RU207676U1 - PACKET SWITCHING AND ROUTING DEVICE WITH ELBRUS PROCESSOR AND INTERFACES 100 GBE - Google Patents

PACKET SWITCHING AND ROUTING DEVICE WITH ELBRUS PROCESSOR AND INTERFACES 100 GBE Download PDF

Info

Publication number
RU207676U1
RU207676U1 RU2021116968U RU2021116968U RU207676U1 RU 207676 U1 RU207676 U1 RU 207676U1 RU 2021116968 U RU2021116968 U RU 2021116968U RU 2021116968 U RU2021116968 U RU 2021116968U RU 207676 U1 RU207676 U1 RU 207676U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interfaces
board
switch
switching
elbrus
Prior art date
Application number
RU2021116968U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич Щербаков
Владислав Дмитриевич Мышинский
Андрей Владимирович Петров
Сергей Алексеевич Ермилов
Дмитрий Павлович Хейстонен
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Эмзиор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Эмзиор" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Эмзиор"
Priority to RU2021116968U priority Critical patent/RU207676U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU207676U1 publication Critical patent/RU207676U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области телекоммуникационного оборудования. Технический результат - расширение арсенала технических средств устройства. Достигается тем, что устройство коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с, содержит закрепленные в едином корпусе и связанные между собой: плату с процессором «Эльбрус»; плату с интегральной схемой специального назначения коммутатора, на которой расположены сетевые интерфейсы 18 x 100GbE; пять вентиляторов охлаждения с платой управления, обеспечивающей управление скоростью вращения вентиляторов в зависимости от температуры; два блока питания, подключенных непосредственно к печатной плате с интегральной схемой специального назначения коммутатора, на которой расположены сетевые интерфейсы 18 x 100GbE. 1 ил.The utility model relates to the field of telecommunication equipment. The technical result is the expansion of the arsenal of technical means of the device. It is achieved by the fact that the device for switching and routing packets with 100 Gbit / s interfaces contains, fixed in a single case and interconnected: a board with an Elbrus processor; a special-purpose integrated circuit board for the switch with 18 x 100GbE network interfaces; five cooling fans with a control card for temperature-dependent fan speed control; two power supplies connected directly to the switch's special-purpose integrated circuit board (ICC), which houses the 18 x 100GbE network interfaces. 1 ill.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Полезная модель относится к области телекоммуникационной техники, в частности, к устройству коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с.The utility model relates to the field of telecommunications technology, in particular, to a device for switching and routing packets with 100 Gbit / s interfaces.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Наиболее близким аналогом является источник информации US 2014269738 A1, опубл. 18.09.2018, который раскрывает коммутатор для передачи пакетных данных включающий в себя коммутационные узлы, соединенные друг с другом в матрице соединений, обеспечивая множество путей данных между входящим данным или телекоммуникационным портом и исходящим данными или телекоммуникационным портом коммутатора данных. Взаимосвязанные коммутационные узлы могут обеспечить коммутацию данных с высокой пропускной способностью, обеспечивая решение частичной коммутации в каждом узле, распределяя коммутационную нагрузку. Протокол коммутации для соединения коммутационных узлов позволяет выборочно передавать пакеты данных от любого входящего порта на соединяющем коммутационном узле к любому соединяющемуся коммутационному узлу или исходящему порту, подключенному к нему.The closest analogue is the source of information US 2014269738 A1, publ. 09/18/2018, which discloses a packet data switch including switching nodes connected to each other in a connection matrix, providing multiple data paths between an inbound data or telecom port and an outbound data or telecom port of the data switch. Interconnected switching nodes can provide high bandwidth data switching by providing a partial switching solution at each node by distributing the switching load. The switching protocol for connecting wiring closets allows data packets to be selectively transmitted from any incoming port on the connecting wiring node to any connecting wiring closet or outgoing port connected to it.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение недостатков современного уровня техники и отличается от известных ранее тем, что предлагаемое техническое решение обеспечивает эффективную и отказоустойчивую работу при осуществлении коммутации и маршрутизации пакетов.The proposed technical solution is aimed at eliminating the shortcomings of the state of the art and differs from the previously known ones in that the proposed technical solution provides efficient and fault-tolerant operation in the implementation of switching and routing of packets.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUSEFUL MODEL DISCLOSURE

Задачей заявленной полезной модели является разработка устройства коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с.The objective of the claimed utility model is to develop a device for switching and routing packets with 100 Gbps interfaces.

Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение арсенала технических средств устройства.The technical result of the claimed utility model is to expand the arsenal of technical means of the device.

Заявленный технический результат достигается посредством устройства коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с, содержащего закрепленные в едином корпусе и связанные между собой:The claimed technical result is achieved by means of a device for switching and routing packets with 100 Gbit / s interfaces, containing fixed in a single case and interconnected:

плату с процессором «Эльбрус»;board with the Elbrus processor;

плату с интегральной схемой специального назначения коммутатора, на которой расположены сетевые интерфейсы 18 x 100GbE;a special-purpose integrated circuit board for the switch with 18 x 100GbE network interfaces;

пять вентиляторов охлаждения с платой управления, обеспечивающей управление скоростью вращения вентиляторов в зависимости от температуры;five cooling fans with a control card for temperature-dependent fan speed control;

два блока питания, подключенных непосредственно к плате с интегральной схемой специального назначения коммутатора, на которой расположены сетевые интерфейсы 18 x 100GbE.two power supplies connected directly to the switch's Special Purpose Integrated Circuit (ICC) board, which houses the 18 x 100GbE network interfaces.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи.The utility model will be more understandable from the description, which is not restrictive and given with reference to the accompanying drawings.

Фиг. 1 иллюстрирует блок-схему устройства коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с.FIG. 1 illustrates a block diagram of a packet switching and routing device with 100 Gbps interfaces.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF THE USEFUL MODEL

В приведенном ниже подробном описании реализации полезной модели приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящей полезной модели. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящую полезную модель, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящей полезной модели.The following detailed description of the implementation of the utility model provides numerous implementation details to provide a clear understanding of the present utility model. However, it will be obvious to a skilled person in the domain of how the present utility model can be used, with or without these implementation details. In other cases, well-known methods, procedures and components have not been described in detail so as not to obscure the unnecessary understanding of the features of the present utility model.

Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что полезная модель не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящей полезной модели, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.In addition, from the above presentation it will be clear that the utility model is not limited to the given implementation. Numerous possible modifications, changes, variations and replacements, which retain the essence and form of the present utility model, will be obvious to specialists qualified in the subject area.

Настоящее техническое решение реализуется в качестве устройства коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с (100GbE).The present technical solution is implemented as a device for switching and routing packets with 100 Gbps (100GbE) interfaces.

Под устройством коммутации и маршрутизации пакетов в настоящем решении подразумевается вид сетевого телекоммуникационного устройства, реализуемого без встроенного программного обеспечения, но с программной загрузочной средой, обеспечивающей установку совместимых сетевых операционных систем на базе ядра Linux. Это даёт возможность пользователям заменять сетевую операционную систему и избегать привязки к поставщику оборудования. Такой подход позволяет реализовывать построение программно-определяемых сетей и виртуализацию сетевых функций.A packet switching and routing device in this solution means a type of network telecommunications device that is implemented without embedded software, but with a bootable software environment that allows the installation of compatible network operating systems based on the Linux kernel. This enables users to swap out the network operating system and avoid vendor lock-in. This approach allows the implementation of the construction of software-defined networks and virtualization of network functions.

Аппаратная архитектура устройства коммутации и маршрутизации пакетов подразумевает использование интегральной схемы специального назначения (ASIC) коммутатора и управляющего процессора. В качестве ASIC могут использоваться готовые решения вендоров (например: Broadcom или Marvell). The hardware architecture of the packet switching and routing device uses a special purpose integrated circuit (ASIC) switch and control processor. Ready-made solutions from vendors (for example: Broadcom or Marvell) can be used as ASICs.

ASIC обеспечивает неблокируемую коммутацию (line-rate packet forwarding) при передаче устройством информации. ASIC размещается на печатной плате с сетевыми интерфейсами, в данном случае 100GbE. Для возможности управления управляющим процессором логикой работы ASIC дополнительно реализовывается API от вендора и программное обеспечение (драйвер), обеспечивающий управление управляющим процессором портами ASIC. Одной из задач настоящего технического решения является реализация механизма взаимодействия (драйвера) 100 GbE интерфейсов ASIC коммутатора с управляющим процессором «Эльбрус». Драйвер обеспечивает представление ASIC коммутатора для управляющего процессора в качестве обычного PCIe устройства, а именно представление печатной платы коммутатора с сетевыми интерфейсами 18 x 100GbE, как PCIe устройство и управление/заполнение его внутренних структур/регистров конвертируя L2/L3 таблицы из операционной системы.ASIC provides non-blocking switching (line-rate packet forwarding) when the device transfers information. The ASIC sits on a printed circuit board with network interfaces, in this case 100GbE. To be able to control the control processor by the logic of the ASIC, an API from the vendor is additionally implemented and software (driver) that provides control of the control processor by the ASIC ports. One of the tasks of this technical solution is the implementation of the interaction mechanism (driver) of the 100 GbE ASIC interfaces of the switch with the Elbrus control processor. The driver provides the representation of the switch ASIC for the control processor as a conventional PCIe device, namely, the representation of the switch circuit board with 18 x 100GbE network interfaces as a PCIe device and management / filling of its internal structures / registers by converting L2 / L3 tables from the operating system.

В настоящем техническом решении управляющий процессор располагается на отдельном процессорном модуле com-express. Следует отметить, что в рамках настоящего технического решения существует возможность выполнять замену управляющего процессора путем установки совместимого com-express модуля. In this technical solution, the control processor is located on a separate com-express processor module. It should be noted that within the framework of this technical solution, it is possible to replace the control processor by installing a compatible com-express module.

Устройство коммутации и маршрутизации пакетов с поддержкой интерфейсов 100 Гбит/с разработано с открытой программируемой архитектурой и содержит в своем составе следующие элементы.The 100 Gbps packet switching and routing device is designed with an open programmable architecture and includes the following elements.

1. Плату с управляющим процессором Эльбрус. Интерфейс взаимодействия с платой ASIC коммутатора - PCIe (форм фактор платы - Com Express Type 6).1. A board with an Elbrus control processor. The interface for interacting with the switch ASIC board is PCIe (board form factor - Com Express Type 6).

2. Плату с интегральной схемой специального назначения коммутатора (Плату с ASIC коммутатора). Интерфейс взаимодействия с платой с управляющим процессором - PCIe. Непосредственно на плате располагаются сетевые интерфейсы 18 x 100GbE.2. Board with a special purpose integrated circuit switch (Board with ASIC switch). The interface for interacting with the board with the control processor is PCIe. 18 x 100GbE network interfaces are located directly on the board.

3. Плату управления пятью вентиляторами охлаждения, подключенную к плате с ASIC коммутатора, через которую осуществляется электропитание и передача команд от платы с управляющим процессором Эльбрус по увеличению/уменьшению количества оборотов вентиляторов в зависимости от температуры устройства коммутации и маршрутизации пакетов, и пять вентиляторов охлаждения.3. A board for controlling five cooling fans connected to a board with a switch ASIC, through which power is supplied and commands are transmitted from a board with an Elbrus control processor to increase / decrease the number of fan revolutions depending on the temperature of the switching device and packet routing, and five cooling fans.

4. Блоки питания - 2 шт., которые подключены непосредственно к Плате с ASIC коммутатора и осуществляющие электропитание всего устройства коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с.4. Power supplies - 2 pcs., Which are connected directly to the Board from the switch ASIC and supply power to the entire device for switching and routing packets with 100 Gbps interfaces.

Следует отметить, что все вышеуказанные элементы устройства коммутации и маршрутизации пакетов связаны между собой и находятся в конструктивном единстве (располагаются в корпусе устройства).It should be noted that all the above elements of the device for switching and routing packets are interconnected and are in structural unity (located in the body of the device).

На Фиг. 1 проиллюстрирована блок-схема устройства коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с.FIG. 1 shows a block diagram of a device for switching and routing packets with 100 Gbps interfaces.

Электропитание устройства.Power supply to the device.

Питание от электросети переменного тока 220В подается в блоки питания, которые работают в режиме горячего резервирования. На выходе из блока питания уже постоянный ток 12/5В попадает на печатную плату с интегральной схемой специального назначения (ASIC), которая распределяет его на плату управления вентиляторами, плату с управляющим процессором Эльбрус и непосредственно на себя (на печатную плату с интегральной схемой специального назначения (ASIC).Power from the AC 220V power supply is supplied to the power supplies, which operate in hot standby mode. At the output from the power supply, direct current 12 / 5V enters the printed circuit board with a special purpose integrated circuit (ASIC), which distributes it to the fan control board, the board with the Elbrus control processor and directly to itself (to the printed circuit board with the special purpose integrated circuit (ASIC).

Функционирование устройства.Functioning of the device.

На плате с управляющим процессором Эльбрус формируются правила перенаправления входящих в устройство пакетов (таблицы коммутации и маршрутизации). С помощью драйвера указанные таблицы записываются в регистры интегральной схемы специального назначения (ASIC). По записанным значениям печатная плата с интегральной схемой специального назначения (ASIC) коммутатора, на которой расположены сетевые интерфейсы 18 x 100GbE, обрабатывает (пересылает) поступающий трафик через сетевые интерфейсы.On the board with the Elbrus control processor, rules for redirecting packets entering the device (switching and routing tables) are formed. With the help of the driver, the specified tables are written into the registers of the special purpose integrated circuit (ASIC). Based on the recorded values, the switch's special-purpose integrated circuit (ASIC) printed circuit board, which houses the 18 x 100GbE network interfaces, processes (forwards) incoming traffic through the network interfaces.

В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.In the present application materials, a preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution was presented, which should not be used as limiting other, particular embodiments of its implementation, which do not go beyond the scope of the claimed scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.

Claims (5)

Устройство коммутации и маршрутизации пакетов с интерфейсами 100 Гбит/с, содержащее закрепленные в едином корпусе и связанные между собой: A device for switching and routing packets with 100 Gbit / s interfaces, containing fixed in a single housing and interconnected: плату с процессором «Эльбрус»,board with the Elbrus processor, плату с интегральной схемой специального назначения коммутатора, на которой расположены сетевые интерфейсы 18 x 100GbE,a special-purpose integrated circuit board for the switch, on which the 18 x 100GbE network interfaces are located, пять вентиляторов охлаждения с платой управления, обеспечивающей управление скоростью вращения вентиляторов в зависимости от температуры,five cooling fans with a control card for temperature-dependent fan speed control, два блока питания, подключенных непосредственно к плате с интегральной схемой специального назначения коммутатора, на которой расположены сетевые интерфейсы 18 x 100GbE.two power supplies connected directly to the switch's Special Purpose Integrated Circuit (ICC) board, which houses the 18 x 100GbE network interfaces.
RU2021116968U 2021-06-10 2021-06-10 PACKET SWITCHING AND ROUTING DEVICE WITH ELBRUS PROCESSOR AND INTERFACES 100 GBE RU207676U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116968U RU207676U1 (en) 2021-06-10 2021-06-10 PACKET SWITCHING AND ROUTING DEVICE WITH ELBRUS PROCESSOR AND INTERFACES 100 GBE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116968U RU207676U1 (en) 2021-06-10 2021-06-10 PACKET SWITCHING AND ROUTING DEVICE WITH ELBRUS PROCESSOR AND INTERFACES 100 GBE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU207676U1 true RU207676U1 (en) 2021-11-11

Family

ID=78610759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021116968U RU207676U1 (en) 2021-06-10 2021-06-10 PACKET SWITCHING AND ROUTING DEVICE WITH ELBRUS PROCESSOR AND INTERFACES 100 GBE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU207676U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030128712A1 (en) * 2002-01-09 2003-07-10 Norihiko Moriwaki Packet communication apparatus and controlling method thereof
US20140269738A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Forrest Lawrence Pierson Indefinitely expandable high-capacity data switch
RU2651186C1 (en) * 2017-08-16 2018-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр ПРОТЕЙ" Method of data exchange and network node control device
RU2669870C1 (en) * 2017-07-06 2018-10-16 Дмитрий Евгеньевич Новиков Integrated digital system of technological communication
RU2740035C1 (en) * 2017-10-12 2020-12-30 Рокпорт Нетворкс Инк. Direct interconnection gateway

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030128712A1 (en) * 2002-01-09 2003-07-10 Norihiko Moriwaki Packet communication apparatus and controlling method thereof
US20140269738A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Forrest Lawrence Pierson Indefinitely expandable high-capacity data switch
RU2669870C1 (en) * 2017-07-06 2018-10-16 Дмитрий Евгеньевич Новиков Integrated digital system of technological communication
RU2651186C1 (en) * 2017-08-16 2018-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр ПРОТЕЙ" Method of data exchange and network node control device
RU2740035C1 (en) * 2017-10-12 2020-12-30 Рокпорт Нетворкс Инк. Direct interconnection gateway

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8645952B2 (en) Method for providing location independent dynamic port mirroring on distributed virtual switches
US8340120B2 (en) User selectable multiple protocol network interface device
Gibson et al. Aquila: A unified, low-latency fabric for datacenter networks
CN109474627B (en) Virtual tenant network isolation method and system based on SDN
JP2001007847A (en) Multi-protocol processing device, circuit interface and multi-protocol switch system having them
US7257110B2 (en) Call processing architecture
US9384102B2 (en) Redundant, fault-tolerant management fabric for multipartition servers
US10484333B2 (en) Methods and systems for providing limited data connectivity
US6880158B1 (en) Network processor services architecture that is platform and operating system independent
Luo et al. Accelerated virtual switching with programmable NICs for scalable data center networking
WO2005109665A1 (en) Method to realize single plate reversion in communication system
RU207676U1 (en) PACKET SWITCHING AND ROUTING DEVICE WITH ELBRUS PROCESSOR AND INTERFACES 100 GBE
US6760849B1 (en) Event initiation bus and associated fault protection for a telecommunications device
Keller et al. Reconfigurable nodes for future networks
US20220279255A1 (en) Supporting optical line terminals of a passive optical network
US20090319704A1 (en) System and Method for Creating a Scalable Monolithic Packet Processing Engine
Cisco Campus Infrastructure Considerations
Cisco Configuring DECnet
Cisco Configuring Interface Characteristics
Cisco Configuring Interface Characteristics
McKeown et al. Architecture and Performance of the BayBridge: A High Speed Bridge/router Between FDDI and SMDS
KR101356152B1 (en) Network Address Translation Device
US7433952B1 (en) System and method for interconnecting a storage area network
CN217721221U (en) Router board card with temperature, humidity and inclination detection function
CN113709066B (en) PCIe communication device and BMC