專利名稱：具有多種VLAN模式的MoCA頭端的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于網(wǎng)絡通信及廣播電視技術領域，涉及一種MoCA(MultimediaoverCoax Alliance，同軸電纜多媒體聯(lián)盟)頭端，特別是一種作為接入設備的具有多種VLAN模式的MoCA頭端。
背景技術：
MoCA技術作為一種寬帶網(wǎng)絡接入技術，利用已有的同軸電纜實現(xiàn)高速率、高可靠性的接入和網(wǎng)絡傳輸，而無需做任何調(diào)整，相比xDSL、以太網(wǎng)等具有優(yōu)勢，已被越來越多的廣電運營商所運用，隨著三網(wǎng)融合的推進，越來越多的廣電運營商將從起初只提供單一上網(wǎng)業(yè)務，逐漸開始增加IPTV、IPCAM等互動點播業(yè)務。VLAN (Virtual Local Area Network,虛擬局域網(wǎng))是一種將局域網(wǎng)設備從邏輯上劃分成一個個網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術。802.1Q是IEEE頒布的VLAN標準，它通過將VLAN ID封裝在數(shù)據(jù)幀中，使得數(shù)據(jù)幀在跨越不同設備時也能保留VLAN信息。不同廠家的網(wǎng)絡設備只要支持802.1Q，VLAN就可以跨越不同的網(wǎng)絡設備，實現(xiàn)統(tǒng)一劃
分和管理。目前大多電信、廣電運營商利用VLAN的這個優(yōu)點把不同的業(yè)務打上不同的VLAN標簽，并使用VLAN字段中802.1P優(yōu)先級位，即CoS (Class of Service，以太網(wǎng)的服務類別/業(yè)務等級)，使不同的業(yè)務具有不同的優(yōu)先級，在整個傳輸過程中具有較高的QoS(Qualityof Service即網(wǎng)絡服務質(zhì)量，是網(wǎng)絡的一種安全機制，用來解決網(wǎng)絡延遲和阻塞等問題的一種技術)保證，以達到最佳的傳 輸性能。而目前的MoCA系統(tǒng),實為MoCA的另一個技術，即c.LINK-Access，是從MoCA家庭網(wǎng)絡技術演變過來的一種技術。對于單端口終端，它不支持在數(shù)據(jù)包中打上VLAN標簽，也不支持VLAN標簽的剝離；對于多端口終端，它不支持VLAN數(shù)據(jù)包的完全透傳，因此不能滿足廣電運營商的需求。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種具有多種VLAN模式的MoCA頭端，使其適用于廣電網(wǎng)絡上的各種終端。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的具有多種VLAN模式的MoCA頭端包括MoCA主芯片、CPU 和 PHY 芯片，其中 CPU 與 PHY 芯片通過 Mil (Medium Independent Interface，媒體獨立接口，IEEE-802.3定義的以太網(wǎng)行業(yè)標準，包括一個數(shù)據(jù)接口以及一個MAC和PHY之間的管理接口)相連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)，MoCA主芯片和CPU之間采用PCI接口連接，CPU中運行的內(nèi)核采用PCI驅(qū)動訪問控制MoCA主芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)，應用PCI驅(qū)動中的sk_bufT結構體傳遞數(shù)據(jù)包，基于MAC模式下，c.LINK驅(qū)動程序的PCI驅(qū)動部分對上下行數(shù)據(jù)包進行處理，并根據(jù)用戶應用程序發(fā)送到c.LINK驅(qū)動中的VLAN信息表進行分析，判斷收到的上下行數(shù)據(jù)包中的用戶設備的MAC地址在VLAN信息表中所映射的VLAN ID，進行相關的去除及添加VLAN的操作。[0007]本實用新型的具有多種VLAN模式的MoCA頭端，具有基于MAC地址、終端端口、終端混用等多種VLAN模式，又擴展為基于終端的MAC地址、用戶設備(如電腦、機頂盒等)的MAC地址及MAC地址段(MAC段綁定)的VLAN綁定模式?？赏ㄟ^telnet、web、SNMP等管理方式遠程配置VLAN模式的相關參數(shù)，使得整個MoCA頭端具有VLAN處理功能，適用于目前廣電網(wǎng)絡上的單端口終端網(wǎng)絡、可管理多端口終端網(wǎng)絡，或單端口與可管理多端口終端混用的網(wǎng)絡，解決了不同時期的多種MoCA終端并存于同一網(wǎng)絡的問題，滿足廣電用戶多業(yè)務的運用需求。

附圖1是本實用新型 的具有多種VLAN模式的MoCA頭端的硬件框圖；附圖2是本實用新型MoCA頭端的下行數(shù)據(jù)包處理流程圖；附圖3是本實用新型MoCA頭端的上行數(shù)據(jù)包處理流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型的具有多種VLAN模式的MoCA頭端進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。如圖1所示，CPU與PHY芯片通過MII相連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)，MoCA主芯片和CPU之間采用PCI接口連接，CPU中運行的內(nèi)核采用PCI驅(qū)動訪問控制MoCA主芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)，應用PCI驅(qū)動中的sk_buff結構體傳遞數(shù)據(jù)包,sk_buff是Linux在其協(xié)議棧里傳送的結構體，里面包含了各層協(xié)議的頭部，諸如ethernet, ip, tcp, udp等，同時也包含了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中的源地址和目的地址等信息?；贛AC的VLAN模式，是一種按照終端或用戶設備的MAC地址來配置端口不可管理的MoCA頭端VLAN的方式。設置此模式時，只需配置MAC地址和VLANID號的映射關系，這些數(shù)據(jù)存于上層應用和底層驅(qū)動的數(shù)據(jù)庫即VLAN信息表中，當有數(shù)據(jù)包轉發(fā)時，在VLAN信息表中查找相應的MAC地址信息，然后找出相關的VLAN ID進行處理。此模式既支持MoCA頭端下每個終端配置相同的VLAN，又可支持配置不同的VLAN，并且支持配置一個MoCA終端下多個用戶設備的MAC地址，實現(xiàn)多個設備劃分為不同的VLAN，從而支持多業(yè)務的開展。當只把相應的終端MAC地址添加進VLAN表中時，這個終端下所有的用戶設備均按照這個VLANID進行數(shù)據(jù)轉發(fā)；當既配置了終端的MAC，又配置了用戶設備的MAC時，用戶設備的MAC具有高優(yōu)先級。另外，MAC模式擴展出支持基于MAC地址段的配置功能，可直接采用MAC地址的廠家標示(MAC地址的前3位)配置VLAN，除MAC段和另外單獨配置的MAC外，其他設備可自動劃分到一個VLAN組里面，避免了在實際運用中基于終端MAC或設備MAC繁瑣的配置?；诮K端端口的VLAN模式，在MoCA頭端上實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)包的轉發(fā)，包括了帶有VLAN tag的數(shù)據(jù)包，VLAN剝離與添加在MoCA頭端交換機芯片上實現(xiàn)，此種模式支持端口可管理的MoCA終端。MAC地址和端口混合的VLAN模式，是同時兼容上述兩種VLAN方式的模式，他既支持普通單端口等端口不可管理的終端，又支持端口可管理的終端。當終端MAC或用戶設備MAC已被添加進VLAN信息表時，適用于單端口等端口不可管理和端口可管理的多端口終端混合使用的網(wǎng)絡?；贛AC模式下，在c.LINK驅(qū)動程序的PCI驅(qū)動部分對上下行數(shù)據(jù)包進行處理，并根據(jù)用戶應用程序發(fā)送到c.LINK驅(qū)動中的VLAN信息表進行分析，判斷收到的上行或下行數(shù)據(jù)包中的用戶設備的MAC地址在VLAN信息表中所映射的VLAN ID,進行相關的去除及添加VLAN的操作。如圖2所示，對于下行數(shù)據(jù)包，c.LINK驅(qū)動收到數(shù)據(jù)包后的處理流程如下:1、判斷是否有VLAN，如果沒有直接轉發(fā)；2、如果有VLAN，判斷配置的VLAN模式為哪種模式；3、如果為端口模式，不做關于VLAN的處理，直接轉發(fā)；4、如果為MAC模式或MAC綁定模式，刪除數(shù)據(jù)包中的VLAN字段，再轉發(fā)數(shù)據(jù)；5、如果為混合模式，數(shù)據(jù)包處理流程如下:(I)獲取數(shù)據(jù)包的目的MAC地址和轉發(fā)此數(shù)據(jù)包的MoCA終端的MAC地址；(2)判斷目的MAC或MoCA終端的MAC地址是否在VLAN信息表中；(3)如果在，刪除數(shù)據(jù)包中的VLAN字段，再轉發(fā)數(shù)據(jù)；(4)如果在VLAN信息表中沒有，可認定此數(shù)據(jù)包為發(fā)往端口可管理終端的，在MoCA頭端中不做VLAN處理直接轉發(fā)。如圖3所示，對于上行數(shù)據(jù)包，c.LINK驅(qū)動收到數(shù)據(jù)包后的處理流程如下:1、判斷配置的VLAN模式為哪種模式；2、如果為端口模式，不做關于VLAN的處理，直接轉發(fā)；3、如果為MAC模式或混合模式，處理流程如下:(I)獲取數(shù)據(jù)包的源MAC地址和轉發(fā)此數(shù)據(jù)包的MoCA終端的MAC地址；(2)在VLAN信息表中查找MAC地址，以所對應的VLAN ID作為數(shù)據(jù)包的VLAN ；(3)在數(shù)據(jù)包中添加此VLAN ID及優(yōu)先級，再轉發(fā)數(shù)據(jù)；(4)如果在VLAN信息表中沒有找到相關信息，可認定這個終端下的設備沒有添加進VLAN表，不做處理直接轉發(fā)；4、如果為MAC綁定模式，數(shù)據(jù)包處理流程如下:(I)獲取數(shù)據(jù)包的源MAC地址和轉發(fā)此數(shù)據(jù)包的MoCA終端的MAC地址；(2)在VLAN信息表中找出MAC所對應的VLAN ID作為數(shù)據(jù)包的VLAN ；(3)如果找到，通過處理skb，添加此VLAN ID及優(yōu)先級，再轉發(fā)數(shù)據(jù)；(4)如果沒有找到，以配置的除上述三種MAC地址以外的默認VLAN ID進行在數(shù)據(jù)包中添加VLAN ；(5)如果沒有配置默認VLAN，直接轉發(fā)數(shù)據(jù)。上述實施例不以任何方式限制本實用新型，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本 實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種具有支持MAC、終端端口等多種VLAN模式的MoCA頭端，其特征在于:包括MoCA主芯片、 CPU和PHY芯片，CPU與PHY芯片通過MII相連接，MoCA主芯片和CPU之間采用PCI接口連接。
專利摘要本實用新型公開了一種具有多種VLAN模式的MoCA頭端，包括MoCA主芯片、CPU和PHY芯片，CPU與PHY芯片通過MII相連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)，MoCA主芯片和CPU之間采用PCI接口連接，CPU中運行的內(nèi)核采用PCI驅(qū)動訪問控制MoCA主芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)，應用PCI驅(qū)動中的sk_buff結構體傳遞數(shù)據(jù)包；該頭端具有VLAN處理功能，適用于目前廣電網(wǎng)絡上的單端口終端網(wǎng)絡、可管理多端口終端網(wǎng)絡，或單端口與可管理多端口終端混用的網(wǎng)絡，解決了不同時期的多種MoCA終端并存于同一網(wǎng)絡的問題，滿足廣電用戶多業(yè)務的運用需求。
文檔編號H04L12/02GK203151533SQ20122042955
公開日2013年8月21日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權日2012年8月28日
發(fā)明者王振洪, 馬曉東, 陳小星, 朱曉峰, 冷健, 黃超 申請人:江蘇億通高科技股份有限公司