專利名稱：一種模塊化交換機及其進行數(shù)據(jù)交換的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于通信技術領域，特別涉及的一種模塊化交換機及其進行數(shù)據(jù)交換的方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中模塊化交換機一般包含交換機背板，交換業(yè)務模塊和管理模塊， 一種 典型的模塊化交換機架構如圖l所示。管理模塊包含Switch Fabric交換矩陣，CPU模塊 和管理通道，各交換業(yè)務模塊包含Switch交換單元，CPU模塊，和管理通道；Switch Fabric 交換矩陣實現(xiàn)各交換業(yè)務模塊之間的業(yè)務數(shù)據(jù)交換，Switch交換單元實現(xiàn)交換業(yè)務模塊內 的業(yè)務數(shù)據(jù)交換，以及和SwitchFabric交換矩陣進行業(yè)務數(shù)據(jù)交換，CPU模塊負責網(wǎng)絡協(xié) 議的管理和維護，管理通道接口實現(xiàn)管理模塊對各交換業(yè)務模塊進行管理。
模塊化交換機工作原理。當交換業(yè)務模塊內發(fā)生數(shù)據(jù)交換時，其Port(業(yè)務模塊 上的交換端口 )之間的數(shù)據(jù)通過交換業(yè)務模塊上的Switch直接完成業(yè)務數(shù)據(jù)交換，不需要 傳輸?shù)焦芾砟K的Switch Fabric上。而當發(fā)生跨交換業(yè)務模塊的數(shù)據(jù)交換時，比如交換 業(yè)務模塊1向交換業(yè)務模塊2發(fā)業(yè)務報文，業(yè)務報文從交換業(yè)務模塊1的Port進來，經(jīng)過 模塊1上的Switch轉發(fā)到管理模塊上的Switch Fabric,然后由Switch Fabric轉發(fā)到交 換業(yè)務模塊2的Switch,之后業(yè)務模塊2的Switch將數(shù)據(jù)轉發(fā)到自己的Port上。
如圖2所示，4個交換業(yè)務模塊的Switch分別與管理模塊的Switch Fabric交換 矩陣上的Sl， S2， S3， S4連接，這種模塊化交換機是典型的星型互連的交換機。
這種星型互連的模塊化交換機的缺點是管理模塊只負責各交換業(yè)務模塊間的業(yè) 務數(shù)據(jù)轉發(fā)和管理各交換業(yè)務模塊，功能比較單一，容易造成資源的浪費。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有模塊化交換機管理模塊功能比較單一，容易造成資源浪費的問題， 本發(fā)明實施例提供了一種模塊化交換機，包括交換機背板和至少兩個交換業(yè)務模塊，各交 換業(yè)務模塊上分別包括與其它交換業(yè)務模塊數(shù)量相同的數(shù)據(jù)通道接口 ，各交換業(yè)務模塊的 各數(shù)據(jù)通道接口與一個其它交換業(yè)務模塊的一個數(shù)據(jù)通道接口直接相連，且同一交換業(yè)務 模塊的各數(shù)據(jù)通道接口所連接的交換業(yè)務模塊彼此不同，數(shù)據(jù)通道接口之間的線路布設在 背板上。 同時本發(fā)明實施例還提供一種模塊化交換機進行數(shù)據(jù)交換的方法，通過第一交換 業(yè)務模塊的交換端口接收業(yè)務報文后，根據(jù)業(yè)務報文目的地址確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交 換端口為第二交換業(yè)務模塊的交換端口； 業(yè)務報文經(jīng)第一交換業(yè)務模塊的第一數(shù)據(jù)通道接口直接轉發(fā)到第二交換業(yè)務模
塊的第二數(shù)據(jù)通道接口 ，第一數(shù)據(jù)通道接口與第二數(shù)據(jù)通道接口直接相連； 業(yè)務報文由第二數(shù)據(jù)通道接口轉發(fā)到第二交換業(yè)務模塊的交換端口。 由上述本發(fā)明提供的具體實施方案可以看出，正是由于各交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口與一個其它交換業(yè)務模塊的一個數(shù)據(jù)通道接口直接相連，使得不再需要管理模塊避免了資源浪費。同時交換業(yè)務模塊既可以作為主管理模塊，對整機進行管理，又可以作為業(yè)務模塊，完成正常的交換業(yè)務，資源得到最大限度的利用。保留了分布式交換，集中式管理模式的模塊化交換機架構，管理軟件實現(xiàn)簡單；當管理主模塊出現(xiàn)故障時，任何一個交換業(yè)務模塊都可切換為主管理模塊，極大的提高了系統(tǒng)的可靠性。采用全網(wǎng)狀型互連結構，任意兩個交換業(yè)務模塊之間都有一個高速鏈路，任意兩個交換業(yè)務模塊之間進行業(yè)務報文交換時，可直接通過該高速鏈路進行，而不需要再經(jīng)過Switch Fabric交換矩陣，提高了交換效率。采用全網(wǎng)狀型互連結構，任意一個交換業(yè)務模塊出現(xiàn)故障時，不影響其它交換業(yè)務模塊的正常業(yè)務，同時帶寬保持不變，整機性能不會下降。


圖1為現(xiàn)有技術中模塊化交換機結構圖； 圖2為現(xiàn)有技術中模塊化交換機星型互聯(lián)結構圖； 圖3為本發(fā)明提供的第一實施例提供的模塊化交換機結構圖； 圖4為本發(fā)明提供的第一實施例提供的模塊化交換機全網(wǎng)狀型互聯(lián)結構圖； 圖5為本發(fā)明提供的第一實施例提供的包括交換單元的模塊化交換機結構圖； 圖6為本發(fā)明提供的第二實施例提供的方法流程圖。
具體實施例方式
為了去除專門的管理模塊后， 一種模塊化交換機還能完成正常的業(yè)務數(shù)據(jù)交換功能，本發(fā)明第一實施例為一種模塊化交換機，如圖3所示，模塊化交換機中設有背板ll，和背板11上插有交換業(yè)務模塊12、交換業(yè)務模塊13、交換業(yè)務模塊14和交換業(yè)務模塊15，交換業(yè)務模塊12包括數(shù)據(jù)通道接口 121、數(shù)據(jù)通道接口 122和數(shù)據(jù)通道接口 123，交換業(yè)務模塊13包括數(shù)據(jù)通道接口 131、數(shù)據(jù)通道接口 132和數(shù)據(jù)通道接口 133，交換業(yè)務模塊14包括數(shù)據(jù)通道接口 141、數(shù)據(jù)通道接口 142和數(shù)據(jù)通道接口 143，交換業(yè)務模塊15包括數(shù)據(jù)通道接口 151、數(shù)據(jù)通道接口 152和數(shù)據(jù)通道接口 153，其中數(shù)據(jù)通道接口 121與數(shù)據(jù)通道接口 151通過布設在背板上的線路直接相連，數(shù)據(jù)通道接口 122與數(shù)據(jù)通道接口 142通過布設在背板上的線路直接相連，數(shù)據(jù)通道接口 123與數(shù)據(jù)通道接口 131通過布設在背板上的線路直接相連，數(shù)據(jù)通道接口 132與數(shù)據(jù)通道接口 152通過布設在背板上的線路直接相連，數(shù)據(jù)通道接口 133與數(shù)據(jù)通道接口 141通過布設在背板上的線路直接相連，數(shù)據(jù)通道接口143與數(shù)據(jù)通道接口 153通過布設在背板上的線路直接相連，上面只是以4個交換業(yè)務模塊為例進行說明，當然交換業(yè)務模塊的數(shù)量也可以是2個、3個或5個，只需至少有2個交換業(yè)務模塊進行業(yè)務報文交換即可。各交換業(yè)務模塊上的數(shù)據(jù)通道接口，與其它交換業(yè)務模塊數(shù)量相同，例如有3個交換業(yè)務模塊則每個交換業(yè)務模塊上需要有2個數(shù)據(jù)通道接口 。如圖4所示，各交換業(yè)務模塊之間通過各數(shù)據(jù)通道接口與其它交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口一對一直接相連，且同一交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口所連接的交換業(yè)務模塊彼此不同，實現(xiàn)全網(wǎng)狀連接，即各交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口僅與一個其它交換業(yè)務模塊的一個數(shù)據(jù)通道接口直接相連。這樣由于不同交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口相互之間一對一直接相連，使得不再需要管理模塊的Switch Fabric也可實現(xiàn)業(yè)務報文轉發(fā)，進而避免了資源浪費。 如圖5所示的模塊化交換機包括交換單元，與圖3中的模塊化交換機不同之處在于，交換業(yè)務模塊12上還包括交換單元120，數(shù)據(jù)通道接口 121、數(shù)據(jù)通道接口 122、數(shù)據(jù)通道接口 123位于交換單元120上，交換業(yè)務模塊12上還包括位于管理通道單元124，管理通道單元124上包括管理通道接口 125、管理通道接口 126和管理通道接口 127，管理通道單元124通過PCI總線與交換業(yè)務模塊12上的CPU模塊128相連，CPU模塊128與交換單元120相連，交換業(yè)務模塊12還包括交換端口 129與交換單元120相連，交換端口 129用于收發(fā)業(yè)務報文。交換業(yè)務模塊13上還包括交換單元130，交換單元130實現(xiàn)與其它交換業(yè)務模塊進行業(yè)務數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)通道接口 131、數(shù)據(jù)通道接口 132、數(shù)據(jù)通道接口 133位于交換單元130上，交換業(yè)務模塊13上還包括管理通道單元134，管理通道單元134上包括管理通道接口 135、管理通道接口 136和管理通道接口 137，管理通道單元134通過PCI總線與交換業(yè)務模塊13上的CPU模塊138相連，CPU模塊138與交換單元130相連，交換業(yè)務模塊13還包括交換端口 139與交換單元130相連，交換端口 139用于收發(fā)業(yè)務報文。交換業(yè)務模塊14上還包括交換單元140，交換單元140實現(xiàn)與其它交換業(yè)務模塊進行業(yè)務數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)通道接口 141、數(shù)據(jù)通道接口 142、數(shù)據(jù)通道接口 143位于交換單元140上，交換業(yè)務模塊14上還包括管理通道單元144，管理通道單元144上包括管理通道接口 145、管理通道接口 146和管理通道接口 147，管理通道單元144通過PCI總線與交換業(yè)務模塊14上的CPU模塊148相連，CPU模塊148與交換單元140相連，交換業(yè)務模塊14還包括交換端口 149與交換單元140相連，交換端口 149用于收發(fā)業(yè)務報文。交換業(yè)務模塊15上還包括交換單元150，交換單元150實現(xiàn)與其它交換業(yè)務模塊進行業(yè)務數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)通道接口151、數(shù)據(jù)通道接口 152、數(shù)據(jù)通道接口 153位于交換單元150上，交換業(yè)務模塊15上還包括管理通道單元154，管理通道單元154上包括管理通道接口 155、管理通道接口 156和管理通道接口 157，管理通道單元154通過PCI總線與交換業(yè)務模塊15上的CPU模塊158相連，CPU模塊158與交換單元150相連，交換業(yè)務模塊15還包括交換端口 159與交換單元150相連，交換端口 159用于收發(fā)業(yè)務報文。其中管理通道接口 125與管理通道接口 155通過布設在背板上的線路直接相連，管理通道接口 126與管理通道接口 146通過布設在背板上的線路直接相連，管理通道接口 127與管理通道接口 135通過布設在背板上的線路直接相連，管理通道接口 136與管理通道接口 156通過布設在背板上的線路直接相連，管理通道接口 137與管理通道接口 145通過布設在背板上的線路直接相連，管理通道接口 147與管理通道接口 157通過布設在背板上的線路直接相連。 本發(fā)明第二實施例為一種模塊化交換機進行數(shù)據(jù)交換的方法，并以圖5中的交換業(yè)務模塊12向交換業(yè)務模塊13發(fā)送業(yè)務報文為例進行說明，方法流程如圖6所示，包括
步驟101 :通過交換業(yè)務模塊12的交換端口 129接收業(yè)務報文。
步驟102 :根據(jù)業(yè)務報文目的地址確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為交換業(yè)務模塊13的交換端口 139。 步驟103 :選定數(shù)據(jù)通道接口 123業(yè)務報文將直接轉發(fā)到數(shù)據(jù)通道接口 131。
步驟104 :業(yè)務報文由數(shù)據(jù)通道接口 131轉發(fā)到交換業(yè)務模塊的交換端口 139。
其中，步驟101中，交換業(yè)務模塊12是通過交換端口 129接收業(yè)務報文，交換端口129的數(shù)量可以是一個也可以是多個，不論數(shù)量是一個還是多個，均用于接收外部發(fā)送過來
6的業(yè)務報文。 其中，步驟102中，根據(jù)業(yè)務報文目的地址為192. 168.51. l，可以確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為交換端口 139，交換單元120將業(yè)務報文轉發(fā)到數(shù)據(jù)通道接口123。其中，接收的業(yè)務報文可以是網(wǎng)絡層業(yè)務報文也可以是數(shù)據(jù)鏈路層業(yè)務報文，首先對接收的業(yè)務報文為網(wǎng)絡層業(yè)務報文進行說明，業(yè)務報文源地址為192. 168.61. l，交換單元120向CPU模塊128發(fā)送目的交換端口查詢請求，該查詢請求中攜帶業(yè)務報文目的地址192. 168. 51. l，若交換業(yè)務模塊12被設置為對其它交換業(yè)務模塊(交換業(yè)務模塊12、交換業(yè)務模塊13和交換業(yè)務模塊14)進行管理的管理模塊，則CPU模塊128直接調用路由表，并根據(jù)業(yè)務報文目的地址192. 168. 51. 1確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為交換端口 139，否則CPU模塊129通過管理通道接口 126直接向被設置為管理模塊的交換業(yè)務模塊14的管理通道接口 146轉發(fā)查詢請求，并轉發(fā)到CPU模塊148 (CPU模塊148為被設置為管理模塊的交換業(yè)務模塊14的CPU模塊)，CPU模塊148調用路由表，并根據(jù)業(yè)務報文目的地址192. 168. 51. l確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為交換端口 139。接下來對接收的業(yè)務報文為數(shù)據(jù)鏈路層業(yè)務報文進行說明，業(yè)務報文源地址為192. 168. 51. 2，通過交換端口 129接收業(yè)務報文后，交換單元120根據(jù)業(yè)務報文目的地址192. 168. 51. 1直接確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為交換端口 139。 步驟103中，確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為交換端口 139后，從數(shù)據(jù)通道接口 121、數(shù)據(jù)通道接口 122和數(shù)據(jù)通道接口 123中，選定數(shù)據(jù)通道接口 123業(yè)務報文將直接轉發(fā)到數(shù)據(jù)通道接口 131，由此可見，在本實施例中，不需管理模塊，同樣可以實現(xiàn)對業(yè)務報文的轉發(fā)。 步驟104中，業(yè)務報文轉發(fā)到交換業(yè)務模塊的交換端口 139后，就可以通過交換端口 139向外發(fā)送業(yè)務報文。在實際應用中交換端口 139的數(shù)量可以是一個也可以是多個，不論數(shù)量是一個還是多個，均用于向外部發(fā)送業(yè)務報文。交換端口 129和交換端口 139的功能可以互換，即當交換業(yè)務模塊13向交換業(yè)務模塊12發(fā)送業(yè)務報文時，交換端口 139為接收外部業(yè)務數(shù)據(jù)的交換端口，交換端口 129為向外部發(fā)送業(yè)務數(shù)據(jù)的交換端口。
以交換業(yè)務模塊12被設置為管理模塊為例，若交換業(yè)務模塊12出現(xiàn)故障時，將交換業(yè)務模塊13設置為管理模塊，當然也可以將交換業(yè)務模塊14或交換業(yè)務模塊15設置為管理模塊。 顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
一種模塊化交換機，其特征在于，包括交換機背板和至少兩個交換業(yè)務模塊，各交換業(yè)務模塊上分別包括與其它交換業(yè)務模塊數(shù)量相同的數(shù)據(jù)通道接口，各交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口與一個其它交換業(yè)務模塊的一個數(shù)據(jù)通道接口直接相連，且同一交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口所連接的交換業(yè)務模塊彼此不同，數(shù)據(jù)通道接口之間的線路布設在背板上。
2. 如權利要求1所述的模塊化交換機，其特征在于，各交換業(yè)務模塊上分別包括實現(xiàn) 與其它交換業(yè)務模塊進行業(yè)務數(shù)據(jù)交換的交換單元，交換單元上包括與其它交換業(yè)務模塊 數(shù)量相同的數(shù)據(jù)通道接口。
3. 如權利要求2所述的模塊化交換機，其特征在于，各交換業(yè)務模塊上還分別包括與 其它交換業(yè)務模塊數(shù)量相同的管理通道接口 ，各交換業(yè)務模塊的各管理通道接口與一個其 它交換業(yè)務模塊的一個管理通道接口直接相連，管理通道接口之間的線路布設在背板上。
4. 如權利要求3所述的模塊化交換機，其特征在于，交換業(yè)務模塊還包括用于收發(fā)業(yè) 務報文的交換端口 ，交換端口與交換單元相連，管理通道接口位于管理通道單元上，管理通 道單元與交換業(yè)務模塊上的CPU模塊相連，CPU模塊與其所在交換業(yè)務模塊上交換單元相 連。
5. 如權利要求1所述的模塊化交換機，其特征在于，交換業(yè)務模塊數(shù)量不大于四個。
6. —種模塊化交換機進行數(shù)據(jù)交換的方法，其特征在于，通過第一交換業(yè)務模塊的交 換端口接收業(yè)務報文后，根據(jù)業(yè)務報文目的地址確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為第二 交換業(yè)務模塊的交換端口；業(yè)務報文經(jīng)第一交換業(yè)務模塊的第一數(shù)據(jù)通道接口直接轉發(fā)到第二交換業(yè)務模塊的 第二數(shù)據(jù)通道接口 ，第一數(shù)據(jù)通道接口與第二數(shù)據(jù)通道接口直接相連； 業(yè)務報文由第二數(shù)據(jù)通道接口轉發(fā)到第二交換業(yè)務模塊的交換端口。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)業(yè)務報文目的地址確定業(yè)務報文轉發(fā) 的目的交換端口為第二交換業(yè)務模塊的交換端口后，第一交換業(yè)務模塊的交換單元將業(yè)務 報文轉發(fā)到第一交換業(yè)務模塊的第一數(shù)據(jù)通道接口 。
8. 如權利要求6所述的方法，其特征在于，接收的業(yè)務報文為網(wǎng)絡層業(yè)務報文，第一交 換業(yè)務模塊的交換單元向第一交換業(yè)務模塊的CPU模塊發(fā)送目的交換端口查詢請求，查詢 請求中攜帶業(yè)務報文目的地址，若第一交換業(yè)務模塊被設置為對其它交換業(yè)務模塊進行管 理的管理模塊，則第一交換業(yè)務模塊的CPU模塊調用路由表，并根據(jù)業(yè)務報文目的地址確 定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為第二交換業(yè)務模塊的交換端口 ，否則第一交換業(yè)務模塊 的CPU模塊通過第一交換業(yè)務模塊的管理通道接口直接向被設置為管理模塊的交換業(yè)務 模塊的管理通道接口轉發(fā)查詢請求，第一交換業(yè)務模塊的管理通道接口與被設置為管理模 塊的交換業(yè)務模塊的管理通道接口直接相連，并轉發(fā)到被設置為管理模塊的交換業(yè)務模塊 的CPU模塊，被設置為管理模塊的交換業(yè)務模塊的CPU模塊調用路由表，并根據(jù)業(yè)務報文目 的地址確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為第二交換業(yè)務模塊的交換端口 。
9. 如權利要求6所述的方法，其特征在于，接收的業(yè)務報文為數(shù)據(jù)鏈路層業(yè)務報文，通 過第一交換業(yè)務模塊的交換端口接收業(yè)務報文后，第一交換業(yè)務模塊的交換單元根據(jù)業(yè)務 報文目的地址確定業(yè)務報文轉發(fā)的目的交換端口為第二交換業(yè)務模塊的交換端口 。
10. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，當被設置為管理模塊的交換業(yè)務模塊出現(xiàn)故障時，將一個未被設置為管理模塊的交換業(yè)務模塊設置為管理模塊。
全文摘要
為了解決現(xiàn)有模塊化交換機管理模塊功能比較單一，容易造成資源浪費的問題，本發(fā)明公開了一種模塊化交換機及其進行數(shù)據(jù)交換的方法，其中模塊化交換機，包括交換機背板和至少兩個交換業(yè)務模塊，各交換業(yè)務模塊上分別包括與其它交換業(yè)務模塊數(shù)量相同的數(shù)據(jù)通道接口，各交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口與一個其它交換業(yè)務模塊的一個數(shù)據(jù)通道接口直接相連，且同一交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口所連接的交換業(yè)務模塊彼此不同，數(shù)據(jù)通道接口之間的線路布設在背板上，由于各交換業(yè)務模塊的各數(shù)據(jù)通道接口與一個其它交換業(yè)務模塊的一個數(shù)據(jù)通道接口直接相連，使得不再需要管理模塊避免了資源浪費。
文檔編號H04L12/56GK101695040SQ200910175178
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權日2009年10月20日
發(fā)明者袁智榮 申請人:福建星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡有限公司;