CN202679405U - 分布式交换设备和接口板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分布式交换设备和接口板，该分布式交换设备包括主控板，还包括：包含控制平面处理器的第一类型接口板、不包含控制平面处理器的第二类型接口板以及设置有控制总线连接器的背板；其中：所述第一类型接口板通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接，且通过控制总线与第二类型控制器连接；所述主控板通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接；所述第二类型接口板通过控制总线与第二类型控制总线连接器连接。在本实用新型中，提高了高密度端口场景下控制平面处理器的资源利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信设备领域，尤其涉及一种分布式交换设备和接口板。
背景技术
随着网络技术的高速发展，大型交换机逐渐向分布式方向发展。分布式交换机中包括接口板和主控板，其中，接口板能够处理部分业务，以降低主控板的压力，增大业务处理量。通过增加接口板的数量，可以增加接口密度，提高接入容量。
现有的接口板包括控制平面和交换平面，控制平面主要用于进行分布式的业务处理，接收从主控板发送过来的控制平面数据，并将这些数据下发给交换平面。交换平面主要用于将控制平面下发的控制平面数据存储到转发芯片中，指导报文的转发。
参见图1，现有的接口板的硬件逻辑主要包括：ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)芯片)、PHY(Physical Layer，物理层)芯片、Switch芯片、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、POWER(电源模块)、数据总线以及控制总线。其中：
ASIC芯片属于交换芯片；PHY芯片提供与其他分布式交换机进行数据传输的接口，其他分布式交换机发送的数据需要通过PHY提供的接口进入接口板，并经过ASIC芯片后通过数据总线在板间进行转发；Switch芯片为板间通信芯片，接口板通过Switch芯片接收或者发送板间通信信息；CPU为控制平面处理器，进行业务的分布式处理；POWER为接口板提供电源，数据总线为需要进行跨板转发的流量(主要为交换平面数据)通道，控制总线为Switch发送或者接收板间通信信息(主要为控制平面数据)的通道。
在现有技术中，直接通过新增加现有接口板来扩展端口数量。但对于需要进行端口数量扩展，而控制平面业务没有增加的场景，如将分布式设备用于大二层的组网，通过增加现有接口板，虽然增加了接口密度，但新增加的接口板的CPU业务量没有增加很多，CPU资源利用率较低，造成组网成本增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种分布式交换设备和接口板，以提高高密度端口场景下控制平面处理器的资源利用率，为此，本实用新型采用如下技术方案：
一种分布式交换设备，包括主控板，其特征在于，还包括：包含控制平面处理器的第一类型接口板、不包含控制平面处理器的第二类型接口板以及设置有第一类型控制总线连接器和第二类型控制总线连接器的背板；其中：
所述第一类型接口板通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接，以接收主控板下发的控制平面数据，且通过控制总线与第二类型控制器连接，以向第二类型接口板下发控制平面数据，并接收所述第二类型接口板上传的需要控制平面处理器处理的交换平面数据；
所述主控板通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接，以向所述第一类型接口板下发控制平面数据；
所述第二类型接口板通过控制总线与第二类型控制总线连接器连接，以接收第一类型接口板下发的控制平面数据，并向所述第一类型接口板上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
优选地，所述第一类型接口板包括：控制平面处理器、板间通信芯片、交换芯片以及物理层芯片；其中：
控制平面处理器、板间通信芯片以及交换芯片之间通过外设部件互连标准PCI总线连接；
交换芯片与物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
板间通信芯片通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接，以接收主控板下发的控制平面数据，控制平面处理器通过控制总线与第二类型控制总线连接器连接，以向第二类型接口板下发控制平面数据，并接收所述第二类型接口板上传的需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
优选地，所述第二类型接口板包括：交换芯片以及物理层芯片；
所述交换芯片与所述物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
所述交换芯片通过控制总线与第二类型控制总线连接器连接，以接收第一类型接口板下发的控制平面数据，并向所述第一类型接口板上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
优选地，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器。
优选地，所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数。
优选地，所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
一种接口板，可应用于分布式交换设备，包括：控制平面处理器、板间通信芯片、交换芯片以及物理层芯片；其中：
控制平面处理器、板间通信芯片以及交换芯片之间通过外设部件互连标准PCI总线连接；
交换芯片与物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
板间通信芯片上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第一类型控制总线连接器连接的控制总线，，以接收主控板下发的控制平面数据；
控制平面处理器上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第二类型控制总线连接器连接的控制总线，以向由该接口板控制的其他接口板下发控制平面数据，并接收所述由该接口板控制的其他接口板上传的需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
优选地，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器；其中，
所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数；
所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
一种接口板，可应用于分布式交换设备，包括：交换芯片以及物理层芯片；
交换芯片与物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
交换芯片上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第二控制总线连接器连接的控制总线，以接收控制该接口板的其他接口板下发的控制平面数据，并向所述控制该接口板的其他接口板上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
优选地，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器；其中，
所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数；
所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
本实用新型具有如下有益效果：
在本实用新型实施例中，分布式交换机中新增不包含控制平面处理器的第二类型接口板，该第二类型接口板可以通过控制总线与控制总线连接器连接，进而与包含控制平面处理器的第一类型接口板连通，提高了高密度端口场景下控制平面处理器的资源利用率。
附图说明
图1为现有接口板的硬件逻辑结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种分布式交换设备的硬件逻辑结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种第一类型接口板的硬件逻辑结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种第二类型接口板的硬件逻辑结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种总线型控制总线连接器的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的一种交换矩阵式控制总线连接器的结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的一种接口板的结构示意图；
图8为本实用新型实施例提供的一种接口板的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种分布式交换设备。在该分布式交换设备中，新增了一种不包含控制平面处理器的接口板，当需要扩展端口数量，而控制平面业务并没有增加时，可以通过增加该不包含控制平面处理器的接口板来增加端口数量，提高了高密度端口场景下控制平面处理器的资源利用率，降低了组网成本。
为具体说明本实用新型的技术方案和效果，以下结合具体实施例和附图对本实用新型做详细的描述。
参见图2，在本实用新型实施例中，分布式交换设备除了包括主控板1之外，还可以包括：包含控制平面处理器的第一类型接口板2、不包含控制平面处理器的第二类型接口板3以及设置有第一类型控制总线连接器4和第二类型控制总线连接器5的背板6，其中：
第一类型接口板2通过控制总线与第一类型控制总线连接器4连接，且通过控制总线与第二类型控制器5连接；
主控板1通过控制总线与第一类型控制总线连接器4连接；
第二类型接口板3通过控制总线与第二类型控制总线连接器5连接。
在本实用新型实施例中，主控板1可以通过与第一类型控制总线连接器4连接的控制总线向第一类型接口板2下发控制平面数据；第一类型接口板2可以通过与第二类型控制总线连接器5连接的控制总线将主控板1下发的控制平面数据或/和自身的控制平面数据发送给第二类型接口板3，并接收第二类型接口板3上送的需要控制平面处理器处理的交换平面数据；第二类型接口板3可以通过与第二类型控制总线连接器5连接的控制总线接收第一类型接口板2下发的控制平面数据，并向第一类型接口板2上送需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
参见图3，在本实用新型实施例中，第一类型接口板2可以包括：控制平面处理器21、板间通信芯片22、交换芯片23以及物理层芯片24；其中：
控制平面处理器21、板间通信芯片22以及交换芯片23之间可以通过PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线连接；
交换芯片23与物理层芯片24之间通过SGMII接口连接；
板间通信芯片22通过控制总线与第一控制总线连接器4连接，进而与主控板1或其他连接第一类型接口板2连接，控制平面处理器21通过控制总线与第二类型控制总线连接器5连接。
其中，控制平面处理器21与第二类型控制总线连接器5连接的控制总线可以从控制平面处理器21、板间通信芯片22以及交换芯片23之间的PCI总线引出，也可以直接控制平面处理器21引出。
参见图4，在本实用新型实施例中，第二类型接口板3可以包括：交换芯片31以及物理层芯片32；其中：
交换芯片31与物理层芯片32之间通过SGMII接口连接；
交换芯片31通过控制总线与第二类型控制总线连接器5连接。
通过与第二类型控制总线连接器5连接的控制总线，交换芯片31可以向第一类型接口板2上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据，并接收第一类型接口板2的控制平面处理器21下发的控制平面数据。
需要注意的是，在本实用新型实施例中，第一类型接口板2和第二类型接口板3还可以包括电源模块，用于给其他各芯片供电，电源模块与各芯片的连接结构在此不再赘述。
在本实用新型实施例中，用于连接第一类型接口板2和第二类型接口板3的第二类型控制总线连接器5可以包括总线型控制总线连接器或交换矩阵式控制总线连接器。
本实用新型实施例提供的总线型控制总线连接器中，连续N个槽位为一个扩展接口组，对于构成一个扩展接口组的N个槽位中，包括一个用于与第一类型接口板2连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板3连接的槽位，其中，N为不小于2的正整数。
以N＝3为例，则图5所示的总线型控制总线连接器中槽位1、2和3构成一个扩展接口组，槽位4、5和6构成一个扩展接口组。当需要使用扩展接口组时，在其中一个扩展接口组中，只能与一个第一类型接口板2连接，该第一类型接口板2可以通过控制总线与槽位1、2或3中的任一槽位连接，第二类型接口板3则可以与剩余的两个槽位连接。
本实用新型实施例提供的交换矩阵式控制总线连接器中，任意M个槽位构成一个扩展接口组，该M个槽位中可以包括1个用于与第一类型接口板2连接的槽位，以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
以M＝3为例，则图6所示的交换矩阵式控制总线连接器中，槽位1-6中任意3个槽位构成一个扩展接口组(如槽位1、3和6构成一个扩展接口组，槽位2、4和5构成另一个扩展接口组)，当需要使用扩展接口组时，在其中一个扩展接口组中，可以连接一个第一类型接口板2，剩余的槽位则可以与第二类型接口板3连接。
需要注意的是，本实用新型实施例提供的第一类型控制总线连接器4与现有分布式交换设备中用于连接主控板和接口板的控制总线连接器相同，其具体结构在此不再赘述。
下面结合具体的应用场景对本实用新型实施例提供的分布式交换设备的工作原理进行描述。
在该实施例中，以分布式交换设备为分布式交换机，控制平面处理器为CPU、板间通信芯片为Switch芯片、交换芯片为ASIC芯片为例，第二类型控制总线连接器为总线型控制总线连接器，且该第二类型控制总线连接器的槽位1、2和3构成一个扩展接口组，在该扩展接口组中，第一类型接口板通过控制总线(第二控制总线)与槽位1连接，并通过控制总线(第一控制总线)与第一类型控制总线连接器连接，进而与主控板连接。
第一类型接口板的Switch芯片通过第一控制总线接收主控板下发的控制平面数据，并将该控制平面数据通过PCI总线转发给CPU；CPU接收到该控制平面数据后，将该控制平面数据通过PCI总线下发给同一接口板中的ASIC芯片，由ASIC芯片根据接收到的控制平面数据进行相应数据处理。
当分布式交换机需要扩展端口数量，但控制平面业务并没有增加时，则在分布式交换机中新增一个或多个第二类型接口板，该第二类型接口板通过控制总线(第二控制总线)与槽位2或3连接。第一类型接口板的CPU可以通过第二控制总线向第二类型接口板下发控制平面数据，由第二类型接口板的ASIC根据该控制平面数据进行相应的数据处理；同时，第二类型接口板的ASIC芯片也可以通过第二控制总线向第一类型接口板上传需要CPU处理的交换平面数据。
通过以上描述可以看出，在本实用新型实施例提供的技术方案中，通过在分布式交换设备中新增一种不包含控制平面处理器，当需要扩展端口数量，而控制平面业务并没有增加时，可以通过增加该不包含控制平面处理器的接口板来增加端口数量，提高了高密度端口场景下控制平面处理器的资源利用率，降低了组网成本。
参见图7，本实用新型实施例还提供一种接口板，可应用于分布式交换设备，可以包括：控制平面处理71、板间通信芯片72、交换芯片73以及物理层芯片74；其中：
控制平面处理器71、板间通信芯片72以及交换芯片73之间通过外设部件互连标准PCI总线连接；
交换芯片73与物理层芯片74之间通过SGMII接口连接；
板间通信芯片72上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第一类型控制总线连接器连接的控制总线，以接收主控板下发的控制平面数据；
控制平面处理器71上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第二类型控制总线连接器连接的控制总线，以向由该接口板控制的其他接口板(如上述实施例中的第二类型接口板)下发控制平面数据，并接收所述由该接口板控制的其他接口板上传的需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
其中，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器；其中，
所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数；
所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
参见图8，本实用新型实施例还提供一种接口板，可应用于分布式交换设备，可以包括：交换芯片81以及物理层芯片82；
交换芯片81与物理层芯片82之间通过SGMII接口连接；
交换芯片81上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第二控制总线连接器连接的控制总线，以接收控制该接口板的其他接口板(如上述实施例中的第一类型接口板)下发的控制平面数据，并向所述控制该接口板的其他接口板上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
其中，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器；其中，
所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数；
所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种分布式交换设备，包括主控板，其特征在于，还包括：包含控制平面处理器的第一类型接口板、不包含控制平面处理器的第二类型接口板以及设置有第一类型控制总线连接器和第二类型控制总线连接器的背板；其中：
所述第一类型接口板通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接，以接收主控板下发的控制平面数据，且通过控制总线与第二类型控制器连接，以向第二类型接口板下发控制平面数据，并接收所述第二类型接口板上传的需要控制平面处理器处理的交换平面数据；
所述主控板通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接，以向所述第一类型接口板下发控制平面数据；
所述第二类型接口板通过控制总线与第二类型控制总线连接器连接，以接收第一类型接口板下发的控制平面数据，并向所述第一类型接口板上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
2.如权利要求1所述的分布式交换设备，其特征在于，所述第一类型接口板包括：控制平面处理器、板间通信芯片、交换芯片以及物理层芯片；其中：
控制平面处理器、板间通信芯片以及交换芯片之间通过外设部件互连标准PCI总线连接；
交换芯片与物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
板间通信芯片通过控制总线与第一类型控制总线连接器连接，以接收主控板下发的控制平面数据，控制平面处理器通过控制总线与第二类型控制总线连接器连接，以向第二类型接口板下发控制平面数据，并接收所述第二类型接口板上传的需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
3.如权利要求1所述的分布式交换设备，其特征在于，所述第二类型接口板包括：交换芯片以及物理层芯片；
所述交换芯片与所述物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
所述交换芯片通过控制总线与第二类型控制总线连接器连接，以接收第一类型接口板下发的控制平面数据，并向所述第一类型接口板上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
4.如权利要求1所述的分布式交换设备，其特征在于，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器。
5.如权利要求4所述的分布式交换设备，其特征在于，所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数。
6.如权利要求4所述的分布式交换设备，其特征在于，所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
7.一种接口板，其特征在于，可应用于分布式交换设备，包括：控制平面处理器、板间通信芯片、交换芯片以及物理层芯片；其中：
控制平面处理器、板间通信芯片以及交换芯片之间通过外设部件互连标准PCI总线连接；
交换芯片与物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
板间通信芯片上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第一类型控制总线连接器连接的控制总线，以接收主控板下发的控制平面数据；
控制平面处理器上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第二类型控制总线连接器连接的控制总线，以向由该接口板控制的其他接口板下发控制平面数据，并接收所述由该接口板控制的其他接口板上传的需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
8.如权利要求7所述的接口板，其特征在于，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器；其中，
所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数；
所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
9.一种接口板，其特征在于，可应用于分布式交换设备，包括：交换芯片以及物理层芯片；
交换芯片与物理层芯片之间通过SGMII接口连接；
交换芯片上设置有用于与分布式交换设备的背板上设置的第二控制总线连接器连接的控制总线，以接收控制该接口板的其他接口板下发的控制平面数据，并向所述控制该接口板的其他接口板上传需要控制平面处理器处理的交换平面数据。
10.如权利要求9所述的接口板，其特征在于，所述第二类型控制总线连接器为总线型连接器或交换矩阵式连接器；其中，
所述总线型控制总线连接器中的连续N个槽位为一个扩展接口组，该N个槽位中包含一个用于与第一类型接口板连接的槽位以及N-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，N为不小于2的正整数；
所述交换矩阵式中的任意M个槽位为一个扩展接口组，该M个槽位中包含1个用于与第一类型接口板连接的槽位以及M-1个用于与第二类型接口板连接的槽位；其中，M为不小于2的正整数。
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