RU189917U1 - Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями - Google Patents
Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциямиInfo
- Publication number
- RU189917U1 RU189917U1 RU2018140221U RU2018140221U RU189917U1 RU 189917 U1 RU189917 U1 RU 189917U1 RU 2018140221 U RU2018140221 U RU 2018140221U RU 2018140221 U RU2018140221 U RU 2018140221U RU 189917 U1 RU189917 U1 RU 189917U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- microcontroller
- bus
- outputs
- fpga
- Prior art date
Links
- 230000006870 function Effects 0.000 title claims description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 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
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 системам с использованием виртуализации абонентских сетевых устройств (vCPE).1. Устройство, содержащее микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, связанные шиной с микроконтроллером, порты ввода информации, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок Wi-Fi, блок индикации, контроллер IоТ, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером, датчик температуры окружающей среды, датчик температуры системы охлаждения, выходы которых соединены с входами соответствующих портов ввода информации, модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый вход/выход которого связан шиной с микроконтроллером, приемо-передающие модули Ethernet, первые входы/выходы которых соединены шиной с вторыми входами/выходами модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), порты ввода/вывода информации, первые входы которых соединены с вторыми входами/выходами приемо-передающих модулей Ethernet, а вторые входы/выходы являются входами/выходами устройства.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все его элементы выполнены с использованием цифровых технологий.
Description
Полезная модель относится к системам передачи данных, в частности, к системам с использованием виртуализации абонентских сетевых устройств (vCPE).
Операторы связи ищут новые пути генерации потоков прибыли, более гибкой организации предоставления услуг, сокращения затрат на обслуживание инфраструктуры и автоматизации управления. Ответом на подобные потребности является концепция NFV (Network Function Virtualization) - виртуализация сетевых функций. Разработчики решений пытаются предложить операторам новые бизнес-кейсы, которые бы сделали применение технологии экономически эффективным. Среди потенциально привлекательных кейсов выделяется vCPE (virtual Customer Premises Equipment или «виртуализация абонентских сетевых устройств»).
Одним из основных подходов к внедрению vCPE является Edge модель, где все виртуальные функции размещаются на стороне клиента на недорогом устройстве (микро-сервере с достаточным количеством Ethernet-портов), который является локальной NFV инфраструктурой (NFVI) для конкретного заказчика. При использовании подхода с созданием небольшой виртуальной инфраструктуры на клиентских устройствах не нужно огромного пула ресурсов и затраты появляются только в тот момент, когда клиент заказывает услугу.
Наиболее близким техническим решением, отвечающим требованиям виртуализации абонентских сетевых устройств, является устройство, описанное в статье «Оценка эффективности архитектур сетевых процессоров» (Грищенко В.И., Ладыженский Ю.В., Юнис М. Основные направления развития современных сетевых процессоров / Д.Д. Моргайлов, Ю.В. Ладыженский, М. Юнис // Науковi працi ДонНТУ. - Донецк, 2011. - (Серия «Iнформатика, кiбернетика та обчислювальна технiка»). - №14 (188). - с. 123-127.) - прототип.
Данное устройство содержит микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, связанные шиной с микроконтроллером, порты ввода информации, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером.
Цель полезной модели - дополнение функциональных возможностей vCPE посредством реализации концепции NFV: аппаратная реализация функции IoT контроллера и программная реализация системы управления датчиками.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, связанные шиной с микроконтроллером, порты ввода информации, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером, дополнительно введены блок Wi-Fi, блок индикации, контроллер IoT, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером, датчик температуры окружающей среды, датчик температуры системы охлаждения, выходы которых соединены с входами соответствующих портов ввода информации, модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый вход/выход которого связан шиной с микроконтроллером, приемо-передающие модули Ethernet, первые входы/выходы которых соединены шиной с вторыми входами/выходами модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), порты ввода/вывода информации, первые входы которых соединены с вторыми входами/выходами приемо-передающих модулей Ethernet, а вторые входы/выходы являются входами/выходами устройства.
Сравнение с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков и их связями между ними. Таким образом, заявляемая система 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 расширению функциональных возможностей устройства, в частности, к аппаратной реализации функции IoT контроллера и программной реализации системы управления датчиками. Это подтверждает соответствие технического решения критерию «существенные отличия».
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство включает: микроконтроллер (CPU) 1, модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA) 2, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 3, порты ввода информации 5, блок Wi-Fi 6, шину адреса и данных 7, блок индикации 8, контроллер IoT 9, датчик температуры окружающей среды 10, датчик температуры системы охлаждения 11, приемо-передающие модули Ethernet (PHY) 12; порты ввода/вывода информации 13.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Для подключения удаленных офисов, подразделений и т.п., имеющих собственную локальную сеть, с применением сервисов точка-точка, точка-многоточка и многоточка-многоточка необходима установка специального оборудования, размещаемого на стороне заказчика, однако обслуживаемого централизованно (например, поставщиком услуги или центральным офисом). В этом случае наиболее современным подходом является внедрение концепции SDN/SD-WAN и поддержка сервисов NFV, внедряемых централизованно (например, в дата-центре оператора) или распределено (как на vCPE, так и на опорной сети, и в дата-центре).
Внедрение NFV позволит операторам и крупным корпоративным заказчикам трансформировать сетевую инфраструктуру за счет отказа от использования специализированного сетевого оборудования в пользу полностью программных и виртуализированных решений.
Для применения технологии NFV необходима виртуализация абонентского оборудования путем использования vCPE. При подключении нового клиента, помимо установки демаркационного устройства, которое разделяет сеть клиента и сеть оператора, перед сервис-провайдером часто возникает задача реализации дополнительных функций - например, для контроля и управления соединениями и трафиком, решения бизнес-задач клиента, видеонаблюдения в виде дополнительной платы и программной реализации системы управления видеонаблюдением посредством виртуальной функции и т.д. Так, многим корпоративным заказчикам требуются такие дополнительные функции, как межсетевой экран (Firewall), поддержка VPN и защита от DDoS.
Для того, чтобы реализовать такие сервисы сегодня, нужно доставить, установить, настроить, а затем еще и обслуживать соответствующее оборудование на стороне клиента. NFV помогает решить эту задачу гораздо более эффективным образом, а именно за счет виртуализации сетевых функций в программных приложениях, которые можно запустить как на обычных серверах, так и на виртуальных машинах, работающих на этих серверах. В этом случае оператор может, используя лишь одно сетевое интерфейсное устройство для разграничения трафика, «разместить» все остальные функции, такие как межсетевой экран, на своей территории, а для упрощения сети и управления ею, в частности для построения цепочек сервисов, внедрить SDN.
Основное назначение предлагаемого устройства - построение сети архитектуры SD-WAN операторами связи и для корпоративных сетей. Для этого используются устройства vCPE, устанавливаемые на стороне сети заказчика и позволяющие реализовывать SDN подход к управлению сетями и внедрению сервисов согласно идеологии NFV.
Для реализации абонентского сетевого устройства с виртуализированными сетевыми функциями (vCPE) взята известная структура построения сетевых процессоров (прототип) с центральным процессором (CPU) 1, связанным шиной адреса и данных 7 с портами ввода информации 5, и шинами с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 4 и оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) 3. CPU 1 также связан шиной с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA) 2. Использование микросхем FPGA 2 дает необходимую гибкость при разработке аппаратной логики обработки сетевого трафика, а также возможность реализации дополнительного функционала при изменении конкурентной среды без изменения архитектуры устройства.
Входы портов ввода информации 5 (фиг. 1) соединены с датчиками температуры окружающей среды 10 и температуры системы охлаждения vCPE 11, что позволяет контролировать через CPU 1 температурный режим работы устройства. Кроме этого, шина адреса и данных 7 соединена с блоком Wi-Fi 6, обеспечивающим беспроводный мониторинг состояния устройства, с блоком индикации 8 и контроллером IoT 9. Работу этой части устройства контролирует CPU 1.
Приемо-передающие модули Ethernet (PHY) 12 - интегральная схема, предназначенная для выполнения функций физического уровня сетевой модели OSI.
Микросхемы PHY позволяют другим микросхемам канального уровня, называемыми MAC, подключиться к физической среде передачи, такой как оптическое волокно или медный кабель. Стандартный микрочип PHY включает в себя модули подуровня физического кодирования (PCS, Physical Coding Sublayer) и подуровня среды передачи (PMD, Physical Medium Dependent). Модуль подуровня физического кодирования выполняет функции кодирования и декодирования передаваемого и принимаемого потока данных. Целью кодирования является упрощение процесса восстановления потока данных приемником.
Контроллер IoT 9.
Контроллер IoT 9 - интеллектуальный модуль, разработанный для дистанционного управления и мониторинга устройствами и датчиками в промышленных и офисных приложениях. Контроллер имеет интуитивно понятный web-интерфейс конфигурирования и не требует навыков программирования.
IoT - это прогрессивный сектор информационных технологий, который с каждым годом становится все более весомым на рынке. Сюда относятся как пользовательские IoT решения вроде систем «умного» дома, интерактивные гаджеты и прочая интеллектуальная техника, так и решения для бизнеса и промышленной сферы. Приборы с собственным IoT чипом или встроенным модулем, отлично подходят для создания единой сети, передающей информацию в режиме реального времени. Добавим сюда двухстороннюю связь и получим почти готовое решение, для систем мониторинга и удаленного контроля.
Таким образом, предлагаемое сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями с контроллером IoT позволяет оператору предложить дополнительный функционал в рамках единого предложения услуг связи.
Claims (2)
1. Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями, содержащее микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, связанные шиной с микроконтроллером, порты ввода информации, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок Wi-Fi, блок индикации, контроллер IoT, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером, датчик температуры окружающей среды, датчик температуры системы охлаждения, выходы которых соединены с входами соответствующих портов ввода информации, модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый вход/выход которого связан шиной с микроконтроллером, приемо-передающие модули Ethernet, первые входы/выходы которых соединены шиной с вторыми входами/выходами модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), порты ввода/вывода информации, первые входы которых соединены с вторыми входами/выходами приемо-передающих модулей Ethernet, а вторые входы/выходы являются входами/выходами устройства.
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 |
---|---|---|---|
RU2018140221U RU189917U1 (ru) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018140221U RU189917U1 (ru) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU189917U1 true RU189917U1 (ru) | 2019-06-11 |
Family
ID=66948046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018140221U RU189917U1 (ru) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU189917U1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016089267A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Secure connections establishment |
RU2646336C1 (ru) * | 2014-05-28 | 2018-03-02 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Способ, устройство и система для осуществления виртуализированного управления сетью |
RU179300U1 (ru) * | 2017-04-05 | 2018-05-07 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU179335U1 (ru) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU180801U1 (ru) * | 2018-03-07 | 2018-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU186109U1 (ru) * | 2018-10-31 | 2019-01-09 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU186862U1 (ru) * | 2018-10-31 | 2019-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
-
2018
- 2018-11-15 RU RU2018140221U patent/RU189917U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646336C1 (ru) * | 2014-05-28 | 2018-03-02 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Способ, устройство и система для осуществления виртуализированного управления сетью |
WO2016089267A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Secure connections establishment |
RU179300U1 (ru) * | 2017-04-05 | 2018-05-07 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU179335U1 (ru) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU180801U1 (ru) * | 2018-03-07 | 2018-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU186109U1 (ru) * | 2018-10-31 | 2019-01-09 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
RU186862U1 (ru) * | 2018-10-31 | 2019-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU179335U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
Fraser | Towards a universal data transport system | |
CN104660477A (zh) | 一种基于时间触发总线的星型拓扑网络搭建方法 | |
RU179300U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
RU180801U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
RU189917U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
EP3691210A1 (en) | Flexible ethernet message forwarding method and apparatus | |
CN102045256B (zh) | 一种基于cots的带宽预分配保证网络功能演示系统 | |
RU186862U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
RU188796U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
Glick et al. | Dynamically reconfigurable optical links for high-bandwidth data center networks | |
RU188264U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
RU187252U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
CN116069443A (zh) | 一种虚拟终端的工作方法 | |
RU186109U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
RU191373U1 (ru) | Мультисервисный маршрутизатор с маскированием информационных направлений | |
KR100489807B1 (ko) | 기가비트 이더넷 라인 인터페이스 보드 | |
CN113645081A (zh) | 一种云网环境中实现租户网络多出口的方法、设备及介质 | |
RU190237U1 (ru) | Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями | |
CN111526124A (zh) | 一种基于内外网的隔离通信系统及方法 | |
CN104980371A (zh) | 微服务器 | |
CN106804054B (zh) | 一种虚拟化基站接入网络共享传输资源的方法及装置 | |
CN103825767A (zh) | 服务质量的实现方法、终端站和网桥 | |
KR102235150B1 (ko) | 소프트웨어 정의 네트워킹 기술을 이용한 스마트 그리드 네트워크 시스템 및 그 동작 방법 | |
CN113904791A (zh) | 一种高效的计算机网络信息安全装置 |