CN104639468A - 一种光口自适应以太网交换机及其自适应方法 - Google Patents
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Abstract
一种光口自适应以太网交换机及其自适应方法，涉及通信网络设备技术领域。该以太网交换机包括检测模块、控制模块、以太网交换模块以及若干光口模块，所述检测模块与光口模块、以太网交换模块、控制模块连接，所述以太网交换模块与控制模块、光口模块连接。自适应时，先由检测模块读取SFP光模块的速率；再由控制模块向检测模块获取该速率，并以所获速率作为适配的初始速率，进行自适应配置；配置完成后，若连接检测成功，则保持此时的配置正常工作。本发明不但有效解决了速率不对等时的连接问题，而且自适应过程中连接的效率高、质量好，用户体验佳。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络设备技术领域，具体来讲是一种光口自适应以太网交换机及其自适应方法。
背景技术
自1977年光纤***首次商用安装以来，电话公司就开始使用光纤链路替代旧的铜线***作为新的传输介质。光纤传输具有灵敏度高、传输距离远，高带宽等诸多优势，也使得目前大部分远距离传输都会用到光纤传输技术。
光纤传输需要依靠两端的SFP(Small Form-factor Pluggables)光模块，将电信号转换成光信号，然后对端接收到光后，将光信号恢复成电信号，以此完成通信。目前，以太网标准协议中，规定了百兆光口为100Base-FX，千兆光口为1000Base-X。
为了让用户所希望的信息能够以最快的速度传递出去，通常会采用专用的以太网交换机。但由于现有的以太网交换机大多不支持光口的自适应，当光纤传输距离较远时，就会出现无法确定对端光口速率的情况，一旦速率不对等，连接时就无法正常通信，造成用户无法正常使用光纤传输。目前，也有少数以太网交换机支持光口自适应功能。这种以太网交换机优先使用设置好的初始速率配置，若初始速率无法连接则切换到新的速率配置，然后继续检测是否连接成功，如此反复，来确定最终的速率。但在使用过程中发现，由于该方法优先使用设置好的初始速率配置，若两端需协商成初始速率以外的速率时，建立连接的时间则会很长，不但会影响最终速率的判断，而且用户体验较差。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光口自适应以太网交换机及其自适应方法，不但有效解决了速率不对等时的连接问题，而且自适应过程中连接的效率高、质量好，用户体验佳。
为达到以上目的，本发明提供一种光口自适应以太网交换机，包括检测模块、控制模块、以太网交换模块以及若干光口模块，所述检测模块与光口模块、以太网交换模块、控制模块连接，所述以太网交换模块与控制模块、光口模块连接。其中，所述光口模块用于***SFP光模块；所述检测模块用于检测光口模块的收光指示信号的状态变化，生成中断信号给控制模块并读取SFP光模块的速率，且检测模块还对完成自适应配置的以太网交换模块的有光端口进行连接状态检测；所述控制模块用于向检测模块获取SFP光模块的速率信息，作为适配的初始速率对以太网交换模块进行配置，生成百兆光口和千兆光口两套不同的配置信息；所述以太网交换模块用于根据控制模块的配置信息，对有光端口的类型进行百兆光口、千兆光口之间的切换；并在切换连接后，将接收到的光口模块传输数据进行存储转发。
在上述技术方案的基础上，所述检测模块通过I2C总线读取SFP光模块的速率信息。
本发明还提供一种基于所述光口自适应以太网交换机的自适应方法，包括如下步骤：
S1：设备上电复位，控制模块进入空闲状态；
S2：检测模块开始检测，判断光口模块的收光指示信号是否由无光变为有光，若是，转入S3，若否，转入S1；
S3：检测模块向控制模块发送中断信号，并读取有光的光口模块内SFP光模块的速率信息；控制模块收到中断信号后，进入中断处理状态，向检测模块获取SFP光模块的速率信息，并判断获取是否成功，若是，转入S4，若否，转入S6；
S4：控制模块对所获取的速率信息进行判断，若为百兆，进入S5，若为千兆，进入S6；
S5：控制模块以所获取的百兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置，配置完成后，进入S7；
S6：控制模块以所获取的千兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置，配置完成后，进入S7；
S7：检测模块判断完成自适应配置的以太网交换模块的有光端口是否连接成功，若是，转入S8，若否，转入S1；
S8：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据进行存储转发。
在上述技术方案的基础上，所述步骤S3中，控制模块收到中断信号后，同时监测检测模块所获取的收光指示信号，一旦收光指示信号变为无光，则退出中断处理状态。
在上述技术方案的基础上，所述步骤S3中，检测模块通过I2C总线读取SFP光模块的速率信息；控制模块通过I2C总线对检测模块所获取的收光指示信号进行实时监测。
在上述技术方案的基础上，所述步骤S4中，控制模块对所获取的速率信息进行判断时，若速率信息为155M，则判断为百兆光口；若速率信息为1.25G或为155M、1.25G以外的其他数值，则判断为千兆光口。
在上述技术方案的基础上，所述步骤S5中，以百兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置的具体步骤包括：
S51：控制模块向以太网交换模块中写入百兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为百兆光口；
S52：检测模块对切换后的有光端口进行连接状态检测，判断连接是否成功，若是，转入S54，若否，转入S53；
S53：控制模块向以太网交换模块中写入千兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为千兆光口；
S54：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据进行存储转发，结束。
在上述技术方案的基础上，所述步骤S6中，以千兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置的具体步骤包括：
S61：控制模块向以太网交换模块中写入千兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为千兆光口；
S62：检测模块对切换后的有光端口进行连接状态检测，判断连接是否成功，若是，转入S64，若否，转入S63；
S63：控制模块向以太网交换模块中写入百兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为百兆光口；
S64：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据进行存储转发，结束。
在上述技术方案的基础上，检测模块进行连接检测时，对为百兆光口的有光端口进行检测的时间为10s；对切换为千兆光口的有光端口进行检测的时间为5s。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的以太网交换机设置有以太网交换模块，该以太网交换模块能根据控制模块写入的配置信息，对其有光端口的类型进行百兆光口、千兆光口之间的切换，从而实现光口自适应功能，有效解决了速率不对等时的连接问题。另外，本以太网交换机还设置有检测模块，该检测模块能够读取SFP光模块的速率供控制模块使用。在实现光口自适应时，控制模块将优先侦测SFP光模块的速率信息，并以该速率为适配的初始速率，进行自适应配置，这样可以极大的缩短光口建立连接时所需的时间(正常情况下光口建立连接的时间可控制在1～2s左右)，使得光路能够快速开始通讯，有效的提高了连接的效率和质量，使得用户体验更好。
2、在本发明的自适应方法中，配置千兆光口后的连接检测时间设为5s，配置百兆光口后的连接检测时间设为10s，两者存在一定时间差，这样能保证所有能够自适应成功的情形都能连接成功，提高了光口速率的可变化性，突破了光口速率固定的传统用法，使得以太网交换机的集成度和灵活性都得到了提升。
3、在本发明的自适应方法中，如果SFP光模块的速率信息无法获取，或获取到的值不是1.25G或155M，则默认为1.25G，按千兆光模式进行配置。该处理过程能有效的保证自适应过程的高适用性，能满足各种情况的要求，适用范围广。
4、本发明的光口自适应以太网交换机在对端链路速率升级后，只需更换SFP光模块，即可重新自适应，然后完成正常通信，网络工程维护更加方便快捷，极大的便利了用户。
附图说明
图1为本发明光口自适应以太网交换机的结构框图；
图2为本发明光口自适应以太网交换机的自适应方法的流程图；
图3为以百兆速率为适配的初始速率进行自适应配置的流程图；
图4为以千兆速率为适配的初始速率进行自适应配置的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供一种光口自适应以太网交换机，包括检测模块、控制模块、以太网交换模块以及若干用于***SFP光模块的光口模块，所述检测模块与光口模块、以太网交换模块、控制模块连接，所述以太网交换模块与控制模块、光口模块连接。
其中，所述检测模块用于检测光口模块的收光指示信号的状态变化，生成中断信号给控制模块并通过I2C总线读取相应光口模块内SFP光模块的速率信息。另外，检测模块还对完成自适应配置的以太网交换模块的有光端口进行连接状态检测。
所述控制模块用于向检测模块获取SFP光模块的速率信息，作为适配的初始速率对以太网交换模块进行配置，生成百兆光口和千兆光口两套不同的配置信息。
所述以太网交换模块根据控制模块写入的配置信息，对有光端口的类型进行百兆光口、千兆光口之间的切换；并在切换连接后，利用该有光端口将接收到的光口模块传输数据按一定的规则进行存储转发，实现数据交换。
如图2所示，一种光口自适应以太网交换机的自适应方法，包括如下步骤：
S1：设备上电复位，控制模块进入空闲状态。
S2：检测模块开始检测所有光口模块的收光指示信号的状态变化，判断各光口模块的收光指示信号是否由无光变为有光，若是，转入S3；若否，转入S1。
S3：检测模块向控制模块发送中断信号，并通过I2C总线读取有光的光口模块内SFP光模块的速率信息；控制模块收到中断信号后，进入中断处理状态，向检测模块获取SFP光模块的速率信息，并判断获取是否成功，若是，转入S4；若否，转入S6。
其中，控制模块收在到中断信号后，还同时通过I2C总线监测检测模块所获取的收光指示信号，一旦收光指示信号变为无光，则退出中断处理状态。
S4：控制模块对所获取的速率信息进行判断，若速率信息为155M，则判断为百兆光口，进入S5；若速率信息为1.25G或为155M、1.25G以外的其他数值，则判断为千兆光口，进入S6。
S5：控制模块以所获取的百兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置，配置完成后，进入S7。
S6：控制模块以所获取的千兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置，配置完成后，进入S7。
S7：检测模块判断完成自适应配置的以太网交换模块的有光端口是否连接成功，若是，转入S8；若否，转入S1，使控制模块再次回到空闲状态。
其中，若是对自适应为百兆光口的有光端口进行检测，则检测连接时间为10s；若是对自适应为千兆光口的有光端口进行检测，则检测连接时间为5s。两者存在一定时间差，这样能保证所有能够自适应成功的情形都能连接成功，提升了以太网交换机的集成度和灵活性。例如，当两端均为自适应光口时，一端***155M光模块，另一端***1.25G光模块，***1.25G光模块的端口经千兆初始速率配置完成后，5s内无法成功连接就会自动切换到百兆光口配置，而此时***155M光模块的端口因连接检测时间为10s，所以依旧处于百兆光口配置检测中，此时两端均为百兆光口，能够建立连接，自适应成功。S8：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据按一定的规则进行存储转发，实现数据交换。
如图3所示，步骤S5中，以百兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置的具体步骤包括：
S51：控制模块向以太网交换模块中写入百兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为百兆光口。
S52：检测模块对切换后的有光端口进行连接状态检测，连接检测时间为10s，判断连接是否成功，若是，转入S54；若否，转入S53。
S53：控制模块向以太网交换模块中写入千兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为千兆光口。
S54：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据按一定的规则进行存储转发，实现数据交换，结束。
如图4所示，步骤S6中，以千兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置的具体步骤包括：
S61：控制模块向以太网交换模块中写入千兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为千兆光口。
S62：检测模块对切换后的有光端口进行连接状态检测，连接检测时间为5s，判断连接是否成功，若是，转入S64；若否，转入S63。
S63：控制模块向以太网交换模块中写入百兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为百兆光口。
S64：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据按一定的规则进行存储转发，实现数据交换，结束。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种光口自适应以太网交换机，其特征在于：包括检测模块、控制模块、以太网交换模块以及若干光口模块，所述检测模块与光口模块、以太网交换模块、控制模块连接，所述以太网交换模块与控制模块、光口模块连接；
其中，所述光口模块用于***SFP光模块；
所述检测模块用于检测光口模块的收光指示信号的状态变化，生成中断信号给控制模块并读取SFP光模块的速率；且检测模块还对完成自适应配置的以太网交换模块的有光端口进行连接状态检测；
所述控制模块用于向检测模块获取SFP光模块的速率信息，作为适配的初始速率对以太网交换模块进行配置，生成百兆光口和千兆光口两套不同的配置信息；
所述以太网交换模块用于根据控制模块的配置信息，对有光端口的类型进行百兆光口、千兆光口之间的切换；并在切换连接后，将接收到的光口模块传输数据进行存储转发。
2.如权利要求1所述的光口自适应以太网交换机，其特征在于：所述检测模块通过I2C总线读取SFP光模块的速率信息。
3.一种基于权利要求1所述光口自适应以太网交换机的自适应方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：设备上电复位，控制模块进入空闲状态；
S2：检测模块开始检测，判断光口模块的收光指示信号是否由无光变为有光，若是，转入S3，若否，转入S1；
S3：检测模块向控制模块发送中断信号，并读取有光的光口模块内SFP光模块的速率信息；控制模块收到中断信号后，进入中断处理状态，向检测模块获取SFP光模块的速率信息，并判断获取是否成功，若是，转入S4，若否，转入S6；
S4：控制模块对所获取的速率信息进行判断，若为百兆，进入S5，若为千兆，进入S6；
S5：控制模块以所获取的百兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置，配置完成后，进入S7；
S6：控制模块以所获取的千兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置，配置完成后，进入S7；
S7：检测模块判断完成自适应配置的以太网交换模块的有光端口是否连接成功，若是，转入S8，若否，转入S1；
S8：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据进行存储转发。
4.如权利要求3所述的光口自适应以太网交换机的自适应方法，其特征在于：所述步骤S3中，控制模块收到中断信号后，同时监测检测模块所获取的收光指示信号，一旦收光指示信号变为无光，则退出中断处理状态。
5.如权利要求4所述的光口自适应以太网交换机的自适应方法，其特征在于：所述步骤S3中，检测模块通过I2C总线读取SFP光模块的速率信息；控制模块通过I2C总线对检测模块所获取的收光指示信号进行实时监测。
6.如权利要求3所述的光口自适应以太网交换机的自适应方法，其特征在于：所述步骤S4中，控制模块对所获取的速率信息进行判断时，若速率信息为155M，则判断为百兆光口；若速率信息为1.25G或为155M、1.25G以外的其他数值，则判断为千兆光口。
7.如权利要求3所述的光口自适应以太网交换机的自适应方法，其特征在于：所述步骤S5中，以百兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置的具体步骤包括：
S51：控制模块向以太网交换模块中写入百兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为百兆光口；
S52：检测模块对切换后的有光端口进行连接状态检测，判断连接是否成功，若是，转入S54，若否，转入S53；
S53：控制模块向以太网交换模块中写入千兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为千兆光口；
S54：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据进行存储转发，结束。
8.如权利要求3所述的光口自适应以太网交换机的自适应方法，其特征在于：所述步骤S6中，以千兆速率为适配的初始速率，对以太网交换模块中的有光端口进行自适应配置的具体步骤包括：
S61：控制模块向以太网交换模块中写入千兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为千兆光口；
S62：检测模块对切换后的有光端口进行连接状态检测，判断连接是否成功，若是，转入S64，若否，转入S63；
S63：控制模块向以太网交换模块中写入百兆光口的配置信息，以太网交换模块根据写入的配置信息，将对应的有光端口切换为百兆光口；
S64：控制模块退出中断处理状态，以太网交换模块的有光端口保持此时的配置正常工作，并将接收到的光口模块传输数据进行存储转发，结束。
9.如权利要求3至8中任一项所述的光口自适应以太网交换机的自适应方法，其特征在于：检测模块进行连接检测时，对为百兆光口的有光端口进行检测的时间为10s；对切换为千兆光口的有光端口进行检测的时间为5s。
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