[发明专利]一种万兆以太网接口卡及以太网组网方法

说明书

技术领域

本发明属于网络技术领域，特别的，属于以太网接口卡设备。

背景技术

随着数据中心和云计算的迅速发展，高速，低延迟的数据中心网络架构成为各个网络厂商的研究重点。目前，基于万兆以太网(10 Gigabit Ethernet，10GE)的数据中心网络连接已经成为了主流，图1显示了现有的数据中心网络结构的简化图。外部网络接口通过接口路由器101连接至数据中心，数据通过多台交换机传输至多台服务器104。多台交换机通过级联形成二层网络架构，出口路由器101发送数据至多台第一层交换机102，并通过第一层交换机102发送至多台第二层交换机103，再通过第二层交换机将数据发送至多台服务器104。图2为现有技术中服务器上的万兆以太网接口卡的硬件设计。数据通过1-2个SFP+(small form factor plus)的光模块201-202输入至以太网控制器桥接器芯片203，并通过PCIE（高速个人电脑接口，Personal Computer Interface Express）接口输送至服务器CPU（中央微处理器，center process Unit）。2个SFP+光模块通常只使用一个或者配置为1发送1接收，同交换机相连。

    这样的网络设计能满足传统的网络需求，但是由于数据流从输入端口路由器到达服务器要经过多级的以太网交换和传输，一方面增大了网络的延迟，另一方面，由于交换机到多台服务器间需要连接多条光纤，增加了网络布线的成本和难度。另一方面，当处理的数据包含组播类型时，通过交换机进行数据复制，增大了交换机的负载。因此，有必要提出一种新的以太网接口卡和相应的网络布线方法，以降低传输延迟和降低系统成本。

发明内容

为了解决万兆以太网传输延迟和组网方法的问题,本发明提出一种万兆以太网接口卡，多个SFP+输入数据接口、多个SFP+复制输出接口、数据流分路器以及以太网控制器桥接芯片等部分， 所述的万兆以太网接口卡，其接收数据通过数据流分路器复制发送至多个SFP+接口。

所述的以太网接口卡，其数据流分路器工作在10Gbps的串行数据率上。

所述的以太网接口卡，其以太网控制器桥接芯片包括数据报文过滤单元，根据MAC地址，IP地址和组播地址进行报文过滤以从10GE的数据流中过滤出本机所需的报文数据。

所述的以太网控制器桥接芯片，基于FPGA实现。

所述的以太网接口卡，其在数据路径上包括具有EDC功能的物理层芯片。

所述的数据流分路器，通过主机控制选择多个输入端之一的数据进行复制。

所述的万兆以太网接口卡，其数据数据流分路器由多个1:2高速缓冲器以及高速2×2交叉点开关芯片构成，其中通过所述多个SFP+输入数据接口输入的数据经过多个1：2高速缓冲器分别被复制成2份第一数据组和第二数据组，第一数据组输入至所述以太网控制器桥接芯片作为输入。第二数据组输入至所述2x2交叉点开关芯片，并通过所述2x2交叉点开关芯片输出至多个SFP+复制输出接口。

本发明的另一方面，还提供了一种基于所述的万兆以太网接口卡的以太网组网方法，以太网数据经交换机分发至多台配备具有所述的万兆以太网接口卡的服务器，并通过复制端口连接至下一台服务器，以此类推。

 

附图说明

    图1显示的是传统的设备的组网方法

    图2显示的是传统的设备网络接口卡的硬件设计

    图3显示的是本发明的设备网络接口卡的硬件设计

    图4显示的是本发明的网络接口卡的数据流分路器的框图

    图5显示的是本发明的网络接口卡的以太网控制器桥接芯片的框图

    图6显示的是本发明的服务器组网结构图

具体实施方式

    参考图3进行说明。图3是本发明中网络服务器上的网络接口卡的硬件组成框图。网络接口卡(NIC network interface card)由多个SFP+模块301-304数据流分路器305，万兆以太网物理层设备305（10GE PHY），以太网控制器桥接芯片307，随机存储器（RAM，random access memory）308,非易失性存储器（ROM， read only memory）309，电源310以及PCIE接口311等部分等部分构成。