CN209486670U

CN209486670U - 一种基于cs1u_come模块的单板框架系统

Info

Publication number: CN209486670U
Application number: CN201920413401.8U
Authority: CN
Inventors: 储薇
Original assignee: Nanjing Balance Network Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Balance Network Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2029-03-29

Abstract

本实用新型的基于CS1U_COME模块的单板框架系统，包含前板、COME模块、网卡模块、FPGA模块、PHY模块和第一连接器，COME模块用于深度报文识别和解析，网卡模块与COME模块连接用于将COME模块的PCIE接口转化为10GE接口，FPGA模块分别与COME模块和网卡模块连接用于控制网卡模块和COME模块中低速信号，PHY模块与COME模块连接用于将前板的SGMII管理线转接为BASE线从而使前板的CPU能与COME模块交互，第一连接器与网卡模块和PHY模块连接用于与前板的接口连接。本实用新型在原有单板不改动的情况下添加了深度报文识别和解析功能。

Description

一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统

技术领域

本实用新型涉及一种单板框架系统，特别是一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统。

背景技术

随着宽带网络的不断普及，宽带数据业务得到飞速发展。P2P，网络游戏等应用的广泛普及为运营商带来了大批客户，同时也带来更多安全问题和用户管理上的挑战。普通报文分析仅分析IP包4层以下的内容，包括源地址、目的地址、源端口、目的端口以及协议类型，而深度报文识别和解析则增加了应用层分析，能够识别各种应用及其内容，实现应用分析、用户分析、网元分析、流量管控和安全保障等功能。现有技术的单板框架数据经过交换芯片转发到网络处理器中进行数据处理，但就目前技术而言，网络处理器并不能进行深度报文分析。因此需要设计一种包含深度报文识别和解析功能的单板框架系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，实现单板框架的深度报文识别和解析功能。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，其特征在于：包含前板、COME模块、网卡模块、FPGA模块、PHY模块和第一连接器，COME模块用于深度报文识别和解析，网卡模块与COME模块连接用于将COME模块的PCIE接口转化为10GE接口，FPGA模块分别与COME模块和网卡模块连接用于控制网卡模块和COME模块中低速信号，PHY模块与COME模块连接用于将前板的SGMII管理线转接为BASE线从而使前板的CPU能与COME模块交互，第一连接器与网卡模块和PHY模块连接用于与前板的接口连接。

进一步地，所述前板包含交换芯片、网络处理器、第二连接器和CPU，数据流通过100G端口输入交换芯片，网络处理器与交换芯片连接，交换芯片和CPU分别与第二连接器连接，电源POWER用于给各模块供电，时钟CLK用于给各模块提供时钟信号，第二连接器与第一连接器连接。

进一步地，所述网卡模块包含XL710-BM2以太网控制器D4，以太网控制器D4的1-16脚分别通过一个电容与COME模块I60的1-16脚依次连接，以太网控制器D4的17、18脚分别通过一个电容连接时钟信号，以太网控制器D4的19-34脚分别与COME模块I60的25-40脚连接，以太网控制器D4的35连接电阻R1一端，以太网控制器D4的36连接电阻R2一端，电阻R1另一端和电阻R2另一端连接3.3V电源，以太网控制器D4的53、54脚分别连接晶振芯片G3的3、1脚，晶振芯片G3的2、4脚接地。

进一步地，所述PHY模块包含型号为88E1111BAB1C000的以太网芯片D1和H5020网络变压器D2，以太网芯片D1D1的1、2脚分别连接网络变压器D2的1、3脚，以太网芯片D1D1的3、4脚分别连接网络变压器D2的4、6脚，以太网芯片D1的5、6脚分别连接网络变压器D2的7、9脚，以太网芯片D1D1的7、8脚分别连接网络变压器D2的10、12脚，以太网芯片D1的9-20、33脚分别通过一个电阻接地，以太网芯片D1的34-39脚连接电感L1一端，电感L1另一端连接2.5V电源，以太网芯片D1的40-47脚连接1.2V电源，以太网芯片D1的48-55脚连接2.5V电源，以太网芯片D1的58脚通过一个电阻连接2.5V电源，以太网芯片D1的59脚通过一个电阻接地，以太网芯片D1的85脚通过一个电阻连接2.5V电源，以太网芯片D1的86脚连接电阻R3一端、电容C1一端和晶振芯片G1的3脚，以太网芯片D1的87脚连接电阻R3另一端、电容C2一端和晶振芯片G1的1脚，电容C1另一端、电容C2另一端和晶振芯片G1的2、4脚接地，以太网芯片D1的92-115脚接地；网络变压器D2的2、5、8、11脚连接电容C3、C4、C5、C6一端和电感L2一端，电容C3、C4、C5、C6另一端接地，电感L2另一端连接2.5V电源，网络变压器D2的1、3、4、6、7、9、10、12脚分别连接电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11一端，电阻R4、R5另一端连接电容C7一端，电阻R6、R7另一端连接电容C8一端，电阻R8、R9另一端连接电容C9一端，电阻R10、R11另一端连接电容C10一端，电容C7、C8、C9、C10另一端接地，网络变压器D2的15、18、21、24脚连接电容C11、C12、C13、C14一端和电感L3一端，电容C11、C12、C13、C14另一端接地，网络变压器D2的14、16、17、19、20、22、23、25脚分别连接COME模块I60的21-24、45-48脚，网络变压器D2的49脚连接电阻R12一端，网络变压器D2的46脚连接电阻R13一端，网络变压器D2的43脚连接电阻R14一端，网络变压器D2的40脚连接电阻R15一端，网络变压器D2的36脚连接电阻R16一端，网络变压器D2的33脚连接电阻R17一端，网络变压器D2的30脚连接电阻R18一端，网络变压器D2的27脚连接电阻R19一端，电阻R12、R13、R14、R15另一端连接电容C16一端，电容C16另一端接地，电阻R12、R13、R14、R15另一端连接电容C15一端，电容C15另一端接地。

进一步地，所述第一连接器包含型号为10124558-12JLF的背板连接器X1，背板连接器X1的1、2脚分别连接COME模块I60的17、18脚，背板连接器X1的5、6脚分别连接COME模块I60的41、42脚，背板连接器X1的21、22脚分别连接COME模块I60的19、20脚，背板连接器X1的25、26脚分别连接COME模块I60的43、44脚，背板连接器X1的3、4脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的37、38脚，背板连接器X1的7、8脚分别连接以太网控制器D4的45、46脚，背板连接器X1的23、24脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的39、40脚，背板连接器X1的27、28脚分别连接以太网控制器D4的47、48脚，背板连接器X1的14-20、34-40接地；背板连接器X1的43、44脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的41、42脚，背板连接器X1的47、48脚分别连接以太网控制器D4的49、50脚，背板连接器X1的63、64脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的43、44脚，背板连接器X1的67、68脚分别连接以太网控制器D4的51、52脚，背板连接器X1的54-60、74-00接地。

进一步地，所述FPGA模块包含型号为XC3S400AN-4FTG256C的FPGA芯片D5，FPGA芯片D5的B5、B9、B13、E8脚连接3.3V电源，FPGA芯片D5的B3脚连接COME模块I60的49脚，FPGA芯片D5的A4脚连接COME模块I60的50脚，FPGA芯片D5的E15、H12、J15、N15脚连接3.3V电源，FPGA芯片D5的C15脚连接COME模块I60的51脚。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统在原有单板不改动的情况下添加了深度报文识别和解析功能，采用网卡芯片实现COM Express子卡与交换芯片的互连，可以根据用户需求进行配置，若无深度报文识别和解析需求，则配备普通单板，若需要深度报文识别和解析功能，则添加CS1U_COME模块；本实用新型可减少单板生产种类，便于单板生产管理。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统的示意图。

图2是本实用新型的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统的局部示意图。

图3是本实用新型的COME模块的电路图。

图4是本实用新型的第一连接器的电路图1。

图5是本实用新型的第一连接器的电路图2。

图6是本实用新型的网卡模块的电路图1。

图7是本实用新型的网卡模块的电路图2。

图8是本实用新型的PHY模块的电路图1。

图9是本实用新型的PHY模块的电路图2。

图10是本实用新型的FPGA模块的电路图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1和2所示，本实用新型的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，包含前板、COME模块、网卡模块、FPGA模块、PHY模块和第一连接器，COME模块用于深度报文识别和解析，网卡模块与COME模块连接用于将COME模块的PCIE接口转化为10GE接口，FPGA模块分别与COME模块和网卡模块连接用于控制网卡模块和COME模块中低速信号，PHY模块与COME模块连接用于将前板的SGMII管理线转接为BASE线从而使前板的CPU能与COME模块交互，第一连接器与网卡模块和PHY模块连接用于与前板的接口连接。

前板包含交换芯片、网络处理器、第二连接器和CPU，数据流通过100G端口输入交换芯片，网络处理器与交换芯片连接，交换芯片和CPU分别与第二连接器连接，电源POWER用于给各模块供电，时钟CLK用于给各模块提供时钟信号，第二连接器与第一连接器连接。

如图6、7所示，网卡模块包含XL710-BM2以太网控制器D4，以太网控制器D4的1-16脚分别通过一个电容与COME模块I60的1-16脚依次连接，以太网控制器D4的17、18脚分别通过一个电容连接时钟信号，以太网控制器D4的19-34脚分别与COME模块I60的25-40脚连接，以太网控制器D4的35连接电阻R1一端，以太网控制器D4的36连接电阻R2一端，电阻R1另一端和电阻R2另一端连接3.3V电源，以太网控制器D4的53、54脚分别连接晶振芯片G3的3、1脚，晶振芯片G3的2、4脚接地。

如图8、9所示，PHY模块包含型号为88E1111BAB1C000的以太网芯片D1和H5020网络变压器D2，以太网芯片D1D1的1、2脚分别连接网络变压器D2的1、3脚，以太网芯片D1D1的3、4脚分别连接网络变压器D2的4、6脚，以太网芯片D1的5、6脚分别连接网络变压器D2的7、9脚，以太网芯片D1D1的7、8脚分别连接网络变压器D2的10、12脚，以太网芯片D1的9-20、33脚分别通过一个电阻接地，以太网芯片D1的34-39脚连接电感L1一端，电感L1另一端连接2.5V电源，以太网芯片D1的40-47脚连接1.2V电源，以太网芯片D1的48-55脚连接2.5V电源，以太网芯片D1的58脚通过一个电阻连接2.5V电源，以太网芯片D1的59脚通过一个电阻接地，以太网芯片D1的85脚通过一个电阻连接2.5V电源，以太网芯片D1的86脚连接电阻R3一端、电容C1一端和晶振芯片G1的3脚，以太网芯片D1的87脚连接电阻R3另一端、电容C2一端和晶振芯片G1的1脚，电容C1另一端、电容C2另一端和晶振芯片G1的2、4脚接地，以太网芯片D1的92-115脚接地；网络变压器D2的2、5、8、11脚连接电容C3、C4、C5、C6一端和电感L2一端，电容C3、C4、C5、C6另一端接地，电感L2另一端连接2.5V电源，网络变压器D2的1、3、4、6、7、9、10、12脚分别连接电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11一端，电阻R4、R5另一端连接电容C7一端，电阻R6、R7另一端连接电容C8一端，电阻R8、R9另一端连接电容C9一端，电阻R10、R11另一端连接电容C10一端，电容C7、C8、C9、C10另一端接地，网络变压器D2的15、18、21、24脚连接电容C11、C12、C13、C14一端和电感L3一端，电容C11、C12、C13、C14另一端接地，网络变压器D2的14、16、17、19、20、22、23、25脚分别连接COME模块I60的21-24、45-48脚，网络变压器D2的49脚连接电阻R12一端，网络变压器D2的46脚连接电阻R13一端，网络变压器D2的43脚连接电阻R14一端，网络变压器D2的40脚连接电阻R15一端，网络变压器D2的36脚连接电阻R16一端，网络变压器D2的33脚连接电阻R17一端，网络变压器D2的30脚连接电阻R18一端，网络变压器D2的27脚连接电阻R19一端，电阻R12、R13、R14、R15另一端连接电容C16一端，电容C16另一端接地，电阻R12、R13、R14、R15另一端连接电容C15一端，电容C15另一端接地。

如图3、4所示，第一连接器包含型号为10124558-12JLF的背板连接器X1，背板连接器X1的1、2脚分别连接COME模块I60的17、18脚，背板连接器X1的5、6脚分别连接COME模块I60的41、42脚，背板连接器X1的21、22脚分别连接COME模块I60的19、20脚，背板连接器X1的25、26脚分别连接COME模块I60的43、44脚，背板连接器X1的3、4脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的37、38脚，背板连接器X1的7、8脚分别连接以太网控制器D4的45、46脚，背板连接器X1的23、24脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的39、40脚，背板连接器X1的27、28脚分别连接以太网控制器D4的47、48脚，背板连接器X1的14-20、34-40接地；背板连接器X1的43、44脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的41、42脚，背板连接器X1的47、48脚分别连接以太网控制器D4的49、50脚，背板连接器X1的63、64脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的43、44脚，背板连接器X1的67、68脚分别连接以太网控制器D4的51、52脚，背板连接器X1的54-60、74-00接地。

如图10所示，FPGA模块包含型号为XC3S400AN-4FTG256C的FPGA芯片D5，FPGA芯片D5的B5、B9、B13、E8脚连接3.3V电源，FPGA芯片D5的B3脚连接COME模块I60的49脚，FPGA芯片D5的A4脚连接COME模块I60的50脚，FPGA芯片D5的E15、H12、J15、N15脚连接3.3V电源，FPGA芯片D5的C15脚连接COME模块I60的51脚。

本实用新型原理为：现有单板从交换芯片侧出16对高速线至连接器，该高速线可配置成10GE模式，CPU芯片各有一对I2C和BASE线。用于报文处理的COME模块（COM Express）子卡仅有两路10GE高速线，不能满足性能要求。参考COM Express规范，模块中有较多的PCIE接口，故选择一款网卡芯片将PCIE接口转为10GE接口，增加处理性能。增加一个PHY芯片将前板的SGMII管理线转接为BASE线，使前板的CPU能与COM Express子卡交互。在CS1U_COME模块中增加一颗FPGA芯片用于控制网卡芯片和COM Express子卡中低速信号，如上电顺序、I2C信号等。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，其特征在于：包含前板、COME模块、网卡模块、FPGA模块、PHY模块和第一连接器，COME模块用于深度报文识别和解析，网卡模块与COME模块连接用于将COME模块的PCIE接口转化为10GE接口，FPGA模块分别与COME模块和网卡模块连接用于控制网卡模块和COME模块中低速信号，PHY模块与COME模块连接用于将前板的SGMII管理线转接为BASE线从而使前板的CPU能与COME模块交互，第一连接器与网卡模块和PHY模块连接用于与前板的接口连接。

2.按照权利要求1所述的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，其特征在于：所述前板包含交换芯片、网络处理器、第二连接器和CPU，数据流通过100G端口输入交换芯片，网络处理器与交换芯片连接，交换芯片和CPU分别与第二连接器连接，电源POWER用于给各模块供电，时钟CLK用于给各模块提供时钟信号，第二连接器与第一连接器连接。

3.按照权利要求1所述的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，其特征在于：所述网卡模块包含XL710-BM2以太网控制器D4，以太网控制器D4的1-16脚分别通过一个电容与COME模块I60的1-16脚依次连接，以太网控制器D4的17、18脚分别通过一个电容连接时钟信号，以太网控制器D4的19-34脚分别与COME模块I60的25-40脚连接，以太网控制器D4的35连接电阻R1一端，以太网控制器D4的36连接电阻R2一端，电阻R1另一端和电阻R2另一端连接3.3V电源，以太网控制器D4的53、54脚分别连接晶振芯片G3的3、1脚，晶振芯片G3的2、4脚接地。

4.按照权利要求1所述的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，其特征在于：所述PHY模块包含型号为88E1111BAB1C000的以太网芯片D1和H5020网络变压器D2，以太网芯片D1D1的1、2脚分别连接网络变压器D2的1、3脚，以太网芯片D1D1的3、4脚分别连接网络变压器D2的4、6脚，以太网芯片D1的5、6脚分别连接网络变压器D2的7、9脚，以太网芯片D1D1的7、8脚分别连接网络变压器D2的10、12脚，以太网芯片D1的9-20、33脚分别通过一个电阻接地，以太网芯片D1的34-39脚连接电感L1一端，电感L1另一端连接2.5V电源，以太网芯片D1的40-47脚连接1.2V电源，以太网芯片D1的48-55脚连接2.5V电源，以太网芯片D1的58脚通过一个电阻连接2.5V电源，以太网芯片D1的59脚通过一个电阻接地，以太网芯片D1的85脚通过一个电阻连接2.5V电源，以太网芯片D1的86脚连接电阻R3一端、电容C1一端和晶振芯片G1的3脚，以太网芯片D1的87脚连接电阻R3另一端、电容C2一端和晶振芯片G1的1脚，电容C1另一端、电容C2另一端和晶振芯片G1的2、4脚接地，以太网芯片D1的92-115脚接地；网络变压器D2的2、5、8、11脚连接电容C3、C4、C5、C6一端和电感L2一端，电容C3、C4、C5、C6另一端接地，电感L2另一端连接2.5V电源，网络变压器D2的1、3、4、6、7、9、10、12脚分别连接电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11一端，电阻R4、R5另一端连接电容C7一端，电阻R6、R7另一端连接电容C8一端，电阻R8、R9另一端连接电容C9一端，电阻R10、R11另一端连接电容C10一端，电容C7、C8、C9、C10另一端接地，网络变压器D2的15、18、21、24脚连接电容C11、C12、C13、C14一端和电感L3一端，电容C11、C12、C13、C14另一端接地，网络变压器D2的14、16、17、19、20、22、23、25脚分别连接COME模块I60的21-24、45-48脚，网络变压器D2的49脚连接电阻R12一端，网络变压器D2的46脚连接电阻R13一端，网络变压器D2的43脚连接电阻R14一端，网络变压器D2的40脚连接电阻R15一端，网络变压器D2的36脚连接电阻R16一端，网络变压器D2的33脚连接电阻R17一端，网络变压器D2的30脚连接电阻R18一端，网络变压器D2的27脚连接电阻R19一端，电阻R12、R13、R14、R15另一端连接电容C16一端，电容C16另一端接地，电阻R12、R13、R14、R15另一端连接电容C15一端，电容C15另一端接地。

5.按照权利要求3所述的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，其特征在于：所述第一连接器包含型号为10124558-12JLF的背板连接器X1，背板连接器X1的1、2脚分别连接COME模块I60的17、18脚，背板连接器X1的5、6脚分别连接COME模块I60的41、42脚，背板连接器X1的21、22脚分别连接COME模块I60的19、20脚，背板连接器X1的25、26脚分别连接COME模块I60的43、44脚，背板连接器X1的3、4脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的37、38脚，背板连接器X1的7、8脚分别连接以太网控制器D4的45、46脚，背板连接器X1的23、24脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的39、40脚，背板连接器X1的27、28脚分别连接以太网控制器D4的47、48脚，背板连接器X1的14-20、34-40接地；背板连接器X1的43、44脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的41、42脚，背板连接器X1的47、48脚分别连接以太网控制器D4的49、50脚，背板连接器X1的63、64脚分别通过一个电容连接以太网控制器D4的43、44脚，背板连接器X1的67、68脚分别连接以太网控制器D4的51、52脚，背板连接器X1的54-60、74-00接地。

6.按照权利要求3所述的一种基于CS1U_COME模块的单板框架系统，其特征在于：所述FPGA模块包含型号为XC3S400AN-4FTG256C的FPGA芯片D5，FPGA芯片D5的B5、B9、B13、E8脚连接3.3V电源，FPGA芯片D5的B3脚连接COME模块I60的49脚，FPGA芯片D5的A4脚连接COME模块I60的50脚，FPGA芯片D5的E15、H12、J15、N15脚连接3.3V电源，FPGA芯片D5的C15脚连接COME模块I60的51脚。