KR100605609B1 - Apparatus for Gigabit Ethernet Switching - Google Patents

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KR100605609B1
KR100605609B1 KR1020040103789A KR20040103789A KR100605609B1 KR 100605609 B1 KR100605609 B1 KR 100605609B1 KR 1020040103789 A KR1020040103789 A KR 1020040103789A KR 20040103789 A KR20040103789 A KR 20040103789A KR 100605609 B1 KR100605609 B1 KR 100605609B1
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gigabit
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김대업
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정해원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 기가비트 이더넷 스위칭 장치에 관한 것임.The present invention relates to a gigabit Ethernet switching device.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은 기가비트 이더넷 스위칭 장치의 기본적인 프레임 규격은 유지시키면서 물리계층의 전송 속도와 패킷 처리 성능을 향상시키고, 1 기가비트 속도의 이더넷 프레임과 10 기가비트 속도의 이더넷 프레임에 대한 계층2(L2) 스위칭 기능 및 계층3(L3) 라우팅 기능을 제공할 수 있는 기가비트 이더넷 스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention improves the transmission speed and packet processing performance of the physical layer while maintaining the basic frame specification of the Gigabit Ethernet switching device, and the Layer 2 (L2) switching function for the Ethernet frame at 1 gigabit speed and the Ethernet frame at 10 gigabit speed; Its purpose is to provide a gigabit Ethernet switching device capable of providing Layer 3 (L3) routing functions.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 소정개수의 10 기가비트 이더넷 인터페이스에서 출력되는 신호를 수신하기 위한 10 기가비트 이더넷 정합수단; 소정개수의 1기가비트 이더넷 인터페이스에서 출력되는 신호를 수신하기 위한 1 기가비트 이더넷 정합수단; 상기 10 기가비트 이더넷 정합수단과의 사이에서 10 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱과 상기 1 기가비트 이더넷 정합수단과의 사이에서 1 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱을 제공하기 위한 패킷 처리/포워딩 수단; 및 상기 패킷 처리/포워딩 수단을 제어하기 위한 시스템 제어/관리 수단을 포함함.The present invention provides 10 Gigabit Ethernet matching means for receiving signals output from a predetermined number of 10 Gigabit Ethernet interfaces; 1 gigabit Ethernet matching means for receiving signals output from a predetermined number of 1 gigabit Ethernet interfaces; Packet processing / forwarding means for providing 10 Gigabit Ethernet standard interfacing between said 10 Gigabit Ethernet matching means and 1 Gigabit Ethernet standard interfacing between said 1 Gigabit Ethernet matching means; And system control / management means for controlling the packet processing / forwarding means.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 통신 시스템 등에 이용됨.The invention is used in communication systems and the like.

기가비트, 이더넷, 스위치, 서버, 허브, 라우터, 포트Gigabit, ethernet, switch, server, hub, router, port

Description

기가비트 이더넷 스위칭 장치{Apparatus for Gigabit Ethernet Switching} Gigabit Ethernet Switching {Apparatus for Gigabit Ethernet Switching}             

도 1 은 본 발명에 따른 기가비트 이더넷 스위칭 장치의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a gigabit Ethernet switching device according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

110 : 10 기가비트 이더넷 정합부(XEIB)110: 10 Gigabit Ethernet Matching Unit (XEIB)

111 : 10 기가비트 이더넷 광 모듈(XENPAK)111: 10 Gigabit Ethernet Optical Module (XENPAK)

112 : 10 기가비트 확장 부계층부(XGXS)112: 10 Gigabit Extended Sublayer (XGXS)

120 : 패킷 처리 및 포워딩부(PHFB)120: packet processing and forwarding unit (PHFB)

121 : 패킷 포워딩 처리부121: packet forwarding processor

130 : 1 기가비트 이더넷 정합부(GEIB)130: 1 Gigabit Ethernet Matching Unit (GEIB)

131 내지 136 : 트랜시버131 to 136: transceiver

137 내지 139 : 선로 매체 정합부137 to 139: track medium matching unit

140 : 시스템 제어 및 관리부(SCMB)140: system control and management (SCMB)

141 : 시스템 제어 프로세서 142 : 데이터 메모리141: system control processor 142: data memory

143 : 프로그램 메모리 144 : 부트 로더143: program memory 144: boot loader

145 : 시스템 감시부 150 : 전원 공급 장치1145: system monitoring unit 150: power supply unit 1

160 : 전원 공급 장치2 170 : 송풍기1160: power supply unit 2 170: blower 1

180 : 송풍기2180: blower 2

본 발명은 기가비트 이더넷 스위칭 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터넷 사용자가 확산되고 멀티미디어 데이터 트래픽이 급속히 증가함에 따라 발생하는 종래의 기가비트 이더넷 망에서의 병목 현상을 줄이기 위하여, m개(m은 자연수)의 1 기가비트 이더넷 인터페이스와 n개(n은 자연수)의 10 기가비트 이더넷 인터페이스를 제공하며, 기가비트 이더넷 기술들과의 호환성을 유지하기 위해 최소, 최대 프레임 크기 및 IFG(Inter Frame Gap) 등 기본적인 프레임 규격은 그대로 유지하면서 물리 계층의 전송 속도와 패킷 처리 속도를 10 기가비트급으로 제공하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gigabit Ethernet switching device, and more particularly, m (m is a natural number) in order to reduce bottlenecks in a conventional gigabit Ethernet network caused by the proliferation of Internet users and the rapid increase in multimedia data traffic. 1 Gigabit Ethernet interface and n (n is a natural number) 10 Gigabit Ethernet interfaces.In order to maintain compatibility with Gigabit Ethernet technologies, basic frame specifications such as minimum, maximum frame size, and Inter Frame Gap (IFG) The present invention relates to a Gigabit Ethernet switching device that provides 10 Gigabit of transmission speed and packet processing speed of the physical layer while maintaining the same.

종래의 기가비트 이더넷 스위치는 모든 이더넷 포트를 1 기가비트 속도로 정합하는 백본 시스템과, 백본 시스템간 포트는 1 기가비트 속도로 정합하고 다수의 서버 또는 다수의 허브간의 포트는 100 메가비트 속도로 정합하는 에지 시스템을 랜(LAN : Local Area Network)으로 구성하여 계층2(L2) 이더넷 스위치로 운용하였다. 그러나 다양한 어플리케이션을 이용하는 사용자가 늘어남에 따라 인터넷 및 인트라넷의 트래픽이 증가하고 기가비트 급의 데스크 탑 또는 서버의 등장으로 캠퍼스 내부 망 또는 빌딩간 데이터 트래픽이 증가하여 다수의 서버 또는 다수 허브간의 포트가 1 기가비트 속도로 정합되고 백본 시스템간 포트가 10 기가비트 속도로 정합되는 이더넷 스위치가 필요하였으나, 종래의 1 기가비트 이더넷 스위치 장치는 10 기가비트 속도를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.Conventional gigabit Ethernet switches have a backbone system that matches all Ethernet ports at 1 gigabit speed, and an edge system that matches ports between backbone systems at 1 gigabit speed and ports between multiple servers or hubs at 100 megabit speed. LAN was configured as a local area network (LAN) and operated as a layer 2 (L2) Ethernet switch. However, as the number of users using various applications increases, traffic on the Internet and intranet increases, and the appearance of gigabit desktops or servers increases data traffic between campus internal networks or buildings, resulting in 1 gigabit ports between multiple servers or multiple hubs. Although an Ethernet switch that is matched at speed and a port between backbone systems is matched at 10 gigabit speed is required, the conventional 1 Gigabit Ethernet switch device has a problem in that it cannot provide 10 Gigabit speed.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기가비트 이더넷 스위칭 장치의 기본적인 프레임 규격은 유지시키면서 물리계층의 전송 속도와 패킷 처리 성능을 향상시키고, 1 기가비트 속도의 이더넷 프레임과 10 기가비트 속도의 이더넷 프레임에 대한 계층2(L2) 스위칭 기능 및 계층3(L3) 라우팅 기능을 제공할 수 있는 기가비트 이더넷 스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, while improving the transmission rate and packet processing performance of the physical layer while maintaining the basic frame specification of the Gigabit Ethernet switching device, Ethernet frame of 1 gigabit speed and Ethernet frame of 10 gigabit speed An object of the present invention is to provide a gigabit Ethernet switching device capable of providing a layer 2 (L2) switching function and a layer 3 (L3) routing function.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 소정개수의 1 기가비트 이더넷 인터페이스와 소정개수의 10 기가비트 이더넷 인터페이스를 제공받는 기가비트 이더넷 스위칭 장치에 있어서, 상기 소정개수의 10 기가비트 이더넷 인터페이스에서 출력되는 신호를 수신하기 위한 10 기가비트 이더넷 정합수단; 상기 소정개수의 1기가비트 이더넷 인터페이스에서 출력되는 신호를 수신하기 위한 1 기가비트 이더넷 정합수단; 상기 10 기가비트 이더넷 정합수단과의 사이에서 10 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱과 상기 1 기가비트 이더넷 정합수단과의 사이에서 1 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱을 제공하기 위한 패킷 처리/포워딩 수단; 및 상기 패킷 처리/포워딩 수단을 제어하기 위한 시스템 제어/관리 수단을 포함한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is a gigabit Ethernet switching device provided with a predetermined number of 1 Gigabit Ethernet interface and a predetermined number of 10 Gigabit Ethernet interface, the signal output from the predetermined number of 10 Gigabit Ethernet interface 10 gigabit Ethernet matching means for receiving; 1 gigabit Ethernet matching means for receiving signals output from said predetermined number of 1 gigabit Ethernet interfaces; Packet processing / forwarding means for providing 10 Gigabit Ethernet standard interfacing between said 10 Gigabit Ethernet matching means and 1 Gigabit Ethernet standard interfacing between said 1 Gigabit Ethernet matching means; And system control / management means for controlling the packet processing / forwarding means.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 기가비트 이더넷 스위칭 장치의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of a gigabit Ethernet switching device according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기가비트 이더넷 스위칭 장치는 m개의 100 메가비트 겸용 1 기가비트 이더넷 인터페이스와 n개의 10 기가비트 이더넷 인터페이스를 제공하며, 상기 n개의 10 기가비트 이더넷 인터페이스와 연결되어 신호를 수신하는 10 기가비트 이더넷 정합부(XEIB)(110), 상기 m개의 100 메가비트 겸용 1기가비트 이더넷 인터페이스와 연결되어 신호를 수신하기 위한 1 기가비트 이더넷 정합부(GEIB)(130), 상기 10 기가비트 이더넷 정합부(XEIB)(110)와의 사이에서 10 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱과 상기 1 기가비트 이더넷 정합부(GEIB)(130)와의 사이에서 1 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱을 제공하는 패킷 처리 및 포워딩부(PHFB)(120), 그리고 상기 패킷 처리 및 포워딩부(PHFB)(120)를 제어하기 위한 시스템 제어 및 관리부(SCMB)(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the Gigabit Ethernet switching device according to the present invention provides m 100 megabits combined 1 Gigabit Ethernet interfaces and n 10 Gigabit Ethernet interfaces, and is connected to the n 10 Gigabit Ethernet interfaces to provide a signal. A 10 Gigabit Ethernet Matching Unit (XEIB) 110, a 1 Gigabit Ethernet Matching Unit (GEIB) 130 for receiving a signal connected to the m 100 Mb combined 1 Gigabit Ethernet interfaces, and the 10 Gigabit Ethernet Matching Packet processing and forwarding unit (PHFB) 120 that provides 10 Gigabit Ethernet standard interfacing between XEIB 110 and 1 Gigabit Ethernet standard interfacing between GEIB 130. And a system control and management unit (SCMB) 140 for controlling the packet processing and forwarding unit (PHFB) 120. .

상기 10 기가비트 이더넷 정합부(110)는 10 기가비트 이더넷으로부터 신호를 수신하는 10 기가비트 이더넷 광 모듈(111), 그리고 인쇄회로기판 상에서 전기적 신호 전송거리를 연장하고, 10 기가비트 이더넷 표준 인터페이스를 제공하는 10 기가비트 확장 부계층부(112)를 포함한다.The 10 Gigabit Ethernet matching unit 110 extends the electrical signal transmission distance on the 10 Gigabit Ethernet optical module 111, and a printed circuit board receiving a signal from the 10 Gigabit Ethernet, and 10 Gigabit to provide a 10 Gigabit Ethernet standard interface The expansion sublayer unit 112 is included.

상기 1 기가비트 이더넷 정합부(130)는 상기 1 기가비트 이더넷 인터페이스와의 연결을 제공하는 선로 매체 정합부(137 내지 139), 그리고 상기 선로 매체 정합부(137 내지 139)로부터 수신된 신호를 이용하여 물리 계층 기능을 수행하는 트랜시버(131 내지 136)를 포함한다.The 1 Gigabit Ethernet matching unit 130 uses the signal received from the line medium matching unit 137 to 139 and the line medium matching unit 137 to 139 to provide a connection with the 1 Gigabit Ethernet interface. Transceivers 131-136 that perform the layer function.

상기 패킷 처리 및 포워딩부(120)는 상기 10 기가비트 이더넷 정합부(110)와 1 기가비트 이더넷 정합부(130)로부터 수신된 데이터를 처리하여 오류가 없으면 프레임을 전송하는 패킷 포워딩 처리부(121)를 포함한다.The packet processing and forwarding unit 120 includes a packet forwarding processing unit 121 for processing data received from the 10 Gigabit Ethernet matching unit 110 and 1 Gigabit Ethernet matching unit 130 and transmitting a frame if there is no error. do.

상기 시스템 제어 및 관리부(140)는 시스템 제어 및 상태 정보를 교환하고, 상기 패킷 포워딩 처리부(121)를 초기화 및 구동시키는 시스템 제어 프로세서 (141), 포워딩 테이블 및 트래픽 관리 기능을 저장하는 데이터 메모리(142), 상기 시스템 제어 프로세서(141)의 실행 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리(143), 상기 시스템 제어 프로세서(141)의 실행 프로그램을 저장하는 부트 로더(144), 그리고 장애 발생시 상기 시스템 제어 프로세서(141)로 알리는 시스템 감시부(145)를 포함한다.The system control and management unit 140 exchanges system control and status information, and stores a system control processor 141 for initializing and driving the packet forwarding processing unit 121, a data memory 142 storing a forwarding table and a traffic management function. ), A program memory 143 storing an execution program of the system control processor 141, a boot loader 144 storing an execution program of the system control processor 141, and the system control processor 141 when a failure occurs. It includes a system monitoring unit 145 to notify.

상기한 바와 같은, 본 발명에 따른 기가비트 이더넷 스위칭 장치의 구성에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.As described above, the configuration of the Gigabit Ethernet switching device according to the present invention will be described in more detail as follows.

상기 10 기가비트 이더넷 정합부(110)의 10 기가비트 이더넷 광 모듈(111)은 10 기가비트 이더넷 인터페이스로부터 광 신호를 수신하는 것으로, 상기 10 기가비트 확장 부계층부(112)와의 정합을 위한 10 GBASE-X 8B/10B 물리 코딩 부계층(PCS : Physical Coding Sublayer) 기능과 PMA(Physical Medium Attachment) 기능을 가지며, 또한 10 기가비트 표준 인터페이스를 제공하기 위하여 64B/66B 물리 코딩 부계층(PCS : Physical Coding Sublayer), 직렬 PMA(Physical Medium Attachment), PMD(Physical Medium Dependent) 기능을 제공한다.The 10 Gigabit Ethernet optical module 111 of the 10 Gigabit Ethernet matching unit 110 receives the optical signal from the 10 Gigabit Ethernet interface, 10 GBASE-X 8B for matching with the 10 Gigabit expansion sublayer 112 / 10B Physical Coding Sublayer (PCS) and Physical Medium Attachment (PMA), and 64B / 66B Physical Coding Sublayer (PCS), serial to provide 10 Gigabit standard interface Provides Physical Medium Attachment (PMA) and Physical Medium Dependent (PMD).

상기 10 기가비트 이더넷 정합부(110)의 10 기가비트 확장 부계층부(112)는 인쇄회로기판 상에서 전기적 신호 전송거리를 연장하면서, XGMII(10Gigabit Media Independent Interface) 정합 기능을 제공하며, 데이터는 8B/10B로 코딩되어 각 레인에 전송된다.The 10 Gigabit extended sublayer 112 of the 10 Gigabit Ethernet matching unit 110 provides a 10 Gigabit Media Independent Interface (XGMII) matching function while extending the electrical signal transmission distance on the printed circuit board, the data is 8B / 10B Is coded and transmitted in each lane.

상기 패킷 처리 및 포워딩부(120)의 패킷 포워딩 처리부(121)는 1 기가비트 인터페이스로부터 이더넷 프레임을 RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 병렬 처리로 수신하며, 수신한 8 비트 스트림에 대한 프레임 추출 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사를 실시하여 오류가 없으면, 추출한 패킷에 대해 계층2 스위칭 및 계층3 라우팅을 위한 패킷 인식 및 분류, 주소 룩업 및 포워딩, 트래픽 관리 기능을 수행하고, 포워딩 테이블을 참조하여 XGMII(10Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 10 기가비트 이더넷 인터페이스로 프레임을 전송하거나, 인접한 다른 1 기가비트 이더넷 인터페이스로 프레임을 전송한다. 역으로, 10 기가비트 인터페이스로부터 이더넷 프레임을 XGMII(10Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 병렬 처리로 수신하며, 수신한 36 비트 스트림에 대한 프레임 추출 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사를 실시하여 오류가 없으면, 추출한 패킷에 대해 계층2 스위칭 및 계층3 라우팅을 위한 패킷 인식 및 분류, 주소 룩업 및 포워딩, 트래픽 관리 기능을 수행하고, 포워딩 테이블을 참조해서 프레임을 RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 1 기가비트 인터페이스로 전송한다. 또한, MDC/MDIO(Management Data Clock/Management Data Input Output) 인터페이스를 통하여 10 기가비트 이더넷 인터페이스 전송 상태와 1 기가비트 이더넷 인터페이스 전송 상태를 수집하여 시스템 제어 및 관리부(140)의 시스템 제어 프로세서(141)와 수집된 정보를 교환한다.The packet forwarding processor 121 of the packet processing and forwarding unit 120 receives an Ethernet frame in parallel through a reduced Gigabit Media Independent Interface (RGMII) interface from a 1 gigabit interface, and extracts a frame for the received 8-bit stream. And if there is no error by performing a cyclic redundancy check (CRC) check, it performs packet recognition and classification, address lookup and forwarding, and traffic management functions for layer 2 switching and layer 3 routing on the extracted packet. It transmits frames through the 10 Gigabit Media Independent Interface (XGMII) interface to the 10 Gigabit Ethernet interface or to another adjacent 1 Gigabit Ethernet interface. Conversely, Ethernet frames are received from the 10 Gigabit interface in parallel through the 10 Gigabit Media Independent Interface (XGMII) interface, and if there are no errors by performing frame extraction and cyclic redundancy check (CRC) check on the received 36-bit stream, Perform packet recognition and classification, address lookup and forwarding, and traffic management functions for layer 2 switching and layer 3 routing on the extracted packets, and refer to the forwarding table to transfer the frames to the Gigabit Media Independent Interface (RGMII) interface. Send to the interface. Also, the 10 Gigabit Ethernet interface transmission state and the 1 Gigabit Ethernet interface transmission state are collected through the MDC / MDIO (Management Data Clock / Management Data Input Output) interface to collect the system control processor 141 of the system control and management unit 140. Exchanged information.

상기 1 기가비트 이더넷 정합부(130)의 트랜시버(131 내지 36)는 PMA(Physical Medium Attachment), PMD(Physical Medium Dependent), PCS(Physical Coding Sublayer) 기능을 담당하며, 데이터 인코딩/디코딩, 클럭 및 데이터 복구, 스크램블링/디스크램블링과 같은 물리 계층 기능을 제공한다.The transceivers 131 to 36 of the 1 Gigabit Ethernet matching unit 130 are in charge of a Physical Medium Attachment (PMA), a Physical Medium Dependent (PMD), and a Physical Coding Sublayer (PCS), and include data encoding / decoding, clock, and data. It provides physical layer functions such as recovery, scrambling / descrambling.

상기 1 기가비트 이더넷 정합부(130)의 선로 매체 정합부(137 내지 139)는 시스템에 탈장 또는 실장이 가능하도록 하고, 차폐가 안된 트위스트 페어 케이블과 광 케이블을 사용할 수 있게 하는 망 설계 유연성을 제공한다.The line medium matching units 137 to 139 of the 1 Gigabit Ethernet matching unit 130 allow the system to be hermetically mounted or mounted, and provide network design flexibility that enables the use of unshielded twisted pair cables and optical cables. .

상기 시스템 제어 및 관리부(140)의 시스템 제어 프로세서(141)는 부트 로더(144)와 프로그램 메모리(143)에 탑재된 실행 프로그램에 의해 시동되며, 시스템 감시부(145)와 로컬 버스를 통하여 시스템 제어 및 상태 정보를 교환하고, 패킷 처리 및 포워딩부(120)의 패킷 포워딩 처리부(121)를 초기화 및 구동시키며, 계층 2 기능과 계층 3 기능을 위한 포워딩 테이블 관리 기능 및 트래픽 관리 기능을 데이터 메모리(142)와 연계하여 수행한다.The system control processor 141 of the system control and management unit 140 is started by an executable program mounted in the boot loader 144 and the program memory 143, and controls the system through the system monitor 145 and the local bus. And exchanges state information, initializes and drives the packet forwarding processor 121 of the packet processing and forwarding unit 120, and forwards a table management function and a traffic management function for the layer 2 function and the layer 3 function. In conjunction with

상기 시스템 제어 및 관리부(140)의 시스템 감시부(145)는 1 기가비트 이더넷 정합부(130)의 선로 매체 정합부(137 내지 139)의 탈/실장 및 장애 상태를 감시하여, 탈장 또는 장애가 발생하면 시스템 운용자가 장애 복구를 할 수 있게, 시스템 운용 인터페이스를 통하여 운용자에게 알려주며, 전원 공급 장치(150, 160)와 송풍기(170, 180)의 장애 상태를 감시하여, 장애가 발생한 경우, 이중화 장착되어있는 예비 전원 공급 장치(150, 160) 및 송풍기(170, 180)로 자동 절체되도록 하여 시스템의 높은 신뢰성을 제공한다.The system monitoring unit 145 of the system control and management unit 140 monitors the disconnection / mounting and failure states of the line medium matching units 137 to 139 of the 1 Gigabit Ethernet matching unit 130, and when a hernia or a failure occurs Notify the operator through the system operation interface so that the system operator can recover from the failure, and monitors the failure status of the power supply units 150 and 160 and the blowers 170 and 180. Automatic switching to power supply 150, 160 and blower 170, 180 provides high reliability of the system.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 1 기가비트 이더넷 스위치 장치의 기본적인 프레임 규격을 유지하면서 물리계층의 전송속도 및 패킷 처리 성능을 10 기가비트로 향상시킬 수 있으며, 그 결과, 100 메가비트 이더넷 포트 또는 1 기가비트 이더넷 포트를 지원하는 다수의 서버와 다수의 이더넷 스위치 그리고, 10 기가비트 이더넷 포트를 가진 이더넷 스위치 또는 라우터와 연동하여 캠퍼스 망 또는 빌딩간 구내 통신망으로서의 랜(LAN) 망과 메트로 망을 구축할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can improve the transmission rate and packet processing performance of the physical layer to 10 Gigabit while maintaining the basic frame specification of the 1 Gigabit Ethernet switch device. As a result, a 100 Migabit Ethernet port or a 1 Gigabit Ethernet port It is effective to build LAN network and metro network as campus network or inter-building communication network by interworking with multiple servers, multiple Ethernet switches, and Ethernet switches or routers with 10 Gigabit Ethernet ports. .

Claims (12)

소정개수의 1 기가비트 이더넷 인터페이스와 소정개수의 10 기가비트 이더넷 인터페이스를 제공받는 기가비트 이더넷 스위칭 장치에 있어서,In the gigabit Ethernet switching device provided with a predetermined number of 1 Gigabit Ethernet interface and a predetermined number of 10 Gigabit Ethernet interfaces, 상기 소정개수의 10 기가비트 이더넷 인터페이스에서 출력되는 신호를 수신하기 위한 10 기가비트 이더넷 정합수단;10 gigabit Ethernet matching means for receiving signals output from said predetermined number of 10 gigabit Ethernet interfaces; 상기 소정개수의 1기가비트 이더넷 인터페이스에서 출력되는 신호를 수신하기 위한 1 기가비트 이더넷 정합수단;1 gigabit Ethernet matching means for receiving signals output from said predetermined number of 1 gigabit Ethernet interfaces; 상기 10 기가비트 이더넷 정합수단과의 사이에서 10 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱과 상기 1 기가비트 이더넷 정합수단과의 사이에서 1 기가비트 이더넷 표준 인터페이싱을 제공하기 위한 패킷 처리/포워딩 수단; 및Packet processing / forwarding means for providing 10 Gigabit Ethernet standard interfacing between said 10 Gigabit Ethernet matching means and 1 Gigabit Ethernet standard interfacing between said 1 Gigabit Ethernet matching means; And 상기 패킷 처리/포워딩 수단을 제어하기 위한 시스템 제어/관리 수단System control / management means for controlling the packet processing / forwarding means 을 포함하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Gigabit Ethernet switching device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 10 기가비트 이더넷 정합수단은,The 10 Gigabit Ethernet matching means, 상기 10 기가비트 이더넷 인터페이스로부터 신호를 수신하기 위한 10 기가비트 이더넷 광 수신수단; 및10 gigabit Ethernet optical receiving means for receiving a signal from the 10 gigabit Ethernet interface; And 인쇄회로기판 상에서 전기적 신호 전송거리를 연장하고, 10 기가비트 이더넷 표준 인터페이스를 제공하기 위한 10 기가비트 확장 수단10 Gigabit extension means to extend electrical signal transmission distances on printed circuit boards and to provide 10 Gigabit Ethernet standard interfaces 을 포함하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Gigabit Ethernet switching device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1 기가비트 이더넷 정합수단은,The 1 Gigabit Ethernet matching means, 상기 1 기가비트 이더넷 인터페이스와의 연결을 제공하기 위한 선로 매체 정합수단; 및Line media matching means for providing a connection with the 1 Gigabit Ethernet interface; And 상기 선로 매체 정합수단으로부터 수신된 신호를 이용하여 물리 계층 기능을 수행하기 위한 송/수신 수단Transmission / reception means for performing a physical layer function using the signal received from the line medium matching means 을 포함하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Gigabit Ethernet switching device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패킷 처리/포워딩 수단은,The packet processing / forwarding means, 상기 1 기가비트 이더넷 정합수단과 상기 10 기가비트 이더넷 정합수단에서 수신된 데이터를 처리하여 오류가 없음을 확인하고 프레임을 전송하기 위한 패킷 포워딩 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.And a packet forwarding processing unit for processing the data received by the 1 Gigabit Ethernet matching unit and the 10 Gigabit Ethernet matching unit to confirm that there is no error and to transmit a frame. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시스템 제어/관리 수단은,The system control / management means, 상기 기가비트 이더넷 스위칭 장치의 시스템 제어 및 상태 정보를 교환하고, 상기 패킷 처리/포워딩 수단을 초기화 및 구동시키기 위한 시스템 제어 프로세싱 수단;System control processing means for exchanging system control and status information of said gigabit Ethernet switching device, and for initializing and driving said packet processing / forwarding means; 상기 기가비트 이더넷 스위칭 장치의 포워딩 테이블 및 트래픽 관리 기능을 저장하기 위한 데이터 저장수단;Data storage means for storing a forwarding table and a traffic management function of the gigabit Ethernet switching device; 상기 시스템 제어 프로세싱 수단의 실행 프로그램을 저장하기 위한 프로그램 저장수단;Program storage means for storing an execution program of the system control processing means; 상기 시스템 제어 프로세싱 수단의 실행 프로그램을 저장하기 위한 부트 로딩 수단; 및Boot loading means for storing an execution program of the system control processing means; And 장애 발생시 상기 시스템 제어 프로세싱 수단으로 알리기 위한 시스템 감시수단System monitoring means for informing the system control processing means in the event of a failure 을 포함하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Gigabit Ethernet switching device comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 10 기가비트 이더넷 광 수신수단은,The 10 Gigabit Ethernet optical receiving means, 상기 10 기가비트 이더넷 인터페이스로부터 광 신호를 수신하고, 상기 10 기가비트 확장 수단과의 정합을 위한 10 GBASE-X 8B/10B 물리 코딩 부계층(PCS : Physical Coding Sublayer) 기능과 PMA(Physical Medium Attachment) 기능을 가지며, 10 기가비트 표준 인터페이스를 제공하기 위하여 64B/66B 물리 코딩 부계층(PCS : Physical Coding Sublayer), 직렬 PMA(Physical Medium Attachment), PMD(Physical Medium Dependent) 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Receives an optical signal from the 10 Gigabit Ethernet interface and provides a 10 GBASE-X 8B / 10B Physical Coding Sublayer (PCS) function and a Physical Medium Attachment (PMA) function for matching with the 10 Gigabit extension means. Gigabit Ethernet switching provides 64B / 66B Physical Coding Sublayer (PCS), Serial Physical Medium Attachment (PMA), and Physical Medium Dependent (PMD) to provide a 10 Gigabit standard interface. Device. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 10 기가비트 확장 수단은,The 10 gigabit expansion means, 인쇄회로기판 상에서 전기적 신호 전송거리를 연장하면서, XGMII(10Gigabit Media Independent Interface) 정합 기능을 제공하고 데이터를 8B/10B로 코딩하여 각 레인에 전송하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.A Gigabit Ethernet switching device which provides 10 Gigabit Media Independent Interface (XGMII) matching function and codes data in 8B / 10B for transmission on each lane while extending an electric signal transmission distance on a printed circuit board. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 패킷 포워딩 처리수단은,The packet forwarding processing means, 상기 1 기가비트 인터페이스로부터 이더넷 프레임을 RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 병렬 처리로 수신하며, 수신된 비트 스트림에 대한 프레임 추출 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사를 실시하여 오류가 없으면, 추출한 패킷에 대해 계층2 스위칭 및 계층3 라우팅을 위한 패킷 인식 및 분류, 주소 룩업 및 포워딩, 트래픽 관리 기능을 수행하고, 포워딩 테이블을 참조하여 XGMII(10Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 상기 10 기가비트 이더넷 인터페이스로 프레임을 전송하거나, 인접한 다른 1 기가비트 이더넷 인터페이스로 프레임을 전송하고, 상기 10 기가비트 인터페이스로부터 이더넷 프레임을 XGMII(10Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 병렬 처리로 수신하며, 수신된 비트 스트림에 대한 프레임 추출 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 검사를 실시하여 오류가 없으면, 추출한 패킷에 대해 계층2 스위칭 및 계층3 라우팅을 위한 패킷 인식 및 분류, 주소 룩업 및 포워딩, 트래픽 관리 기능을 수행하고, 포워딩 테이블을 참조해서 프레임을 RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface) 인터페이스를 통하여 상기 1 기가비트 인터페이스로 전송하고, MDC/MDIO(Management Data Clock/Management Data Input Output) 인터페이스를 통하여 10 기가비트 이더넷 인터페이스 전송 상태와 1 기가비트 이더넷 인터페이스 전송 상태를 수집하여 상기 시스템 제어/관리 수단과 수집된 정보를 교환하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Receives Ethernet frames from the 1 Gigabit interface in parallel through a Reduced Gigabit Media Independent Interface (RGMII) interface, and extracts the extracted packets if there are no errors by performing frame extraction and cyclic redundancy check (CRC) check on the received bit stream. Performs packet recognition and classification, address lookup and forwarding, and traffic management functions for Layer 2 switching and Layer 3 routing, and frames the 10 Gigabit Ethernet interface through the 10 Gigabit Media Independent Interface (XGMII) interface with reference to the forwarding table. Transmit the frame to another adjacent 1 Gigabit Ethernet interface, receive the Ethernet frame from the 10 Gigabit interface in parallel through the 10 Gigabit Media Independent Interface (XGMII) interface, extract the frame for the received bit stream, and If there is no error by performing cyclic redundancy check (RC) check, it performs packet recognition and classification, address lookup and forwarding, traffic management for layer 2 switching and layer 3 routing, and manages the extracted packets. Is transmitted to the 1 Gigabit interface through the Reduced Gigabit Media Independent Interface (RGMII) interface, and 10 Gigabit Ethernet interface transmission status and 1 Gigabit Ethernet interface transmission status are transmitted through the Management Data Clock / Management Data Input Output (MDC) interface. And collecting and exchanging the collected information with the system control / management means. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 송/수신 수단은,The transmission / reception means, PMA(Physical Medium Attachment), PMD(Physical Medium Dependent), PCS(Physical Coding Sublayer) 기능을 담당하며, 데이터 인코딩/디코딩, 클럭 및 데이터 복구, 스크램블링/디스크램블링과 같은 물리 계층 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.It is responsible for Physical Medium Attachment (PMA), Physical Medium Dependent (PMD), and Physical Coding Sublayer (PCS), and provides physical layer functions such as data encoding / decoding, clock and data recovery, scrambling / descrambling, etc. Gigabit Ethernet switching device. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 선로 매체 정합수단은,The line medium matching means, 상기 기가비트 이더넷 스위칭 장치에 탈장 또는 실장이 가능하도록 하고, 차폐가 안된 트위스트 페어 케이블과 광 케이블을 사용할 수 있게 망 설계 유연성을 제공하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Gigabit Ethernet switching device to enable the mounting or mounting of the gigabit Ethernet switching device, and provides network design flexibility to use the unshielded twisted pair cable and optical cable. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 시스템 제어 프로세싱 수단은,The system control processing means, 상기 부트 로딩 수단과 프로그램 저장수단에 탑재된 실행 프로그램에 의해 시동되며, 상기 시스템 감시수단과 로컬 버스를 통하여 시스템 제어 및 상태 정보를 교환하고, 상기 패킷 처리/포워딩 수단을 초기화 및 구동시키며, 계층 2 기능과 계층 3 기능을 위한 포워딩 테이블 관리 기능 및 트래픽 관리 기능을 상기 데이터 저장수단과 연계하여 수행하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.Started by an executable program mounted in the boot loading means and program storage means, exchanging system control and status information via the local bus with the system monitoring means, initiating and driving the packet processing / forwarding means, and layer 2 And a forwarding table management function and a traffic management function for a function and a layer 3 function in connection with the data storage means. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 시스템 감시수단은,The system monitoring means, 상기 1 기가비트 이더넷 정합수단의 선로 매체 정합부의 탈/실장 및 장애 상태를 감시하여, 탈장 또는 장애가 발생하면 시스템 운용자가 장애 복구를 할 수 있게, 시스템 운용 인터페이스를 통하여 운용자에게 알려주며, 전원 공급 장치와 송풍기의 장애 상태를 감시하여, 장애가 발생한 경우, 이중화 장착되어있는 예비 전원 공급 장치 및 송풍기로 자동 절체되도록 하는 것을 특징으로 하는 기가비트 이더넷 스위칭 장치.By monitoring the disconnection / mounting and failure status of the line media matching unit of the 1 Gigabit Ethernet matching means, the operator can notify the operator through the system operation interface so that the system operator can recover from a failure or failure, and the power supply unit and the blower Gigabit Ethernet switching device to monitor the failure state of the, so that, if a failure occurs, it is automatically switched to the redundant power supply unit and blower.
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