專利名稱：實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)架式系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的機(jī)架式設(shè)備，業(yè)務(wù)在線卡內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)，或是采用開銷16個(gè)字節(jié)的封裝，使得交換到主交換卡的業(yè)務(wù)包攜帶線卡上的信息，在主交換卡上進(jìn)行交換，開銷比較大，對(duì)帶寬造成了一定的浪費(fèi)。而且僅能在同一廠商同一系列的交換芯片之間直接實(shí)現(xiàn)，對(duì)系統(tǒng)方案的選型有很大的局限性。目前大部分廠商使用的是BroadCom的交換芯片，基于目前的技術(shù)平臺(tái)以及向前兼容和向后擴(kuò)展的考慮，需要定義一種新的協(xié)議以便實(shí)現(xiàn)跨板卡的交換。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種能解決兼容不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式的線卡、主交換卡直接的堆疊互通的實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，該方法定義一種私有背板互聯(lián) 協(xié)議US1-Tag，線卡的前面板端口收到的包在送到背板時(shí)進(jìn)行US1-Tag的封裝，利用所定義的封裝頭US1-Tag攜帶的信息，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的跨板卡轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)架式設(shè)備上線卡和主交換卡包封裝的靈活兼容。所述US1-Tag從報(bào)文的初始字節(jié)頭處開始封裝，在封裝的12字節(jié)US1-Tag字段中，每個(gè)Bit位有特定的含義，US1-Tag中最高位是95位，最低位以O(shè)位表示。所述封裝頭US1-Tag兼容主流交換芯片私有的Higig/Higig+格式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的字段，并合理利用保留字段或者復(fù)用不常用字段來(lái)定義私有功能。所述私有功能包括:組播功能、鏡像功能、ACL功能、Trunk功能、三層路由功能、VLAN翻譯功能及MPLS功能。所述線卡為Broadcom交換芯片，主交換卡采用XGS系列芯片，線卡的前面板端口接收到數(shù)據(jù)報(bào)文，本線卡內(nèi)部的業(yè)務(wù)直接轉(zhuǎn)發(fā)到線卡上的目的端口，需要跨板卡的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到HG 口上，HG 口通過(guò)背板和主控的HG端口連接，遵從Higig/Higig+協(xié)議，攜帶必要的交換信息，完成業(yè)務(wù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。所述線卡為網(wǎng)絡(luò)處理器、多核或FPGA線卡，線卡的前面板端口接收到數(shù)據(jù)報(bào)文，本線卡內(nèi)部的業(yè)務(wù)直接轉(zhuǎn)發(fā)到線卡上的目的端口，需要跨板卡的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)至背板，經(jīng)過(guò)NP、多核或FPGA處理后，添加US1-Tag頭部，在主交換卡上轉(zhuǎn)發(fā)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，該方法設(shè)計(jì)了一種全新的背板互聯(lián)協(xié)議US1-TagdJniversal System Interconnection),兼容Higig/Higig+互聯(lián)協(xié)議，并對(duì)其未能滿足的功能進(jìn)行了擴(kuò)展。通過(guò)該協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)和兼容通過(guò)多種主流技術(shù)(包括網(wǎng)絡(luò)處理器、多核處理器、交換芯片、FPGA)完成系統(tǒng)功能的線卡和主交換卡之間的堆疊、交換和互通。


圖1為本發(fā)明中的報(bào)文封裝結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明中的系統(tǒng)邏輯框圖；圖3為本發(fā)明中的業(yè)務(wù)包經(jīng)過(guò)背板的流程圖。
具體實(shí)施例方式系統(tǒng)模型采用Broadcom交換芯片、NP (Network Processer,網(wǎng)絡(luò)處理器)、多核或FPGA作為線卡，主交換卡采用XGS系列芯片，該方法定義一種私有背板互聯(lián)協(xié)議US1-Tag(Universal System Interconnection),線卡的前面板端口收到的包在送到背板時(shí)進(jìn)行US1-Tag的封裝，利用本發(fā)明定義的封裝頭US1-Tag攜帶的信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互通，并且實(shí)現(xiàn)所有系統(tǒng)功能。US1-Tag從報(bào)文的初始字節(jié)頭處開始封裝，在封裝的12字節(jié)US1-Tag字段中，每個(gè)Bit位有特定的含義， US1-Tag中最高位是95位，最低位以O(shè)位表示。如圖1所示報(bào)文封裝結(jié)構(gòu)圖。其中:95-88位為US1-Tag起始標(biāo)識(shí)符，表示以該數(shù)值開始的包按US1-Tag約定的含義來(lái)解析；87-86位為格式標(biāo)識(shí)位，可以定義多種私有頭類型，復(fù)用12字節(jié)的各位含義。本說(shuō)明使用的該類型為1，表示本文定義的私有類型；85位為擁塞標(biāo)志位的高位；84-82位為可擴(kuò)展的頭部長(zhǎng)度。當(dāng)覺得12字節(jié)不夠使用可擴(kuò)展頭部，每個(gè)值代表擴(kuò)展4字節(jié)；81可復(fù)用的位。源虛擬端口(VP)的最高位或TM功能使用；80可復(fù)用的位。目的虛擬端口(VP)的最高位或TM功能使用；79-77VLAN的優(yōu)先級(jí)；76CFI 位；75-64
VLAN 值；63-59機(jī)架上的所有芯片都可指定標(biāo)識(shí)號(hào)。表示收到包源端口所在的芯片指示號(hào);58-56報(bào)文類型0，指定到CPU的包；1:已知單播包；2:廣播和未知單播包；3:二
層組播；4:三層組播；55-54端口過(guò)濾模式:用于處理組播查找失敗是洪泛或丟棄；53-48收到包的源端口號(hào)；47-43目的端口號(hào)(單播)或是組播序號(hào)(組播)；42-40COS功能需要的內(nèi)部?jī)?yōu)先級(jí)；39-38指示接下來(lái)四個(gè)字節(jié)的含義。一般為O ;37指示擁塞指示位的低位；36-32目標(biāo)芯片標(biāo)識(shí)號(hào)；31-30可復(fù)用的位。源虛擬端口(VP)的次高2位(第11，10位)或TM功能使用；
29-28可復(fù)用的位。目標(biāo)虛擬端口(VP)的次高2位(第11，10位)或TM功能使用；27標(biāo)識(shí)端口收到包時(shí)是否帶TAG；26該報(bào)文做鏡像；25鏡像已經(jīng)完成；24鏡像功能標(biāo)識(shí)位；23源芯片標(biāo)識(shí)號(hào)的第5位；22目的芯片標(biāo)識(shí)號(hào)的第5位；21三層交換標(biāo)識(shí)位，表示該 報(bào)文經(jīng)三層交換；20可復(fù)用的位。表示私有功能的復(fù)用類型，O表示用作虛擬端口功能(VP)這時(shí)可復(fù)用位攜帶和VP相關(guān)的信息供實(shí)現(xiàn)二層MPLS功能或其他虛擬端口的應(yīng)用。I表示其他功能的使用(如TM功能)；19-10可復(fù)用的位。表示源VP的低十位；9-0可復(fù)用的位。表示目的VP的低十位。本發(fā)明的封裝頭US1-Tag需要兼容主流交換芯片(即Broadcom交換芯片)私有的Higig/Higig+格式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的字段，并合理利用其保留字段或者復(fù)用不常用字段來(lái)定義私有功能。兼容交換芯片中需要的字段(交換、鏡像、組播、L3、Trunk等)以便交換芯片能識(shí)另O，自定義擴(kuò)展一些私有的功能(如虛擬端口 VP，TM功能等)。對(duì)于字段的使用和定義如下:
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，其特征在于，該方法定義一種私有背板互聯(lián)協(xié)議US1-Tag，線卡的前面板端口收到的包在送到背板時(shí)進(jìn)行US1-Tag的封裝，利用所定義的封裝頭US1-Tag攜帶的信息，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的跨板卡轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)架式設(shè)備上線卡和主交換卡包封裝的靈活兼容。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，其特征在于，所述US1-Tag從報(bào)文的初始字節(jié)頭處開始封裝，在封裝的12字節(jié)US1-Tag字段中，每個(gè)Bit位有特定的含義，US1-Tag中最高位是95位，最低位以O(shè)位表示。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，其特征在于，所述封裝頭US1-Tag兼容主流交換芯片私有的Higig/Higig+格式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能所需的字段，并合理利用保留字段或者復(fù)用不常用字段來(lái)定義私有功能。
4.如權(quán)利要求3所述的實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，其特征在于，所述私有功能包括:組播功能、鏡像功能、ACL功能、Trunk功能、三層路由功能、VLAN翻譯功能及MPLS功倉(cāng)泛。
5.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，其特征在于，所述線卡為Broadcom交換芯片，主交換卡采用XGS系列芯片，線卡的前面板端口接收到數(shù)據(jù)報(bào)文,本線卡內(nèi)部的業(yè)務(wù)直接轉(zhuǎn)發(fā)到線卡上的目的端口，需要跨板卡的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到HG 口上，HG 口通過(guò)背板和主控的HG端口連接，遵從Higig/Higig+協(xié)議，攜帶必要的交換信息，完成業(yè)務(wù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。
6.如權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，其特征在于，所述線卡為網(wǎng)絡(luò)處理器、多核或FPGA線卡，線卡的前面板端口接收到數(shù)據(jù)報(bào)文，本線卡內(nèi)部的業(yè)務(wù)直接轉(zhuǎn)發(fā)到線卡上的目的端口，需要跨板卡的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)至背板，經(jīng)過(guò)NP、多核或FPGA處理后，添加US1-Tag頭部，在 主交換卡上轉(zhuǎn)發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，該方法定義一種私有背板互聯(lián)協(xié)議USI-Tag，線卡的前面板端口收到的包在送到背板時(shí)進(jìn)行USI-Tag的封裝，利用所定義的封裝頭USI-Tag攜帶的信息，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的跨板卡轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)架式設(shè)備上線卡和主交換卡包封裝的靈活兼容。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)機(jī)架式系統(tǒng)背板互聯(lián)的方法，該方法設(shè)計(jì)了一種全新的背板互聯(lián)協(xié)議USI-Tag，兼容Higig/Higig+互聯(lián)協(xié)議，并對(duì)其未能滿足的功能進(jìn)行了擴(kuò)展。通過(guò)該協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)和兼容通過(guò)多種主流技術(shù)(包括網(wǎng)絡(luò)處理器、多核處理器、交換芯片、FPGA)完成系統(tǒng)功能的線卡和主交換卡之間的堆疊、交換和互通。
文檔編號(hào)H04L12/951GK103236992SQ20131011592
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者冷娟, 李念軍, 肖杉 申請(qǐng)人:武漢烽火網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司