RU186859U1 - Мультисервисный маршрутизатор - Google Patents
Мультисервисный маршрутизатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU186859U1 RU186859U1 RU2018140950U RU2018140950U RU186859U1 RU 186859 U1 RU186859 U1 RU 186859U1 RU 2018140950 U RU2018140950 U RU 2018140950U RU 2018140950 U RU2018140950 U RU 2018140950U RU 186859 U1 RU186859 U1 RU 186859U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- processor
- module
- processor module
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000006854 communication Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/54—Store-and-forward switching systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к системам передачи данных, в частности к модульной, масштабируемой структуре для построения маршрутизаторов сетей быстрого Ethernet, обращающихся к общей шине распределения данных. Мультисервисный маршрутизатор, содержащий коммутационный блок и маршрутный процессор, соединенные между собой первыми входами/выходами, отличающийся тем, что в него дополнительно введены троичная ассоциативная память, выход которой соединен с третьим входом маршрутного процессора; первый процессорный модуль, первый вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом коммутационного блока; второй процессорный модуль, первый вход/выход которого соединен со вторым входом/выходом коммутационного блока; модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый выход которого соединен со вторым входом первого процессорного модуля, второй выход - со вторым входом второго процессорного модуля, а третий выход - со вторым входом маршрутного процессора; первый СОМ порт, вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом первого процессорного модуля; второй СОМ порт, вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом второго процессорного модуля; первый Ethernet порт, вход/выход которого соединен с четвертым входом/выходом первого процессорного модуля; второй Ethernet порт, вход/выход которого соединен с четвертым входом/выходом второго процессорного модуля; N SFP модулей, входы/выходы которых соединены, соответственно, с N входами/выходами маршрутного процессора; модуль синхронизации, первый выход которого соединен с пятым входом модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), а второй выход - с четвертым входом модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к системам передачи данных, в частности, к модульной, масштабируемой структуре для построения маршрутизаторов сетей быстрого Ethernet, обращающихся к общей шине распределения данных.
Наиболее близким техническим решением является устройство, описанное в http://www.conlex.kz/arxitektura-marshrutizatora/ - прототип.
Данный маршрутизатор содержит коммутационный блок, маршрутный процессор, соединенные между собой входами/выходами, и входные и выходные порты.
Входной порт выполняет функции физического уровня, завершая входную физическую линию маршрутизатора. Он также осуществляет функции канального уровня, необходимые для взаимодействия с функциями канального уровня на другой стороне линии связи. Еще он выполняет функции поиска и продвижения данных, так что пакет, переправленный в коммутационный блок маршрутизатора, на выходе из него появляется из того порта, из которого следует. Управляющие пакеты (например, пакеты, содержащие информацию протокола RIP, OSPF или BGP) продвигаются из входного порта в маршрутный процессор. На практике несколько портов часто объединяют на одной канальной карте маршрутизатора.
Коммутационный блок соединяет входные порты маршрутизатора с его выходными портами.
Выходной порт хранит пакеты, переправленные ему через коммутационный блок, а затем передает пакеты по выходной линии. Выходной порт осуществляет функции физического и канального уровней, обратные функциям входного порта. В случае двунаправленной линии связи (то есть когда линия передает данные в оба направления) выходной порт линии связи, как правило, составляет пару с входным портом этой линии, располагаясь на той же самой карте канала.
Маршрутный процессор выполняет функции протоколов маршрутизации, обрабатывает информацию о маршрутах, а также выполняет функции управления сетью в маршрутизаторе.
Цель полезной модели - обеспечение надежного и непрерывного определения текущего времени и выдачи сигналов 10 МГц и 1 Гц, синхронизированных с назначенной системной шкалой времени.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее коммутационный блок и маршрутный процессор, соединенные между собой первыми входами/выходами, отличающееся тем, что в него дополнительно введены троичная ассоциативная память, выход которой соединен с третьим входом маршрутного процессора; первый процессорный модуль, первый вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом коммутационного блока; второй процессорный модуль, первый вход/выход которого соединен со вторым входом/выходом коммутационного блока; модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый выход которого соединен со вторым входом первого процессорного модуля, второй выход - со вторым входом второго процессорного модуля, а третий выход - со вторым входом маршрутного процессора; первый СОМ порт, вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом первого процессорного модуля; второй СОМ порт, вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом второго процессорного модуля; первый Ethernet порт, вход/выход которого соединен с четвертым входом/выходом первого процессорного модуля; второй Ethernet порт, вход/выход которого соединен с четвертым входом/выходом второго процессорного модуля; N SFP модулей, входы/выходы которых соединены, соответственно, с N входами/выходами маршрутного процессора; модуль синхронизации, первый выход которого соединен с пятым входом модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), а второй выход - с четвертым входом модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA).
Сравнение с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков и их связями между ними. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что перечисленные элементы, используемые в блоках, являются известными, однако, их введение в указанной связи с остальными элементами приводит к надежному и непрерывному определения текущего времени и выдачи сигналов 10 МГц и 1 Гц, синхронизированных с назначенной системной шкалой времени. Это подтверждает соответствие технического решения критерию «существенные отличия».
На фиг. 1 показана общая блок-схема предлагаемого устройства, в состав которого входят маршрутный процессор 1, коммутационный блок 2, модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA) 3, процессорный модуль 1 (2) 5, троичная ассоциативная память 4, СОМ порт 1 (2) 8, Ethernet порт 1 (2) 7, N SFP модулей 9, модуль синхронизации 6.
На фиг. 2 - раскрыта структура модуля синхронизации.
Устройство работает следующим образом.
Маршрутизация в IP сетях - процесс пересылки пакетов данных основанный на изучении служебной информации, находящейся в заголовке пакета, модификации части служебной информации и пересылки пакета в нужный порт. С точки зрения маршрутизатора пакеты данных можно разделить на два типа: служебные (протоколы маршрутизации, управления, мониторинга, диагностики), предназначенные для обработки непосредственно процессорным модулем 5 и транзитные - пакеты, которые подвергаются процессу маршрутизации.
Основную функцию по маршрутизации пакетов данных в устройстве выполняет маршрутный процессор. Маршрутный процессор - специализированный процессор, спроектированный и оптимизированный для операций обработки пакетов данных. На данном процессоре в бесконечном цикле выполняется специальная программа, осуществляющая анализ содержимого пакета (заголовка пакета, а в определенных случаях и тела пакета), модификацию заголовка пакета и пересылку. При пересылке пакета через определенный порт маршрутный процессор руководствуется таблицей маршрутизации. Данная таблица формируется с помощью ручной настройки маршрутов, либо с помощью динамических протоколов маршрутизации.
За формирование таблицы маршрутизации отвечает процессорный модуль 5. На данном модуле запущены процессы динамической маршрутизации. Также модуль осуществляет конфигурацию функций маршрутного процессора, сбор статистики, обеспечивает связь с системами управления и обрабатывает служебные пакеты.
Для конфигурации маршрутного процессора используется шина PCI. Для пересылки служебных пакетов используется Ethernet.
Настоящее устройство содержит два процессорных модуля 5, работающих в горячем резерве. Для коммутации управляющих сигналов от активного модуля к маршрутному процессору используется коммутационный блок 2 (коммутатор PCI). Для пересылки служебных пакетов на оба процессорных модуля 5 используется модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA) 3.
Для ускорения процесса поиска в таблице маршрутизации используется специальная память, так называемая троичная ассоциативная память 4.
При загрузке устройства процессорный модуль 5 связывается с соседними устройствами по протоколам динамической маршрутизации, при этом формируется таблица маршрутизации. После того, как таблица сформирована, процессорный блок 5 преобразовывает данную информацию для хранения в троичной ассоциативной памяти 4.
В качестве портов ввода/вывода выступают слоты для SFP модулей 9. SFP модули осуществляют конвертацию сигналов, полученных с медных или оптических линий связи, в формат, пригодный для обработки маршрутным процессором.
При поступлении пакета данных от модуля SFP 9 маршрутный процессор анализирует заголовок пакета. Служебные пакеты перенаправляются на процессорный модуль 5, для транзитных пакетов осуществляется поиск соответствия в таблице маршрутизации, хранящейся в упрощенном виде в троичной ассоциативной памяти 4. После этого осуществляется пересылка транзитного пакета через соответствующий порт.
Для первичной конфигурации или прямого управления устройством предусмотрены последовательные СОМ порты 8 и порты Eth 7, подключенные напрямую к процессорным модулям 5.
Использование модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA) 3 дает необходимую гибкость при разработке аппаратной логики обработки сетевого трафика, а также возможность реализации дополнительного функционала при изменении конкурентной среды без изменения архитектуры устройства.
Модуль синхронизации 6 предназначен для надежного и непрерывного определения текущего времени и выдачи сигналов 10 МГц и 1 Гц в модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA) 3.
Таким образом, введение новых элементов обеспечивает непрерывный доступ к маршрутизатору связи и расширение функциональных возможностей маршрутизатора в режиме непрерывной подстройки точности сигнала синхронизации как по частоте, так и по фазе.
Claims (2)
1. Мультисервисный маршрутизатор, содержащий коммутационный блок и маршрутный процессор, соединенные между собой первыми входами/выходами, отличающийся тем, что в него дополнительно введены троичная ассоциативная память, выход которой соединен с третьим входом маршрутного процессора; первый процессорный модуль, первый вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом коммутационного блока; второй процессорный модуль, первый вход/выход которого соединен со вторым входом/выходом коммутационного блока; модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый выход которого соединен со вторым входом первого процессорного модуля, второй выход - со вторым входом второго процессорного модуля, а третий выход - со вторым входом маршрутного процессора; первый СОМ порт, вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом первого процессорного модуля; второй СОМ порт, вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом второго процессорного модуля; первый Ethernet порт, вход/выход которого соединен с четвертым входом/выходом первого процессорного модуля; второй Ethernet порт, вход/выход которого соединен с четвертым входом/выходом второго процессорного модуля; N SFP модулей, входы/выходы которых соединены, соответственно, с N входами/выходами маршрутного процессора; модуль синхронизации, первый выход которого соединен с пятым входом модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), а второй выход - с четвертым входом модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все ее элементы выполнены с использованием цифровых технологий.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140950U RU186859U1 (ru) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Мультисервисный маршрутизатор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140950U RU186859U1 (ru) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Мультисервисный маршрутизатор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186859U1 true RU186859U1 (ru) | 2019-02-06 |
Family
ID=65269963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018140950U RU186859U1 (ru) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | Мультисервисный маршрутизатор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186859U1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU191373U1 (ru) * | 2019-06-13 | 2019-08-02 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Мультисервисный маршрутизатор с маскированием информационных направлений |
| RU2710980C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Мультисервисный маршрутизатор |
| RU205636U1 (ru) * | 2020-08-24 | 2021-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Питер Софт" | Мультисервисный маршрутизатор с управлением параметрами сетевых соединений и маскированием вычислительной сети |
| RU210484U1 (ru) * | 2021-12-30 | 2022-04-18 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А. И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Сервисный маршрутизатор |
| RU213782U1 (ru) * | 2021-10-28 | 2022-09-28 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное орденов Жукова и Октябрьской Революции Краснознаменное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Маршрутизатор с проактивной защитой вычислительной сети от сетевой разведки |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020165978A1 (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-07 | Terence Chui | Multi-service optical infiniband router |
| RU2282945C2 (ru) * | 2002-01-30 | 2006-08-27 | Хювэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Система и способ организации управляемого широковещания |
| RU2392766C1 (ru) * | 2006-03-06 | 2010-06-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Способ и устройство для осуществления связи с беспроводной сетью с использованием одиночного адреса для многочисленных процессоров |
| WO2012032864A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 日本電気株式会社 | スイッチシステム、スイッチ制御方法、及び記憶媒体 |
| US8213313B1 (en) * | 2009-04-15 | 2012-07-03 | Tellabs Operations, Inc. | Methods and apparatus for shared layer 3 application card in multi-service router |
| RU131928U1 (ru) * | 2012-10-09 | 2013-08-27 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МФИ Софт" | Устройство изменения маршрута прохождения трафика для обработки |
| RU172987U1 (ru) * | 2017-05-25 | 2017-08-03 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Управляемый мультисервисный маршрутизатор |
| RU175729U1 (ru) * | 2017-05-25 | 2017-12-15 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Мультисервисный маршрутизатор |
-
2018
- 2018-11-21 RU RU2018140950U patent/RU186859U1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020165978A1 (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-07 | Terence Chui | Multi-service optical infiniband router |
| RU2282945C2 (ru) * | 2002-01-30 | 2006-08-27 | Хювэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Система и способ организации управляемого широковещания |
| RU2392766C1 (ru) * | 2006-03-06 | 2010-06-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Способ и устройство для осуществления связи с беспроводной сетью с использованием одиночного адреса для многочисленных процессоров |
| US8213313B1 (en) * | 2009-04-15 | 2012-07-03 | Tellabs Operations, Inc. | Methods and apparatus for shared layer 3 application card in multi-service router |
| WO2012032864A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 日本電気株式会社 | スイッチシステム、スイッチ制御方法、及び記憶媒体 |
| RU131928U1 (ru) * | 2012-10-09 | 2013-08-27 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МФИ Софт" | Устройство изменения маршрута прохождения трафика для обработки |
| RU172987U1 (ru) * | 2017-05-25 | 2017-08-03 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Управляемый мультисервисный маршрутизатор |
| RU175729U1 (ru) * | 2017-05-25 | 2017-12-15 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Мультисервисный маршрутизатор |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710980C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2020-01-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Мультисервисный маршрутизатор |
| RU191373U1 (ru) * | 2019-06-13 | 2019-08-02 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Мультисервисный маршрутизатор с маскированием информационных направлений |
| RU205636U1 (ru) * | 2020-08-24 | 2021-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Питер Софт" | Мультисервисный маршрутизатор с управлением параметрами сетевых соединений и маскированием вычислительной сети |
| RU213782U1 (ru) * | 2021-10-28 | 2022-09-28 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное орденов Жукова и Октябрьской Революции Краснознаменное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Маршрутизатор с проактивной защитой вычислительной сети от сетевой разведки |
| RU210484U1 (ru) * | 2021-12-30 | 2022-04-18 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А. И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Сервисный маршрутизатор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU186859U1 (ru) | Мультисервисный маршрутизатор | |
| RU175729U1 (ru) | Мультисервисный маршрутизатор | |
| CN101267399B (zh) | 报文转发方法、报文转发设备及其上行接口板 | |
| US20090016244A1 (en) | System and method for network layer protocol routing in a peer model integrated optical network | |
| US11431556B2 (en) | Cross-layer network fault recovery system and method based on configuration migration | |
| WO2015010613A1 (en) | Packetmirror processing in a stacking system | |
| WO2022121707A1 (zh) | 报文传输方法、设备及系统 | |
| CN104009903A (zh) | 弹性分组环环网中的流量转发方法及装置 | |
| CN102148733B (zh) | 一种相交环网保护方法、装置和系统 | |
| Hoang et al. | Comparative analysis of iec 62439–3 (hsr) and ieee 802.1 cb (frer) standards | |
| Flatt et al. | An FPGA based HSR architecture for seamless PROFINET redundancy | |
| EP4398535A1 (en) | Fault processing method, and related device and system | |
| Astarloa et al. | FPGA implemented cut-through vs store-and-forward switches for reliable Ethernet networks | |
| Huynh et al. | RRR: Rapid ring recovery submillisecond decentralized recovery for ethernet ring | |
| RU187249U1 (ru) | Мультисервисный маршрутизатор | |
| CN108337181B (zh) | 一种交换网拥塞管理方法和装置 | |
| CN115865848A (zh) | 一种光数据包交换方法、装置及存储介质 | |
| RU187251U1 (ru) | Мультисервисный маршрутизатор | |
| CN113810297B (zh) | 一种多网融合列车网络系统及其通信方法 | |
| RU2710980C1 (ru) | Мультисервисный маршрутизатор | |
| US20020122442A1 (en) | Communication network, path setting method and node apparatus used therefor | |
| CN101667980B (zh) | 实现Internet数据中心城域互联的方法和系统 | |
| US7953106B2 (en) | Transmission apparatus | |
| RU191373U1 (ru) | Мультисервисный маршрутизатор с маскированием информационных направлений | |
| US20120275788A1 (en) | Method and system for shortening the length of time gaps between data units in a data switching network |