专利名称：一种现场可配置的非管理型以太网交换机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到电子设备领域，更具体地说，涉及到一种新型的非管理型以太 网交换机架构。
背景技术：
以太网是由美国电气与电子工程师协会Qnstitute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)标准化的一种局域网连接技术，以太网的主要技术规范在 IEEE发布的标准文件IEEE802.3中进行定义。而以太网交换机是一种多端口的数据通讯设 备，用于完成以太网报文的处理转发功能。根据设备内部是否具有设备管理软件以及软件 运行所必需的管理电路模块，以太网交换机分为管理型以太网交换机和非管理型以太网交 换机两类。如图1所示，一个管理型交换机主要包含三部分电路模块管理电路模块、以太网 MAC模块和以太网PHY模块。其中管理电路模块提供设备管理软件的运行平台，设备管理软 件通过管理接口实现对以太网模块的管理控制，并通过SMI接口间接实现对以太网PHY模 块的管理控制。而且管理电路模块还提供一个用户配置接口，用户通过该接口对以太网交 换机的各项功能进行个性化的配置。以太网MAC(Medium Access Controller，媒介接入控 制器)模块是以太网交换机的数据处理模块，实现以太网报文的处理和转发功能，通过管 理接口受管理电路控制。以太网PHY(Physical Layer，物理层)模块是以太网交换机的信 号收发模块，从以太网端口上接收物理信号转换成报文数据通过数据通道送给MAC处理， 同时接受MAC从数据通道转发的报文数据转换成物理信号从以太网端口上发送出去。MAC 可以通过SMI Serial Manage hterface，串行管理接口)查询和控制PHY的状态，因此PHY 也是间接受管理电路模块管理的。管理型以太网交换机因为具有管理电路模块，用户可以在应用现场通过配置接口 对设备的各项功能根据需要进行配置，以满足不同应用场合下的应用需求。但是管理电路 模块其实是一个微型的计算机系统，必须包含中央处理器、随机存储器、只读存储器等等电 路模块，因此管理型以太网交换机结构复杂，造价高昂，在成本敏感的应用应用受到很大限 制。与之对应的，一个非管理型以太网交换机总体架构如图2所示。与管理型以太网 交换机相比，非管理型的以太网交换机在以太网MAC模块、以太网PHY模块部分的架构完 全一致。非管理型以太网交换机整体上没有了管理电路模块，只有一个保存基本配置信息 的存储器，由设备制造商在设备出厂前将基本的配置信息烧写在存储器中，使用时设备在 上电初期以太网MAC模块自动通过存储器接口从配置存储器中读取基本的配置信息，完 成MAC模块和PHY模块的初始化配置。这个配置存储器一般采用EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦写可编程只读存储器)来实现。在国家知识产权局专利检索网站进行检索，申请号200810008144. 6，《一种对无网 管以太网交换机进行带内管理的方法及装置》；该方法包括可编程逻辑模块实时检测收到的MAC帧，根据目的地址判断是否为发送给自身的MAC帧，如果是，可编程逻辑模块将MAC 帧中的控制消息转换成串口消息，并与以太网交换模块或物理层芯片通信；否则把MAC帧 转发给以太网交换模块，结束当前处理流程；可编程逻辑模块将以太网交换模块或物理层 芯片反馈的串口消息转换成控制消息，并向网管以太网交换机发送执行结果的MAC帧。该 实用新型需要使用可编成逻辑模块来检测和转换管理控制帧信息，而能够完成MAC帧检测 和转换的可编程逻辑模块相比于管理电路模块来说并没有太大的成本优势。申请号200710127571. 1，《对无网管以太网交换机进行简单管理的方法和系统》所 述方法包括以下步骤(1)通过以太网线的空闲信号线，将上层网管以太网交换机的CPU管 理模块的串行接口与无网管以太网交换机的以太网交换模块的串行接口相连；( 上层网 管以太网交换机的CPU管理模块根据其中的配置数据，对无网管以太网交换机的以太网交 换模块进行初始化寄存器配置以及实时控制管理。该实用新型中所指的非管理型交换机， 其实还是有一个单片机电路来接收处理上层网管以太网交换机传送来的管理配置信息，同 样需要设备内软件运作平台的支持，并不是实现真正针对没有管理软件的以太网交换机的 配置管理。因此也不能实现底层交换机成本的最低化。由于删除了结构复杂的管理电路模块，并且常用的EPROM存储器价格低廉，因此 非管理型以太网交换机相比管理型以太网交换机具有无可比拟的成本优势。在环境较为简 单而成本敏感的场合得到了广泛的应用。但是非管理型以太网交换及的缺点也同样明显， 交换机的配置信息由制造商在出厂前烧写在设备内置的存储器中，在应用现场用户不可以 根据不同的应用需要进行更改，应用的灵活性很差。而在不同的应用场合，用户不同的数据 终端设备(如个人计算机)对以太网端口的速度、双工模式、流量控制等等模式都有不同的 需求，制造商不可能在预先烧写的配置信息中满足各种不同应用模式的需求。这就是非管 理型交换机在实际应用中的缺陷所在。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种非管理型以太网交换机架 构，该架构秉承了非管理型以太网交换机的低成本优势，同时又具备管理型以太网交换机 可以现场灵活配置的优点。本实用新型的技术方案是一种现场可配置的非管理型以太网交换机，包含以太 网MAC模块、配置存储器模块，在以太网MAC模块访问配置存储器的访问接口上插入一个切 换电路，将配置存储器的访问接口选择性的连接到交换机内的以太网MAC模块或者对外的 用户配置接口上。在正常工作模式下，配置存储器的访问接口和对外的用户配置连接断开， 而是连接到交换机内的以太网MAC模块，设备上电初期MAC模块通过该接口从存储器中读 取制造商预先烧写的，或者是用户根据应用需要写入的配置信息，完成MAC模块和PHY模块 的初始化后根据该配置信息正常运转。当需要写入新的配置信息时，通过切换电路的切换 配置存储器的访问接口和以太网MAC模块的连接断开，而将存储器的访问接口连接到交换 机对外的用户配置接口上，用户通过该配置接口将根据应用需要而编写的配置信息写入到 交换机内部的配置存储器内。该切换电路中对外的用户配置接口优先于以太网MAC模块接 口，一旦对外的用户配置接口与配置存储器连接，以太网MAC模块就断开与配置存储器的 连接；对外的用户配置接口与配置存储器连接断开，以太网MAC模块就自动与配置存储器的连接。本实用新型的有益效果是本实用新型对现有的非管理型交换机进行改进，不需 要在非管理型以太网交换及内部加入任何进行配置信息处理转换模块，在保留其结构简单 成本低廉的的优势的同时，让用户在应用现场可以根据不同的应用需要对交换机的配置信 息进行适当修改，从而达到灵活满足不同应用环境需求的目的，使用方便、可靠。
图1管理型以太网交换机方块图；图2非管理型以太网交换机方块图；图3现场可配置的非管理型以太网交换机方块图；图4现场可配置的非管理型以太网交换机配置模式方块图；图5现场可配置的非管理型以太网交换机正常工作模式方块图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行说明。如图3指示了，在MAC模块访问配置存储器的访问接口上插入一个切换开关，将配 置存储器的访问接口选择性的连接到交换机内的以太网MAC模块或者对外的用户配置接 口上。用户可以通过该配置接口，借助个人计算机和适当的连接线缆将根据应用需要而编 写的配置信息写入保存到交换机内部的配置存储器内。这样非管理型以太网交换机在正常 工作模式的时候再从存储器中读取出这些配置信息并根据这些配置信息来运行。如图4指示了，在配置模式下，通过切换开关的切换配置存储器的访问接口和以 太网MAC模块的连接断开；而将存储器的访问接口连接到交换机对外的用户配置接口上， 用户用适当的连接线缆将该接口连接到个人计算机，根据客户自己的应用需要将适当的配 置信息写入到存储器中保存，以便后续设备在正常工作模式时根据这些配置信息运转。如图5指示了，在正常工作模式下，配置存储器的访问接口和对外的用户配置接 连接断开，而是连接到交换机内的以太网MAC模块，设备上电初期MAC模块通过该接口从存 储器中读取制造商预先烧写的，或者是用户根据应用需要写入的配置信息，完成MAC模块 和PHY模块的初始化后根据该配置信息正常运转。本实用新型的实施方式如技术方案中的描述，在MAC模块访问配置存储器的访问 接口上插入一个切换电路，将配置存储器的访问接口选择性的连接到交换机内的以太网 MAC模块或者对外的用户配置接口上。可以理解的是，在本实用新型的启示下，设计人员可 以通过不同于切换开关的方式，使用其它的接口切换的方法，来达到选择性的使配置存储 器在工作时连接到需要读取配置信息的以太网MAC和PHY模块，在需要写配置信息时连接 到其它可以写入配置信息的管理设备，包含但不限于管理型以太网交换机、网络路由器等 等设备上，以达到写入用户配置信息的目的。应看作是本实用新型的延生，也应受到本专利 的保护。或者在本实用新型的启示下，设计人员将配置存储器做成可更换的形式，在需要配 置时将存储器取下来修改配置信息，工作时再将存储器安装到非管理型以太网交换机上。 应该被看作本实用新型现场配置方式的衍生，也应受本专利保护。或者在本实用新型的启 示下，设计人员在非管理型交换机内部预先设置了多个配置存储器，预先烧写入不同的配置信息，而在应用现场根据应用需要而通过切换开关或者其他的切换形式将交换机内的以 太网MAC和PHY模块连接到适用的存储器上，应该被看做本实用新型现场配置方式的衍生， 也应受本专利的保护。 以上所述仅为本实用新型的过程及方法实施例，并不用以限制本实用新型，凡在 本实用新型的精神和实质之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 保护范围之内。
权利要求1. 一种现场可配置的非管理型以太网交换机，包含以太网MAC模块、配置存储器模块， 其特征在于，在以太网MAC模块访问配置存储器的访问接口上插入一个切换电路，将配置 存储器的访问接口选择性的连接到交换机内的以太网MAC模块或者对外的用户配置接口 上。
专利摘要本实用新型公开了一种现场可配置的非管理型以太网交换机，旨在提供一种新型的非管理型以太网交换机架构。其技术方案的要点是，一种现场可配置的非管理型以太网交换机，包含以太网MAC模块、配置存储器和以太网PHY模块，在以太网MAC模块访问配置存储器的访问接口上插入一个切换电路，将配置存储器的访问接口选择性的连接到交换机内的以太网MAC模块或者对外的用户配置接口上。本实用新型的用途本实用新型对现有的非管理型交换机进行改进，不需要在非管理型以太网交换及内部加入任何进行配置信息处理转换模块，在保留其结构简单成本低廉的优势的同时，让用户在应用现场可以根据不同的应用需要对交换机的配置信息进行适当修改，从而达到灵活满足不同应用环境需求的目的。
文档编号H04L12/28GK201839306SQ20102051560
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者韦锦驹 申请人:北京东土科技股份有限公司