[发明专利]一种实现网口切换的方法、系统及单板

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，尤其涉及一种实现网口切换的方法、系统及单板。

背景技术

路由器在因特网中承担IP(Internet Pocotol，互联网协议)数据包的转发和传输路径选择等功能。集中式路由器中，主控板负责所有事务处理，包括路由收集、转发处理、设备管理等。业务板在收到报文后，上传给主控板，待主控板完成所有处理后再从目标业务板传递出去。为保证系统的可靠运行，路由器通常采用增加一个主控板的方式来提高系统的冗余性，即采用双主控板或一主一备主控板方式，这样当路由器中一个主控板发生故障时，另外一个主控板会继续保证系统的可靠运行。同理，为了提高业务板的安全性，也可以采用增加备用业务板提高系统的冗余性，即采用双业务板或一主一备业务板方式。

对于用户侧，通常主用板(例如主用主控板)内部会提供一个或多个高性能的千兆以太网口，如图1所示，包括高性能SoC(System on a Chip，系统级芯片)处理器或CPU(Conter Process Unit，中央处理单元)加北桥芯片和PHY(物理层)芯片。其中，MAC(Media Access Controllers，媒体接入控制)通常集成在高性能SoC处理器中或CPU加北桥芯片中，与PHY芯片互联的总线类型有GMII(Gigabit Media Independent Interface，吉比特介质无关接口)、RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface，精简吉比特介质无关接口)和SGMII(Serial Gigabit Media Independent Interface，串行吉比特介质无关接口)。PHY芯片为以太网收发器，用于执行所有物理层接口的功能，对外为用户提供包括：铜接口，通过变压器，引到网口连接器，用户可以使用双绞线与其相连，又称电口；光接口，连接到外部光模块，用户可以使用光纤与其相连，又称光口；指示灯，用于指示该网口的工作状态。当用户使用双绞线连接电口时，PHY芯片工作在GMII/RGMII/SGMII到电口的模式，同样，当用户使用光纤连接光口时，PHY芯片工作在GMII/RGMII/SGMII到光口的模式，一般情况下，光、电口不能同时使用。

在设计中经常会遇到需要以太网口跨背板传输，比如一块单板内部提供的网口并没有从本板引出，而是经过背板从另一块单板引出，这种情况最典型的应用就是在主备倒换方案中。在实际主备倒换的切换过程中将不只是主备单板的切换，还涉及到如何可靠的切换板上的光、电网口，保证用户通过这些网口的正常业务能够正常运行。以主控板为例，如图2所示，主控板1和主控板2内部分别可以提供四个高性能的千兆以太网口，这四个网口分别引入到拉收条上的网口连接器上，从而为用户提供四个光/电业务端口，其中每个端口的光口和电口不能同时使用。

由于单主控板需要既能适用于单主控系统上，也要适用于双主控系统上，因此，在单主控系统上，主控板内部提供的四个高性能千兆以太网口分别引入到拉收条上的网口连接器上，这四个光/电业务端口0、1、2、3用户可用，主用主控板通过MAC和PHY芯片输出的铜接口(Copper Interface)0、1、2和3直接连接到本板的变压器加网口连接器0、1、2、3上；在双主控系统上，如果只有一块主控板，和1类似，本主用主控板拉手条上的四个光/电业务端口0、1、2、3用户可用；在双主控系统上，如果有两块主控板，即主控板1为主用主控板、主控板2为备用主控板，那么每个主控板的前两个业务端口0、1可用，参考图2中圆圈范围，后两个业务端口2、3不可用。此时，由于主控板2还没用获得系统的控制权，所以主控板2的业务端口0、1并不是由该板提供的，而是由主控板1的业务端口2、3经开关切换并通过背板提供的。