一种分布式设备中的板间通信装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种分布式设备中的板间通信装置与方法。该装置包括主控板卡与多个业务板卡，主控板卡包括相连接的CPU处理器和逻辑编程器件，业务板卡包括CPU处理器与连接主控板卡的网络端口；CPU处理器，用于向逻辑编程器件发送报文；逻辑编程器件，用于接收报文，并对所述报文的二层MAC地址进行解析，根据业务板卡的网络端口的MAC地址构成规则，得到MAC地址与业务板卡的对应关系，并将所述报文发送给相应的业务板卡的网络端口。本发明专利技术用于解决现有技术中存在的逻辑编程复杂的问题，简化逻辑编程器件中对二层交换功能的实现，同时兼顾标准以太网的传输，并能够实现业务板卡之间的报文隔离功能。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式设备中的板间通信装置与方法
本专利技术涉及网络信息传输领域，特别涉及一种分布式设备中的板间通信装置与方法。
技术介绍
在分布式设备中，设备内部存在多块板卡，即机框式设备，在这个设备中一般有主控板卡与业务板卡组成。主控板卡主要承担整个设备的管理控制等工作，它与业务板之间存在有大量的板间信息交互。一般情况下，板间通信的数据并不需要与外网通信，板卡与板卡之间组成一个小型局域网。为了实现主控板卡与业务板之间的通信，硬件设计上会在主控板卡上加入一个类似于交换芯片的器件，承担主控板卡与业务板之间的数据交换功能。为了更好的利用板间硬件资源，会采用逻辑编程器件替交换芯片，如果逻辑编程器件实现交换功能，需要实时维护端口与MAC地址的对应关系。由于业务板卡可能分为几类，这几类业务板卡中信息交互需要隔离，如果逻辑编程器件实现交换功能与端口隔离功能，实现上复杂以及难以稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种分布式设备中的板间通信装置与方法，用于解决现有技术中存在的逻辑编程复杂的问题，简化逻辑编程器件中对二层交换功能的实现，同时兼顾标准以太网的传输，并能够实现业务板卡之间的报文隔离功能。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种分布式设备中的板间通信装置，包括主控板卡与多个业务板卡，所述主控板卡包括相连接的CPU处理器和逻辑编程器件，所述业务板卡包括CPU处理器与连接主控板卡的网络端口；所述CPU处理器，用于向逻辑编程器件发送报文；所述逻辑编程器件，用于接收报文，并对所述报文的二层MAC地址进行解析，根据业务板卡的网络端口的MAC地址构成规则，得到MAC地址与业务板卡的对应关系，并将所述报文发送给相应的业务板卡的网络端口。本专利技术的有益效果是：根据业务板卡网络端口的MAC地址构成规则，完全可以按照标准的以太网报文进行处理，既实现了二层交换功能，又可以做到端口隔离功能，即不需要对协议栈的实现进行修改，简化了逻辑编程器件的实现，优化了整个开发时间。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述主控板卡与业务板卡均可运行嵌入式操作系统，且能处理以太报文。进一步，所述主控板卡的逻辑编程器件通过可编程实现对以太报文的二层解析处理。采用上述进一步方案的有益效果是，在板卡之间内部通信上，采用逻辑编程器件实现报文交互，可以灵活做到适配多种网络通信接口。进一步，所述业务板卡的网络端口的MAC地址构成规则为：将业务板卡的MAC地址转换为48位数据，并将所述48位数据转换成二进制，一位表示一个业务板卡。采用上述进一步方案的有益效果是，由于MAC地址完全满足标准的MAC地址构成规则，则完全不需要对内核协议栈实现进行修正就可以支持广播与单播，同时如果设备中存在多种类型的板卡，这每种类型的业务板卡之间需要做到报文隔离，则可以只把相同类型的板卡所涉及到的MAC地址对应的位置为1，隔离了不同类型业务板之间的交互，在发送的报文内容目的MAC地址中，如果有多个bit位置为1，则可以把这个报文同时发送给多个板卡。另外，本专利技术还提供了一种分布式设备中的板间通信方法，应用于主控板与多个业务板卡之间进行数据交互，包括步骤：(1)机箱内板卡CPU处理器向逻辑编程器件发送报文；(2)逻辑编程器件接收所述报文，并对所述报文的二层MAC地址进行解析，根据业务板卡网络端口的MAC地址构成规则，得到MAC地址与板卡的对应关系，并将所述报文发送给相应的业务板卡。进一步，在所述步骤(1)之前还包括：根据业务板卡架构，确定所有业务板卡的网络端口的MAC地址，设备内同一个槽位的业务板卡，其内部通信网口的MAC地址相同；同一个机箱内的业务板卡，其网络接口的MAC地址唯一。附图说明图1为本专利技术分布式设备的架构原理图；图2本专利技术实例设备图；图3本专利技术分布式设备的广播报文处理方法的流程图；图4本专利技术分布式设备的单播报文处理方法的流程图；图5本专利技术分布式设备的组播报文处理方法的流程图；图6本专利技术分布式设备的端口隔离报文处理方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种分布式设备中的板间通信装置，这种装置中，包含主控板卡与多个业务板卡，主控板卡中由可以运行操作系统的控制器与逻辑编程器件组成。其它业务板卡只需要有运行操作系统的控制器与其它辅助器件组成，其中控制器需要有网络端口用于与业务板卡进行通信。主控板卡包括相连接的CPU处理器和逻辑编程器件，业务板卡包括CPU处理器与连接主控板卡的网络端口；CPU处理器，用于向逻辑编程器件发送报文；逻辑编程器件，用于接收报文，并对报文的二层MAC地址进行解析，根据业务板卡的网络端口的MAC地址构成规则，得到MAC地址与业务板卡的对应关系，并将报文发送给相应的业务板卡的网络端口。与现有技术相比较，本专利技术提出一种分布式设备的板间通信的方法与分布式设备，CPU上内部通信的网络接口MAC地址通过一定的规则构成，在主控与其它业务板卡之间通信时，主控板上的逻辑编程器件收到报文后解析目的MAC地址，根据MAC地址构成规则发给相应的业务板卡。本专利技术提出一种分布式设备板间通信方法与装置，应用于主控板卡与多个业务板卡之间进行数据交互，用于解决现有技术中存在的逻辑编程复杂的问题，简化逻辑编程器件中对二层交换功能的实现，同时兼顾标准以太网的传输，并能够实现类板卡之间的报文隔离功能。在标准以太网的报文中，有48位MAC地址用于标识一个物理的网络端口，MAC地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF时，表示广播，而MAC地址的第8位(从左到右)为1时，表示组播，其它情况表示单播报文。由于设备中内部通信的网络端口数量不多，并不涉及到与外网的通信，其MAC地址不需要遵循全球唯一性的原则，可以采用一定的规则来表示板卡网络端口的MAC地址，由MAC地址来得知网络端口与MAC地址的对应关系，这样就不需要实时维护MAC地址表。在主控板上的交换功能器件，如逻辑编程器件(采用逻辑编程器件的优点它还可以提供板卡上下电控制、对其它板卡的复位控制等等)，为了简化逻辑编程器件的编程工作，提出只针对报文的二层MAC地址进行解析，根据一定规则得到MAC地址与一个或者多个业务板卡的对应关系，逻辑编程器件得到这个关系后，就可以知道如何转发报文了，不需要实时维护MAC地址与业务板卡的对应关系，可以做到报文中的目的MAC中携带多个MAC的信息，做到了一个报文可以同时转发给多个板卡。MAC地址构成规则如下：48位MAC地址看作48位数据，业务板卡1的MAC地址为a，业务板卡2的MAC地址为b,业务板卡3的MAC地址为c，以此类推。任意业务板卡组合MAC地址转换成数据后相加的值为X，而X逆向解析得到的唯一解，即a+b+…＝X，X逆向得到的结果只有唯一解为a、b、…。比如把数据换成二进制，一位表示一个业务板卡，那可以表示47个业务板卡网络端口(除去组播地址涉及到位)。构成步骤如下,假如有3个业务板卡：板卡a的MAC地址为00:00:00:00:00:01,转换为48位数据为0x000000000001；板卡b的MAC地址为00:00:00:00:00:02,转换为48位数据为0x000000000002；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式设备中的板间通信装置，包括主控板卡与多个业务板卡，其特征在于，所述主控板卡包括相连接的CPU处理器和逻辑编程器件，所述业务板卡包括CPU处理器与连接主控板卡的网络端口；所述CPU处理器，用于向逻辑编程器件发送报文；所述逻辑编程器件，用于接收报文，并对所述报文的二层MAC地址进行解析，根据业务板卡的网络端口的MAC地址构成规则，得到MAC地址与业务板卡的对应关系，并将所述报文发送给相应的业务板卡的网络端口。

【技术特征摘要】
1.一种分布式设备中的板间通信装置，包括主控板卡与多个业务板卡，其特征在于，所述主控板卡包括相连接的CPU处理器和逻辑编程器件，所述业务板卡包括CPU处理器与连接主控板卡的网络端口；所述CPU处理器，用于向逻辑编程器件发送报文；所述逻辑编程器件，用于接收报文，并对所述报文的二层MAC地址进行解析，根据业务板卡的网络端口的MAC地址构成规则，得到MAC地址与业务板卡的对应关系，并将所述报文发送给相应的业务板卡的网络端口。2.如权利要求1所述的分布式设备中的板间通信装置，其特征在于，所述主控板卡与业务板卡均可运行嵌入式操作系统，且能处理以太报文。3.如权利要求1所述的分布式设备中的板间通信装置，其特征在于，所述主控板卡的逻辑编程器件通过可编程实现对以太报文的二层解析处理。4.如权利要求1所述的分布式设备中的板间通信装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖丽，许鹏飞，黄培，胡伟丽，
申请(专利权)人：深圳市风云实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44