專(zhuān)利名稱(chēng)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)和專(zhuān)用的接口卡和主控卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中高端路由器或以太網(wǎng)交換機(jī)中的數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，以及該數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)專(zhuān)用的接口卡和主控卡。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的中高端路由器和以太網(wǎng)交換機(jī)(以下統(tǒng)稱(chēng)為中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)多數(shù)都由主控卡、接口卡、背板和電源組成。所述主控卡負(fù)責(zé)對(duì)接口卡進(jìn)行初始化、動(dòng)態(tài)配置、路由管理；所述接口卡負(fù)責(zé)對(duì)不同業(yè)務(wù)(如ATM、POS)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；同時(shí)，所述中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的主控卡和接口卡連接到背板，并通過(guò)背板互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
按照邏輯上的劃分，主控卡和接口卡之間的連接可以分為數(shù)據(jù)通道和管理通道，所述數(shù)據(jù)通道用于傳輸各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，所述管理通道用于傳輸主控卡和各接口卡之間的管理數(shù)據(jù)包，即管理通道用于實(shí)現(xiàn)主控卡和接口卡上CPU之間的管理信息的交換。在中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，管理通道傳輸?shù)墓芾頂?shù)據(jù)量較大，因此在物理上把管理通道和數(shù)據(jù)通道分開(kāi)，分別由不同的總線(xiàn)接口實(shí)現(xiàn)。
參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的管理通道都是通過(guò)FE接口實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)E接口有2對(duì)差分信號(hào)，物理信號(hào)的速率達(dá)到125Mbps。
如圖所示，各接口卡和主控卡上都具有CPU11，如果接口卡CPU帶有100M以太網(wǎng)接口(FE，F(xiàn)ast Ethernet，)的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制器(MAC，Media AccessControl)，則CPU直接和物理層接口芯片(PHY)12連接，并通過(guò)FE接口經(jīng)由背板連接到主控卡；如果CPU沒(méi)有MAC控制器，則CPU11先連接到MAC控制器芯片，然后由MAC控制器芯片連接PHY芯片12，通過(guò)一個(gè)FE接口經(jīng)由背板連接到主控卡。
如圖所示，每個(gè)接口卡通過(guò)一個(gè)FE接口經(jīng)由背板連接到主控卡上，具體為將各接口卡的FE連接到主控卡的網(wǎng)絡(luò)集線(xiàn)器(HUB)芯片13上，所述HUB芯片用于連接物理特性相同的網(wǎng)段，HUB芯片由主控卡上的CPU管理，通過(guò)HUB芯片，主控卡和各接口卡進(jìn)行通信。
現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于由于中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能越來(lái)越高，使得管理信息容量也越來(lái)越大，然而，受到FE接口的管理通道容量的限制，接口卡與主控卡之間管理數(shù)據(jù)包的交互變得較為緊張?，F(xiàn)有可供解決該問(wèn)題的方法為通過(guò)增加FE接口的管理通道提高接口卡與主控卡之間管理數(shù)據(jù)包的交互能力，該方法需要在背板上增加布線(xiàn)，進(jìn)而需要增加背板布線(xiàn)面積；另一方面，現(xiàn)有的背板容量已可達(dá)到T(1012)bit級(jí)，所述背板容量為在相同的物理?xiàng)l件(布線(xiàn)條件)下所支持的最大傳輸速率，因而，具備了在有限的背板布線(xiàn)面積上提供更大傳輸速率的條件，現(xiàn)有的增加FE接口的管理通道的方法未能充分利用上述背板的技術(shù)條件。
進(jìn)一步，現(xiàn)有技術(shù)中，主控卡通過(guò)HUB芯片連接各接口卡的FE接口，由于HUB為總線(xiàn)共享方式，即總線(xiàn)的通信資源在某一時(shí)刻由一組鏈路信息占用，由于該總線(xiàn)共享方式的占用受限，因而，降低了傳輸有效管理數(shù)據(jù)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在不增加背板布線(xiàn)面積的情況下，提高主控卡與接口卡之間信息交互效率；本發(fā)明還提供了專(zhuān)用于所述信息交互系統(tǒng)的主控卡與接口卡結(jié)構(gòu)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)，包括主控卡、接口卡，所述主控卡與接口卡通過(guò)1000兆以太網(wǎng)接口連接到背板，進(jìn)而通過(guò)背板走線(xiàn)實(shí)現(xiàn)主控卡與接口卡的互聯(lián)。
在上述管理信息交互系統(tǒng)中，所述1000兆以太網(wǎng)GE接口可設(shè)置為為光接口模式或電接口模式；當(dāng)GE接口設(shè)置為光接口模式時(shí)，背板上實(shí)現(xiàn)主控卡與接口卡互聯(lián)的信號(hào)線(xiàn)為串行和解串行SerDes信號(hào)線(xiàn)。
上述管理信息交互系統(tǒng)中，接口卡的1000兆以太網(wǎng)接口通過(guò)背板的走線(xiàn)具體連接到主控卡的Switch交換芯片。
本發(fā)明還提供了一種路由、交換裝置的接口卡，包括中央處理器CPU和物理層接口芯片，所述CPU通過(guò)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制單元連接到物理層接口芯片，所述物理層接口芯片提供1000兆以太網(wǎng)GE接口作為所述接口卡的輸出。并且，所述物理層接口芯片的GE接口可設(shè)置為光接口模式。
本發(fā)明還提供了一種路由、交換裝置的主控卡，包括中央處理器CPU和物理層接口芯片，還包括Switch交換芯片，該Switch交換芯片提供1000兆以太網(wǎng)GE接口；并且所述CPU通過(guò)物理層接口芯片提供的1000兆以太網(wǎng)GE接口與所述Switch交換芯片連接。并且，所述Switch交換芯片的GE接口和所述物理層接口芯片提供的GE接口設(shè)置為光接口模式。
以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的信息交互系統(tǒng)中，通過(guò)1000兆以太網(wǎng)GE接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中主控卡與接口卡的連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的管理通道，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)相比，本發(fā)明中管理通道的容量的得到了顯著的增加。
進(jìn)一步，當(dāng)所述GE接口設(shè)置為光接口模式時(shí)，本發(fā)明在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，沒(méi)有增加管理通道物理信號(hào)線(xiàn)的數(shù)量，節(jié)約了背板布線(xiàn)面積，還保了證管理通道信號(hào)完整性。另一方面，本發(fā)明光接口模式的GE接口之間通過(guò)SerDes信號(hào)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)信息交互，不需通過(guò)光模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，因而降低了成本。
在本發(fā)明中，主控卡上使用SWITCH交換芯片取代常用的HUB芯片，有效的解決了總線(xiàn)共享受限問(wèn)題(如HUB的廣播風(fēng)暴等)，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。綜上所述，本發(fā)明所提供的信息交互系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理通道接口簡(jiǎn)單、管理通道容量大的需求。
本發(fā)明還提供了一種適用于上述信息交換系統(tǒng)的路由、交換裝置中的主控卡和接口卡，由于所述主控卡和接口卡提供了GE接口，因而提高了數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)，由于所述GE接口設(shè)置為光接口模式，支持串行/解串行信號(hào)的傳輸，進(jìn)而使本發(fā)明的主控卡和接口卡所在的信息交互系統(tǒng)在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，不需增加新的傳輸線(xiàn)，節(jié)省了信息交互系統(tǒng)中的背板布線(xiàn)面積。
本發(fā)明所提供的主控卡中用SWITCH交換芯片取代HUB芯片，有效的解決了主控卡所在信息交互系統(tǒng)的總線(xiàn)共享受限問(wèn)題，有利于提高數(shù)據(jù)傳輸效率。


圖1為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中管理信息交互系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的管理信息交互系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為通用GE接口連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)，該系統(tǒng)主旨在于在現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提供速率更高的物理通道，進(jìn)而為主控卡與接口卡之間的管理通道提供更大的通道容量。
受中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身體系結(jié)構(gòu)的限制，在本領(lǐng)域中，管理通道實(shí)現(xiàn)方式的所要滿(mǎn)足的基本要求為1)管理通道中傳輸主控卡和各接口卡之間的管理數(shù)據(jù)包，因此管理通道的容量(每秒傳輸數(shù)據(jù)量)直接影響到主控卡和各接口卡之間管理數(shù)據(jù)的交互能力，因而應(yīng)在主控卡與接口卡之間提供大容量的管理通道；2)中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的背板上匯聚主控卡和各接口卡交換的數(shù)據(jù)，因而，主控卡和接口卡之間的管理通道不應(yīng)過(guò)于復(fù)雜，使得占用背板大量的布線(xiàn)面積；3)管理通道實(shí)現(xiàn)主控卡和接口卡的信息交互，管理通道的物理信號(hào)經(jīng)過(guò)主控卡、背板和接口卡，因而，管理通道的物理信號(hào)需經(jīng)過(guò)多個(gè)接插件；經(jīng)過(guò)接插件將會(huì)降低物理信號(hào)的質(zhì)量，因此，在實(shí)現(xiàn)管理通道時(shí)，應(yīng)控制物理信號(hào)所經(jīng)過(guò)的接插件的數(shù)量，以保證管理通道數(shù)據(jù)信號(hào)的完整性。
基于上述要求，現(xiàn)有中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的管理通道多是通過(guò)100M以太網(wǎng)接口(FE，F(xiàn)ast Ethernet)接口實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)E接口的實(shí)現(xiàn)方式較好的滿(mǎn)足了保證管理通道數(shù)據(jù)信號(hào)完整性的要求；因而，目前所要解決的問(wèn)題是如何利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)提高的通道容量，以支持網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中信息交互量的增加。
基于以上分析，本發(fā)明的核心是在中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息交互系統(tǒng)中，在主控卡與接口卡之間通過(guò)1000兆以太網(wǎng)GE接口連接，以實(shí)現(xiàn)具有更大通道容量的管理通道同時(shí)，通過(guò)在主控板上使用SWITCH交換芯片取代常用的HUB芯片，以解決HUB的總線(xiàn)共享受限所帶來(lái)的問(wèn)題；進(jìn)一步，所述GE接口配置為光接口的模式。
根據(jù)以上核心思想，說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。
參照?qǐng)D2，該示意圖中包括本發(fā)明提供的信息交互系統(tǒng)包括接口卡24、主控卡25，接口卡和主控卡所連接的背板在圖中略，在圖中表明了所述接口卡與主控卡之的連接方式。
如圖2所示，各接口卡和主控卡上都具有CPU21。如果接口卡的CPU帶有GE的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)器，CPU則直接和物理層接口芯片22(PHY)連接，PHY提供一個(gè)GE接口，并通過(guò)背板上的走線(xiàn)連接到主控卡25；如果接口卡的CPU21沒(méi)有MAC控制器，則CPU需要先連接MAC控制器芯片，并由MAC控制器芯片連接到PHY22，PHY提供出一個(gè)GE接口，進(jìn)而通過(guò)背板上的走線(xiàn)連接到主控卡25。
如圖2所示，主控卡25上有一個(gè)GE接口的Switch交換芯片23(GESWITCH)，CPU通過(guò)物理層接口芯片提供的GE接口與所述SwithcSwitch交換芯片芯片連接。即主控卡中的GE SWITCH提供多個(gè)GE接口，與主控卡內(nèi)部PHY的GE接口和接口卡的GE接口連接。并且，各GE端口配置為光接口模式。
參照?qǐng)D3，PHY提供的GE接口設(shè)置為光口模式時(shí)，GE接口的信號(hào)線(xiàn)為2對(duì)SerDes信號(hào)線(xiàn)，所述SerDes信號(hào)是一種低電壓、高速的串行差分信號(hào)，它在較長(zhǎng)的布線(xiàn)長(zhǎng)度下也能夠保證信號(hào)的完整性要求。通常，這兩對(duì)SerDes信號(hào)線(xiàn)接到GE的光模塊上，所述光模塊進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換后，通過(guò)光纖連接到外部，與遠(yuǎn)端GE接口設(shè)備通訊，因此通常情況，SerDes信號(hào)線(xiàn)作為PHY到光模塊之間的信號(hào)通路。
參照?qǐng)D2，在本方案中，GE接口作為中高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的內(nèi)部管理總線(xiàn)，并且直接通過(guò)SerDes物理通道連接主控卡和接口卡，實(shí)現(xiàn)主控卡和接口卡之間的管理通道，即不通過(guò)光模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并以光信號(hào)的形式傳輸，而是通過(guò)SerDes信號(hào)(電信號(hào))的形式實(shí)現(xiàn)主控卡與接口卡之間的信息交互。由于GE的PHY接口設(shè)置為光口模式時(shí)，具有信號(hào)線(xiàn)數(shù)量少、物理信號(hào)(SerDes信號(hào))抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)，因而本發(fā)明的信息交互系統(tǒng)中不必額外增加傳輸信號(hào)線(xiàn)，節(jié)省了背板布線(xiàn)面積，并且具有較好的抗干擾能力，保證了物理信號(hào)的完整性。
參照?qǐng)D2，各GE端口配置為SerDes模式，包括各接口卡的PHY提供的GE接口，每個(gè)接口卡通過(guò)GE SerDes信號(hào)線(xiàn)連接到主控卡的GE SWITCH上；并且，主控卡上PHY芯片的GE接口也配置為SerDes模式，通過(guò)GE SerDes連接到GE SWITCH23上，進(jìn)而通過(guò)GE SWITCH主控卡可以和接口卡進(jìn)行通信，同時(shí)，信道容量可以達(dá)到1Gbps。
在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上，各接口卡的PHY和主控卡上的GE SWITCH之間的GE SerDes信號(hào)可以采用直流耦合或交流耦合；主控卡上的PHY和GESWITCH之間的GE SerDes信號(hào)也可以采用直流耦合或交流耦合。
上述實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，該實(shí)施例中，接口卡與主控卡的GE接口設(shè)置為光接口模式，然而本發(fā)明中并不排除將所述GE接口設(shè)置為電接口模式，在將所述GE接口設(shè)置為電接口的情況下，主控卡與接口卡直接通過(guò)背板上設(shè)置的差分信號(hào)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。進(jìn)一步，上述實(shí)施例中接口卡與主控卡之間以SerDes信號(hào)的形式實(shí)現(xiàn)信息交互，然而，本發(fā)明中，接口卡與主控卡之間也可經(jīng)光模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后以光信號(hào)的形式實(shí)現(xiàn)信息交互。
另外，對(duì)于多主控卡的系統(tǒng)，每個(gè)接口卡提供與主控卡數(shù)量相應(yīng)的GE接口，分別連接到各主控卡上。
本發(fā)明還提供了專(zhuān)用于上述信息交互系統(tǒng)的接口卡和主控卡。
本發(fā)明所提供的接口卡，包括中央處理器CPU和物理層接口芯片，所述CPU通過(guò)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制單元連接到物理層接口芯片，所述物理層接口芯片提供1000兆以太網(wǎng)GE接口作為所述接口卡的輸出。所述物理層接口芯片的GE接口為光接口模式，以支持提供SerDes信號(hào)。
本發(fā)明所提供的主控卡，包括中央處理器CPU和物理層接口芯片，還包括Switch交換芯片，該Switch交換芯片提供1000兆以太網(wǎng)GE接口；并且所述CPU通過(guò)物理層接口芯片提供的1000兆以太網(wǎng)GE接口與所述Switch交換芯片連接。所述Switch交換芯片的GE接口和所述物理層接口芯片提供的GE接口為光接口模式，以支持提供SerDes信號(hào)。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)以及專(zhuān)用的接口卡和主控卡進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)，包括主控卡、接口卡，所述主控卡和接口卡上設(shè)有管理信息進(jìn)行交互的CPU及用于傳輸管理信息的物理層接口芯片，其特征在于主控卡與接口卡通過(guò)1000兆以太網(wǎng)接口連接到背板，進(jìn)而通過(guò)背板走線(xiàn)實(shí)現(xiàn)主控卡與接口卡的物理層接口芯片間信息交互。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)，其特征在于所述1000兆以太網(wǎng)接口為光接口模式或電接口模式。
3.如權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述1000兆以太網(wǎng)接口為光接口模式時(shí)，背板走線(xiàn)為串行和解串行SerDes信號(hào)線(xiàn)。
4.如權(quán)利要求1或3其中之一所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)，其特征在于接口卡的物理層接口芯片通過(guò)背板走線(xiàn)連接到主控卡的Switch交換芯片，且主控卡的物理層接口芯片也與所述Switch交換芯片連接。
5.一種路由、交換裝置的接口卡，包括中央處理器CPU和物理層接口芯片，其特征在于所述CPU通過(guò)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制單元連接到物理層接口芯片，所述物理層接口芯片提供1000兆以太網(wǎng)GE接口作為所述接口卡的輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的路由、交換裝置的接口卡，其特征在于所述物理層接口芯片的GE接口為光接口模式或電接口模式。
7.一種路由、交換裝置的主控卡，包括中央處理器CPU和物理層接口芯片，其特征在于還包括Switch交換芯片，該Switch交換芯片提供1000兆以太網(wǎng)GE接口；并且所述CPU通過(guò)物理層接口芯片提供的1000兆以太網(wǎng)GE接口與所述Switch交換芯片連接。
8.如權(quán)利要求7所述的路由、交換裝置的主控卡，其特征在于所述Switch交換芯片的GE接口和所述物理層接口芯片提供的GE接口為光接口模式或電接口模式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)和專(zhuān)用的接口卡和主控卡。所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的管理信息交互系統(tǒng)包括主控卡、接口卡，所述主控卡和接口卡上設(shè)有管理信息進(jìn)行交互的CPU及用于傳輸管理信息的物理層接口芯片，主控卡與接口卡通過(guò)1000兆以太網(wǎng)GE接口連接到背板，進(jìn)而通過(guò)背板走線(xiàn)實(shí)現(xiàn)主控卡與接口卡的物理層接口芯片間信息交互；所述GE接口設(shè)置為光接口模式，進(jìn)而所述主控卡與接口卡通過(guò)背板上的串行和解串行SerDes信號(hào)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。本發(fā)明在主控卡與接口卡之間實(shí)現(xiàn)了大容量的管理通道，并且，由于沒(méi)有增加管理通道物理信號(hào)線(xiàn)的數(shù)量，因而節(jié)約了背板布線(xiàn)面積。
文檔編號(hào)H04L29/10GK1725693SQ20051006837
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月8日
發(fā)明者任凱, 孟丹, 王心遠(yuǎn), 湯勇 申請(qǐng)人:杭州華為三康技術(shù)有限公司