专利名称：交换机、业务处理单板及交换单板的制作方法
技术领域：
本发明涉及交换机、业务处理单板及交换单板，属于数据通信领域。
技术背景随着网络规模的快速发展及应用领域的不断扩大，网络运营商在网络设 备的升级与维护上面临着巨大的压力。要不断满足日益增多的网络业务需求， 就需要对网络设备进行不断的换代升级。设备升级通常包括两个方面，软件升级及硬件升级。软件升级简便灵活， 成本低廉。但是，网络设备的实际性能，以及是否能够满足新出现的业务需 求，通常取决于硬件能力的提升。如果网络前期建设所使用的网络设备的硬 件升级能力有限，无法满足新业务需求，则需要对网络设备进行整体替换， 严重增加了网络建设和运营成本。因此，硬件的可扩展性是网络设备的重要 指标之一。出于降低运营成本和提高设备可维护性的考虑，传统的单一业务功能网 络设备也逐渐被集成了多个业务功能的网络设备所取代。但是，多个业务的 集中化对网络设备的处理能力又提出了很高的要求。通常网络设备只具备一 个业务处理单元，如图1，业务处理单元位于主控板，多个业务同时运行于同 一个业务处理单元上，业务处理单元的负荷很重。而且随着新业务的出现， 或原有业务的性能需求的提高，原有的业务处理单元的处理能力很难满足实 际需求。通常通过更换功能和性能更强的业务处理单元以解决上述问题，但这样 会造成原有硬件投资浪费，且一旦再次有新业务的出现或现有业务的性能需
求的再次提高，业务处理单元的硬件可能又需要更换。另一种方式是增加业 务处理单元的数量，多个业务处理单元分别承担着不同业务，以达到提高设 备整体处理性能的目的。但由于主交换单元所能提供给主业务处理单元的数 据通道数量有限，因此主控板上主业务处理单元的数量难以增加，同时业务 处理单元的数量也受限于主控板的印刷电路板面积。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中多个业务的集中化而导致的主业务处理 单元的负荷重及交换机系统难以扩展的缺陷，提供一种交换机、 一种业务处 理单板及一种交换单板。
为实现上述目的，本发明提供了一种交换机，包括至少一个主控板及至 少一个业务处理单板，所述主控板包括彼此互连的主交换单元、主管理单元及主业务处理单元，所述业务处理单板包括彼此互连的交换单元及管理单元； 所述交换单元与所述主交换单元彼此互连，所述管理单元与所述主管理单元 彼此互连，其中，所述业务处理单板还包括辅助业务处理单元，与所述交换 单元及所述管理单元分别连接，用于处理主交换单元转发至交换单元的业务 流。
以上技术方案中，由于在交换机中设置了包含有辅助业务处理单元的业 务处理单板，分担了部分业务的处理，从而减轻了主控板上主业务处理单元 的负荷；且随着原有业务性能的提高，在主业务处理单元的处理能力有限的 情况下，分担了主业务处理单元的部分负荷，从而提高了交换机整体的业务 处理能力。
为实现上述目的，本发明还提供了一种业务处理单板，包括彼此互连的 交换单元及管理单元，其中还包括辅助业务处理单元，与所述交换单元及所 述管理单元分别连接。
以上技术方案中，由于业务处理单板中包括有辅助业务处理单元，与现
有的交换单板相比，业务处理单板具有业务处理的能力，因此在与主控板连 接后组成的交换机中，能够分担部分业务的处理，从而减轻了主控板上主业 务处理单元的负荷；且随着原有业务性能的提高，在主业务处理单元的处理 能力有限的情况下，能够分担主业务处理单元的部分负荷，从而提高了交换 机整体的业务处理能力。为实现上述目的，本发明另提供了一种交换单板，包括彼此互连的交换 单元及管理单元，其中还包括预留接口，与所述交换单元及所述管理单元分 别连接，用于挂接辅助业务处理单元。以上技术方案中，由于交换单板中增设有预留接口，随着交换机的业务 数量的增多或业务性能需求的提升，在交换机业务处理能力有限的情况下， 能够在预留接口上挂接辅助业务处理单元，以提高交换机整体的业务处理能 力，增强了交换机业务处理的扩展能力。
图1为现有的交换机的结构示意图； 图2为本发明交换机实施例一的结构示意图； 图3为本发明交换机实施例二的结构示意图； 图4为本发明交换机实施例三的结构示意图； 图5为本发明业务处理单板实施例的结构示意图; 图6为本发明交换单板实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明为了克服现有技术中多个业务的集中化而导致的主业务处理单元 的负荷重及交换机系统难以扩展的缺陷，提供了一种交换机，包括至少一个 主控板及至少一个业务处理单板。其中，主控板负责管理各个业务处理单板/交换单板(业务处理单板和/或交换
单板)，在各个业务处理单板/交换单板间进行报文交换，同时对业务处理单 板/交换单板送来的多种业务流进行处理。所述主控板包括彼此互连的主交换 单元、主管理单元及主业务处理单元。主交换单元交换各个业务处理单板/交 换单板送来的报文，并把需要处理的业务流送往主业务处理单元。主管理单 元对主控板的主交换单元和主业务处理单元进行工作参数配置和工作状态监 控，同时通过板间管理通道配置和监控各个业务处理单板/交换单板。主业务 处理单元负责处理各种业务报文，并可以根据业务的需要把处理后的业务报 文送回主交换单元。业务处理单板/交换单板进行本板物理端口间的报文交换，并通过独占的 板间数据通道和独占的板间管理通道与主控板互连。业务处理单板/交换单板 包括交换单元、管理单元和至少两个物理端口。交换单元用来在本板的物理 端口之间交换报文，或者通过独占的板间数据通道把报文转发到主控板，其 中包括需要转发到其它业务处理单板/交换单板的一般数据报文和需要主业 务处理单元进行处理的业务报文。管理单元接收来自主控板主管理单元的配 置信息，对交换单元进行工作参数配置，并把交换单元的工作状态通过板间 管理通道回送给主控板。另外，业务处理单板还包括辅助业务处理单元，与所述交换单元及所述 管理单元分别连接，用于处理主交换单元转发至交换单元的业务流。如辅助 业务处理单元通过板内数据通道与交换单元相连，通过板内管理通道与管理 单元相连。业务数据流通过数据通道送入辅助业务处理单元。业务处理单板 的管理单元接收来自主控板的配置信息，对辅助业务处理单元进行工作参数配置，并监控辅助业务处理单元的工作状态。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图2为本发明交换机实施例一的结构示意图。该实施例中，交换机包括 主控板IOO、业务处理单板200。主控板包括彼此互连的主交换单元101、主 管理单元102及主业务处理单元103。业务处理单板200包括彼此互连的交换元202。交换单元201与主交换单元101连接，如通过独占的板间数据通道连接。 管理单元202分别与主管理单元102连接，如通过独占的板间管理通道连接。业务处理单板200还包括与交换单元201连接的两个物理接口 203。业务处理单板200还包括辅助业务处理单元204，与交换单元201及管理 单元202分别连接，用于处理主交换单元101转发至交换单元201的业务流。该实施例，由于在交换机中设置了包含有辅助业务处理单元的业务处理 单板，分担了部分业务的处理，从而减轻了主控板上主业务处理单元的负荷； 且随着原有业务性能的提高，在主业务处理单元的处理能力有限的情况下， 分担了主业务处理单元的部分负荷，从而提高了交换机整体的业务处理能力。图3为本发明交换机实施例二的结构示意图。该实施例与上一实施例的 区别在于，交换机还包括一交换单板300，交换单板300包括彼此互连的交换 单元301及管理单元303。交换单板300还包括与交换单元301连接的两个物 理才妄口 303。当交换机内同时存在多个业务处理单元时，由于各个业务处理单元能够 处理的业务类型不同，因此需要对不同的业务流进行分发，把各个业务流送 到指定的业务处理单元进行处理。下面以实施例二并结合图3说明本发明的 交换机上业务流的分发及处理流程。1、 业务流从交换单板300的物理端口 303进入交换单元301;2、 交换单元301根据主控板的主管理单元102下发的控制信息，对业务 流进行分类。不同类型的业务流被交换单元301标记上不同标签后，送到主 控板100的主交换单元101。3、 主交换单元101根据业务流的标签，决定把业务流分发到主控板100 的主业务处理单元103或者是业务处理单板200。4、 被分发到业务处理单板200的业务流1 )首先到达业务处理单板200的交换单元201，交换单元201仍然根据业务流的标签，把业务流送到业务处理单板200的辅助业务处理单元204进 行处理；2) 经过辅助业务处理单元204处理之后，如果业务流仍需要被转发，则 被标记上出口信息，送回业务处理单板200的交换单元201;3) 业务处理单板200的交换单元201根据业务流的出口信息，把业务流 从业务处理单板200的某物理端口送出，或者是送到主控板100的主交换单 元101，由其发往其他交换单板/业务处理单板的交换单元。5、被分发到到主控板100的主业务处理单元103的业务流1 )经过主业务处理单元103处理之后，如果业务流需要被转发，则被标 记上出口信息，送回主控板上的主交换单元101;2 )主交换单元101根据业务流的出口信息，把业务流送入某块交换单板 /业务处理单板的交换单元；3)某块交换单板/业务处理单板的交换单元根据业务流的出口信息，把 业务流^Mv本板的某个物理端口送出。在实际使用中，本发明所述的交换机正常工作时，可以不需要业务处理 单板。设备管理者可以根据需求，将一块或多块具有预留接口的交换单板升 级为业务处理单板。图4为本发明交换机实施例三的结构示意图。该实施例 与实施例一的区别在于，交换机不包括业务处理单板，而是包括一块或多块 具有预留接口的交换单板300。交换单板300包括彼此互连的交换单元301及 管理单元302,以及包括与交换单元301相连的两个物理端口 303,使其具有 与现有的交换单板相同的功能外，还包括预留接口 304,与交换单元301及管 理单元302分别连接，用于挂接辅助业务处理单元，使其具有业务处理的扩 展能力。图5为本发明业务处理单板实施例的结构示意图。该实施例中，业务处 理单板，除了包括彼此互连的交换单元201及管理单元202，以及包括与交换 单元201相连的两个物理端口 203，使其具有交换单板的功能外，还包括辅助
业务处理单元204，与交换单元201及管理单元202分别连接，使其具有业务 处理的能力。该实施例中，由于业务处理单板中包括有辅助业务处理单元，与现有的 交换单板相比，业务处理单板具有业务处理的能力，因此在与主控板连接后 组成的交换机中，能够分担部分业务的处理，从而减轻了主控板上主业务处 理单元的负荷；且随着原有业务性能的提高，在主业务处理单元的处理能力 有限的情况下，能够分担主业务处理单元的部分负荷，从而提高了交换机整 体的业务处理能力。图6为本发明交换单板实施例的结构示意图。该实施例中，交换单板300 包括卩波此互连的交换单元301及管理单元302，以及包括与交换单元301相连 的两个物理端口 303，使其具有与现有的交换单板相同的功能外，还包括预留 接口 304，与交换单元301及管理单元302分别连接，用于挂接辅助业务处理 单元，使其具有业务处理的扩展能力。该实施例中，由于交换单板中增设有预留接口，随着交换机的业务数量 的增多或业务性能需求的提升，在交换机业务处理能力有限的情况下，能够 在预留接口上挂接辅助业务处理单元，以提高交换机整体的业务处理能力， 增强了交换机业务处理的扩展能力。预留接口还进一步包括数据通道接口，与所述交换单元连接，用于提 供辅助业务处理单元与交换单元的连接接口；以及管理通道接口，与所述管 理单元连接，用于提供辅助业务处理单元与管理单元的连接接口 。本领域的普通技术人员应当能够理解，主业务处理单元与辅助业务处理 单元的区别在于业务处理单元的所处位置，当位于主控板上时，称之为主业 务处理单元，当挂载在交换单板上或位于业务处理单板上时，称之为辅助业 务处理单元。主业务处理单元与辅助业务处理单元，可以由CPU、 ASIC (Application-Specific Itegrated Circuit,专用集成电路)或者是NP (Network Processor,网络处理器)构成。才艮据具体的内部设计，不同的业 务处理单元能处理不同的业务类型，或者是同时处理多种业务的组合。
本发明所述的交换机能够处理的业务至少包括下列各项 MPLS (Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换)协议处理 与报文转发；PBR (Policy Based Routing,策略路由)协议处理；NAT (Network Address Translation,网络地址转换)才艮文转发；基于过滤规则的各类报文过滤；基于IPFIX (IP Flow Information eXport, IP数据流信息输出)协议 的报文分类采样与组装；PBB/PBT (Provider Backbone Bridge/Provider Backbone Transport, 运营商骨干网桥/运营商骨干网传输)协议处理与报文转发。在实际需求中，业务处理单板也可以不提供物理端口。本领域的普通技术人员应当能够理解，上述实施例所描述的交换机可以 为路由交换机、也可以为二层交换机、三层交换机或四层交换机等交换机， 即可以在路由交换机、二层交换机、三层交换机或四层交换机等交换机中设 置有辅助业务处理单元的业务处理单板、或设置扩展有用于挂接辅助业务处 理单元的预留接口的交换单板。综上所述，本发明具有以下有益效果(1) 本发明所述的交换机采用多种业务并行处理技术，即，把多种业务 的处理分散到各个业务处理单元上。较好解决了一般交换机中，随着所承载 的业务种类数量增加而导致设备整体性能下降的问题。(2) 辅助业务处理单元可以直接挂载在交换单板上，带来两个好处一 是在交换机里为业务处理单元提供了尽可能多的桂载位置，每块交换单板都 能挂载上辅助业务处理单元，因此最大化的提升了设备的业务扩充能力和硬 件升级能力。二是增加业务处理单元后，仍然可以向用户提供数量最大化的 物理端口。以往的交换机，业务处理单元不是挂载在交换单板上，而是一块 独立的单板，需要独占交换机的插槽，例如一台能提供8个槽位的交换机， 通常2个槽位用于安放2块主控板(2块主控板互为备份)，剩余6个槽位用 于安放交换单板。如果要增加业务处理单元，则需要用业务处理单板替换掉 交换单板，这样会导致用户可使用的物理端口变少。(3)业务处理单元的挂载接口使用一致性通用设计。也就是，主控板上 主业务处理单元与主交换单元之间的数据通道，各个交换单板/业务处理单板 上辅助业务处理单元与交换单元的数据通道，这些数据通道使用一致性通用 设计；同样，主控板上主业务处理单元与主管理单元之间的管理通道，各个 交换单板/业务处理单板上辅助业务处理单元与管理单元之间的管理通道，这 些管理通道也使用一致性通用设计。这样，保证了业务处理单元可以灵活布 置在交换机内。通道的一致性设计同时也保证了未来新业务处理单元可以与 交换机进行无缝直连。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通^f支术 人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种交换机，包括至少一个主控板及至少一个业务处理单板，所述主控板包括彼此互连的主交换单元、主管理单元及主业务处理单元，所述业务处理单板包括彼此互连的交换单元及管理单元；所述交换单元与所述主交换单元彼此互连，所述管理单元与所述主管理单元彼此互连，其特征在于，所述业务处理单板还包括辅助业务处理单元，与所述交换单元及所述管理单元分别连接，用于处理主交换单元转发至交换单元的业务流。
2、 根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，还包括交换单板，所 述交换单板包括彼此互连的交换单元及管理单元。
3、 根据权利要求2所述的交换机，其特征在于，所述交换单板还包括预 留接口，与所述交换单元及所述管理单元分别连接，用于挂接辅助业务处理 单元。
4、 根据权利要求3所述的交换单板，其特征在于，所述预留接口包括 数据通道接口，与所述交换单元连接，用于连接交换单元及辅助业务处理单元；管理通道接口，与所述管理单元连接，用于连接管理单元及辅助业务处 理单元。
5、 一种业务处理单板，包括彼此互连的交换单元及管理单元，其特征在 于，还包括辅助业务处理单元，与所述交换单元及所述管理单元分别连接。
6、 根据权利要求5所述的业务处理单板，其特征在于，还包括至少两个 物理端口，与所述交换单元连接。
7、 一种交换单板，包括彼此互连的交换单元及管理单元，其特征在于， 还包括预留接口，与所述交换单元及所述管理单元分别连接，用于挂接辅助 业务处理单元。
8、 根据权利要求7所述的交换单板，其特征在于，还包括至少两个物理 端口，与所述交换单元连接。
9、根据权利要求7或8所述的交换单板，其特征在于，所述预留接口包括数据通道接口，与所述交换单元连接，用于连接交换单元及辅助业务处 理单元；管理通道接口，与所述管理单元连接，用于连接管理单元及辅助业务处 理单元。
全文摘要
本发明涉及一种交换机、一种业务处理单板及一种交换单板。其中一种交换机，包括至少一个主控板及至少一个业务处理单板，所述主控板包括彼此互连的主交换单元、主管理单元及主业务处理单元，所述业务处理单板包括彼此互连的交换单元及管理单元；所述交换单元与所述主交换单元彼此互连，所述管理单元与所述主管理单元彼此互连，其中所述业务处理单板还包括辅助业务处理单元，与所述交换单元及所述管理单元分别连接，用于处理主交换单元转发至交换单元的业务流。本发明通过引入辅助业务处理单元，以分担了部分业务的处理，从而分担了主业务处理单元的部分负荷，从而提高了交换机整体的业务处理能力。
文档编号H04L12/24GK101119208SQ20071012086
公开日2008年2月6日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者洋 徐 申请人:福建星网锐捷网络有限公司