本實(shí)用新型涉及信息技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種FPGA交換機(jī)。
背景技術(shù)：
交換機(jī)是一種用于電(光)信號轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以為接入交換機(jī)的任意兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號通路。交換機(jī)是信息技術(shù)設(shè)備的重要組成環(huán)節(jié)，擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的MAC地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過對照IP地址表，交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī)。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的減少沖突域，但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。傳統(tǒng)交換機(jī)不能夠很好的地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化，網(wǎng)絡(luò)利用受到限制。
而FPGA(Field－Programmable Gate Array，即現(xiàn)場可編程門陣列)是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。
FPGA采用了邏輯單元陣列LCA(Logic Cell Array)，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB(Configurable Logic Block)、輸入輸出模塊IOB(Input Output Block)和內(nèi)部連線(Interconnect)三個部分。FPGA是可編程器件，與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列(如PAL，GAL及CPLD器件)相比，F(xiàn)PGA具有不同的結(jié)構(gòu)。FPGA利用小型查找表(16×1RAM)來實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個查找表連接到一個D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來驅(qū)動其他邏輯電路或驅(qū)動I/O，由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的，存儲在存儲器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型針對目前需求以及現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展的不足之處，提供一種FPGA交換機(jī)。
本實(shí)用新型所述一種FPGA交換機(jī)，解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下：所述 FPGA交換機(jī)，其整體架構(gòu)主要包括FPGA交換芯片、BCM5464芯片以及若干RJ45網(wǎng)口，其中，所述FPGA交換芯片作為核心處理芯片，所述FPGA交換機(jī)的輸入通道通過RJ45網(wǎng)口連接輸入BCM5464芯片的一端，輸入BCM5464芯片的另一端與所述FPGA交換芯片連接；所述FPGA交換機(jī)的輸出通道通過所述FPGA交換芯片連接輸出BCM5464芯片的一端，輸出BCM5464芯片的另一端與RJ45網(wǎng)口連接通信；交換機(jī)通過所述FPGA交換芯片能隨時定制內(nèi)部交換邏輯，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)更換FPGA內(nèi)部核心邏輯。
優(yōu)選的，所述FPGA交換芯片通過每個BCM5464芯片分別與四個RJ45網(wǎng)口連接通信。
本實(shí)用新型所述一種FPGA交換機(jī)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是：本實(shí)用新型采用FPGA作為交換芯片，可隨時定制內(nèi)部交換邏輯，更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化，提高網(wǎng)絡(luò)利用率；并且該FPGA交換機(jī)的內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計精巧，構(gòu)思新穎，使用方便簡單，因此具有較好的推廣使用價值。
說明書附圖
附圖1為所述FPGA交換機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型所述一種FPGA交換機(jī)進(jìn)一步詳細(xì)說明。
針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變這一問題，本實(shí)用新型提出了FPGA交換機(jī)，在該交換機(jī)中，采用FPGA作為核心交換芯片，采用BCM(basic control mode基本控制模式)作為物理層，負(fù)責(zé)FPGA與RJ45網(wǎng)口之間的連接。本發(fā)明采用FPGA作為交換芯片，使得交換機(jī)可隨時定制內(nèi)部交換邏輯，更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化，提高網(wǎng)絡(luò)利用率。
實(shí)施例：
本實(shí)施例所FPGA交換機(jī)，其整體架構(gòu)如附圖1所示，所述FPGA交換機(jī)包括輸入通道和輸出通道，其結(jié)構(gòu)主要包括FPGA交換芯片、兩個BCM5464芯片以及若干RJ45網(wǎng)口，其中，所述FPGA交換芯片作為核心處理芯片；所述FPGA交換機(jī)的輸入通道通過RJ45網(wǎng)口連接輸入BCM5464芯片的一端，輸入BCM5464芯片的另一端與所述FPGA交換芯片連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從RJ45網(wǎng)口到FPGA交換芯片的傳輸，并在FPGA交換芯片實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換操作；所述FPGA交換機(jī)的輸出通道通過所述FPGA交換芯片連接輸出BCM5464芯片的一端，輸出BCM5464芯片的另一端與RJ45網(wǎng)口相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從FPGA交換芯片經(jīng)RJ45網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)送出。該交換機(jī)通過所述FPGA交換芯片能隨時定制內(nèi)部交換邏輯，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)更換FPGA內(nèi)部核心邏輯；使得交換機(jī)能夠更好的利用和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
所述BCM5464芯片是BroadCom公司的四端口千兆物理層芯片。
如附圖1所示，在FPGA交換機(jī)的輸入通道端設(shè)置有四個RJ45網(wǎng)口，數(shù)據(jù)能夠通 過四個RJ45網(wǎng)口，經(jīng)過輸入BCM5464芯片進(jìn)入FPGA交換芯片；同時，在FPGA交換機(jī)的輸出通道端設(shè)置有四個RJ45網(wǎng)口，經(jīng)FPGA交換芯片交換后的數(shù)據(jù)經(jīng)輸出BCM5464芯片，到達(dá)四個RJ45網(wǎng)口轉(zhuǎn)發(fā)送出。
使用本實(shí)施例所述FPGA交換機(jī)，只需要將網(wǎng)線接于RJ 45網(wǎng)口上，即可替代原ASIC交換機(jī)；數(shù)據(jù)通過所述RJ45網(wǎng)口，經(jīng)過所述BCM5464芯片，進(jìn)入到所述FPGA芯片進(jìn)行交換操作；交換后的數(shù)據(jù)再根據(jù)交換信息的結(jié)果，從所述FPGA芯片發(fā)出到BCM5464芯片，最終通過RJ45網(wǎng)口送出。該FPGA交換機(jī)由FPGA交換芯片，BCM5464芯片和RJ45網(wǎng)口組成，設(shè)計新穎，構(gòu)造簡單，操作方便。此外，通過該FPGA交換機(jī)，能夠隨時定制交換機(jī)內(nèi)部交換邏輯，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)隨時調(diào)整FPGA交換芯片內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，使得交換機(jī)更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需求。
具體實(shí)施方式僅是本實(shí)用新型的具體個案，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍包括但不限于上述具體實(shí)施方式，任何符合本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的且任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或替換，皆應(yīng)落入本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。