交换机结构.pdf

微型机与应用 年第 期 通常所说的 三网合一 或 统一网络 是将语音通信 网络 视频通信网络及数据通信网络汇集到统一的 网 络 在这种统一的 网络中 交换机和路由器是网络互 连的核心设备 本文从硬件体系结构的选择 交换机的组 成框架 驱动程序的设计等方面来分析快速以太网交换 机硬件的设计和实现 交换机硬件体系结构的选择 传统的交换机体系结构采用的是交叉矩阵或共享式 存储器 但在实际运行中性能都不太理想 交叉矩阵结构 引入了难以管理的延迟 抖动和争用 影响了 组播等 应用的性能 其缺陷主要表现在 对基于端口的存储器 利用不充分 存储器在所有的端口中 间静态分配 无论它们是一直活动的 还是只在给定时间里需要存储器 缓 冲区都会在一个数据突发期内很快用 光 从而导致不必要的数据重传 网络交换芯片作为核心结构 如图 5 查看队 列的读写指针并直接读写缓冲区中的内容 可监听任一端口的数据包 在监听模式下工作 时 交换引擎会将所收到发往某一被监听端口的所有包 都同时发给 物理层芯片与其它部分 物理层芯片可定义电气信号 符号 线的状态和时钟 要求 数据编码和数据传输所用的连接器 以太网使用曼 彻斯特的编码方式来传递数据 媒体无关性接口38 5和 媒体相关性接口386 5提供对4 0A B C 0 DE 0A F G0 H I C H 4等 在 一 个 芯 片 上 集 成 了 J KJ 路的物理层收发器 信号整形 数字自适应均衡 和时钟恢复 含有 个独立的 全双工端口 每4个芯片均 包含了所有的物理层接口逻辑 基于4 7 的2 L类的无屏蔽的双绞线 通过变压器电磁过滤 连接物理层设备和 M L连 接器 在L类双绞线上接收4HH1 6 4922看门狗3复位5电路用于故障的自动恢复 用来监 视电源状态并在到达阀值时自动复位 最小复位时间为 2L D OPP0 Q R 5 包括一些相关的例程和各种设备的驱动程 序 用来给实时操作系统3 H GA P G R S1 A 5提供一个接口 使其具有对底层硬件设备进行驱动 的能力 图2解释了所包含的部分3包括各种独立或依靠 硬件的部分5 例程由一系列 语言和汇编语言组 成 可以通过建立或修改模板 文件而生成 其主要功 能有 对网络设备初 始 化 初 始 化 6 78 串 口 设 备 参 数 中断控制器 内部时钟 各种数据结构 寄存器和相关 变量的定义及初始化 初始化 6 78和串口设备参数包括中断控制 器驱动程序来处理各种中断 时钟驱动程序使用内部T 指针来更改时戳 初始化 总线及连接的设备 包括将 映射到内存区等 通过启动 驱动程序 扫描 总线 发现并标识连接的设备 在驱动程序的配合下 上层应用程序的开发可保持 硬件的无关性 结束语 以快速以太网交换机为基础 千兆以太网的设计只 需要相应的硬件升级3更换硬件交换芯片和管理芯片等5 和极小的软件修改 提高了代码可重用性 最大限度地屏 蔽了硬件的差异 通过扩充第三层路由交换功能可实现主 干网交换机的功能 网络互连产品的国产化对我国信息网络的建设及 民族工业的发展 国家的安全以及我国科技水平的提高 均有极大的推动作用 参考文献 4UG D G S1 A V 0 D0 1 W1 TOGD V4XXY 9UG D G S1 A VNZU0 Q1 0R AA W1 TOGD V4XXY 2 8 G V 822 YJ4 4 S 6 1T HGH 0 Y949 7D D G D K 1 0 0HH 0 4 4 4 1 J G 1G0 4V S G0 4V V4XXX LN Z F