一種帶碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種帶碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著安防市場蓬勃發(fā)展，高清化網(wǎng)絡(luò)化越來越普遍。網(wǎng)絡(luò)攝像機，光纖收發(fā)器，工業(yè)以太網(wǎng)交換機等設(shè)備日益成為安防主流。然而由于網(wǎng)絡(luò)固有特性和復(fù)雜通訊環(huán)境往往無法保證高效的QoS(Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量)。一旦網(wǎng)絡(luò)中有突發(fā)碼流出現(xiàn)，極易導(dǎo)致傳輸視頻，音頻等流媒體信號出現(xiàn)卡頓，馬賽克甚至中斷現(xiàn)象，極大影響了客戶體驗。
[0003]針對這個問題市場上暫時還沒有有效的解決方案，現(xiàn)有的作法是要么減少網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，要么用更高速率千兆網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)，但由此會帶來高昂的成本支出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對上述存在的問題，提供一種帶有碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機，以便網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)突發(fā)的大量碼流時能夠有效的均勻碼流。
[0005]本發(fā)明提供的帶碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機，包括以太網(wǎng)交換機芯片、RJ45接口、第一 PHY 口、第二 PHY 口、存儲器及碼流優(yōu)化芯片；
所述第一 PHY 口、第二 PHY 口、存儲器均與碼流優(yōu)化芯片具有信號連接；RJ45接口與第二 PHY 口連接；第一 PHY 口與以太網(wǎng)交換機芯片上的PHY 口連接；
所述碼流優(yōu)化芯片用于通過第一 PHY 口接收以太網(wǎng)交換芯片輸出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)從PHY層到MAC層的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的MAC層數(shù)據(jù)包存儲到存儲器的一個區(qū)域中；還用于統(tǒng)計存儲器的所述一個區(qū)域中的數(shù)據(jù)包的MAC地址及每條MAC地址的出現(xiàn)頻率，刪除MAC地址出現(xiàn)頻率低于一定閾值的數(shù)據(jù)包；以及用于將過濾后的數(shù)據(jù)包存儲到存儲器的另一區(qū)域中；將存儲器的所述另一區(qū)域中的數(shù)據(jù)包從MAC層轉(zhuǎn)換到PHY層，并按照一定轉(zhuǎn)發(fā)速率將轉(zhuǎn)換到PHY層后的數(shù)據(jù)包依次從第二 PHY 口、RJ45接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
[0006]進一步，所述碼流優(yōu)化芯片還用于判斷存儲器的所述一個區(qū)域中的數(shù)據(jù)包的MAC地址是否是送往第二 PHY 口，若不是，則將該數(shù)據(jù)包刪除。
[0007]進一步，還包括撥碼開關(guān)；所述碼流優(yōu)化芯片還用于接收撥碼開關(guān)輸出的由工作人員設(shè)定的帶寬，并按照低于所述帶寬的速率將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包依次從第二 PHY 口、RJ45接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
[0008]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明中的以太網(wǎng)交換機具有碼流優(yōu)化功能，以太網(wǎng)交換芯片輸出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包進入碼流優(yōu)化芯片進行MAC解析，在MAC層進行數(shù)據(jù)包的存儲、過濾及緩沖處理，有效吸收瞬間突發(fā)的數(shù)據(jù)包，過濾非必要數(shù)據(jù)，限制以太網(wǎng)交換機輸出帶寬以達到平滑碼流的作用。
【附圖說明】
[0009]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中: 圖1為本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖2為本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖3為本發(fā)明的工作流程圖。
[0012]圖4為本發(fā)明的另一工作流程圖。
[0013]圖5為本發(fā)明第三實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0014]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0015]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0016]參見圖1，本發(fā)明的裝置實施例包括RJ45接口、PHYl 口、PHY2 口、外部SDRAM (圖中未視出)、碼流優(yōu)化芯片及以太網(wǎng)交換芯片。所述PHYl 口、PHY2 口、SDRAM均與碼流優(yōu)化芯片具有信號連接。RJ45接口與PHY2 口連接，PHYl 口還與以太網(wǎng)交換芯片的PHY 口連接。
[0017]參見圖2，在其他裝置實施例中，還包括撥碼開關(guān)，撥碼開關(guān)與碼流優(yōu)化芯片也具有信號連接，工作人員可以通過撥碼開關(guān)輸入設(shè)定的帶寬。
[0018]以太網(wǎng)交換芯片向PHYl 口輸出以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包后，碼流優(yōu)化芯片進行以下碼流優(yōu)化工作，如圖3，碼流優(yōu)化芯片的工作過程包括存幀、過濾及緩沖三個步驟。
[0019]其中，存幀步驟具體包括=WPHYl 口接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)從PHY層到MAC層的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的MAC層數(shù)據(jù)包存儲到第一存儲區(qū)中。
[0020]過濾步驟具體是這樣的:轉(zhuǎn)換到MAC層的數(shù)據(jù)包都有一個MAC地址，本步驟在于統(tǒng)計數(shù)據(jù)包的MAC地址，以及每個MAC地址出現(xiàn)的次數(shù)或頻率(本發(fā)明中的出現(xiàn)次數(shù)與出現(xiàn)頻率是等同的概念)。如有100個數(shù)據(jù)包的MAC地址都是同一個，那么該MAC地址的出現(xiàn)次數(shù)為100，出現(xiàn)頻率(出現(xiàn)的次數(shù)除以數(shù)據(jù)包總數(shù))為100/1000，其中1000為數(shù)據(jù)包總數(shù)。[0021 ] 在一個具體實施例中，可以建立一張MAC地址表，將數(shù)據(jù)包中出現(xiàn)的MAC地址及其出現(xiàn)次數(shù)或出現(xiàn)頻率存儲到這張表中。
[0022]將各個MAC地址的出現(xiàn)次數(shù)或頻率進行降序排列，刪除出現(xiàn)次數(shù)或出現(xiàn)頻率低于一定閾值的數(shù)據(jù)包，同時更新MAC地址表。如將出現(xiàn)頻率的閾值設(shè)為10/1000，而某個MAC地址出現(xiàn)的頻率為5/1000，則將擁有該MAC地址的數(shù)據(jù)包全部刪除，并將該MAC地址從MAC地址表中刪除。
[0023]參見圖4，在又一方法實施例中，其過濾步驟還包括，判斷數(shù)據(jù)包的MAC地址是不是發(fā)往PHY2 口的，若不是，則從地址表中刪除該MAC地址，以及擁有該MAC地址的數(shù)據(jù)包。本領(lǐng)域技術(shù)人員均知曉，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包都包含有源地址及目標地址，表明該數(shù)據(jù)包從哪個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來，去往哪個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，這一實施例適用于數(shù)據(jù)單向傳輸時的碼流優(yōu)化，如從PHYl口接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，從PHY2 口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去，那么我們可在碼流優(yōu)化時將不是發(fā)送到PHY2 口的數(shù)據(jù)包刪除，進一步減少非必要數(shù)據(jù)包，緩解網(wǎng)絡(luò)擁堵。
[0024]緩沖步驟具體包括:將過濾后的數(shù)據(jù)包存儲到第二存儲區(qū)中；將過濾后的數(shù)據(jù)包從MAC層轉(zhuǎn)換到PHY層，并按照一定轉(zhuǎn)發(fā)速率將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包依次從PHY2 口、RJ45接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
[0025]在其他實施例中，所述轉(zhuǎn)發(fā)速率低于工作人員設(shè)定的帶寬。如工作人員將帶寬(一個固定的時間內(nèi)(I秒)，能通過的最大位數(shù)據(jù))設(shè)為20M。選用的轉(zhuǎn)發(fā)速率首先要低于這個帶寬值，即每秒鐘發(fā)送的數(shù)據(jù)小于20Mbit，在低于帶寬值的前提下，可以對轉(zhuǎn)發(fā)速率進行調(diào)整使其與過濾后的數(shù)據(jù)存入第二存儲區(qū)的速率相適應(yīng)，從而較大程度的提高存儲資源利用率。
[0026]在其他實施例中，第一存儲區(qū)可以采用一個獨立的存儲器實現(xiàn)，第二存儲區(qū)采用另一個獨立的存儲器實現(xiàn)；也可以僅使用同一個存儲器，第一存儲區(qū)為所述存儲器上的一個區(qū)域，第二存儲區(qū)為存儲器上另一個區(qū)域。
[0027]參見圖5，在其他實施例中，還包括多路碼流優(yōu)化通道，前述的RJ45接口、PHY1 口、PHY2 口、外部SDRAM、碼流優(yōu)化芯片組成一個碼流優(yōu)化通道，在以太網(wǎng)交換芯片的每個PHY口連接一路碼流優(yōu)化通道。在又一實施例中，本發(fā)明中的碼流優(yōu)化通道還可與光端機結(jié)合。
[0028]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項】
1.一種帶碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機，其特征在于，包括以太網(wǎng)交換機芯片、RJ45接口、第一 PHY 口、第二 PHY 口、存儲器及碼流優(yōu)化芯片； 所述第一 PHY 口、第二 PHY 口、存儲器均與碼流優(yōu)化芯片具有信號連接；RJ45接口與第二 PHY 口連接；第一 PHY 口與以太網(wǎng)交換機芯片上的PHY 口連接； 所述碼流優(yōu)化芯片用于通過第一 PHY 口接收以太網(wǎng)交換芯片輸出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)從PHY層到MAC層的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的MAC層數(shù)據(jù)包存儲到存儲器的一個區(qū)域中；還用于統(tǒng)計存儲器的所述一個區(qū)域中的數(shù)據(jù)包的MAC地址及每條MAC地址的出現(xiàn)頻率，刪除MAC地址出現(xiàn)頻率低于一定閾值的數(shù)據(jù)包；以及用于將過濾后的數(shù)據(jù)包存儲到存儲器的另一區(qū)域中；將存儲器的所述另一區(qū)域中的數(shù)據(jù)包從MAC層轉(zhuǎn)換到PHY層，并按照一定轉(zhuǎn)發(fā)速率將轉(zhuǎn)換到PHY層后的數(shù)據(jù)包依次從第二 PHY 口、RJ45接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機，其特征在于，所述碼流優(yōu)化芯片還用于判斷存儲器的所述一個區(qū)域中的數(shù)據(jù)包的MAC地址是否是送往第二 PHY口，若不是，則將該數(shù)據(jù)包刪除。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機，其特征在于，還包括撥碼開關(guān)；所述碼流優(yōu)化芯片還用于接收撥碼開關(guān)輸出的由工作人員設(shè)定的帶寬，并按照低于所述帶寬的速率將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包依次從第二 PHY 口、RJ45接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶碼流優(yōu)化功能的以太網(wǎng)交換機，涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明技術(shù)要點，包括以太網(wǎng)交換機芯片、RJ45接口、第一PHY口、第二PHY口、存儲器及碼流優(yōu)化芯片；所述第一PHY口、第二PHY口、存儲器均與碼流優(yōu)化芯片具有信號連接；RJ45接口與第二PHY口連接；第一PHY口與以太網(wǎng)交換機芯片上的PHY口連接；所述碼流優(yōu)化芯片用于對從第一PHY口接收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行存幀、過濾及緩沖從而對從RJ45口輸出的數(shù)據(jù)碼流進行優(yōu)化。
【IPC分類】H04L12/931
【公開號】CN105049376
【申請?zhí)枴緾N201510535789
【發(fā)明人】劉明學(xué)
【申請人】成都英德思網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月28日