内部建立MAC表、ARP表和路由表。
3.如权利要求2所述的网络交换模块，其特征在于，交换芯片KD5660接收到IP报文后，能够依据IP报文中的关键字段，查询內建的MAC表、ARP表和路由表，从而得知应该如何处理该IP报文，是从一个端口转发出该报文，还是将其送到处理器2K1000做进一步处理。
4.如权利要求3所述的网络交换模块，其特征在于，交换芯片KD5660接收到一个IP报文后，具体处理方式是：将IP报文的目的IP地址与路由表项前缀字段中的掩码相与，然后再与前缀字段中的IP地址相比较，若相等，则该报文匹配中该条路由；当一个IP报文匹配中多条路由时，按照掩码长度最长、优先级最高和路由开销最小的原则进行匹配；当一个IP报文匹配中路由时，则根据路由表项中的输出端口号和下一跳IP地址，获得下一跳设备的MAC地址和输出端口，对该报文进行转发；当一个IP报文没有匹配中路由时，则将该报文送到处理器2K1000，处理器2K1000向所有端口连接的网络发送该报文目的IP的ARP请求报文以获取该目的IP的MAC地址，如果网络中存在目的IP的网络节点，则处理器2K1000就会收到ARP应答报文，并在交换芯片KD5660的路由表中新增一个路由表项，并对该报文进行转发。
5.如权利要求4所述的网络交换模块，其特征在于，还包括与KD5660连接的PHY芯片KD3004，与2K1000连接的FLASH、DDR3、RS-232收发器，与PHY芯片KD3004连接的网络变压器，与网络变压器连接的VPX连接器。
6.如权利要求5所述的网络交换模块，其特征在于，采用北京东土科技的KD5660作为网络交换芯片，采用北京东土科技的KD3004作为PHY芯片，采用龙芯中科的2K1000作为处理器，采用北京兆易创新的GD25Q127CSJG作为boot FLASH，采用北京兆易创新的GD9FU2G8F3AMGI作为数据存储FLASH，采用深圳国微的SM41J256M16M作为DDR3，采用深圳国微的SM3232作为RS-232收发器、采用联泰兴的HST-24022SXCR作为千兆网络变压器，采用3412厂的J-1410189-3和J-1410187-3作为VPX连接器。
7.如权利要求5所述的网络交换模块，其特征在于，还包括电源模块，该电源模块采用深圳国微的SM4644MPY和SM4620AMPV实现。
8.如权利要求7所述的网络交换模块，其特征在于，该模块为采用VPX连接器的6U_VPX板型。
9.如权利要求7所述的网络交换模块，其特征在于，带有24个10M/100M/1000Mbps自适应的千兆网络交换端口，具有网络路由功能。
10.一种利用如权利要求1至9中任一项所述网络交换模块实现的网络交换方法。
CN202111047522.3A 2021-09-07 2021-09-07 一种国产化24端口6u_vpx三层千兆网络交换模块 Pending CN113630345A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111047522.3A CN113630345A (zh) 2021-09-07 2021-09-07 一种国产化24端口6u_vpx三层千兆网络交换模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111047522.3A CN113630345A (zh) 2021-09-07 2021-09-07 一种国产化24端口6u_vpx三层千兆网络交换模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113630345A true CN113630345A (zh) 2021-11-09

Family

ID=78389363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111047522.3A Pending CN113630345A (zh) 2021-09-07 2021-09-07 一种国产化24端口6u_vpx三层千兆网络交换模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113630345A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114978854A (zh) * 2022-05-30 2022-08-30 北京计算机技术及应用研究所 一种国产网络资源动态感知装置
CN115361600A (zh) * 2022-08-02 2022-11-18 天津津航计算技术研究所 一种千兆网络交换机装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101325554A (zh) * 2008-08-04 2008-12-17 北京星网锐捷网络技术有限公司 一种路由创建方法、转发芯片及三层交换机
EP3474625A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-24 Comcast Cable Communications LLC Non-access stratum capability information
CN112600767A (zh) * 2020-12-07 2021-04-02 天津津航计算技术研究所 一种国产化24端口6u_vpx二层千兆网络交换模块
CN112600951A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 杭州迪普信息技术有限公司 一种报文转发的方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101325554A (zh) * 2008-08-04 2008-12-17 北京星网锐捷网络技术有限公司 一种路由创建方法、转发芯片及三层交换机
EP3474625A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-24 Comcast Cable Communications LLC Non-access stratum capability information
CN112600767A (zh) * 2020-12-07 2021-04-02 天津津航计算技术研究所 一种国产化24端口6u_vpx二层千兆网络交换模块
CN112600951A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 杭州迪普信息技术有限公司 一种报文转发的方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邱里鑫等: "基于VPX的自主可控交换板设计", 《计算机与网络》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114978854A (zh) * 2022-05-30 2022-08-30 北京计算机技术及应用研究所 一种国产网络资源动态感知装置
CN114978854B (zh) * 2022-05-30 2023-10-31 北京计算机技术及应用研究所 一种国产网络资源动态感知装置
CN115361600A (zh) * 2022-08-02 2022-11-18 天津津航计算技术研究所 一种千兆网络交换机装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10623311B2 (en) Technologies for distributed routing table lookup
CN103166874B (zh) 一种报文转发方法及设备
CN112615778B (zh) 报文转发方法、装置、路由器、存储介质及系统
US7369561B2 (en) Apparatus and method for route summarization and distribution in a massively parallel router
CN102957616B (zh) 在asic中转发trill网络报文的方法及系统
CN101719877B (zh) 一种报文转发装置、网络设备及方法
US8855117B2 (en) Scalable media access control protocol synchronization techniques for fabric extender based emulated switch deployments
EP2109962B1 (en) Triple-tier anycast addressing
CN101877671B (zh) 镜像报文的发送方法、交换芯片及以太网路由器
CN103929461B (zh) 堆叠系统中的mac地址信息同步方法及装置
CN102316030B (zh) 一种实现数据中心二层互联的方法和装置
US20070127459A1 (en) Network apparatus and method for forwarding multicast packets for the same
US6873603B1 (en) MAC address population protocol
WO2014032624A1 (en) Packet forwarding
CN113630345A (zh) 一种国产化24端口6u_vpx三层千兆网络交换模块
CN101848186B (zh) 一种塑料光纤三层以太网交换机
CN111010329B (zh) 一种报文传输方法及装置
CN108471390B (zh) 业务报文跨板处理系统及业务报文的重定向方法
CN105187311A (zh) 一种报文转发方法及装置
CN101247351A (zh) 负载分担方法及装置
CN101155138A (zh) 一种用于环状拓扑以太网的通信分组处理设备以及方法
CN113794615B (zh) 一种报文转发方法及设备
CN113726632A (zh) 一种报文转发方法及设备
CN113645160A (zh) 一种国产化24端口6u_cpci三层千兆网络交换模块
CN113746740A (zh) 一种国产化12端口lrm三层千兆网络交换模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211109

RJ01 Rejection of invention patent application after publication