一种基于网络处理器的城域以太交换系统的设计

本文介绍了基于IXP1200网络处理器进行城域以太交换系统数据通道的设计,在以太交换的基础上,实现了独特的 EVC连接功能。文中描述了具体的系统结构,任务结构,相应的数据结构以及该城域交换系统数据层面的逻辑流程 框图;同时说明了基于网络处理器的设计方法和步骤。本文基于网络处理器实现的城域以太交换系统可提供点到点 和多点到多点的EVC连接。

以太交换技术的探讨

文章讨论了以太交换技术的工作原理及ＬＡＮＳｗｉｔｃｈ的特点，并探讨了段交换机和组交换机的组网原则。

千兆以太网交换的设计与测试验证

为提高嵌入式系统中多处理器节点间大数据量、高速率以太网通信能力,提出了一种具有多种介质接口、大交换容量的千兆以太网交换设计,重点阐述了以太网交换的总体架构方案设计、硬件电路设计,包括以太网交换核心电路设计、交换配置电路设计、监控电路设计等。针对千兆以太网交换性能的测试验证,提出了利用蛇形打流测试吞吐量和以太网口信号一致性的测试方法。

基于VSC7428的以太网交换电路的设计与实现

为了实现嵌入式系统间的数据传输,设计实现了一种基于以PowerPC处理器和以太网交换芯片的以太网交换电路。介绍了电路硬件结构、工作原理及软件设计方法。电路以VSC7428以太网交换芯片为核心,实现了4路PC8640处理器之间的以太网交换。经过实验验证,电路电路工作稳定,实现了与其他嵌入式系统间的通信,满足设计需求。

以太网交换机在局域网中的应用及性能优化研究

以太网交换机作为局域网中数据传输的核心设备,其在网络通信中的作用愈发凸显。文章主要介绍以太网交换机的基本原理与工作机制,探讨以太网交换机在局域网中的实际应用实践,包括局域网拓扑结构分析、交换机角色与功能、部署策略与配置优化。深入研究以太网交换机的性能优化,包括性能评估指标与分析方法、性能瓶颈识别与解决、性能优化策略。对提升局域网的稳定性、可靠性以及性能具有重要意义。

基于OpenVPX标准的国产以太网交换板设计

VITA组织于2007年推出了VPX和OpenVPX规范。介绍了上述规范主要内容、主要优势和生态系统。同时,随着国产芯片生态的健全,包括处理器、国产大容量交换芯片和分立器件等国产芯片和元器件的成熟,结合抗恶劣环境应用需求,提出了一款基于OpenVPX标准的国产以太网交换板的设计和各个功能单元的实现。

城轨领域综合承载的列车以太网通信网络应用

本文介绍了常用交换式以太网环网与线性网拓扑的优缺点,并以实际应用项目为依托,介绍了列车通信网络承载信号系统通信网络的方案。该方案可以承载整车的通信网络,为智慧城轨列车通信综合承载提供了一种发展方向。

基于FPGA的千兆以太网端口通信设计

针对嵌入式领域中以太网传输速率以及实时性问题,文中提出了一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的千兆以太网端口通信的设计方案。设计了千兆以太网交换机的转发功能,基于标签转发实现了端对端数据通信。CPU(Central Processing Unit)发出带有标签的数据报文,通过千兆网口输出数据报文,经过RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface)接口将带标签的数据报文发送给FPGA,FPGA通过内部逻辑判断标签中的输出端口号域并去除标签,从相应千兆网口向连接设备输出数据报文。外设通过千兆网端口输入数据报文,通过SGMII(Serial Gigabit Media Independent Interface)协议将数据报文发送给FPGA,FPGA通过内部逻辑添加标签并轮询输出给CPU,从而实现多个千兆网口连接设备互通。实验结果验证了FPGA逻辑的可行性和有效性,传输速率达到1 Gbit·s-1,报文转发延时小于100μs,报文丢包率为0%,数据传输稳定性较高,满足现有项目的实际需求。

以太网交换机中MAC控制器设计与实现

为了解决交换机内部存储资源有限以及通信端口未及时处理而出现的通信网络反压问题,本文基于状态机设计和RAM存储原理,设计了具有实时去除错误帧功能的mac控制器,完成优化接收存储管理,实现网络数据在有限存储空间的高效安全传输,同时搭建FPGA仿真实验平台验证设计的正确性。实验结果表明,本设计可以在有限的存储空间内实现高效的数据存储、访问及传输。

用于光突发交换的光模块(特邀)

【目的】为满足人工智能(AI)集群网络对于资源分配的灵活性和资源利用率的高要求,光突发交换(OBS)重回人们的视野。这对光模块提出了更高的要求:首先,纳秒级光路切换速度要求高速光模块的接收侧适应突发模式;其次,目前达到纳秒级的高速光开关普遍存在光路插入损耗大的问题,所以要求高速光模块的光链路损耗达到超长(ER)距离标准。【方法】为满足此需求,文章采用全商用芯片搭建薄膜铌酸锂(TFLN)+光电探测器(PD)方案的ER光模块,设计了测试系统,下一步工作还在进行中。【结果】实验结果表明,此系统光链路预算达到了20 dB,基本满足高速光交换对光模块链路损耗的要求。OBS系统对各种颗粒大小光模块均可以接受,文章初步探讨了3类单波100 Gbit/s光模块的设计:因为存在整机功耗和体积的限制、四波混频(FWM)和多路小光敏面雪崩光电探测器(APD)导致耦合困难等问题,4路光的ER光模块(ER4)实现起来比8路光的ER光模块(ER8)容易很多。两路光的ER2模块可以采用同轴工艺电吸收调制激光器(TO-EML)+APD方案,工艺实现更容易,性价比更高,配套芯片更加成熟。【结论】所以200 Gbit/s ER2是目前OBS的优选品种。

Microchip推出用于工业自动化的新型千兆以太网交换机LAN9662

工业自动化和数字化转型正推动可扩展、标准化网络解决方案市场快速增长,以满足商业运营技术(OT)部署的需求。为了向自动化制造商提供全面的网络解决方案,Microchip Technology Inc.今日宣布推出LAN9662千兆以太网交换机。

基于交换式以太网的列车通信网络实时性研究

以太网技术具有通信速率高、成本低的优势,目前国内外轨道交通行业都在研究发展基于以太网的列车通信网络。本文以兼容传统以太网协议为前提,研究提高工业以太网实时性的方法。在对列车通信网络需求分析的基础上,提出一种基于交换式以太网的列车通信网络的解决方案,为满足列车重要数据的实时性要求,提出列车级交换机采用混合调度算法,以降低列车实时数据在交换机缓冲队列中的排队时延。运用网络演算理论分析列车实时数据的端到端时延上界,并通过网络仿真技术验证本方案应用于列车通信网络这一特定场合的可行性和有效性。

基于地址转发表的交换式以太网拓扑发现方法

提出一种称为连接推理技术(connectionsreasoningtechnique)的谓词逻辑推理方法推导节点间的连接关系.该方法把交换机地址转发表翻译为一组谓词公式,把拓扑发现问题转变为一个谓词逻辑推理的数学问题,借助数学工具对拓扑发现问题进行研究.基于连接推理技术提出了一种拓扑发现算法,与现有方法相比(1)该方法能够更充分地利用不完整地址转发表的冗余信息,只需一小部分转发表就可以把整个网络拓扑构建出来;(2)该方法完全适用于多子网交换域的拓扑发现.此外,还提出了一种开销很小的动态网络拓扑发现方法.该算法成功地应用在社区宽带综合业务网络管理系统中.

基于交换式以太网的网络控制系统仿真平台

研究了传统以太网和交换式以太网的网络时延问题,提出了一种基于交换式以太网的网络控制系统仿真平台.该仿真平台用两台计算机分别仿真实际控制系统中的控制器和被控对象,这两台计算机通过实际网络相连.其中控制器和被控对象通过Matlab仿真实现,两者的数据通信通过高级程序语言VB完成,VB与Matlab的数据交互通过ActiveX自动化技术解决.根据网络中央节点设备的不同,可以分别在真实的以太网和交换式以太网环境下,仿真不同网络负载时的网络控制系统.仿真实验证明了该平台的有效性和可行性.

基于交换式以太网的列车通信网络建模与性能分析

为了满足未来大容量、高速率、硬实时性的信息传输需求,将交换式以太网技术引入列车通信网络(TCN,train communication network)。针对不同优先级消息,根据其通信调度方式对传输过程建立了TCN的确定与随机Petri网(DSPN,determined and stochastic Petri nets)模型,比较了交换机不同调度算法对时延的影响,并分析了消息数目和产生周期,以及消息数目和吞吐量的关系。实验结果表明,采用优先级调度算法能在牺牲非实时数据时延的条件下降低实时数据的时延,验证了采用交换式以太网的TCN吞吐量远超过现有的TCN,并且能够为今后的设计和优化提供理论依据。

基于网络演算计算交换式工业以太网中的最大时延

为保证周期性实时数据在交换式工业以太网中的服务质量,在交换机中引入非抢占式的优先级调度方法,并在源节点对进入网络的非周期数据流进行漏桶管制;基于网络演算理论推导了交换机对不同类型数据的服务曲线;针对一个树型拓扑的交换式工业以太网模型,利用所推导出的结论计算了实时数据的最大网络时延.

基于交换式以太网的嵌入式控制系统

分析了工业以太网和嵌入式系统的优点以及将两者有机结合起来的现实意义。介绍了基于交换式以太网的嵌入式控制系统的硬件组成 ,论证了系统的实时性和可靠性 ,并对设计开发的通信控制系统进行了分析。