CN209627387U - 一种交换机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交换机，涉及通信技术领域，以解决现有技术中对交换机的维护比较复杂的问题。交换机，包括：管理模块，以及与所述管理模块连接的转发模块，所述转发模块的数量大于或者等于2；所述管理模块，用于对所述转发模块进行管理；所述转发模块，用于进行数据的转发。本实用新型实施例可降低对交换机进行维护的复杂度。

Description

一种交换机

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种交换机。

背景技术

目前数据中心接入交换机(主要是高度为1U的盒式设备)中包括的芯片主要是CPU芯片和交换芯片。其中，CPU芯片运行所有软件协议，包括交换机操作系统、路由协议和管理协议等；交换芯片负责交换机所有端口的数据转发。因为共用一个交换芯片，所以业务端口间不能实现物理隔离，只能通过VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)或者VRF(Virtual Routing Forwarding，虚拟路由转发)等实现虚拟隔离。

在电信云数据中心组网场景中，接入交换机(又称为TOR(Top of Rack，机柜顶端)交换机)和物理服务器通过线缆连接。

每台服务器包含7个端口：2个管理网络接口、2个业务网络接口、2个存储网络接口、1个IPMI(Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口)网络接口。实际部署时要求各网络之间硬件隔离，每个网络的2个端口间硬件隔离。隔离要求有利于不同网络间的管理和维护以及缩小故障域、链路备份等。受传统接入交换机的实现架构限制，为实现各网络平面硬件隔离以及网络平面内部2个端口间物理隔离，共需要部署7台接入交换机，即服务器的每个端口都要连接一台接入交换机，包括2台管理交换机、2台业务交换机、2台存储交换机和1台IPMI交换机。

当边缘数据中心采用TOR部署方案时，受边缘数据中心供电限制，每个机柜最多部署10台设备，一般以每5个机柜为一个部署单元，7台接入交换机分散部署在5个机柜上，共部署40～43台服务器。这时，服务器和接入交换机之间5/7的线缆都要跨机柜，连线非常复杂，部署和维护工作量大，不利于故障排查和设备更换升级。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种交换机，以解决现有技术中对交换机的维护比较复杂的问题。

本实用新型实施例提供了一种交换机，包括：管理模块，以及与所述管理模块连接的转发模块，所述转发模块的数量大于或者等于2；

所述管理模块，用于对所述转发模块进行管理；

所述转发模块，用于进行数据的转发。

其中，所述转发模块包括：转发子模块，以及与所述转发子模块连接的处理子模块；

所述处理子模块，用于运行转发协议；

所述转发子模块，用于根据所述处理子模块的运行，进行数据的转发。

其中，所述转发子模块和所述处理子模块分别利用不同的芯片实现；或者

所述转发子模块和所述处理子模块集成在同一芯片中。

其中，所述转发模块之间硬件隔离。

其中，所述管理模块和交换机管理系统通过Telnet连接，或者通过SSH(SecureShell，安全外壳)连接，或者通过本地Console(控制台)连接。

其中，所述管理模块包括管理网口和调试串口；

所述管理模块通过所述管理网口，利用转发模块的IP地址和转发模块标识管理对应的转发模块；

所述管理模块通过所述调试串口，利用转发模块的转发模块标识管理对应的转发模块。

其中，所述交换机还包括：

电源，分别与所述管理模块、所述转发模块连接；

风扇，分别与所述管理模块、所述转发模块、所述电源连接。

其中，所述管理模块，还用于对所述电源、所述风扇、所述转发模块中的一个或者多个进行监控。

在本实用新型实施例中，在交换机中设置有管理模块和2个以上的转发模块，并利用管理模块对转发模块进行管理。因此，利用本实用新型实施例的方案，可降低对交换机进行维护的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的交换机的结构图之一；

图2是本实用新型实施例提供的转发模块的结构图；

图3是本实用新型实施例提供的交换机系统的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的交换机的结构图之二；

图5是本实用新型实施例提供的利用交换机对转发模块进行管理的流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，图1是本实用新型实施例提供的交换机的结构图。本实用新型的交换机包括：管理模块101，以及与所述管理模块连接的转发模块102，所述转发模块的数量大于或者等于2；所述管理模块101，用于对所述转发模块进行管理；所述转发模块102，用于进行数据的转发。

在实际应用中，所述管理模块101和交换机管理系统可通过Telnet连接，或者通过SSH连接，或者通过本地Console连接，以便接收用户输入的信息。为便于对转发模块进行管理，管理模块101包括管理网口和调试串口。其中，所述管理模块通过所述管理网口，利用转发模块的IP地址和转发模块标识(如槽号位Slot N)管理对应的转发模块；所述管理模块通过所述调试串口，利用转发模块的转发模块标识(如槽号位Slot N)管理对应的转发模块。

例如，当需要对某个转发模块进行管理时，可通过交换机管理系统输入对应的IP地址和转发模块标识，然后，由管理模块通过管理网口根据该输入管理对应的转发模块。

如图2所示，所述转发模块102包括：转发子模块1021，以及与所述转发子模块1021连接的处理子模块1022。其中，所述处理子模块1021，用于运行转发协议；所述转发子模块1022，用于根据所述处理子模块的运行，进行数据的转发。

在本实用新型实施例中，在交换机中设置有管理模块和2个以上的转发模块，并利用管理模块对转发模块进行管理。因此，利用本实用新型实施例的方案，可降低对交换机进行维护的复杂度。

例如，如图3所示，在交换机系统中，示出了一台交换机设置有4个转发模块(也可称为转发子系统)。其中，管理模块和交换机管理系统连接。每个转发模块都有对应的标识或者IP地址。管理模块设置有管理网口和管理串口，以对转发模块进行管理。

各转发模块中设置有转发子模块和处理子模块。在实际应用中，所述转发子模块可以是转发芯片，所述处理子模块是CPU芯片。在实际应用中，所述转发子模块和所述处理子模块分别利用不同的芯片实现；或者所述转发子模块和所述处理子模块集成在同一芯片中，从而进一步节省空间。在所述交换机中，所述管理模块运行管理协议，对转发模块进行管理；所述转发芯片，运行转发协议，负责机型数据的转发；所述CPU芯片，运行转发协议，配合转发芯片完成数据的转发。

在本实用新型实施例中，各转发模块中的转发子模块单独运行和设计，且转发子模块中运行的软件，可以是同构软件系统或者可以是异构软件系统，从而适应不同业务的需求。

例如，以图3为例，转发模块1和转发模块2支持的Linux系统，转发模块3和转发模块4可支持VxWorks系统。

各转发模块中的转发子模块支持相同的网络类型和/或端口类型，或者支持不同的网络类型和/或端口类型。每个转发模块实现的功能以及端口数量，端口速率(例如10G、25G、1G等)和端口形态(例如电口、光口等)可各不相同。因此，转发模块的端口类型、功能、性能和数量可配置不同的类型，从而支持不同的业务需求。

例如，以图3为例，转发模块1可连接TSN(Time Sensitive Networking，时间敏感网络)网络，转发模块2可连接1G以太网，转发模块3可连接10G以太网，转发模块4可连接10G以太网。

其中，各转发模块的硬件设计相互隔离，因此，若单个转发子模块出现硬件故障，将不会影响其他转发子模块的正常工作。在此实施例中，各转发模块硬件支持热插拔，且插拔时不影响其他转发模块的正常运行。

此外，在此实施例中，各转发模块之间还可实现根据业务需求相互替换和备份，从而保证了交换机的可靠运行。以现有技术中需要7台交换机的方案为例。在这个方案中，只需要利用本实施例的2台交换机即可实现现有技术的方案。在2台交换机中，以每台交换机设置有4个转发模块为例，2台交换机共8个转发模块，其中的7个模块可用于进行数据转发，而剩下的1个转发模块可作为其他转发模块的备份，或者，也可用其替换其他的转发模块进行数据的转发。

如图4所示，本实施例的交换机还可包括：电源103，分别与所述管理模块101、所述转发模块连接102；风扇104，分别与所述管理模块101、所述转发模块102、所述电源103连接。

此外，所述管理模块101，除提供远程管理外，还可以实时监控和管理设备的软硬件系统，包括对电源、风扇等的硬件监控和管理、各转发子系统软件运行状态检测、业务端口状态检测和故障告警等。

如图5所示，是此实施例中利用管理模块进行管理的流程图，包括：

步骤501、当利用远程网管系统登录管理模块后，接收输入的待管理的转发模块的标识。

步骤502、检测待管理的转发模块是否在位。若在位，则执行步骤503，否则可结束流程，或者返回步骤501。

步骤503、打开管理模块和待管理的转发模块之间的通道，对其进行管理。

通过以上描述，本实用新型实施例具有如下优点：

针对边缘数据中心需要7台交换机的场景，假设每台交换机包括4个转发模块，那么，在此，只需要利用本实施例的2台的交换机即可提供8个相互物理隔离的转发系统，且每个转发子系统的端口数量变少，提高端口利用率，同时交换机数量缩减，从了减少了机架空间占用，降低了整体功耗。

由于管理模块和转发模块均在交换机内，所以，利用此实施例，没有跨机柜连线，极大的简化了部署工作量，方便了运维和故障排查。

各转发模块间硬件和软件单独设计，可实现物理隔离，从而保证了不同转发模块间的业务互不影响，减少了故障率。此外，各转发模块的隔离设计和支持热插拔，方便网络扩展和灵活配置，有利于运营维护。针对多种网络类型的小规模网络部署场景，每台新型交换机可配置多种网络类型的转发模块，从而实现了交换机共用，可减少设备成本投入，方便部署、运维、管理。

以上所述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所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种交换机，其特征在于，包括：管理模块，以及与所述管理模块连接的转发模块，所述转发模块的数量大于或者等于2；

所述管理模块，用于对所述转发模块进行管理；

所述转发模块，用于进行数据的转发。

2.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，所述转发模块包括：转发子模块，以及与所述转发子模块连接的处理子模块；

所述处理子模块，用于运行转发协议；

所述转发子模块，用于根据所述处理子模块的运行，进行数据的转发。

3.根据权利要求2所述的交换机，其特征在于，

所述转发子模块和所述处理子模块分别利用不同的芯片实现；或者

所述转发子模块和所述处理子模块集成在同一芯片中。

4.根据权利要求2所述的交换机，其特征在于，所述转发模块之间硬件隔离。

5.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，所述管理模块包括管理网口和调试串口；

所述管理模块通过所述管理网口，利用转发模块的IP地址和转发模块标识管理对应的转发模块；

所述管理模块通过所述调试串口，利用转发模块的转发模块标识管理对应的转发模块。

6.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，所述管理模块和交换机管理系统通过Telnet连接，或者通过安全外壳SSH连接，或者通过本地控制台Console连接。

7.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，还包括：

电源，分别与所述管理模块、所述转发模块连接；

风扇，分别与所述管理模块、所述转发模块、所述电源连接。

8.根据权利要求7所述的交换机，其特征在于，所述管理模块，还用于对所述电源、所述风扇、所述转发模块中的一个或者多个进行监控。