一種基于cpld實現數據中心框式交換機線卡架構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，涉及網絡交換設備架構領域，其架構系統主要包括主控制模塊、協控制模塊、線卡模塊、交換矩陣、風扇組模塊、電源模塊、網絡接口以及編程調試接口；其中線卡模塊包括線卡CPU、交換芯片和CPLD芯片（兩級交換芯片），交換芯片與線卡CPU交互，所述CPLD芯片與交換芯片交互；主控制模塊、協控制模塊連接通信，且兩者均與線卡CPU相連；交換矩陣、網絡接口、編程調試接口均與線卡模塊連接通信，協控制模塊控制連接風扇組模塊和電源模塊。本實用新型實現對交換機功能擴展的靈活編程，滿足數據中心不斷更新的協議需求以及對用戶的投資保護。
【專利說明】
一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構
技術領域
[0001]本實用新型具體涉及網絡交換設備架構領域，具體的說就是一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構。
【背景技術】
[0002]目前，在數據中心核心層，機框式交換機線卡大多采用單級交換芯片架構，功能擴展性存在很大局限;對于用戶來說，功能的升級需要購買新的設備，需要用戶額為投入更多的財力。另外，市場上也有機框式交換機線卡采用兩級交換芯片架構，一般第一級作為基礎交換芯片，第二級作為拓展交換芯片。然而，兩級交換芯片都使用專用集成電路ASIC技術，雖然能極大的豐富交換機的功能特性，但依然無法滿足日益增長的交換機功能擴展需求。
【發明內容】
[0003]本實用新型針對現有技術存在的不足之處，提供了一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構。
[0004]本實用新型所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，解決上述技術問題采用的技術方案如下:所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其架構系統主要包括:主控制模塊、協控制模塊、線卡模塊、交換矩陣、風扇組模塊、電源、網絡接口以及編程調試接口；其中，所述主控制模塊包括交換機CPU，所述協控制模塊包括系統控制模塊CPU，所述線卡模塊包括線卡CPU、交換芯片和CPLD芯片(兩級交換芯片)，所述交換芯片與線卡CPU交互，所述CPLD芯片與交換芯片交互;并且所述交換機CPU與系統控制模塊CPU連接通信，且兩者均與線卡模塊的線卡CPU相連；同時所述交換矩陣、網絡接口、編程調試接口均與線卡模塊連接通信，所述協控制模塊控制連接所述風扇組模塊和電源。
[0005]該基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，在交換機線卡模塊上采用了兩級交換芯片架構，其中第一級采用傳統交換芯片，實現基礎的交換功能；第二級采用CPLD芯片，實現針對數據中心場景的交換功能的可迀移與可編程。
[0006]優選的，所述主控制模塊還包括16G RAM內存、64G SSD固態硬盤、串行控制端口、雙USB端口、RJ45網絡管理端口以及PPS時鐘輸入子模塊;其中，所述16G RAM內存、64G SSD固態硬盤、串行控制端口、雙USB端口、RJ45網絡管理端口、PPS時鐘輸入均與所述交換機CPU直接相連通信。
[0007]優選的，所述交換機CPU采用4核Intel處理器。
[0008]優選的，所述協控制模塊還包括設備管理模塊、數據管理模塊、機箱管理模塊、分擔監管任務模塊、風扇控制模塊、電源控制模塊功能模塊;其中，所述設備管理模塊、數據管理模塊、機箱管理模塊、分擔監管任務模塊、風扇控制模塊、電源控制模塊均與所述系統控制模塊(PU直接相連通信。
[0009]優選的，所述系統控制模塊CPU采用雙核ARM架構處理器。
[0010]優選的，所述線卡模塊的交換芯片包括交換芯片0-1與交換芯片0-2，所述CPLD芯片包括CPLD芯片I與CPLD芯片2子模塊;其中，所述交換芯片0-1、交換芯片0-2分別與所述線卡CPU直接相連通信;所述CPLD芯片1、CPLD芯片2分別與交換芯片0-1、交換芯片0-2相連通
?目O
[0011]優選的，所述交換矩陣包括若干個矩陣模塊，且每個矩陣模塊中包括兩個交換芯片。
[0012]優選的，所述風扇組模塊包括若干個風扇組，并且每個風扇組又包括兩個風扇;所述風扇組模塊與所述協控制模塊的風扇控制模塊直接相連。
[0013]優選的，所述電源包括若干個電源模塊;所述電源與所述協控制模塊的電源控制模塊直接相連。
[0014]本實用新型的一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構與現有技術相比具有的有益效果是:本實用新型在交換機線卡模塊上采用了兩級交換芯片架構，第一級采用傳統交換芯片實現基礎的交換功能;第二級采用CPLD芯片實現針對數據中心場景的交換功能的可迀移與可編程；即通過將第二級芯片由ASIC芯片替換為可編程的CPLD芯片，實現對交換機功能擴展的靈活編程，從而滿足數據中心場景下不斷更新的協議需求以及實現對用戶的投資保護。
【附圖說明】
[0015]附圖1為基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構的示意框圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參考附圖，對本實用新型所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構進一步詳細說明。
[0017]本實用新型所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，在交換機線卡模塊上采用了兩級交換芯片架構，其中第一級采用傳統交換芯片，實現基礎的交換功能;第二級采用CPLD芯片，實現針對數據中心場景的交換功能的可迀移與可編程。本實用新型基于CPLD技術以及兩級交換芯片線卡架構，通過將第二級芯片由ASIC芯片替換為可編程的CPLD芯片，實現對交換機功能擴展的靈活編程，從而滿足數據中心場景下不斷更新的協議需求以及實現對用戶的投資保護;適用于可編程交換機架構設計、靈活網絡構建與實現SDN(Software Defined Network，軟件定義網絡)控制等領域。
[0018]實施例1:
[0019]本實施例所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，如附圖1所示，其架構系統主要包括:主控制模塊、協控制模塊、線卡模塊、交換矩陣、風扇組模塊、電源、網絡接口以及編程調試接口；其中，所述主控制模塊包括交換機CPU，所述協控制模塊包括系統控制模塊CPU，所述線卡模塊包括線卡CPU、交換芯片和CPLD芯片(兩級交換芯片)，所述交換芯片與線卡CHJ交互，所述CPLD芯片與交換芯片交互;且兩者均與線卡模塊的線卡CPU相連；同時所述交換矩陣、網絡接口、編程調試接口均與線卡模塊連接通信，并且，所述風扇組模塊、電源均與所述協控制模塊相連，所述協控制模塊能夠控制所述風扇組模塊和電源。
[0020]本實施例所述框式交換機線卡架構中，如附圖1所示，所述主控制模塊還包括16GRAM內存、64G SSD固態硬盤、串行控制端口、雙USB端口、RJ45網絡管理端口以及PPS(PulsePer Second，每秒脈沖)時鐘輸入子模塊;其中，所述16G RAM內存、64G SSD固態硬盤、串行控制端口、雙USB端口、RJ45網絡管理端口、PPS時鐘輸入均與所述交換機CPU直接相連通信。并且，所述交換機CPU采用4核Intel處理器。
[0021]本實施例所述框式交換機線卡架構中，如附圖1所示，所述協控制模塊還包括設備管理模塊、數據管理模塊、機箱管理模塊、分擔監管任務模塊、風扇控制模塊、電源控制模塊功能模塊;其中，所述設備管理模塊、數據管理模塊、機箱管理模塊、分擔監管任務模塊、風扇控制模塊、電源控制模塊均與所述系統控制模塊CPU直接相連通信。并且，所述系統控制模塊CHJ采用雙核ARM架構處理器。
[0022]本實施例所述框式交換機線卡架構中，如附圖1所示，所述線卡模塊還包括交換芯片0-1與交換芯片0-2、CPLD芯片I與CPLD芯片2子模塊;其中，所述交換芯片0-1、交換芯片0-2分別與所述線卡CPU直接相連通信;CPLD芯片1、CPLD芯片2分別與交換芯片0-1、交換芯片0-2相連通信。
[0023]所述基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構中，所述交換矩陣包括若干個矩陣模塊，可以設置四個、六個或八個矩陣模塊，且每個矩陣模塊中包括兩個交換芯片。本實施例所述框式交換機線卡架構中，如附圖1所示，所述交換矩陣包括六個矩陣模塊，分別為:矩陣模塊1、矩陣模塊2、矩陣模塊3、矩陣模塊4、矩陣模塊5和矩陣模塊6;其中，所述矩陣模塊I包括交換芯片1-1與交換芯片1-2，矩陣模塊2包括交換芯片2-1與交換芯片2-2，矩陣模塊3包括交換芯片3-1與交換芯片3-2，矩陣模塊4包括交換芯片4-1與交換芯片4-2，矩陣模塊5包括交換芯片5-1與交換芯片5-2，矩陣模塊6包括交換芯片6-1與交換芯片6-2。
【主權項】
1.一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，其架構系統主要包括:主控制模塊、協控制模塊、線卡模塊、交換矩陣、風扇組模塊、電源、網絡接口以及編程調試接口；其中，所述主控制模塊包括交換機CPU，所述協控制模塊包括系統控制模塊CPU，所述線卡模塊包括線卡CPU、交換芯片和CPLD芯片，所述交換芯片與線卡CPU交互，所述CPLD芯片與交換芯片交互;并且所述交換機CPU與系統控制模塊CPU連接通信，且兩者均與線卡模塊的線卡CHJ相連;同時所述交換矩陣、網絡接口、編程調試接口均與線卡模塊連接通信，所述協控制模塊控制連接所述風扇組模塊和電源。2.根據權利要求1所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述主控制模塊還包括16G RAM內存、64G SSD固態硬盤、串行控制端口、雙USB端口、RJ45網絡管理端口以及PPS時鐘輸入子模塊;其中，所述16G RAM內存、64G SSD固態硬盤、串行控制端口、雙USB端口、RJ45網絡管理端口、PPS時鐘輸入均與所述交換機CPU直接相連通信。3.根據權利要求2所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述交換機CHJ采用4核Intel處理器。4.根據權利要求3所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述協控制模塊還包括設備管理模塊、數據管理模塊、機箱管理模塊、分擔監管任務模塊、風扇控制模塊、電源控制模塊功能模塊;其中，所述設備管理模塊、數據管理模塊、機箱管理模塊、分擔監管任務模塊、風扇控制模塊、電源控制模塊均與所述系統控制模塊CPU直接相連通信。5.根據權利要求4所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述系統控制模塊CHJ采用雙核ARM架構處理器。6.根據權利要求5所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述線卡模塊的交換芯片包括交換芯片0-1與交換芯片0-2，所述CPLD芯片包括CPLD芯片I與CPLD芯片2子模塊;其中，所述交換芯片0-1、交換芯片0-2分別與所述線卡CPU直接相連通信;所述CPLD芯片1、CPLD芯片2分別與交換芯片0-1、交換芯片0-2相連通信。7.根據權利要求6所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述交換矩陣包括若干個矩陣模塊，且每個矩陣模塊中包括兩個交換芯片。8.根據權利要求7所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述交換矩陣包括六個矩陣模塊，分別為:矩陣模塊1、矩陣模塊2、矩陣模塊3、矩陣模塊4、矩陣模塊5和矩陣模塊6;其中，所述矩陣模塊I包括交換芯片1-1與交換芯片1-2，矩陣模塊2包括交換芯片2-1與交換芯片2-2，矩陣模塊3包括交換芯片3-1與交換芯片3-2，矩陣模塊4包括交換芯片4-1與交換芯片4-2，矩陣模塊5包括交換芯片5-1與交換芯片5-2，矩陣模塊6包括交換芯片6-1與交換芯片6-2; 所述交換芯片1-1、交換芯片2-1、交換芯片3-1、交換芯片4-1、交換芯片5-1、交換芯片6-1均與線卡模塊的CPLD芯片I直接相連;所述交換芯片1-2、交換芯片2-2、交換芯片3-2、交換芯片4-2、交換芯片5-2、交換芯片6-2均與線卡模塊的CPLD芯片2直接相連。9.根據權利要求8所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述風扇組模塊包括若干個風扇組，并且每個風扇組又包括兩個風扇；所述風扇組模塊與所述協控制模塊的風扇控制模塊直接相連。10.根據權利要求9所述一種基于CPLD實現數據中心框式交換機線卡架構，其特征在于，所述電源包括若干個電源模塊;所述電源與所述協控制模塊的電源控制模塊直接相連。
【文檔編號】H04L12/933GK205566357SQ201620174340
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月8日
【發明人】郝鵬, 于治樓, 鄭亮
【申請人】浪潮集團有限公司