[实用新型]一种接入环形以太网的节点设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种节点设备，特别是一种接入环形以太网的节点设备，属于网络通信领域。

背景技术

目前，环形以太网已经被大量应用,并且还在迅猛地发展。然而构建在环形结构的物理通道上的以太网，也就是实现环形以太网时，缘于以太网交换机的广播机制, 以太网帧在环形通道内，有机会周而复始、无休止地流转，就像滚雪球般，越转越多，最终形成广播风暴，以至于造成整个以太网的瘫痪，所以必须在环形以太网中防止广播风暴。

环形以太网具有两大优点：一是目前国内外现有的传输网和接入网很多都是环形结构的SDH网，很多以太网都架构在现有的SDH的物理通道之上。

二是环形的物理通道有其很重要的优点，它的可迂回性使得网络健壮且易于自愈，对业务的保护和倒换非常方便和快捷，所以即使不选用SDH通道，而另外组建以太网也还会采纳环形的通道结构。

目前公知的防止广播风暴的方法是在环形通道中的每个交换节点处都采用高端交换机，在交换机中运行生成树等协议或者实现虚拟局域网技术。

当整个环形以太网都属于同一个虚拟局域网内而不能再划分时，虚拟局域网技术就无能为力，公知的虚拟局域网技术毫无能力避免同一个虚拟局域网内的广播风暴。

运行生成树协议的交换机优点是应用范围很宽，缺点是成本很高以及建立生成树的协议较长。为完成生成树协议，必须有高端的交换芯片和高端的嵌入式微处理芯片以及嵌入式操作系统，显然成本会大大高于普通交换机的成本；并且各个站点的公知的生成树协议进程的运行和相互协同需要一定时间，在生成树收敛前，会有广播风暴的风险，当然也会拖延用户的业务。

此外，生成树协议在协议有效之前以及控制的实施过程之中，都要在通道内发送、接受、转发、分析、协商、返馈特定的二层帧。很明显，这还将带来下述缺点：

一．生成树协议挤占了用户的业务带宽；

二．生成树协议靠自身发起的特定的生成树协议二层帧来交换通道的链接信息，在大量的业务帧通信期间，这也是通道的大量时段，没有生成树协议帧的传递，所以其实时性较差；

三．生成树协议特定二层帧的传播和处理，其最短时间不小于帧长所持续的时间，而且帧间还必须留有一定的帧间隔，这也会降低其实时性；

四．公知的交换机的交换部件直接连到环网的物理通道，参见图3中的虚线框，因此它们的生成树协议模快不能直接相连，生成树协议帧及链路有关的状态信息和互控信息，要通过各交换部件才能在各交换机中传递，而各交换机的运转又必须接受生成树协议的控制，处理不周就有可能产生互锁的风险，收敛的时间也较长，另外，不同站点，不同的厂家，不同的生成树协议版本，有时会带来兼容的麻烦。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种接入环形以太网的节点设备，本设备能够抑制环型以太网中的广播风暴。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种接入环形以太网的节点设备，包括用户业务接口部件、交换部件和智能定向部件，用户业务接口部件的一端与用户设备连接，另一端与交换部件连接，交换部件与智能定向部件连接；智能定向部件包括网管模块和大容量FPGA芯片，大容量FPGA芯片包括8个模块；网管模块由微处理器MCU系统组成，网管模块与用户接口部件、交换部件以及大容量FPGA芯片连接，用于配置系统参数、监视系统状态以及与上层网管服务器进行交互。

8个模块分别为通道接收转发与复用驱动模块、跳变编码与间隔处理模块、跳变译码与检测模块、指令生成与处理模块、环路处理模块、通道状态申告模块、环路定向控制模块和用户以太网业务接入模块；通道接收转发与复用驱动模块的外部接口与环形通道连接，输入口与跳变编码与间隔处理模块的输出口以及环路定向控制模块的输出口连接，输出口与跳变译码与检测模块的输入口连接；跳变编码与间隔处理模块的输入口与用户以太网业务接入模块的输出口连接，用户以太网业务接入模块与交换部件连接；跳变译码与检测模块的输出口与指令生成与处理模块的输入口、环路处理模块的输入口、通道状态申告模块的输入口Ⅰ以及用户以太网业务接入模块输入口连接；指令生成与处理模块的输出口与跳变编码与间隔处理模块的输入口和通道状态申告模块的输入口Ⅱ连接；环路处理模块的输出口与通道状态申告模块的输入口Ⅲ以及环路定向控制模块的输入口连接；通道状态申告模块的输出口与跳变编码与间隔处理模块的输入口连接。