WO2018059442A1

WO2018059442A1 - 一种单板注册的方法、单板及转发设备

Info

Publication number: WO2018059442A1
Application number: PCT/CN2017/103680
Authority: WO
Inventors: 徐小飞; 刘庆智; 张小俊; 王临春; 喻径舟
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-04-05
Also published as: US10805107B2; CN107872340B; EP3506562A1; EP3506562A4; CN107872340A; US20190222436A1; EP3506562B1

Abstract

一种单板注册的方法、单板及转发设备，所述单板包括线卡和交换网板，线卡包括交换网接口芯片，所述交换网接口芯片与至少一个交换网板中的交换网网片通过光纤光互连，也可以在交换网接口芯片和交换网网片之间加上光交叉设备，三者都采用光纤光互连。其中，线卡注册的方法包括：所述线卡获取所述线卡的线卡信息，并通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，以使所述至少一个交换网板根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。通过应用本方法，能够突破机框或机柜、部署位置的限制，快速的完成部署。

Description

一种单板注册的方法、单板及转发设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种单板注册的方法、单板及转发设备。

背景技术

目前对路由器的吞吐量需求越来越大，由于每个线卡的吞吐量有线，为了满足吞吐量的需求，一般将多个线卡放在一个线卡机框内，并建立多机框集群，为多个线卡机框配备一个中央交换机框，其中线卡机框中有至少一个本地交换网板和线卡，中央交换机框中有至少一个中央交换网板，中央交换机框与本地交换网板光互连，本地交换网板与本地机框内的线卡电互连。

由于一个线卡机框所能部署的线卡数量有限，且多机框集群占地较大，虽然可以通过光互连来实现远距部署线卡机框，但需要另外为每个线卡机框配备光模块，配备光模块则会降低线卡机框内部署线卡的集成度，并且配备光模块后，线卡机框的重量也很大。由此可见，目前的多机框集群，虽然可以满足较高的吞吐量需求，但线卡的部署无法突破线卡机框和本地交换网板机框的限制，也无法突破部署位置的限制，可扩展性较差。

发明内容

本发明提供了一种单板注册的方法、单板及转发设备，能够解决现有技术中线卡和交换网板的部署的可扩展性较差的问题。

本发明提供了针对部署的单板注册方法，具体可分为线卡注册和交换网板注册，本发明中的单板注册方法主要用于转发设备，本发明中的转发设备包括至少一个线卡和至少一个交换网板，所述线卡包括交换网接口芯片，所述交换网板包括交换网网片，线卡可以是路由器线卡、交换机线卡、OTN线卡、PTN线卡以及可编程白盒线卡中的任一种，转发设备可以同时部署路由器线卡、交换机线卡、OTN线卡、PTN线卡以及可编程白盒线卡中的至少一种。下面分别针对线卡注册和交换网板注册进行描述：

在线卡注册的方法中，所述线卡中的交换网接口芯片可与至少一个交换网板中的交换网网片通过光纤光互连，所述交换网板用于转发所述线卡发送的数据，以及将目的端为所述线卡的数据转发给所述线卡，所述线卡获取所述线卡的线卡信息，然后通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，以使所述至少一个交换网板根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。其中，所述线卡信息包括线卡类型、工作状态和线卡的能力参数。当然，该线卡中也可以注册交换网板的网板信息，若该线卡接收到第一交换网板发送的携带第一交换网板的网板信息的第二注册消息，则会根据根据所述第二注册消息记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识，以完成对所述第一交换网板的注册。

在交换网板注册的方法中，第一交换网板中的交换网网片与至少一个线卡的交换网芯片光互连。对于交换网板的注册：第一交换网板获取所述第一交换网板的网板信息，然后通过光互连路径向所述至少一个线卡发送所述网板信息，以使所述至少一个线卡根据所述网板信息对所述第一交换网板进行注册。

对线卡进行注册：线卡通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，至少一个交换网板中的第一交换网板通过光互连路径接收线卡发送的所述线卡的线卡信息后，可以根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。

与现有机制相比，本发明不需要将线卡或交换网板局限在机框或机柜，能够避免局限于机框或机柜带来的集成度较低、散热较差、供电需求大、占地大等问题，且本发明中的线卡和交换网板的部署方式更加灵活，也不受制于地域限制。并且不需要另外配置一个本地交换网板，直接用光纤将线卡中的交换网接口芯片与交换网板中的交换网网片光互连，即可实现线卡与交换网板远距离的光互连，通过本发明的这种结构部署方式，可以有效提高转发设备的吞吐量。

另外，除了在转发设备中的线卡中部署上述交换网接口芯片外，还可以在线卡内部署至少一个芯片，且交换网接口芯片与芯片之间，以及芯片之间既可以通过电互连，也可以通过光纤直接实现芯片间的光互连，从而进一步提高信号的传输速率。

具体来说，本发明中的线卡中的交换网接口芯片包括至少一个第一硅光芯片，交换网板中的交换网网片包括至少一个第二硅光芯片，所以，可以直接使用光纤将所述第一硅光芯片和所述第二硅光芯片连接起来，以实现线卡与交换网板之间的光互连。线卡内部的各芯片之间通过光纤连接时，连接的方式可参考交换网接口芯片通过光纤与交换网网片光互连的方式，类似之处不作赘述。

在一些可能的设计中，由于吞吐量需求不断提高等原因，需要增加线卡或交换网板，或者由于业务变化等原因需要更改已有的光互连路径，由于本发明主要采用将光纤直接连在线卡中的交换网接口芯片，以及将光纤直接连在交换网板中的交换网网片上，在线卡和交换网板之间可以另增加一个光交叉设备，也可以直接用光纤将线卡和交换网板连接。通过采用本发明的架构部署机制，可以突破机框或机柜或线卡板的限制，快速的完成新部署线卡或交换网板。下面分别对采用这两种架构时增加线卡或交换网板或更改光互连路径的场景进行说明：

机制A、直接采用光纤连接线卡和交换网板

1、在新部署线卡时，通过光纤将线卡中的交换网接口芯片与至少一个所述交换网板中的交换网网片光互连，然后在与所述线卡中的交换网接口芯片光互连的至少一个所述交换网板中注册所述线卡的线卡信息。

2、在新部署第一交换网板时，通过光纤将第一交换网板中的交换网网片与转发设备中的各线卡中的交换网接口芯片光互连。

此外，还可以更改已有的光互连路径，例如，更改所述线卡中的交换网接口芯片与交换网板中的交换网网片光互连的路径，可以将连接在线卡1中的交换网接口芯片上的光纤连接到其他线卡2中的交换网接口芯片上，也可以直接拔掉连在线卡1中的交换网接口芯片上的光纤；或者将连接在交换网板1中的交换网网片上的光纤连接到其他交换网板2中的交换网网片上，也可以直接拔掉连在交换网板1中的交换网网片上的光纤。

若将原来连接在交换网板1上的光纤连接到交换网板2上，那么，还需要在更改后的交换网板2中注册该线卡的线卡信息。

若将原来连接在交换网板1上的光纤拔出，或者连接在线卡上的光纤拔出，那么，与这根光纤连接的交换网板还需要删除本地存储的该线卡的线卡信息。

若将原来连接在线卡1上的光纤连接到线卡2上，那么，还需要在这根光纤连接的交换网板中注册该线卡2的线卡信息。

由此可见，通过机制A，可以随时、灵活的部署新线卡或新交换网板，或者灵活的更改已有的光互连路径。另外，本机制中，直接用光纤连接线卡和交换网板的场景下，无需配置光口映射关系。

机制B、采用光交叉设备和光纤连接线卡和交换网板

在采用机制B时，线卡与交换网板之间的光互连方式具体体现为：通过光纤将所述线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备光互连，通过光纤将所述光交叉设备与至少一个所述交换网板中的交换网网片光互连，然后在所述光交叉设备中，配置所述线卡到至少一个所述交换网板之间的光口映射关系。

1、在部署线卡时，通过光纤将线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备光互连，然后在所述光交叉设备中，配置所述线卡到至少一个所述交换网板之间的第一光口映射关系。

2、部署第一交换网板时，通过光纤将所述光交叉设备与第一交换网板的交换网网片光互连，然后在所述光交叉设备中，配置各线卡到所述第一交换网板之间的第二光口映射关系，该光口映射关系是指线卡的端口到光交叉设备中接口的映射关系，以及光交叉设备上接口到第一交换网板中端口的映射关系。

此外，还可以在所述光交叉设备中，通过更改所述线卡到所述转发设备中各交换网板的光口映射关系，从而使得所述线卡与交换网板之间的光互连路径更。可见，通过采用光交叉设备，便可以实现无需更改已有的光纤连线，只需要更改本地配置的光口映射关系，即可实现更改线卡到交换网板的光互连路径的目的，操作起来效率高，更无须去线卡或交换网板所在的位置通过插拔光纤，也节省人力。

本机制中，在部署新的线卡或新的交换网板时，只需要更新光交叉设备所配置的光口映射关系即可，无需更改已有的光纤连接。通过本发明的架构部署机制，可以在部署完转发设备的架构后，随时进行扩容，部署位置和单板(线卡或交换网板)部署数量都没有限制，本发明能够突破机框和地域的限制，在不更改原有架构的前提下，就能实现增加吞吐量，并且部署灵活，一定程度上，能够避免局限于机框或机柜带来的集成度较低、散热较差、供电需求大、占地大等问题。

在机制B下，所述转发设备还包括控制器，所述光交叉设备包括控制接口和至少两个数据接口，控制器与所述光交叉设备的控制接口和第一数据接口通信连接。该控制器可以是独立于线卡、交换网板和光交叉设备之外的设备，也可以是交换网板中的一个功能单元。控制器用于配置转发设备中的各光口映射关系以及通过控制接口管理线卡、交换网板和光交叉设备的执行逻辑。所述方法至少还包括以下之一：

当线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备的第二数据接口光互连时，所述光交叉设备会通过光交叉设备中与所述第二数据接口映射的第一数据接口，将所述线卡发送的第一注册消息转发至所述控制器，所述第一注册消息用于请求注册所述线卡的线卡信息和配置第一光口映射关系。

或者，当第一交换网板中的交换网网片与所述光交叉设备的第三数据接口光互连时，所述光交叉设备会通过与所述第三数据接口映射的所述第一数据接口，将所述第一交换网板发送的第二注册消息转发至所述控制器，所述第二注册消息用于请求注册所述第一交换网板的网板信息和配置所述第二光口映射关系。

此外，在所述光交叉设备通过第一数据接口向所述控制器注册所述线卡的线卡信息后，控制器根据所述线卡的线卡类型和线卡标识，为该线卡配置第一光口映射关系，然后通过与之连接的控制接口将第一光口映射关系下发给光交叉设备，使得光交叉设备在接收到第一光口映射关系后，就可以在本地配置该第一光口映射关系，相应的更新本地的光口映射关系，从而实现对光交叉设备的实时控制和光互连路径的管理。

在部署完所述线卡或第一交换网板后，若光交叉设备上还存在空闲的第四数据接口，那么，为了后续还有新的线卡或新的交换网板连在该空闲的第四数据口时，可以完成整个注册流程，控制器还需要将所述光交叉设备中空闲的第四数据接口映射到所述第一数据接口，以便在新的线卡接入所述第四数据接口时，通过所述第一数据接口向所述控制器注册线卡信息以及配置光口映射关系，或者将所述光交叉设备中空闲的第四数据接口映射到所述第一数据接口，以便在新的交换网板接入所述第四数据接口时，通过所述第一数据接口向所述控制器注册网板信息以及配置光口映射关系，最后光交叉设备可通过控制接口获取控制器下发的光口映射关系。

在实际数据传输中，采用上述光互连路径传输数据报文时，由于光纤自身会存在一定的传输时延，所以可能会导致同一线卡到不同的交换网板的传输时延不同，从而导致同一个流的多个报文，或同一个报文的多个Cell经过不同路径负载分担到下行目的端时的乱序程度较为严重，为保证数据的准确度，需要重排，所以因为传输时延的问题最终会增加重排序的缓存，导致转发设备的负荷较重。为减少重排序缓存的问题，可以预先定义延时机制，使得发送端可以根据路径的传输时延，为即将在该路径传输的数据进行延时处理，从而缩短到达目的端和到达其他路径之间的时延差，从而可以减少乱序程度，进而减少重排序缓存。具体过程如下：

在部署完线卡到交换网板的光互连的路径后，所述线卡还可计算所述线卡到目的线卡的路径时延，然后根据所述路径时延将所述数据报文发送至所述目的线卡。

其中，所述计算所述线卡到目的线卡的路径时延，包括以下项之一：

所述转发设备中的所述线卡通过指定路径发送测量报文至所述目的线卡，然后从所述指定路径接收目的线卡返回的测量报文，所述测量报文携带所述线卡发送所述测量报文时系统当前的时间戳；并根据系统当前的时间和所述时间戳，计算出所述指定路径的时延，所述指定路径是指所述线卡到所述目的交换网板的路径以及所述目的交换网板到所述目的线卡的路径；

或者，所述转发设备中的所述线卡根据光信号在光纤中传播的速度，所述线卡到目的交换网板的光纤长度，以及所述目的交换网板到所述目的线卡的光纤长度，计算出所述路径时延。

另外，线卡既可以针对一级交换网的路径时延进行计算，还可以计算多级交换网的路径时延，一级交换网的路径时延和多级交换网的路径时延的计算方式相同。

在部署单板(包括新线卡或新交换网板)时，本发明中的新线卡可以直接采用部署好的光互连路径便可实现申请单板标识以及注册单板的流程，无需使用其他控制设备来中转或处理申请单板标识以及注册单板的请求。因此，相较于现有机制，本发明能够进一步提高申请单板标识以及注册单板的流程的效率，并且能够实现各单板在新加入转发设备时，彼此之间可以实现互相通信。本发明中，所述转发设备包括主交换网板，单板的单板标识均由主交换网板分配，或者由控制器分配。下面分别针对部署上述线卡和上述第一交换网板的细节进行描述：

当所述线卡与所述转发设备中的交换网板光互连时，线卡可通过光互连路径获取所述线卡的线卡标识，具体来说，该线卡可通过光互连路径向所述主交换网板发送第一请求消息，该第一请求消息用于请求获取所述线卡的线卡标识。然后，所述主交换网板根据所述第一请求消息为所述线卡分配线卡标识，并通过光互连路径将分配的线卡标识返回至所述线卡。

或者，当所述第一交换网板与转发设备中的工作线卡或交换网板光互连时，所述第一交换网板可通过光互连路径获取所述第一交换网板的网板标识，具体来说，所述第一交换网板通过光互连路径向所述主交换网板发送第二请求消息，所述第二请求消息用于请求为所述第一交换网板分配网板标识，然后所述主交换网板在接收到该第二请求消息后，会为所述第一交换网板分配网板标识，并通过光互连路径将分配的网板标识返回至所述第一交换网板，使得所述第一交换网板在本地记录分配给自身的网板标识。

需要说明的是，通过上述第一请求消息或第二请求消息获取单板标识的机制，均适用于直接将线卡和交换网板用光纤连接起来，以及通过光交叉设备实现光互联的场景。

另外，在工作一段时间后，可能会因为单板损坏、光纤损坏或单板的供电断开等原因，会导致已部署的单板与转发设备内部的节点通信断连，由于单板在部署成功后，都会检测与其光互连的其他单板的连接状态，若检测到其他单板的连接状态处于断连，那么会删除本地所记录的那个断连的单板的所有信息(包括注册的单板信息、单板标识等)。例如，当线卡检测到与其光互连的交换网板处于断连时，会删除本地记录的该断连的交换网板的所有信息，并将断连的交换网板的信息通知给与该线卡光互连的所有交换网板，这些交换网板接收到通知后，判断该断连的交换网板是否为主交换网板，若是，那么在连接正常的交换网板中重新选择一个交换网板作为新的主交换网板。

又例如，当交换网板检测到与其光互连的线卡处于断连时，会删除本地记录的该断连的线卡的所有信息，如果该交换网板为主交换网板，那么在释放分配给所述单板的单板标识后，还需要将断连的线卡的信息通知给与该主交换网板光互连的所有线卡板，也包括多级交换网中与之光互连的所有线卡板或者交换网板。

具体来说，在使用光交叉设备实现光互联的场景中，当与所述新线卡光互连的交换网板检测到所述新线卡与所述光交叉设备断连时，可以释放本地记录的分配给所述新线卡的线卡标识，以便将该线卡标识分配给后续新的线卡，实现重复利用。

或者，当与所述新交换网板光互连的线卡检测到所述新交换网板与所述光交叉设备断连时，释放本地记录的分配给所述新交换网板的网板标识。

下面分别针对新的线卡上线以及新的交换网板上线时的注册流程进行说明：

一、当所述线卡接收到所述主交换网板分配的线卡标识后，所述线卡便将携带所述线卡的线卡信息和线卡的线卡标识的第一注册消息发送给与所述线卡光互连的工作交换网板，其中第一注册消息还可携带所述新线卡发送第一注册消息时当前系统的时间戳。

所述工作交换网板接收到该第一注册消息后，则根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和线卡的线卡标识，以及在所述第一注册消息中添加所述工作交换网板的网板标识，然后将添加了所述工作交换网板的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述工作交换网板光互连的线卡。

所述工作交换网板光互连的线卡记录所述新线卡的线卡信息后，还可以将生成的第一注册确认响应通过光互连路径返回给所述线卡。所述第一注册确认响应中携带所述线卡发送第一注册消息时当前系统的时间戳，所述线卡接收所述工作交换网板发送的第一注册响应后，可根据该时间戳计算传输路径的时延。

二、当所述第一交换网板接收到所述主交换网板分配的网板标识后，所述第一交换网板将第二注册消息发送给与所述第一交换网板光互连的工作线卡，第二注册消息携带所述第一交换网板的网板信息和第一交换网板的网板标识，在第一交换网板处于多级交换网时，还可以发送给与所述第一交换网板光互连的交换网板。

上述工作线卡记录所述第一交换网板的网板信息后，将所述第二注册消息转发至与所述工作线卡光互连的交换网板；

与所述工作线卡光互连的交换网板记录所述第一交换网板的网板信息和第一交换网板的网板标识后，还可以将生成的第二注册确认响应通过光互连路径返回给所述第一交换网板，所述第二注册响应可携带所述第一交换网板所在的光互连路径中的各交换网板的网板信息。

此外，交换网板还可以实时更改线卡的工作状态，例如，当所述转发设备中的第一交换网板接收到消息类型为工作状态的通知消息时，所述转发设备中的第一交换网板则会根据所述通知消息更新本地记录的线卡的工作状态，还可以将所述通知消息转发给与所述第一交换网板光互连的线卡，参与转发通知消息的第一交换网板可包括主交换网板和/或从交换网板。若该第一交换网板为前述内容中描述的工作交换网板，由于该工作交换网板可以包括新线卡所在的光互连路径上，直接或间接与该新线卡光互连的所有交换网板，那么，该新线卡所在的光互连路径可以为一级交换网，也可以是多级交换网，那么该通知消息在发给其中的某一个交换网板(例如第一交换网板)时，该交换网板在将通知消息转发给与其光互连的线卡时，也可以将通知消息转发给与其光互连的交换网板。

本发明第二方面提供一种线卡，具有实现对应于上述第一方面提供的线卡注册的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，所述模块可以是软件和/或硬件。

在一些设计中，所述线卡包括处理器和交换网接口芯片，所述交换网接口芯片与至少一个交换网板中的交换网网片通过光纤光互连；

所述交换网接口芯片用于获取所述线卡的线卡信息，以及通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，以使所述至少一个交换网板根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。

所述交换网接口芯片在获取所述线卡的线卡信息之前还用于：通过光互连路径获取所述线卡的线卡标识。若所述至少一个交换网板包括主交换网板，那么，所述交换网接口芯片具体用于：先通过光互连路径向所述主交换网板发送第一请求消息，所述第一请求消息用于请求获取所述线卡的线卡标识；

然后通过光互连路径接收所述主交换网板返回的第一请求响应，所述第一请求响应携带所述主交换网板根据所述第一请求消息为所述线卡分配的线卡标识。

在一些可能的设计中，所述交换网接口芯片具体用于：当接收到所述主交换网板分配的线卡标识后，将第一注册消息发送给与所述线卡光互连的所述工作交换网板，所述第一注册消息携带所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识，以使所述工作交换网板根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识，所述工作交换网板为所述至少一个交换网板中的交换网板。

所述交换网接口芯片在将第一注册消息发送给与所述线卡光互连的工作交换网板后，还可以接收所述工作交换网板发送的第一注册确认响应，所述第一注册确认响应由与所述工作交换网板光互连的线卡生成，所述第一注册确认响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。

其中，所述第一注册消息还携带所述线卡发送第一注册消息时当前系统的时间戳，所述第一注册确认响应中携带所述时间戳。

在一些设计中，线卡还可以对第一交换网板进行注册，具体为：

所述交换网接口芯片接收与所述线卡光互连的第一交换网板发送的第二注册消息，所述第二注册消息携带所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识；

然后，处理器根据所述第二注册消息记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识。

在处理器记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识后，所述交换网接口芯片还可以将所述第二注册消息转发至与所述线卡光互连的交换网板，以使与所述线卡光互连的交换网板记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识。

另外，所述交换网接口芯片在所述线卡将所述第二注册消息转发至与所述线卡光互连的交换网板之后，还可以接收所述工作交换网板发送的第一注册响应，所述第一注册响应由与所述工作交换网板光互连的线卡生成，所述第二注册响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。

为减少由于负载分担路径导致的数据排序问题，在注册完成后，处理器还可以计算所述线卡到目的线卡的路径时延，并根据所述路径时延将数据报文发送至所述目的线卡。计算路径时延主要通过以下之一：

所述交换网接口芯片通过指定路径发送测量报文至所述目的线卡，并从所述指定路径接收所述目的线卡返回的测量报文，所述测量报文携带所述线卡发送所述测量报文时系统当前的时间戳；然后处理器根据系统当前的时间和所述时间戳，计算出所述指定路径的时延，所述指定路径是指所述线卡到所述目的交换网板的路径以及所述目的交换网板到所述目的线卡的路径；

或者，处理器根据光信号在光纤中传播的速度，所述线卡到目的交换网板的光纤长度，以及所述目的交换网板到所述目的线卡的光纤长度，计算出所述路径时延。

在一些可能的设计中，当检测到与所述线卡光互连的交换网板断连时，处理器还可以释放本地记录的分配给断连的交换网板的网板标识。

在一些可能的设计中，可在转发设备中引入光交叉设备，在所述交换网芯片与光交叉设备的光互连时，所述交换网接口芯片将第一注册消息发送给所述光交叉设备，以使所述光交叉设备将所述第一注册消息转发给控制器，所述第一注册消息用于请求注册所述第一线卡的线卡信息和配置第一光口映射关系，所述第一光口映射关系为所述第一线卡到至少一个所述交换网板之间的光口映射关系。

本发明第二方面还提供一种第一交换网板，具有实现对应于上述第一方面提供的交换网板注册的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，所述模块可以是软件和/或硬件。

所述第一交换网板包括处理器和交换网网片，所述交换网网片与至少一个线卡的交换网芯片光互连；

所述交换网网片，用于通过光互连路径接收线卡发送的所述线卡的线卡信息；

所述处理器，用于根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。

具体来说，由交换网网片接收与所述第一交换网板光互连的线卡发送的第一注册消息，所述第一注册消息携带所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识；

然后由处理器根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识。

在一些设计中，在所述第一交换网板根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识之后，处理器还可以在所述第一注册消息中添加所述第一交换网板的网板标识，然后由交换网网片将添加了所述第一交换网板的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述第一交换网板光互连的线卡，使得与所述第一交换网板光互连的线卡记录所述线卡信息。

在交换网网片将添加了所述第一交换网板的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述第一交换网板光互连的线卡后，所述交换网网片还用于：

在接收到第一注册确认响应后，将所述第一注册确认响应转发给所述线卡，所述第一注册确认响应由与所述第一交换网板光互连的线卡生成，所述第一注册确认响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。

在一些设计中，第一交换网板上线后，还需要对第一交换网板进行注册，相应的，所述交换网网片还用于获取所述第一交换网板的网板信息，以及通过光互连路径向所述至少一个线卡发送所述第一交换网板的网板信息，以使所述至少一个线卡根据所述网板信息对所述第一交换网板进行注册。

所述交换网网片在获取所述第一交换网板的网板信息之前，还可以用于：通过光互连路径获取所述第一交换网板的网板标识。

若所述至少一个第二交换网板包括主交换网板，所述交换网网片具体用于：

通过光互连路径向所述主交换网板发送第二请求消息，所述第二请求消息用于请求获取所述第一交换网板的网板标识；

并通过光互连路径接收第二请求响应，所述第二请求响应携带所述主交换网板根据所述第二请求消息为所述第一交换网板分配的网板标识。

在一些设计中，所述交换网网片具体用于：将所述第二注册消息发送给与所述第一交换网板光互连的工作线卡，所述第二注册消息携带所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识，以使所述工作线卡记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识，所述工作线卡为所述至少一个线卡中的线卡。

所述交换网网片在将所述第二注册消息发送给与所述第一交换网板光互连的工作线卡之后，还可用于：

接收所述工作线卡发送的第二注册确认响应，所述第二注册确认响应由与所述工作线卡光互连的交换网板生成，所述第二注册响应携带所述第一交换网板所在的光互连路径中的各交换网板的网板信息。

在一些设计中，当检测到与所述第一交换网板光互连的线卡断连时，所述处理器还可以释放本地记录的分配给断连的线卡的线卡标识。

在一些设计中，当所述第一交换网板接收到消息类型为工作状态的通知消息时，所述处理器则根据所述通知消息更新本地记录的线卡的工作状态，并通过所述交换网网片将所述通知消息转发给与所述第一交换网板光互连的线卡。

在一些设计中，若在转发设备中引入光交叉设备，所述交换网网片与光交叉设备光互连时，所述交换网网片还可用于：将第二注册消息发送至所述光交叉设备，以使所述光交叉设备将所述第二注册消息转发给与所述光交叉设备通信连接的控制器，所述第二注册消息用于请求注册所述第一交换网板的网板信息和配置第二光口映射关系，所述第二光口映射关系为至少一个所述线卡到所述第一交换网板之间的光口映射关系。

第三方面还提供一种转发设备，所述转发设备包括至少一个线卡和至少一个交换网板，所述线卡包括交换网接口芯片，所述交换网板包括交换网网片；

所述线卡中的交换网接口芯片与至少一个所述交换网板中的交换网网片通过光纤光互连，所述交换网板用于转发所述线卡发送的数据，以及将目的端为所述线卡的数据转发给所述线卡。

其中，所述至少一个线卡至少包括路由器线卡、交换机线卡、光传送网OTN线卡、分组传送网PTN线卡以及可编程白盒线卡中的一种。

所述线卡还包括至少一个芯片，所述交换网接口芯片、与所述至少一个芯片之间通过电互连和/或光互连串联。

具体来说，所述线卡中的交换网接口芯片包括至少一个第一硅光芯片，所述交换网板中的交换网网片包括至少一个第二硅光芯片；

所述第一硅光芯片和所述第二硅光芯片通过光纤光互连。

若所述转发设备还引入光交叉设备，那么所述线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备通过光纤光互连，所述光交叉设备与至少一个所述交换网板中的交换网网片通过光纤光互连。

相较于现有技术，本发明提供的方案中，在交换网接口芯片与交换网网片通过光纤光互连的前提下，使得线卡和交换网板不需要通过其他辅助设备，就可以互相对彼此进行快速的注册，在突破了机框或机柜、部署位置的限制前提下，相应提高部署效率。

附图说明

图1为本实施例中转发设备的两种架构示意图；

图2为本实施例中转发设备架构部署的方法的一种流程示意图；

图2-1为本实施例中线卡和交换网板光互连的架构示意图；

图2-2为本实施例中线卡内部的各芯片之间的一种连接方式示意图；

图2-3为本实施例中线卡内部的各芯片之间的另一种连接方式示意图；

图3-1为本实施例中转发设备的另一种架构示意图；

图3-2为本实施例中第一注册消息的结构示意图；

图3-3为本实施例中注册ACK消息的一种结构示意图；

图3-4为本实施例中注册消息的一种结构示意图；

图3-5为本实施例中ID授予消息的一种结构示意图；

图3-6为本实施例中通知消息的一种结构示意图；

图3-7为本实施例中转发设备的另一种架构示意图；

图3-8为本实施例中对网板信息的一种记录方式示意图；

图3-9为本实施例中通知消息的另一种结构示意图；

图4为本实施例中转发设备的另一种架构示意图；

图5为本实施例中转发设备内部各接口之间的映射示意图；

图5-1为本实施例中转发设备内线卡发送端到线卡接收端的传输路径示意图；

图5-2为本实施例中转发设备内对数据包进行延时处理的一种示意图；

图6为本实施例中多级交换网下各接口之间的映射示意图；

图7为本实施例中多级交换网下的注册流程示意图；

图8为本实施例中线卡的一种结构示意图；

图9为本实施例中第一交换网板的一种结构示意图；

图10为本实施例中转发设备的一种结构示意图；

图10-1为本实施例中转发设备的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块，本文中所出现的模块的划分，仅仅是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本文中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本发明实施例方案的目的。

本发明实施例提供了一种转发设备的架构部署方法及转发设备，用于通信技术领域。以下进行详细说明。

本发明可应用于一级交换网、多级交换网，其中，多级交换网是指本发明所部署的光互连路径后的拓扑架构，例如图1中(a)所示的架构，或者可以是图1中(b)所示的架构，线卡1可以与至少一个交换网板通过光纤直连，与线卡1光互连的交换网板可以与至少一个线卡通过光纤直连，也可以与至少一个交换网板通过光纤直连。

本文中的光口映射关系是指通过光纤连接的物理接口之间的逻辑映射关系。

本发明实施例主要提供以下技术方案解决上述技术问题：

用光纤将线卡中的交换网接口芯片和交换网板中的交换网网片连接，然后分别注册线卡的线卡信息和交换网板的网板信息。在后续需要部署新线卡时，同样用光纤将新线卡中的交换网接口芯片和交换网板中的交换网网片连接，或者在部署新交换网板时，用光纤将线卡中的交换网接口芯片和新交换网板中的交换网网片连接，当然，也可以同时部署新线卡和新交换网板，部署的数量和位置本发明不作限定。另外，在有多个线卡和多个交换网板的场景下，或者部署了新线卡或新交换网板的前提下，还可以更改原来已有的光互连路径。

通过以上技术方案，能够突破机框或机柜、部署位置的限制，快速的完成部署，并且在部署时，也不会影响到已有的光互连路径。

本发明中的单板注册的方法主要分为线卡注册和交换网板注册，本发明中的单板注册方法主要用于转发设备，转发设备主要包括至少一个线卡和至少一个交换网板，所述交换网板用于转发所述线卡发送的数据，以及将目的端为所述线卡的数据转发给所述线卡。其中，所述线卡至少包括交换网接口芯片，所述线卡中的交换网接口芯片可包括交换网接口芯片(英文全称：Fabric Interface Chip，英文简称：FIC)或者交换网网片(英文全称：Switch Fabric Chip，英文简称：SW)，所述交换网板包括SW。如图2所示，下面分别针对线卡注册和交换网板注册进行描述：本发明实施例包括：

首先、单板获取自身的单板标识，并利用单板标识去获取单板的单板信息。

若新部署线卡，所述线卡中的交换网接口芯片可与至少一个所述交换网板中的交换网网片通过光纤光互连，在连接成功后，线卡可先获取自身的线卡信息。若新部署第一交换网板，第一交换网板中的交换网网片可与至少一个线卡的交换网芯片通过光纤光互连，在连接成功后，第一交换网板可先获取交换网板的网板信息。

本发明中，线卡中的FIC可包括至少一个第一硅光芯片和一个FIC裸(die)，其中每个第一硅光芯片都可用于接收和发送信号。所述交换网板中的SW包括至少一个第二硅光芯片和一个SW裸(die)，其中每个第二硅光芯片都可用于接收和发送光信号。所述第一硅光芯片和所述第二硅光芯片通过光纤光互连。线卡中的FIC可以据具有如图2-1中(a)所示的结构，由图2-1中(a)可知，线卡中的FIC包括4个硅光芯片和1个FIC die，这4个硅光芯片和1个FIC die部署在同一个基板上，合封后则构成FIC，硅光芯片(1-4)用于接收、发送光信号或者电信号。

交换网板中的SW可以据具有如图2-1中(b)所示的结构，由图2-1中(b)可知，交换网板中的SW包括4个硅光芯片和1个SW die，这4个硅光芯片和1个SW die部署在同一个基板上，合封后则构成SW，这4个硅光芯片(5-8)用于接收FIC发出的光信号，以及将来自FIC的光信号转发至下一跳，也可以将将接收到的光信号发送至FIC。

其次，单板在获取到自身的单板信息后，发起注册单板的流程。

若部署线卡，那么需要在当前转发设备下辖的与该线卡光互连的至少一个交换网板中注册，线卡可通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，以使所述至少一个所述交换网板对所述线卡进行注册。该线卡中也可以注册交换网板的网板信息，若该线卡接收到第一交换网板发送的携带第一交换网板的网板信息的第二注册消息，则会根据根据所述第二注册消息记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识，以完成对所述第一交换网板的注册。

其中，所述线卡信息包括线卡类型、工作状态和线卡的能力参数。线卡类型是指线卡的功能类型，根据线卡类型来分，线卡可以分为路由器线卡、交换机线卡、光传送网(英文全称：Opt ical Transport Network，英文简称：OTN)线卡、分组传送网(英文全称：Packet Transport Network，英文简称：PTN)线卡以及可编程白盒线卡。那么，一个转发设备可以包括路由器线卡、交换机线卡、OTN线卡、PTN线卡以及可编程白盒线卡中的至少一种线卡。

工作状态是指线卡当前的状态，可以为Ready、Reboot、Error、Down、Dump等状态。

能力参数是指线卡所具备的属性、能力，例如交换机线卡的端口个数和端口速率，路由器线卡的三层转发能力，路由器线卡支持的转发特性的位图(bitmap)(转发特性的bitmap中的每一个bit代表一个特性，该bit为1代表该路由器线卡支持该特性)，以及可编程白盒线卡所支持的南向接口协议，以及白盒线卡的可用表项空间、指令空间等能力(例如线卡端口的个数，速率等)等。

另外，所述线卡还可包括至少一个芯片(该芯片可以为媒体访问控制接口芯片、网络处理器或流程管理芯片)，所述交换网接口芯片、和各芯片之间通过电互连和/或光互连实现串联。线卡内部的各数字芯片之间通过光纤连接时，连接的方式可参考交换网接口芯片通过光纤与交换网网片光互连的方式，类似之处不作赘述。具体在线卡内各芯片的连接方式可根据实际产品设计或业务需求等因素确定，以及线卡内各功能的芯片可按需进行组合，具体的连接方式、具体的芯片种类和数量本发明均不作限定。具体的连接方式可参考图2-2所示的芯片间光互连，和图2-3中所示的芯片间光互连和电互连组合。

若部署第一交换网板，那么需要在当前转发设备下辖的与第一交换网板光互连的至少一个线卡中注册，第一交换网板可通过光互连路径向所述至少一个线卡发送自身的网板信息，以使所述至少一个线卡对第一交换网板进行注册。第一交换网板还可以对线卡进行注册，若第一交换网板接收到其他线卡发送的线卡信息，则会对该线卡进行注册。

此外，在部署单板(包括线卡或交换网板)时，本发明中的线卡可以直接采用部署好的光互连路径便可实现申请单板标识以及注册单板的流程，无需使用其他控制设备来中转或处理申请单板标识以及注册单板的请求。因此，相较于现有机制，本发明能够进一步提高申请单板标识以及注册单板的流程的效率，并且能够实现各单板在新加入转发设备时，彼此之间可以实现互相通信。本发明中，所述转发设备包括主交换网板，单板的单板标识均由主交换网板分配，或者由控制器分配。下面分别针对部署上述线卡和第一交换网板的细节进行描述：

当线卡与所述转发设备中的交换网板光互连时，线卡可通过光互连路径获取所述线卡的线卡标识，具体来说，所述线卡可通过光互连路径向所述主交换网板发送第一请求消息，所述第二请求消息用于请求为所述线卡分配线卡标识。然后，所述主交换网板在接收到该第一请求消息后，会根据所述第一请求消息为所述线卡分配线卡标识，并通过光互连路径将分配的线卡标识返回至所述线卡，使得线卡在本地记录分配给自身的单板标识。

或者，当所述第一交换网板与转发设备中的工作线卡或交换网板光互连时，所述第一交换网板可通过光互连路径获取所述第一交换网板的网板标识，具体来说，所述第一交换网板通过光互连路径向所述主交换网板发送第二请求消息，所述第二请求消息用于请求为所述第一交换网板分配网板标识，然后，所述主交换网板在接收到该第二请求消息后，便为所述第一交换网板分配网板标识，并通过光互连路径将分配的网板标识返回至所述第一交换网板，使得所述第一交换网板在本地记录分配给自身的网板标识。

需要说明的是，通过上述第一请求消息或第二请求消息获取单板标识的机制，均适用于直接将线卡和交换网板用光纤连接起来，以及通过光交叉设备实现光互连的场景。

具体来说，在使用光交叉设备实现光互联的场景中，当与所述线卡光互连的交换网板检测到所述线卡断连时，可以释放本地记录的分配给所述线卡的线卡标识，以便将该线卡标识分配给后续新的线卡，实现重复利用。

或者，当与所述第一交换网板光互连的线卡检测到所述第一交换网板断连时，释放本地记录的分配给所述第一交换网板的网板标识。

下面分别针对新线卡上线以及新交换网板上线时的注册流程进行说明：

一、当所述线卡接收到所述主交换网板分配的线卡标识后，所述线卡将携带所述线卡的线卡信息和线卡的线卡标识的第一注册消息发送给与所述线卡光互连的工作交换网板，其中第一注册消息还可携带所述线卡发送第一注册消息时当前系统的时间戳。

所述工作交换网板根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和线卡的线卡标识后，先在所述第一注册消息中添加所述工作交换网板的网板标识，然后将添加了所述工作交换网板的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述工作交换网板光互连的线卡。

与所述工作交换网板光互连的线卡记录所述线卡的线卡信息和线卡的线卡标识后，还可以将生成的第一注册确认响应光互连路径返回给所述线卡。所述第一注册确认响应中可携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息，以及携带线卡发送第一注册消息时当前系统的时间戳，该时间戳可用于线卡计算传输路径的时延。

二、当所述第一交换网板接收到所述主交换网板分配的网板标识后，所述第一交换网板将携带所述第一交换网板的网板信息和第一交换网板的网板标识的第二注册消息发送给与所述第一交换网板光互连的工作线卡，若该第一交换网板处于多级交换网，那么还可以发送给与所述第一交换网板光互连的交换网板。

上述工作线卡记录所述第一交换网板的网板信息和第一交换网板的网板标识后，会将所述第二注册消息转发至与所述工作线卡光互连的交换网板。

与所述工作线卡光互连的交换网板接收到第二注册消息，则根据第二注册消息记录所述第一交换网板的网板信息和第一交换网板的网板标识后，还可以将生成的第二注册确认响应通过光互连路径返回给所述第一交换网板，所述第二注册响应可携带所述第一交换网板所在的光互连路径中的各交换网板的网板信息。

此外，交换网板还可以实时更新本地记录的线卡的工作状态，例如，当第一交换网板接收到消息类型为工作状态的通知消息时，所述交换网板则会根据所述通知消息更新本地记录的线卡的工作状态，还可以将所述通知消息转发给与所述第一交换网板光互连的线卡，参与转发通知消息的第一交换网板可包括主交换网板和/或从交换网板。若该第一交换网板为前述内容中描述的与线卡光互连的工作交换网板，由于该工作交换网板可以包括线卡所在的光互连路径上，直接或间接与该线卡光互连的所有交换网板，那么，该线卡所在的光互连路径可以为一级交换网，也可以是多级交换网，那么该通知消息在发给其中的某一个交换网板(例如第一交换网板)时，该交换网板在将通知消息转发给与其光互连的线卡时，也会将通知消息转发给与其光互连的交换网板。

在实际应用时，可能会因为业务需求等原因需要提升转发设备的吞吐量或转发效率等，或者提升转发设备的稳定性，需要增加备份机制等情况，都需要通过增加线卡或交换网板对转发设备进行扩容，一般可以通过部署新线卡和/或新交换网板来实现扩容的目的，或者由于业务变化等原因需要更改已有的光互连路径。由于本发明主要采用将光纤直接连在线卡中的交换网接口芯片，以及将光纤直接连在交换网板中的交换网网片上，在线卡和交换网板之间可以另增加一个光交叉设备，也可以直接用光纤将线卡和交换网板连接。所以，通过采用本发明的架构部署机制，可以突破机框或机柜或线卡板的限制，快速的完成新部署线卡或交换网板。下面针对本发明提供的机制A和机制B实现扩容和更改光互连路径进行说明。

机制A：通过光纤连接线卡中的交换网接口芯片和交换网板中的交换网网片。

一、在新部署线卡时，可通过光纤将线卡中的交换网接口芯片与至少一个所述交换网板中的交换网网片光互连，然后在与所述线卡中的交换网接口芯片光互连的至少一个所述交换网板中注册所述线卡的线卡信息。当然，该线卡在部署成功后，还可以对其他交换网板进行注册。

注册一个接入的线卡的线卡信息的机制主要分为预先约定线卡标识(英文全称：Identity，英文简称：ID)以及由主交换网板动态分配线卡ID：

(1)、预先约定线卡标识

例如图3-1所示的架构，包括线卡3、线卡4、交换网板1、交换网板2和交换网板3，其中，线卡3表示线卡ID为3的线卡，其他同理，线卡4与交换网板1和交换网板2光互连。另外，还可以定义ID最小的交换网板1作为主交换网板，交换网板2和交换网板3为从交换网板。需要说明的是，关于线卡的ID和交换网板的ID的命名，可分别加上一个类型字段，用于区分线卡和交换网板，避免出现ID为2的线卡与ID为2的交换网板混淆，并且，随着大数量的新部署线卡或交换网板，线卡的ID和交换网板的ID可按照预定义的规则进行编号，具体方式，本发明不作限定，关于线卡的ID的编号，以及交换网板的ID的编号没有上限，可以无限编号。

在线卡4获取到分配给自己的线卡ID后，线卡4可以继续后续的线卡注册流程。如图3-2所示，线卡4给所有与其光互连的交换网板(包括交换网板1和交换网板2)发送注册消息，该注册消息包括“消息类型”，“线卡类型”，“线卡ID”，“能力参数”，“时间戳”字段；其中消息类型为“注册”，线卡类型为PTN线卡，线卡ID为4，能力参数为PTN线卡的属性及能力的描述，时间戳携带该PTN线卡发送注册消息时当前的系统时间。

每个交换网板在收到“消息类型”为“注册”的注册消息时，都将收到的注册消息转发给其他与自己光互连的线卡(如图3-1中的线卡3)，并将注册消息中的内容，线卡类型，线卡ID，能力参数记录在本地。

线卡3收到上述注册消息后，会相应生成一个注册确认(英文全称：Acknowledge，英文简称：ACK)消息，并按照原路径将注册ACK消息返回至ID为4的PTN线卡，并将注册消息中的内容，线卡类型，线卡ID，属性能力等记录在本地。其中，注册ACK消息的格式如图3-3所示，可知，每个线卡在生成注册ACK消息时，都会在该注册ACK消息中添加自身的线卡ID、自身的线卡类型以及自身的能力参数，同时也将线卡4的线卡ID以及注册消息中携带的时间戳添加入注册ACK消息，然后每个线卡生成相应的注册ACK消息后，都会按照接收注册消息的路径原路返回给线卡4，具体不再赘述。图3-3中，消息类别为注册ACK消息，已有线卡类型为线卡板3的线卡类型，已有线卡ID为线卡3的ID，新线卡ID为线卡4的ID，时间戳为注册消息中携带的时间戳，已有线卡属性能力为线卡板3的能力参数。

交换网板收到线卡3发来的注册ACK消息，根据注册ACK消息中的新线卡ID字段，将注册ACK消息发往线卡4。

线卡4收到注册ACK消息后，便将注册ACK消息中的已有线卡类型，已有线卡ID、已有线卡属性能力均记录在本地，然后用系统当前时间，减去注册ACK消息中携带的时间戳，即可得到从线卡4通过该交换网板转发到线卡3的往返传输时延，保存该往返传输时延，以便在后续发送数据报文至交换网板时，对需要延时的数据报文进行延迟发送。

、主交换网板动态分配线卡标识

以图3-1所示的架构为例，新线卡与交换网板1和交换网板2光互连后，向交换网板1和交换网板2发送申请ID的请求消息，该请求消息包括“消息类型”，“线卡类型”，其中“消息类型”为“申请ID”，该请求消息的结构如图3-4所示。

从交换网板(例如图3-1中的从交换网板2)收到申请ID的请求消息后，无操作，可直接丢弃该请求消息。

主交换网板收到申请ID的请求消息时，会为新线卡分配一个ID 4，该ID4不与其他交换网板的网板ID、线卡的线卡ID重复。然后主交换网板将携带新线卡ID的ID授予消息返回给新线卡。该ID授予消息的结构如图3-5所示，线卡ID为主交换网板授予该新线卡的线卡ID，新线卡收到ID授予消息后，记录自己的线卡ID，同时记录主交换网板的网板信息。后续的新线卡注册的流程与前述内容中提前约定线卡ID时的注册流程相同，此处不再赘述。

另外，也可以由软件自定义网络(英文全称：Software Defined Network，英文简称：SDN)控制器来分配线卡ID，本申请优先选择主交换机分配线卡ID。

此外，在上述两种注册机制下，线卡的线卡信息在交换网板中注册成功后，每个与线卡光互连的交换网板会实时对与之光互连的线卡进行监测，若交换网板1根据实际接口的连接情况监测到线卡1断连，那么，该交换网板1会将本地存储的线卡1的线卡信息删除。若该交换网板1为主交换网板，那么交换网板1还需要将该线卡1断连的情况通知给其他与该交换网板1光互连的所有线卡，并在通知消息中标识线卡1的线卡ID，通知消息的结构如图3-6所示。

二、在部署第一交换网板时，可通过光纤将第一交换网板中的交换网网片，与转发设备中的各线卡中的交换网接口芯片光互连，并在与第一交换网板光互连的线卡中注册。第一交换网板部署成功后，也可以对其他线卡进行注册。

通过本发明的架构部署机制A，可以在部署完转发设备的架构后，可以随时、灵活的部署新线卡或新交换网板，或者灵活的更改已有的光互连路径，且无需配置光口映射关系。因此，相较于现有机制，本发明能够突破机框和地域的限制，在不更改原有架构的前提下，就能提高转发设备的吞吐量。

举例来说，更改架构的部署来更改线卡到交换网板的光互连路径的过程具体为：通过更改所述线卡中的交换网接口芯片与交换网板中的交换网网片光互连的路径。例如线卡1与交换网板1光互连，线卡2与交换网板2和交换网板3光互连，可以通过热插拔的方式更改光纤的连接接口，若将线卡1端的光纤移除并连接至线卡2，那么需要在更改后的与所述线卡2光互连的交换网板1中注册该线卡2的线卡信息；若将交换网板1端的光纤移除并连接至交换网板2，那么需要在线卡1中注册交换网板2的网板信息；若将线卡2端的光纤移除，那么交换网板2和交换网板3会删除本地存储的线卡2的线卡信息……其他例子类似，不作赘述。

由机制A可知，例如图3-7所示，线卡1与交换网板1和交换网板2光互连，现在将线卡1与交换网板3光互连，那么就需要在交换网板3中也注册线卡1的线卡信息，并不会影响线卡1到交换网板1和交换网板2的路径传输；或者切断与交换网板2的光互连路径，同样也不会影响线卡1到交换网板1的路径传输。

在新接入第一交换网板后，还需要对第一交换网板进行注册，注册过程可以预先约定网板ID，也可以不预先约定。若未预先约定，那么在第一交换网板连上光纤后，需要选择一个与之光互连的线卡，并向选择的线卡发送申请ID的请求消息，请求消息的格式与图3-2相同。线卡收到该请求消息后，将请求消息转发给该线卡对应的主交换网板，主交换网板收到申请ID的请求消息后，为第一交换网板分配网板ID，生成一个携带第一交换网板的网板ID的ID授予消息，然后由原光互连路径将ID授予消息返回给新交换网板。

第一交换网板收到ID授予消息后，记录分配给自己的网板ID，同时发送交换网板的注册消息到所有与其光互连的线卡，与之光互连的各线卡记录第一交换网板的线卡信息后，将交换网板的注册消息转发到所有其他的交换网板，其他交换网板收到该交换网板的注册消息后同样记录在本地，记录方式可以如图3-8所示。

此外，交换网板的网板信息在线卡中注册成功后，每个与交换网板光互连的线卡会实时对与之光互连的交换网板进行监测，线卡可以根据实际接口的连接情况监测是否与交换网板断连。在转发设备实际工作过程中，可能会因为网络延迟、天气、人为拔出光纤或光纤损坏等因素，会导致与线卡光互连的交换网板断连。

例如，若线卡1根据实际接口的连接情况监测到交换网板1断连，那么，该线卡1会将本地存储的交换网板1的网板信息删除，然后将该交换网板1断连的情况通知给其他与该线卡1光互连的所有交换网板，并在通知消息中标识交换网板1的网板ID，通知消息的结构如图3-9所示。若该交换网板1为主交换网板，那么线卡1还需要按照网板ID的大小重新选择一个ID最大或最小的交换网板作为主交换网板。当然，其他交换网板收到“交换网板1断连”的通知消息后，根据通知消息中携带的断连的交换网板1的网板ID确定交换网板1是否为主交换网板，如果是，则按照网板ID的大小重新选择一个ID最大或最小的交换网板作为主交换网板。

机制B：通过光交叉设备和光纤连接线卡中的交换网接口芯片和交换网板中的交换网网片。

可在转发设备中引入一个光交叉设备，在部署转发设备的架构时，可先通过光纤将所述线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备光互连，然后通过光纤将所述光交叉设备与至少一个所述交换网板中的交换网网片光互连，最后在所述光交叉设备中，配置所述线卡到至少一个所述交换网板之间的光口映射关系，该光口映射关系是指线卡的端口到光交叉设备中接口的映射关系，以及光交叉设备上接口到交换网板中端口的映射关系，类似之处不再赘述。

其中，所述光交叉设备包括控制接口和至少两个数据接口，所述数据接口包括多个上行接口和与所述多个上行接口对应的多个下行接口。所述转发设备还包括控制器，所述控制器与所述光交叉设备的第一数据接口和控制接口通信连接。该控制器可以是独立于线卡、交换网板和光交叉设备之外的设备，也可以是交换网板中的一个功能单元。控制器用于配置转发设备中的各光口映射关系以及管理线卡、交换网板和光交叉设备的执行逻辑。

当线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备的第二数据接口光互连时，所述光交叉设备会通过与控制器连接的与所述第二数据接口映射的第一数据接口，将所述线卡发送的第一请求消息转发至所述控制器，所述第一请求消息用于请求注册所述新线卡的线卡信息和配置第一光口映射关系，然后通过与控制器连接的控制接口接收控制器下发的各种控制信息，例如第一光口映射关系等。

当第一交换网板中的交换网网片与所述光交叉设备的第三数据接口光互连时，所述光交叉设备会通过与第三数据接口映射的第一数据接口，将所述第一交换网板发送的第二请求消息转发至所述控制器，所述第二请求消息用于请求注册所述第一交换网板的网板信息和配置第二光口映射关系。

此外，在所述光交叉设备通过第一数据接口向所述控制器注册所述线卡的线卡信息后，控制器会根据所述线卡的线卡类型和线卡标识，配置好相应的第一光口映射关系，然后通过控制接口将第一光口映射关系下发给光交叉设备，以实现对光交叉设备的实时控制和光互连路径的管理。

在光交叉设备通过控制接口接收到控制器下发的第一光口映射关系后，光交叉设备则在本地配置该光口映射关系。注册第一交换网板的流程同理，不再赘述。

一、在引入了光交叉设备的机制下，部署新的线卡时，可通过光纤将线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备光互连，然后在所述光交叉设备中，配置所述线卡到至少一个所述交换网板之间的第一光口映射关系，该第一光口映射关系可参考前述部分，不再赘述。所述线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备中的第二数据接口光互连。例如图4所示，用光纤将线卡的FIC芯片与动态光交叉设备连接，用光纤将交换网板的SW芯片与动态光交叉设备连接，然后配置光交叉设备，通过光交叉设备实现线卡的FIC芯片与交换网板SW芯片的光互连。

其中，配置该第一光口映射关系的具体过程为：

所述线卡通过所述第一数据接口向所述光交叉设备发送第一请求消息，所述光交叉设备接收到第一请求消息后，通过与所述第二数据接口映射的第一数据接口，将第一请求消息转发至所述控制器，以在控制器中注册所述线卡的线卡信息，然后控制器根据所述线卡的线卡类型和线卡标识，配置所述第一光口映射关系，并通过与之连接的控制接口将第一光口映射关系下发至所述光交叉设备，所述光交叉设备再在本地配置所述第一光口映射关系。

举例来说，如图5所示，转发设备当前包含线卡1和交换网板1，光交叉设备中的光口映射关系为1号口映射到5号口，2号口映射到6号口，另外该光口映射关系还可包括：14号口映射到3号口，当前3号口无光纤接入，14号口为与控制器连接的数据接口，13号口为控制口，该控制口与控制器连接。通过光纤将新线卡2接入光交叉设备的3号口，且新线卡2从3号口发送用于申请线卡ID的请求消息给光交叉设备，然后通过14号口发送给控制器；在获得控制器分配的线卡ID后，再通过3号口发送注册消息，然后通过14号口发送给控制器，控制器根据注册消息获取线卡类型后，更改光交叉设备中针对光口映射关系的配置：3号口映射到7号口，4号口映射到8号口，然后将该光口映射关系通过13号口下发给光交叉设备。同时还可以将14号口映射到另一个空闲的9号口，以便后续交换网板接入9号口时，可以通过9号口、以及14号口实现网板注册。

通过光纤将新交换网板2接入9号口，然后交换网板2从9号口发送消息，并经由14号口发往控制器，然后由控制器配置新的光口映射关系，然后控制器通过13号口将新的光口映射关系下发给光交叉设备。若光交叉设备上还有空闲的端口，还可以将空闲的端口映射到14号口。

由此可见，在部署新线卡时，只需要更新光交叉设备所配置的光口映射关系即可，无需更改已有的光纤连接。举例来说，按照图5中所示的架构，初始的光口映射关系如下表1所示：

	5	6	7	8	9	10	11	12
1	√
2		√
3
4

表1

由表1可知，转发设备的初始状态为：一个线卡和一个交换网板，线卡通过2个光纤连到光交叉设备的1号口和2号口，交换网板的4个光纤连到光交叉设备的5-8号口，光交叉设备针对光口映射关系的配置为：1号口对应5号口，2号口对应6号口。

若添加一个新线卡，例如，新线卡通过2个光纤连到光交叉设备的3号口和4号口，相应的，需要增加光交叉设备最光口映射关系的配置，即新增3号口对应7号口，4号口对应8号口。在光交叉设备通过13号口接收到控制器下发的新增的光口映射关系后，光交叉设备会更新本地光口映射关系，更新光口映射关系的配置后，光交叉设备中最新的光口映射关系如下表2所示：

	5	6	7	8	9	10	11	12
1	√
2		√
3			√
4				√

表2

二、在部署第一交换网板时，可通过光纤将所述光交叉设备与第一交换网板的交换网网片光互连，然后在所述光交叉设备中，配置各线卡到所述新交换网板之间的光口映射关系。

当然，在机制B下，若后期需要更改传输路径，可以在所述光交叉设备中，更新线卡到所述转发设备中各交换网板的光口映射关系，就能使得所述线卡与交换网板之间的光互连路径更改。由此可见，与现有机制相比，通过机制B部署的架构，可以在部署完转发设备的架构后，随时进行扩容，部署位置和单板(线卡或交换网板)部署数量都没有限制，本发明能够突破机框和地域的限制，在不更改原有架构的前提下，就能实现增加吞吐量，并且部署灵活，一定程度上，能够避免局限于机框或机柜带来的集成度较低、散热较差、供电需求大、占地大等问题。

举例来说，按照图5所示的架构部署线卡和交换网板，在增加了一个新线卡后，会得到表2所示的光口映射关系，在表2的基础上，若再添加一个新交换网板，新交换网板的4个光纤连到动态光交叉设备的9-12号口，就需要将光交叉设备中配置的光口映射关系更新为：1号口对应5号口，2号口对应9号口，3号口对应6号口，4号口对应10号口，更新后的光口映射关系如下表3所示：

	5	6	7	8	9	10	11	12
1	√
2					√
3		√
4						√

表3

在机制B中，新增加了线卡和第一交换网板，更新了转发设备中各线卡到各交换网板的光口映射关系后，控制器还需要将所述光交叉设备中空闲的第三数据接口映射到所述第一数据接口，以便在新的线卡接入所述第三数据接口时，可通过所述第一数据接口向所述控制器注册线卡信息以及配置光口映射关系，或者将所述光交叉设备中空闲的第四数据接口映射到所述第一数据接口，以便在新的交换网板接入第四数据接口时，可以通过所述第一数据接口向所述控制器注册网板信息以及配置光口映射关系。

当然，还可以配置多级交换网，如图6所示的多级交换网，第一级交换网板与第二级交换网板之间，也是同样的扩容机制；每一级交换网中都会配备一个光交叉设备。每一级交换网的配置都可参考其他级的交换网的配置，具体不再赘述。

此外，还可以在所述光交叉设备中，通过更改目标线卡到所述转发设备中各交换网板的光口映射关系，从而使得所述目标线卡与交换网板之间的光互连路径更改，所述目标线卡为所述线卡和/或所述新线卡。可见，通过采用光交叉设备，便可以实现无需更改已有的光纤连线，只需要更改本地配置的光口映射关系，即可实现更改线卡到交换网板的光互连路径的目的，操作起来效率高，更无须去线卡或交换网板所在的位置通过插拔光纤，也节省人力。

在实际应用场景下，在线卡中的交换网接口芯片与至少一个以上的所述交换网板中的交换网网片光互连时，由于光纤每隔一段长度就会存在一定的传输时延(大约每100米，传输时延为500纳秒)，而同一个线卡连接各个交换网板的光纤长度可能不一样，所以会导致同一线卡到不同的交换网板的传输时延不同，从而导致同一个流的多个报文，或同一个报文的多个Cel l经过不同路径负载分担到下行目的端时的乱序程度较为严重，为保证数据的准确度，需要重排，所以因为传输时延的问题最终会增加重排序的缓存，导致转发设备的负荷较重。为减少重排序缓存的问题，可以预先定义延时机制，使得发送端可以根据路径的传输时延，为即将在该路径传输的数据进行延时处理，从而缩短到达目的端和到达其他路径之间的时延差，从而可以减少乱序程度，进而减少重排序缓存。具体过程如下：

在部署完线卡到交换网板的光互连的路径后，线卡可以计算线卡到目的线卡的路径时延，其中，线卡到目的线卡的路径时延包括：线卡到目的交换网板的路径时延，以及目的交换网板到目的线卡的路径时延，所述目的交换网板为与所述线卡光互连的至少一个所述交换网板中，转发所述线卡当前发送的数据报文的交换网板。

所述线卡在计算出各路径时延后，根据计算出的路径时延对需要进行延时处理的数据报文进行延时处理，然后将所述数据报文发送至所述目的线卡。

需要说明的是，对于一级交换网和多级交换网而言，都可计算路径时延，例如线卡与2个以上的交换网板光互连，形成了多路径，需要计算各路径时延。又例如，线卡与一个交换网板1光互连，该交换网板1还可以与2个以上的交换网板光互连，最终与目的线卡光互连，由于在交换网板1之后进行了负载分担，也形成了多路径：线卡-＞交换网板1-＞与交换网板1光互连的各交换网板-＞目的线卡，那么同样需要计算各路径的路径时延。

举例来说，如图5-1所示，路由器线卡发送端与交换网板1和交换网板2光互连，路由器线卡目的端与交换网板1和交换网板2光互连，从而形成两条传输的路径：路径1为发送端-交换网板1-目的端，路径2为发送端-交换网板2-目的端。发送端在发送数据给目的端时，通过路径1和路径2负载分担发送数据给目的端，由于路径1和路径2中光纤长度相差较大，所以发送端通过这两条路径发送数据给目的端时，通过路径1和通过路径2传输的数据达到目的端的时间也会存在较大差异。由于当初在部署路由器线卡时，已经根据计算过路径1的传输时延的1微秒，路径2的传输时延为10微秒。所以，可以将分担到路径1的数据经过延时模块，以延时9微秒后再发送，分担到路径2的数据延时0微秒，或不经过延时模块，最终可以使得通过路径1和路径2发送的数据达到目的端的时间基本相同，具体的转发设备内部针对延时的功能结构可参考图5-2，具体的结构不限于图5-2。

具体来说，计算所述线卡到目的线卡的路径时延，主要包括以下两种方法：

方法一：所述线卡通过指定路径发送测量报文至所述目的线卡，所述测量报文携带所述线卡发送所述测量报文时系统当前的时间戳，然后由目的线卡从所述指定路径原路将测量报文返回至所述线卡，其中，所述指定路径是指线卡到目的交换网板的路径，以及目的交换网板到所述目的线卡的路径。

线卡接收到目的线卡返回的测量报文后，则根据系统当前的时间和所述测量报文中的时间戳，即可计算出所述指定路径的时延。

方法二：所述线卡根据光信号在光纤中传播的速度，所述线卡到目的交换网板的光纤长度，以及所述目的交换网板到所述目的线卡的光纤长度，计算出所述路径时延。

需要说明的是，在上述方法一和方法二中，线卡既可以针对一级交换网的路径时延进行计算，还可以计算多级交换网的路径时延，一级交换网的路径时延和多级交换网(如图6所示的拓扑结构)的路径时延的计算方式相同。

下面以多级交换网为例进行延时补偿，如图7所示，线卡7(发送端)到线卡10(接收端)有多条路径，可以用路径ID来标识每条路径，也可以用路径上节点的节点ID来标识每条路径。图7中，路径1对应的作为节点的交换网板为：1-5-3，路径2对应的为节点的交换网板为：2-6-4，依此类推。经过测量，路径1的传输时延是1毫秒，路径2为10毫秒，则在路径1和路径2上做负载分担发送数据时，需要将路径1上的数据延时9毫秒后再发送出去。

此外，在多级交换网场景下，线卡7注册时的测量过程如下：

新线卡7上线并申请到线卡ID后，发送注册消息给所有连接到的交换网板1、2，注册消息中包含时间戳和线卡ID 7，注册消息的消息类型标识为“注册”。

之后，交换网板1收到注册消息后，在注册消息中添加自己的网板ID(添加ID＝1)，然后将添加了ID＝7的注册消息1转发给与其连接的所有其他线卡8，以及转发给所有与其连接的下一级交换网板5、6。交换网板2收到该注册消息后的流程与交换网板1同理，不再赘述。

在交换网板5收到交换网板1发送的注册消息1后，会将自己的网板ID添加至该注册消息1中，然后将添加了ID＝5的注册消息2转发给其他所有与其连接的交换网板2、3、4。交换网板6收到该注册消息2后的流程与交换网板5同理，不再赘述。

之后，交换网板3收到交换网板5发送的注册消息2后，将自己的网板ID依次填在该注册消息2中，然后将添加了ID＝3的注册消息3转发给与其连接的线卡9、10。交换网板3、4在收到该注册消息后的流程与交换网板3同理，不再赘述。

线卡10收到该注册消息3后，便生成注册ACK消息，同时在该注册ACK消息中携带线卡7发送的注册消息中携带的时间戳，以及各交换网板添加的网板ID(或端到端路径ID)，最后沿注册消息的传输路径原路返回至线卡7。

线卡7在收到注册ACK消息后，可以从该注册ACK消息中获取相应的路径信息，然后根据这些路径信息就可以计算出各路径的单程时延。

以上对本发明中一种单板注册的方法进行说明，以下对执行上述单板注册的线卡及交换网板分别进行描述。

一、参照图8，对线卡80进行说明，线卡80包括：

所述线卡80包括处理器801和交换网接口芯片802，所述交换网接口芯片802与至少一个交换网板中的交换网网片通过光纤光互连；

所述交换网接口芯片802用于获取所述线卡的线卡信息，以及通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，以使所述至少一个交换网板根据所述线卡信息对所述线卡80进行注册。

所述交换网接口芯片802在获取所述线卡的线卡信息之前还用于：通过光互连路径获取所述线卡的线卡标识。若所述至少一个交换网板包括主交换网板，那么，所述交换网接口芯片802具体用于：先通过光互连路径向所述主交换网板发送第一请求消息，所述第一请求消息用于请求获取所述线卡的线卡标识；

在一些可能的设计中，所述交换网接口芯片802具体用于：当接收到所述主交换网板分配的线卡标识后，将第一注册消息发送给与所述线卡光互连的所述工作交换网板，所述第一注册消息携带所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识，以使所述工作交换网板根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识，所述工作交换网板为所述至少一个交换网板中的交换网板。

所述交换网接口芯片802在将第一注册消息发送给与所述线卡光互连的工作交换网板后，还可以接收所述工作交换网板发送的第一注册确认响应，所述第一注册确认响应由与所述工作交换网板光互连的线卡生成，所述第一注册确认响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。

所述交换网接口芯片802接收与所述线卡光互连的第一交换网板发送的第二注册消息，所述第二注册消息携带所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识；

然后，处理器801根据所述第二注册消息记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识。

在处理器801记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识后，所述交换网接口芯片还可以将所述第二注册消息转发至与所述线卡光互连的交换网板，以使与所述线卡光互连的交换网板记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识。

另外，所述交换网接口芯片802在所述线卡将所述第二注册消息转发至与所述线卡光互连的交换网板之后，还可以接收所述工作交换网板发送的第一注册响应，所述第一注册响应由与所述工作交换网板光互连的线卡生成，所述第二注册响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。

所述交换网接口芯片802通过指定路径发送测量报文至所述目的线卡，并从所述指定路径接收所述目的线卡返回的测量报文，所述测量报文携带所述线卡发送所述测量报文时系统当前的时间戳；然后处理器801根据系统当前的时间和所述时间戳，计算出所述指定路径的时延，所述指定路径是指所述线卡到所述目的交换网板的路径以及所述目的交换网板到所述目的线卡的路径；

或者，处理器801根据光信号在光纤中传播的速度，所述线卡到目的交换网板的光纤长度，以及所述目的交换网板到所述目的线卡的光纤长度，计算出所述路径时延。

此外，当检测到与所述线卡光互连的交换网板断连时，处理器801还可以释放本地记录的分配给断连的交换网板的网板标识，以减少冗余数据，且释放的网板标识可以回收利用。

在有些场景中，还可在转发设备中引入光交叉设备，在所述交换网芯片802与光交叉设备的光互连时，所述交换网接口芯片802将第一注册消息发送给所述光交叉设备，以使所述光交叉设备将所述第一注册消息转发给控制器，所述第一注册消息用于请求注册所述第一线卡的线卡信息和配置第一光口映射关系，所述第一光口映射关系为所述第一线卡到至少一个所述交换网板之间的光口映射关系。

二、参照图9，对第一交换网板90进行说明，第一交换网板90包括：包括处理器901和交换网网片902，所述交换网网片902与至少一个线卡的交换网芯片光互连；

所述交换网网片902，用于通过光互连路径接收线卡发送的所述线卡的线卡信息；

所述处理器901，用于根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。

具体来说，由交换网网片902接收与所述第一交换网板90光互连的线卡发送的第一注册消息，所述第一注册消息携带所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识；

然后由处理器901根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识。

在所述第一交换网板90根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识之后，处理器901还可以在所述第一注册消息中添加所述第一交换网板90的网板标识，然后由交换网网片902将添加了所述第一交换网板的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述第一交换网板光互连的线卡，使得与所述第一交换网板90光互连的线卡记录所述线卡信息。

在处理器901将添加了所述第一交换网板90的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述第一交换网板90光互连的线卡后，所述交换网网片902还用于：

第一交换网板90不仅可以对与之光互连的线卡进行注册，并且在第一交换网板90上线后，还需要线卡对第一交换网板90进行注册，具体的，所述交换网网片902获取所述第一交换网板的网板信息，并通过光互连路径向所述至少一个线卡发送所述第一交换网板 90的网板信息，使得收到网板信息的所述至少一个线卡根据所述网板信息对所述第一交换网板进行注册。

所述交换网网片902在获取所述第一交换网板90的网板信息之前，还可以用于：通过光互连路径获取所述第一交换网板的网板标识。

通过光互连路径向所述主交换网板发送第二请求消息，所述第二请求消息用于请求获取所述第一交换网板90的网板标识；

并通过光互连路径接收第二请求响应，所述第二请求响应携带所述主交换网板根据所述第二请求消息为所述第一交换网板90分配的网板标识。

对第一交换网板90进行注册的具体过程为：所述交换网网片902将第二注册消息发送给与所述第一交换网板90光互连的工作线卡，所述第二注册消息携带所述第一交换网板90的网板信息和所述第一交换网板90的网板标识，以使所述工作线卡记录所述第一交换网板90的网板信息和所述第一交换网板90的网板标识，所述工作线卡为所述至少一个线卡中的线卡。

所述交换网网片902在将所述第二注册消息发送给与所述第一交换网板90光互连的工作线卡之后，还可用于：

接收所述工作线卡发送的第二注册确认响应，所述第二注册确认响应由与所述工作线卡光互连的交换网板生成，所述第二注册响应携带所述第一交换网板90所在的光互连路径中的各交换网板的网板信息。

实际使用转发设备过程中，很可能会出现误拔出光纤、接触不良或者光纤损坏导致的线卡断连文艺，那么第一交换网板90还可以实时检测光互连路径上的各线卡的连接状态，当检测到与所述第一交换网板90光互连的线卡断连时，所述处理器901还可以释放本地记录的分配给断连的线卡的线卡标识。

在一些设计中，当所述第一交换网板90接收到消息类型为工作状态的通知消息时，所述处理器901则根据所述通知消息更新本地记录的线卡的工作状态，并通过所述交换网网片902将所述通知消息转发给与所述第一交换网板90光互连的线卡。

在一些设计中，若在转发设备中引入光交叉设备，所述交换网网片902与光交叉设备光互连时，所述交换网网片902还可用于：将第二注册消息发送至所述光交叉设备，以使所述光交叉设备将所述第二注册消息转发给与所述光交叉设备通信连接的控制器，所述第二注册消息用于请求注册所述第一交换网板90的网板信息和配置第二光口映射关系，所述第二光口映射关系为至少一个所述线卡到所述第一交换网板90之间的光口映射关系。

本发明还提供一种转发设备1，所述转发设备1包括至少一个线卡11和至少一个交换网板12，所述线卡11包括至少一个交换网接口芯片111，所述交换网板12包括至少一个交换网网片121。

线卡11中的每个交换网接口芯片111都可与至少一个交换网板12中的交换网网片121通过光纤光互连，所述交换网板12用于转发所述线卡11发送的数据，以及将目的端为所述线卡11的数据转发给所述线卡11。

其中，所述至少一个线卡11至少包括路由器线卡、交换机线卡、光传送网OTN线卡、分组传送网PTN线卡以及可编程白盒线卡中的一种。

所述线卡11还包括至少一个芯片112，所述交换网接口芯片111、与所述至少一个芯片112之间通过电互连和/或光互连串联，具体的连接图可参考图2-2和图2-3。

具体来说，所述交换网接口芯片111包括至少一个第一硅光芯片1111，交换网板中的交换网网片121包括至少一个第二硅光芯片1211；

所述第一硅光芯片1111和所述第二硅光芯片1211通过光纤光互连，具体的连接图可参考图10-1。

若所述转发设备1还引入光交叉设备，那么所述线卡11中的交换网接口芯片111与所述光交叉设备通过光纤光互连，所述光交叉设备与至少一个所述交换网板12中的交换网网片121通过光纤光互连。具体的连接图可参考图4。

与现有机制相比，本发明中在部署转发设备下辖的线卡和/或交换网板时，无需机框或机柜、也不局限于部署位置，能够实现远距离的分布式部署，能够提高部署效率，并且在新部署线卡和/或交换网板时，也不会影响到已有的光互连路径。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-Only Memory，英文简称：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范

围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

一种线卡注册的方法，应用于线卡，所述线卡包括交换网接口芯片，其特征在于，所述交换网接口芯片与至少一个交换网板中的交换网网片通过光纤光互连，所述方法包括：

所述线卡获取所述线卡的线卡信息；

所述线卡通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，以使所述至少一个交换网板根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述线卡的线卡信息之前，所述方法还包括：

所述线卡通过光互连路径获取所述线卡的线卡标识。
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个交换网板包括主交换网板，所述线卡通过光互连路径获取所述线卡的线卡标识，包括：

所述线卡通过光互连路径向所述主交换网板发送第一请求消息，所述第一请求消息用于请求获取所述线卡的线卡标识；

所述线卡通过光互连路径接收第一请求响应，所述第一请求响应携带所述主交换网板根据所述第一请求消息为所述线卡分配的线卡标识。
根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，包括：

当所述线卡接收到所述主交换网板分配的线卡标识后，所述线卡将第一注册消息发送给与所述线卡光互连的工作交换网板，所述第一注册消息携带所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识，以使所述工作交换网板根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识，所述工作交换网板为所述至少一个交换网板中的交换网板。
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述线卡将第一注册消息发送给与所述线卡光互连的工作交换网板后，所述方法还包括：

所述线卡接收所述工作交换网板发送的第一注册确认响应，所述第一注册确认响应由与所述工作交换网板光互连的线卡生成，所述第一注册确认响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一注册消息还携带所述线卡发送第一注册消息时当前系统的时间戳，所述第一注册确认响应中携带所述时间戳。
根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述线卡接收与所述线卡光互连的第一交换网板发送的第二注册消息，所述第二注册消息携带所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识；

所述线卡根据所述第二注册消息记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识。
根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识后，所述方法还包括：

所述线卡将所述第二注册消息转发至与所述线卡光互连的交换网板，以使与所述线卡光互连的交换网板记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识。
根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述线卡将所述第二注册消息转发至与所述线卡光互连的交换网板之后，所述方法还包括：

所述线卡接收所述工作交换网板发送的第一注册响应，所述第一注册响应由与所述工作交换网板光互连的线卡生成，所述第二注册响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。
根据权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述线卡计算所述线卡到目的线卡的路径时延，并根据所述路径时延将数据报文发送至所述目的线卡。
根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述线卡计算所述线卡到目的线卡的路径时延，包括以下项之一：

所述线卡通过指定路径发送测量报文至所述目的线卡，并从所述指定路径接收所述目的线卡返回的测量报文，所述测量报文携带所述线卡发送所述测量报文时系统当前的时间戳；并根据系统当前的时间和所述时间戳，计算出所述指定路径的时延，所述指定路径是指所述线卡到所述目的交换网板的路径以及所述目的交换网板到所述目的线卡的路径；

或者，所述线卡根据光信号在光纤中传播的速度，所述线卡到目的交换网板的光纤长度，以及所述目的交换网板到所述目的线卡的光纤长度，计算出所述路径时延。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述线卡检测到与所述线卡光互连的交换网板断连时，释放本地记录的分配给断连的交换网板的网板标识。
根据权利要求4-12任一所述的方法，其特征在于，所述交换网芯片与光交叉设备的光互连时，所述方法还包括：

所述线卡将第一注册消息发送给所述光交叉设备，以使所述光交叉设备将所述第一注册消息转发给控制器，所述第一注册消息用于请求注册所述第一线卡的线卡信息和配置第一光口映射关系，所述第一光口映射关系为所述第一线卡到至少一个所述交换网板之间的光口映射关系。
一种交换网板注册的方法，用于第一交换网板，所述第一交换网板包括交换网网片，其特征在于，所述交换网网片与至少一个线卡的交换网芯片光互连，所述方法包括：

所述第一交换网板通过光互连路径接收线卡发送的所述线卡的线卡信息；

所述第一交换网板根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。
根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一交换网板通过光互连路径接收线卡发送的所述线卡的线卡信息；所述第一交换网板根据所述线卡信息对所述线卡进行注册，包括：

所述第一交换网板接收与所述第一交换网板光互连的线卡发送的第一注册消息，所述第一注册消息携带所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识；

所述第一交换网板根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识。
根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述第一交换网板根据所述第一注册消息记录所述线卡的线卡信息和所述线卡的线卡标识之后，所述方法还包括：

所述第一交换网板在所述第一注册消息中添加所述第一交换网板的网板标识，并将添加了所述第一交换网板的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述第一交换网板光互连的线卡，使得与所述第一交换网板光互连的线卡记录所述线卡信息。
根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在将添加了所述第一交换网板的网板标识的所述第一注册消息转发至与所述第一交换网板光互连的线卡后，所述方法还包括：

所述第一交换网板接收到第一注册确认响应后，将所述第一注册确认响应转发给所述线卡，所述第一注册确认响应由与所述第一交换网板光互连的线卡生成，所述第一注册确认响应携带所述线卡所在的光互连路径中的各线卡的线卡信息。
根据权利要求14-17任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一交换网板获取所述第一交换网板的网板信息；

所述第一交换网板通过光互连路径向所述至少一个线卡发送所述网板信息，以使所述至少一个线卡根据所述网板信息对所述第一交换网板进行注册。
根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在获取所述第一交换网板的网板信息之前，所述方法还包括：

所述第一交换网板通过光互连路径获取所述第一交换网板的网板标识。
根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二交换网板包括主交换网板，所述第一交换网板通过光互连路径获取所述第一交换网板的网板标识，包括：

所述第一交换网板通过光互连路径向所述主交换网板发送第二请求消息，所述第二请求消息用于请求获取所述第一交换网板的网板标识；

所述第一交换网板通过光互连路径接收第二请求响应，所述第二请求响应携带所述主交换网板根据所述第二请求消息为所述第一交换网板分配的网板标识。
根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述第一交换网板通过光互连路径向所述至少一个线卡发送所述网板信息，包括：

所述第一交换网板将所述第二注册消息发送给与所述第一交换网板光互连的工作线卡，所述第二注册消息携带所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识，以使所述工作线卡记录所述第一交换网板的网板信息和所述第一交换网板的网板标识，所述工作线卡为所述至少一个线卡中的线卡。
根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在将所述第二注册消息发送给与所述第一交换网板光互连的工作线卡之后，所述方法还包括：

所述第一交换网板接收所述工作线卡发送的第二注册确认响应，所述第二注册确认响应由与所述工作线卡光互连的交换网板生成，所述第二注册响应携带所述第一交换网板所在的光互连路径中的各交换网板的网板信息。
根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一交换网板检测到与所述第一交换网板光互连的线卡断连时，释放本地记录的分配给断连的线卡的线卡标识。
根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一交换网板接收到消息类型为工作状态的通知消息时，所述第一交换网板根据所述通知消息更新本地记录的线卡的工作状态，并将所述通知消息转发给与所述第一交换网板光互连的线卡。
根据权利要求14-24任一所述的方法，其特征在于，所述交换网网片与光交叉设备光互连时，所述方法还包括：

所述第一交换网板将第二注册消息发送至所述光交叉设备，以使所述光交叉设备将所述第二注册消息转发给与所述光交叉设备通信连接的控制器，所述第二注册消息用于请求注册所述第一交换网板的网板信息和配置第二光口映射关系，所述第二光口映射关系为至少一个所述线卡到所述第一交换网板之间的光口映射关系。
一种线卡，所述线卡包括交换网接口芯片，其特征在于，所述交换网接口芯片与至少一个交换网板中的交换网网片通过光纤光互连；

所述交换网接口芯片用于获取所述线卡的线卡信息，以及通过光互连路径向所述至少一个交换网板发送所述线卡信息，以使所述至少一个交换网板根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。
一种第一交换网板，所述第一交换网板包括处理器和交换网网片，其特征在于，所述交换网网片与至少一个线卡的交换网芯片光互连；

所述交换网网片，用于通过光互连路径接收线卡发送的所述线卡的线卡信息；

所述处理器，用于根据所述线卡信息对所述线卡进行注册。
一种转发设备，其特征在于，所述转发设备包括至少一个线卡和至少一个交换网板，所述线卡包括交换网接口芯片，所述交换网板包括交换网网片；

所述线卡中的交换网接口芯片与至少一个所述交换网板中的交换网网片通过光纤光互连，所述交换网板用于转发所述线卡发送的数据，以及将目的端为所述线卡的数据转发给所述线卡。
根据权利要求28所述的转发设备，其特征在于，所述至少一个线卡至少包括路由器线卡、交换机线卡、光传送网OTN线卡、分组传送网PTN线卡以及可编程白盒线卡中的一种。
根据权利要求28或29所述的转发设备，其特征在于，所述线卡还包括至少一个芯片，所述交换网接口芯片、与所述至少一个芯片之间通过电互连和/或光互连串联。
根据权利要求28-30所述的转发设备，其特征在于，所述线卡中的交换网接口芯片包括至少一个第一硅光芯片，所述交换网板中的交换网网片包括至少一个第二硅光芯片；

所述第一硅光芯片和所述第二硅光芯片通过光纤光互连。
根据权利要求31所述的转发设备，其特征在于，所述转发设备还包括光交叉设备，所述线卡中的交换网接口芯片与所述光交叉设备通过光纤光互连；所述光交叉设备与至少一个所述交换网板中的交换网网片通过光纤光互连。