[发明专利]一种局域千兆以太网交换机

权利要求书

1.一种局域千兆以太网交换机，其特征在于，包括基于SOC片上系统的主处理器、(N+1)个以太网PHY芯片、交换机芯片、N个以太网接口；

其中，第一以太网PHY芯片的一端与所述主处理器的一端相连，另一端与交换机芯片的第一接口相连，所述主处理器的另一端还与交换机芯片相连；第n个以太网接口与第(n-1)个以太网PHY芯片串联后与交换机芯片的第n接口相连；其中，N为不大于16的自然数，n为大于1、不大于N的自然数；

所述主处理器用于控制各分机之间的数据交换以及主处理器与分机的高速数据传输；第一以太网PHY芯片作为主处理器与交换机芯片之间的桥梁，用于实现主处理器与分机之间的通讯；所述交换机芯片是数据交换的执行核心，所有数据的传输都经过交换机芯片的协调；第2以太网PHY芯片～第(N+1)以太网PHY芯片是交换机芯片与外部接口之间的桥梁，用于将各分机传输的标准信号转换为交换机芯片可识别的信号；所述网络接口是用于连接分机的以太网通用接口插槽。

2.如权利要求1所述的局域千兆以太网交换机，其特征在于，所述主处理器包括供电电路、DDR电路和至少两个Flash；其中，供电电路用于主处理器内核以及IO接口供电，DDR电路为主处理器提供高速的RAM内存，便于主处理器进行快速处理；其中一个Flash为主处理器提供程序存储空间，用于存储操作系统、主处理器启动程序，另一个Flash为主处理器提供数据存储空间。

3.如权利要求1或2所述的局域千兆以太网交换机，其特征在于，其配置顺序具体如下：

(1)通过主处理器对第一以太网PHY芯片和交换机芯片进行配置；

(2)通过交换机芯片对第2～第(N+1)路以太网PHY芯片进行配置。

4.如权利要求1或2所述的局域千兆以太网交换机，其特征在于，所述主处理器内部PS系统包括MDIO、MDC接口，用于配置第一以太网PHY芯片，实现主处理器与第一以太网PHY芯片、第一以太网PHY芯片与交换机芯片之间的通讯配置；主处理器与第一以太网PHY芯片之间采用RGMII模式通讯；第一以太网PHY芯片与交换机芯片之间采用SGMII模式通讯。

5.如权利要求3所述的局域千兆以太网交换机，其特征在于，所述主处理器通过SPI总线对交换机芯片进行配置，进而通过交换机芯片配置第2～第(N+1)路以太网PHY芯片。

6.如权利要求4所述的局域千兆以太网交换机，其特征在于，所述主处理器通过MDC、MDIO管理交换机芯片；第一以太网PHY芯片和交换机芯片内部都集成了千兆以太网SGMII模块；交换机芯片通过自身集成的MDC、MDIO功能配置第2～第(N+1)路以太网PHY芯片；网络接口采用带有变压器功能的RJ45模块；网络接口与PHY芯片之间采用MDI通讯模式。

7.如权利要求1或2所述的局域千兆以太网交换机，其特征在于，所述局域千兆以太网交换机通过以下方法建立维护地址表：

(1)当局域千兆以太网交换机从某个端口收到一个数据包时，首先读取包头中的源MAC地址，识别端口，如果地址表中没有则加入该地址；

(2)读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；

(3)如果表中有目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到此端口；如果表中找不到相应端口，则把数据包广播到所有端口，当目的端口对源机器回应时，局域千兆以太网交换机据此识别MAC地址与端口的对应关系，将其记录到地址表中，下次传送数据就不需广播所有端口。

8.如权利要求3所述的局域千兆以太网交换机，其特征在于，所述交换机芯片采用博通BCM5396，以太网PHY芯片采用88E1111。