一種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備及其網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備及其網(wǎng)絡(luò)，所述路由設(shè)備包括至少八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口、與標(biāo)準(zhǔn)端口一一對(duì)應(yīng)的緩存、數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊、路由表和E2PROM，路由設(shè)備采用星型組網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同一層次單機(jī)設(shè)備之間的互聯(lián)通信，其中1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口是用于本級(jí)路由設(shè)備和上級(jí)路由設(shè)備級(jí)聯(lián)的專用端口，在尋址過程中本級(jí)的路由設(shè)備通過該專用端口與上級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行通信，其它至少7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口用于連接至少7個(gè)單機(jī)設(shè)備，或者至少6個(gè)單機(jī)設(shè)備和一個(gè)下級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行下級(jí)拓展。利用路由設(shè)備實(shí)現(xiàn)了單機(jī)測(cè)量設(shè)備不同級(jí)別之間的自動(dòng)級(jí)聯(lián)組網(wǎng)，便于網(wǎng)絡(luò)拓展，消除了組網(wǎng)門檻。
【專利說明】
一種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備及其網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于航空航天工業(yè)測(cè)量與控制領(lǐng)域，尤其涉及的是一種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備及其網(wǎng)絡(luò)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著航空航天等空間探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，獲取設(shè)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)變得越來越重要。測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄器是獲取測(cè)量數(shù)據(jù)的有效手段。目前國內(nèi)數(shù)據(jù)記錄器在測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)都是以單機(jī)的方式存在，無論測(cè)量系統(tǒng)中包含一個(gè)還是多個(gè)測(cè)量設(shè)備都是由測(cè)量系統(tǒng)分別對(duì)每個(gè)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行操作，這種操作方法存在以下問題:
[0003]1)目前可用于測(cè)量的各類工業(yè)現(xiàn)場總線雖然可以達(dá)到較高的傳輸速率，但組網(wǎng)能力較差，需要復(fù)雜的配置，協(xié)議復(fù)雜，實(shí)時(shí)性較差;而實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的總線因?yàn)橥瞥瞿甏^早， 普遍存在速率低，配置復(fù)雜的問題，遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前工業(yè)界實(shí)時(shí)大信息量的測(cè)量與傳輸要求。
[0004]2)由于測(cè)量系統(tǒng)的需求不同，所以每次測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量設(shè)備之間的通信接口也是按照任務(wù)要求不斷更改的，造成雙方測(cè)試設(shè)備的通信接口不統(tǒng)一、不確定，即每臺(tái)設(shè)備都要進(jìn)行單獨(dú)的接口設(shè)計(jì)、研制，造成軟硬件的重復(fù)性使用率低，新研制設(shè)備需要重新測(cè)試，可靠性得不到保障；[〇〇〇5] 3)接口的不統(tǒng)一造成對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行自檢或者獲取測(cè)量設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，需要一對(duì)一的進(jìn)行，測(cè)試線路不能復(fù)用，導(dǎo)致每臺(tái)設(shè)備需要連接專用的地面測(cè)量設(shè)備來進(jìn)行測(cè)試，這樣就增加了測(cè)量系統(tǒng)的輸入輸出接口，使得測(cè)量系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，不利于測(cè)量系統(tǒng)整體功能的穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)；
[0006]4)由于測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)量設(shè)備之間沒有標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，在測(cè)量設(shè)備的使用上沒有約束力，可以隨意的改變測(cè)試設(shè)備的接口功能，使得測(cè)量設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化的過程舉步維艱；
[0007]5)在非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)中，測(cè)試設(shè)備的不同功能需求以及參差不齊的設(shè)計(jì)水平不利于先進(jìn)技術(shù)的普及，同時(shí)不統(tǒng)一的設(shè)計(jì)電路和不均衡的設(shè)計(jì)能力也直接決定著測(cè)試設(shè)備的性能，不利于測(cè)試設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn)普及。
[0008]鑒于以上問題，測(cè)試設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化和接口標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)成為下一代測(cè)試設(shè)備發(fā)展的必然方向。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備及其網(wǎng)絡(luò)。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]—種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，包括至少八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口、與標(biāo)準(zhǔn)端口一一對(duì)應(yīng)的緩存、數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊、路由表和e2prom，路由設(shè)備采用星型組網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同一層次單機(jī)設(shè)備之間的互聯(lián)通信，其中1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口是用于本級(jí)路由設(shè)備和上級(jí)路由設(shè)備級(jí)聯(lián)的專用端口，在尋址過程中本級(jí)的路由設(shè)備通過該專用端口與上級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行通信，其它至少7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口用于連接至少7個(gè)單機(jī)設(shè)備，或者至少6個(gè)單機(jī)設(shè)備和一個(gè)下級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行下級(jí)拓展;單機(jī)設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)端(接)口和路由設(shè)備通信，將單機(jī)設(shè)備處理過的數(shù)據(jù)和請(qǐng)求按照協(xié)議轉(zhuǎn)換后發(fā)給路由設(shè)備，路由設(shè)備按照協(xié)議尋址分散流入目的接口 ；任何標(biāo)準(zhǔn)端口輸入的數(shù)據(jù)都可以根據(jù)數(shù)據(jù)包中的設(shè)備地址，通過另一個(gè)端口輸出；單機(jī)設(shè)備連接到任何一個(gè)端口時(shí)，都會(huì)通過協(xié)議報(bào)告其地址和路由表，并且在相關(guān)路由設(shè)備中自動(dòng)建立新的路由表以供下次通信查詢;數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊，它是負(fù)責(zé)決定數(shù)據(jù)流的起始地址和目的地址，并啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸;路由設(shè)備的尋址是通過查詢路由設(shè)備中的路由表實(shí)現(xiàn)的，路由表中存儲(chǔ)著網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的端口信息，數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊通過查詢路由表中的端口信息來決定數(shù)據(jù)的發(fā)送端口；數(shù)據(jù)在不同端口間的轉(zhuǎn)移和速率匹配是通過端口后端的緩存實(shí)現(xiàn)的，緩存主要負(fù)責(zé)作為路由設(shè)備接收數(shù)據(jù)速率和發(fā)送數(shù)據(jù)速率的速率同步，接收端以接收碼率寫入緩存，發(fā)送端以發(fā)送速率讀出緩存。
[0012]所述的星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口接收數(shù)據(jù)，不管單組接收還是批量接收，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)端口后都被重新打包為“端口 +數(shù)據(jù)”的形式放在FIFO隊(duì)列中，協(xié)議中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移內(nèi)核異步輪訓(xùn)處理每一個(gè)端口，快速將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)端口，由相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)端口發(fā)送出去;在數(shù)據(jù)量比較少或者是命令字信息的傳遞時(shí)，采用單包數(shù)據(jù)傳輸方式，便于提高優(yōu)先級(jí)和保證可靠傳輸;在大批量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)為了減少冗余信息，采用批量數(shù)據(jù)傳輸方式，提高傳輸效率。
[0013]所述的星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，所述標(biāo)準(zhǔn)端口為LVDS通信接
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[0014]所述的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，包括若干級(jí)聯(lián)的路由設(shè)備和與路由設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)端口連接的單機(jī)設(shè)備，路由設(shè)備采用星型組網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同一層次單機(jī)設(shè)備之間的互聯(lián)通信。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]I)本發(fā)明利用路由設(shè)備實(shí)現(xiàn)了測(cè)量設(shè)備不同級(jí)別之間的自動(dòng)級(jí)聯(lián)組網(wǎng)，便于網(wǎng)絡(luò)拓展，消除了組網(wǎng)門檻；
[0017]2)路由設(shè)備采用星型組網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同一層次單機(jī)設(shè)備之間的互聯(lián)通信，提高設(shè)備間通?目效率；
[0018]3)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間采用標(biāo)準(zhǔn)的LVDS通信接口，保證了較高的通訊速率，降低通信端口復(fù)雜性，有利于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的通用化；
[0019]4)在多種測(cè)量設(shè)備同時(shí)需要連接測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)大部分的命令和數(shù)據(jù)交互通過路由設(shè)備完成，大大降低測(cè)量系統(tǒng)的通信壓力，有效減輕測(cè)量系統(tǒng)的負(fù)荷，提高系統(tǒng)可靠性。
【附圖說明】
[0020]圖1為分布式測(cè)量設(shè)備網(wǎng)絡(luò)框圖；
[0021]圖2為網(wǎng)絡(luò)采用的標(biāo)準(zhǔn)化LVDS端口；
[0022]圖3為有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)調(diào)度示意圖；【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]—種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，包括至少八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口、與標(biāo)準(zhǔn)接口一一對(duì)應(yīng)的緩存、數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊、路由表和E2PR0M，路由設(shè)備采用星型組網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同一層次單機(jī)設(shè)備之間的互聯(lián)通信，其中1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口是用于本級(jí)路由設(shè)備和上級(jí)路由設(shè)備級(jí)聯(lián)的專用端口，在尋址過程中本級(jí)的路由設(shè)備通過該專用端口與上級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行通信，其它至少7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口用于連接至少7個(gè)單機(jī)設(shè)備，或者至少6個(gè)單機(jī)設(shè)備和一個(gè)下級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行下級(jí)拓展;單機(jī)設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)端(接)口和路由設(shè)備通信，將單機(jī)設(shè)備處理過的數(shù)據(jù)和請(qǐng)求按照協(xié)議轉(zhuǎn)換后發(fā)給路由設(shè)備，路由設(shè)備按照協(xié)議尋址分散流入目的接口；任何標(biāo)準(zhǔn)端口輸入的數(shù)據(jù)都可以根據(jù)數(shù)據(jù)包中的設(shè)備地址，通過另一個(gè)端口輸出；單機(jī)設(shè)備連接到任何一個(gè)端口時(shí)，都會(huì)通過協(xié)議報(bào)告其地址和路由表，并且在相關(guān)路由設(shè)備中自動(dòng)建立新的路由表以供下次通信查詢;數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊，它是負(fù)責(zé)決定數(shù)據(jù)流的起始地址和目的地址，并啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸;路由設(shè)備的尋址是通過查詢路由設(shè)備中的路由表實(shí)現(xiàn)的，路由表中存儲(chǔ)著網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的端口信息，數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊通過查詢路由表中的端口信息來決定數(shù)據(jù)的發(fā)送端口；數(shù)據(jù)在不同端口間的轉(zhuǎn)移和速率匹配是通過端口后端的緩存實(shí)現(xiàn)的，緩存主要負(fù)責(zé)作為路由設(shè)備接收數(shù)據(jù)速率和發(fā)送數(shù)據(jù)速率的速率同步，接收端以接收碼率寫入緩存，發(fā)送端以發(fā)送速率讀出緩存。
[0025]參考圖1，圖1是本發(fā)明設(shè)備聯(lián)網(wǎng)工作的示意圖。路由設(shè)備主要負(fù)責(zé)組網(wǎng)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)和單機(jī)設(shè)備的連接以及路由設(shè)備之間級(jí)聯(lián);單機(jī)設(shè)備負(fù)責(zé)完成測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量信息。每個(gè)單機(jī)設(shè)備通過路由設(shè)備接收處理測(cè)量系統(tǒng)發(fā)送的測(cè)量信號(hào)，單機(jī)設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)接口和路由設(shè)備通信，將單機(jī)設(shè)備處理過的數(shù)據(jù)和請(qǐng)求按照協(xié)議轉(zhuǎn)換后發(fā)給路由設(shè)備，路由設(shè)備按照協(xié)議尋址分散流入目的接口；
[0026]路由設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的主要執(zhí)行者，它完成對(duì)單機(jī)設(shè)備的組網(wǎng)和同其它路由設(shè)備進(jìn)行級(jí)聯(lián)，路由設(shè)備本身包括8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的LVDS端口，這些端口主要負(fù)責(zé)協(xié)議內(nèi)的不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和命令互傳。其中第1個(gè)端口是本機(jī)路由設(shè)備進(jìn)行上級(jí)級(jí)聯(lián)的專用端口，在尋址過程中本機(jī)的路由設(shè)備通過這個(gè)端口與上級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行通信;其它7個(gè)端口負(fù)責(zé)連接單機(jī)設(shè)備或者連接下級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行下級(jí)拓展。[〇〇27]每個(gè)路由設(shè)備內(nèi)含E2PR0M，用來存儲(chǔ)各個(gè)設(shè)備出廠前的配置信息和地址信息，任何端口輸入的數(shù)據(jù)都可以根據(jù)數(shù)據(jù)包中的設(shè)備地址，通過另一個(gè)端口輸出，其它單機(jī)設(shè)備連接到任何一個(gè)端口，都會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議報(bào)告其地址和路由表，并且在相關(guān)路由設(shè)備中自動(dòng)建立新的路由表以供下次通信查詢。[〇〇28]圖2是協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化LVDS端口結(jié)構(gòu)框圖，路由設(shè)備、單機(jī)設(shè)備之間的相互通信都采用這種一路發(fā)送一路接收的LVDS接口。路由設(shè)備中FPGA(即圖3中的數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)集散中心，在該中心的控制下，復(fù)合數(shù)據(jù)流從某一個(gè)端口流入，然后按照協(xié)議尋址分散流入目的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā);每個(gè)端口接收數(shù)據(jù)，不管單組接收還是批量接收，進(jìn)入接口后都被重新打包為“端口 +數(shù)據(jù)”的形式放在FIFO隊(duì)列中，協(xié)議中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移內(nèi)核異步輪訓(xùn)處理每一個(gè)端口，快速將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到相應(yīng)的端口，由相應(yīng)的端口發(fā)送出去;在數(shù)據(jù)量比較少或者是命令字等信息的傳遞時(shí)，采用單包數(shù)據(jù)傳輸方式，便于提高優(yōu)先級(jí)和保證可靠傳輸;在大批量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)為了減少冗余信息，采用批量數(shù)據(jù)傳輸方式，提高傳輸效率。
[0029]圖3是有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中路由設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)調(diào)度示意圖，路由設(shè)備的核心部分是數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊，它是負(fù)責(zé)決定數(shù)據(jù)流的起始地址和目的地址，并啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸;路由設(shè)備的尋址主要是通過查詢路由設(shè)備中的路由表實(shí)現(xiàn)的，路由表中存儲(chǔ)著網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的端口信息，數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊通過查詢路由表中的端口信息來決定數(shù)據(jù)的發(fā)送端口；數(shù)據(jù)在不同端口間的轉(zhuǎn)移和速率匹配是通過端口后端的緩存實(shí)現(xiàn)的，緩存主要負(fù)責(zé)作為路由設(shè)備接收數(shù)據(jù)速率和發(fā)送數(shù)據(jù)速率的速率同步，接收端以接收碼率寫入緩存，發(fā)送端以發(fā)送速率讀出緩存;路由設(shè)備的對(duì)外接口是標(biāo)準(zhǔn)的LVDS接口，主要完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送工作，LVDS接口的一端接網(wǎng)絡(luò)中其它設(shè)備的端口，另一端接本設(shè)備中的數(shù)據(jù)緩存模塊。
[0030]本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包格式由模式域、源地址域、目的地址域、寄存器域、參數(shù)字域和檢驗(yàn)域組成。模式域主要是區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)包的各種功能的標(biāo)志，不同的模式標(biāo)志字代表著不同的功能，比如“C9”代表寫寄存器，“CB”代表讀寄存器等;在協(xié)議中規(guī)定了各種不同的寄存器代表著協(xié)議中的各種參數(shù)狀態(tài)，通過模式控制可以讀/寫這些寄存器以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)協(xié)議中參數(shù)的狀態(tài)。FPGA中數(shù)據(jù)調(diào)度模塊循環(huán)判讀各端口緩存中是否有數(shù)據(jù)，在收到數(shù)據(jù)后數(shù)據(jù)處理調(diào)度模塊對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，首先判斷數(shù)據(jù)包中目的地址是否為本機(jī)，是本機(jī)的話進(jìn)一步在判讀模式域以執(zhí)行相應(yīng)的模式功能，不是本機(jī)的話根據(jù)目的地址執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)功能。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中設(shè)定了冗余端口和校驗(yàn)域以保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0031]本網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議主要是通過內(nèi)核邏輯結(jié)合外部端口實(shí)現(xiàn)的，內(nèi)核是數(shù)據(jù)集散中心，在該中心的控制下，復(fù)合數(shù)據(jù)流從某一個(gè)端口流入，分散流入目的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā);外部標(biāo)準(zhǔn)接口是網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備間通信的基本通道，決定數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷健f(xié)議轉(zhuǎn)換層和數(shù)據(jù)緩沖層在內(nèi)核內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，協(xié)議轉(zhuǎn)換層主要完成接口數(shù)據(jù)格式和協(xié)議數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，在發(fā)送端將緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)包拆分為發(fā)送接口數(shù)據(jù)，在接收端將接口數(shù)據(jù)組合為數(shù)據(jù)包格式寫入數(shù)據(jù)緩存層。內(nèi)核的多通道數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理中心負(fù)責(zé)對(duì)路由設(shè)備上的各個(gè)端口循環(huán)進(jìn)行判讀，每個(gè)端口接收數(shù)據(jù)，不管單組接收還是批量接收，進(jìn)入接口后都被重新打包為“端口:數(shù)據(jù)”的形式放在FIFO隊(duì)列中。
[0032]數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)移到哪個(gè)目的端口是通過檢索數(shù)據(jù)包的目的地址，并查詢?cè)撃康牡刂菲ヅ涞穆酚杀碇兄赋龅哪康亩丝趤泶_定的。該路由記錄的索引值就是目的設(shè)備的ID值，采取這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以盡最快速度定位檢索到路由信息，獲取轉(zhuǎn)發(fā)端口?；谠撛?，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移內(nèi)核異步輪詢處理每一個(gè)端口，快速將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到相應(yīng)的端口，由相應(yīng)的端口發(fā)送出去；包在傳輸?shù)倪^程中，被路由設(shè)備分為控制包和數(shù)據(jù)包兩類?？刂瓢际菃伟瑪?shù)據(jù)包可以是變長包?？刂瓢哂凶罡叩膬?yōu)先級(jí)，會(huì)被插隊(duì)到最近的一組數(shù)據(jù)發(fā)送完就被轉(zhuǎn)發(fā)，便于提高優(yōu)先級(jí)和保證整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
[0033]路由設(shè)備的任何端口輸入的數(shù)據(jù)都可以根據(jù)數(shù)據(jù)包中的設(shè)備地址來決定通過另外一個(gè)端口輸出，當(dāng)其它單機(jī)設(shè)備連接到任何一個(gè)端口后，經(jīng)過枚舉過程通過協(xié)議報(bào)告其地址和路由表，自動(dòng)建立新的路由表，通過查詢路由表中的地址，將數(shù)據(jù)包準(zhǔn)確的發(fā)送到目的端口。
[0034]在路由表重構(gòu)過程中，如果一個(gè)路由設(shè)備枚舉兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口時(shí)，接收到同樣一個(gè)單機(jī)設(shè)備的返回包，路由設(shè)備將在冗余端口列表中自動(dòng)將兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口配置為冗余端口。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，路由設(shè)備將自動(dòng)平衡兩個(gè)端口的數(shù)據(jù)量，確保負(fù)載均衡。這一方面能夠增大設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，另一方面可以保證傳輸通道的可靠連通。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，其特征在于，包括至少八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口、與標(biāo)準(zhǔn)端口 一一對(duì)應(yīng)的緩存、數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊、路由表和E2PROM，路由設(shè)備采用星型組網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同一層次單機(jī)設(shè)備之間的互聯(lián)通信，其中I個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口是用于本級(jí)路由設(shè)備和上級(jí)路由設(shè)備級(jí)聯(lián)的專用端口，在尋址過程中本級(jí)的路由設(shè)備通過該專用端口與上級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行通信，其它至少7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口用于連接至少7個(gè)單機(jī)設(shè)備，或者至少6個(gè)單機(jī)設(shè)備和一個(gè)下級(jí)路由設(shè)備進(jìn)行下級(jí)拓展;單機(jī)設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)端(接)口和路由設(shè)備通信，將單機(jī)設(shè)備處理過的數(shù)據(jù)和請(qǐng)求按照協(xié)議轉(zhuǎn)換后發(fā)給路由設(shè)備，路由設(shè)備按照協(xié)議尋址分散流入目的接口；任何標(biāo)準(zhǔn)端口輸入的數(shù)據(jù)都可以根據(jù)數(shù)據(jù)包中的設(shè)備地址，通過另一個(gè)端口輸出；單機(jī)設(shè)備連接到任何一個(gè)端口時(shí)，都會(huì)通過協(xié)議報(bào)告其地址和路由表，并且在相關(guān)路由設(shè)備中自動(dòng)建立新的路由表以供下次通信查詢;數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊是負(fù)責(zé)決定數(shù)據(jù)流的起始地址和目的地址，并啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸;路由設(shè)備的尋址是通過查詢路由設(shè)備中的路由表實(shí)現(xiàn)的，路由表中存儲(chǔ)著網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的端口信息，數(shù)據(jù)尋址調(diào)度模塊通過查詢路由表中的端口信息來決定數(shù)據(jù)的發(fā)送端口；數(shù)據(jù)在不同端口間的轉(zhuǎn)移和速率匹配是通過端口后端的緩存實(shí)現(xiàn)的，緩存主要負(fù)責(zé)作為路由設(shè)備接收數(shù)據(jù)速率和發(fā)送數(shù)據(jù)速率的速率同步，接收端以接收碼率寫入緩存，發(fā)送端以發(fā)送速率讀出緩存。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，其特征在于，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)端口接收數(shù)據(jù)，不管單組接收還是批量接收，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)端口后都被重新打包為“端口+數(shù)據(jù)”的形式放在FIFO隊(duì)列中，協(xié)議中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移內(nèi)核異步輪訓(xùn)處理每一個(gè)端口，快速將數(shù)據(jù)搬運(yùn)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)端口，由相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)端口發(fā)送出去；在數(shù)據(jù)量比較少或者是命令字信息的傳遞時(shí)，采用單包數(shù)據(jù)傳輸方式，便于提高優(yōu)先級(jí)和保證可靠傳輸;在大批量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)為了減少冗余信息，采用批量數(shù)據(jù)傳輸方式，提高傳輸效率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星型結(jié)構(gòu)的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)端口為LVDS通信接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有限級(jí)聯(lián)自動(dòng)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括若干級(jí)聯(lián)的路由設(shè)備和與路由設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)端口連接的單機(jī)設(shè)備，路由設(shè)備采用星型組網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)同一層次單機(jī)設(shè)備之間的互聯(lián)通信。
【文檔編號(hào)】H04L12/751GK106059927SQ201610327165
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】劉文怡
【申請(qǐng)人】中北大學(xué)