专利名称：一种以太网交换机芯片端口环回检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数据通讯技术领域，是判断以太网交换机芯片各端口是否发生环回，并解决由于交换机芯片端口环回而造成通讯故障的一种方法。
背景技术：
随着网络的发展，以太网交换机(以下简称交换机)应用非常普遍。交换机不但应用在办公、家庭局域网，而且以太网形式的宽带接入也成为互联网宽带接入最经济的方式之一。交换机是由交换机芯片(或交换机芯片组)和附属电路构成，各芯片厂商有详尽的电路资料。交换机芯片的端口正常应用情况下不会发生环回，但是外部电缆接错或者其它特殊的原因，一旦端口发生环回，将很可能造成极其严重后果。环回发生在以下三种情况1、交换机芯片自己两个端口间发生环回。参考图1，5 口交换机芯片(2)的PO 口与Pl 口被网线(1)连通了，如果交换机芯片端口(2)没有自动反转功能，网线(1)是交叉线时才会形成通路，如果交换机芯片端口有自动翻转功能，网线(1)是平行线或交叉线都会连接成功。2、两个以上以太网交换机芯片之间发生环回，见图2 交换机芯片(2)的PO 口和 P2 口分别连接到了交换机(3)的PO 口和P2 口。3、交换机某端口自己TX线对与RX线对发生环回。见图3:假设PO端口的 TX+TX-线对与自己RX+RX-线对相连。PO 口自己发送的数据将会自己收到，影响交换机正常工作。假如是一个广播帧，此帧将会可能转发到其它端口，如果其它端口(例如Pl)也发生了环回，则此帧会被Pl再次转发到P0。如果一直循环下去就造成交换机芯片无法正常工作。4、当交换机芯片特殊应用时，或者利用交换机芯片设计衍生应用产品时，例如交换机芯片端口直接或间接连接有“4线转2线电路”，也可能发生环回。图4举出了交换机芯片(2)的端口(Media Connection Pins)直接或间接连接有“4线转2线电路”的两种形式。当“4线转2线电路”(4)的阻抗匹配时，PO端口 TX线对发送出的信号进入4线转2线电路(4)后不会从RX线对送回到PO 口，或反射回来的信号很弱，不会造成PO 口接收到自己发出的数据帧或者联机信号。但2线制端口(6)发生悬空或者某种原因电路阻抗不匹配时，RX线对送回到PO 口的信号较强，会造成PO 口收到自己发送出去的数据帧或联机信号， 这就造成了 PO 口的事实上的自环回。
实用新型内容在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本实用新型提供了一种以太网交换机芯片端口环回检测装置，其特征在于，交换机芯片外部设计一个环回检测电路，控制电路的一个接口连接到交换机芯片的管理接口 PHY Serial Management Interface，另一个接口连接到交换机芯片的一个通讯端口。所述控制电路的一个接口连接到交换机芯片的一个通讯端口的MII接口。由环回检测控制电路定时向此通讯端口发送特定内容的数据帧，同时在此端口接收并分析帧内容，当收到自己发出的特定内容的帧时，既判断出交换机芯片有端口发生了环回，并利用对交换机的配置和根据帧内容分析出环回路径，关闭交换机芯片环回的必经电路，或设定产生环回的端口 VLAN配置，使此端口不再对整个交换机芯片产生影响。本实用新型的帧格式由产品的设计者确定，由环回检测控制电路在交换机芯片的通讯端口持续接收并分析帧内容，如果接收到的帧内容判断结果认为是自己发出的数据帧，则说明此交换机芯片有端口发生了环回。同时判断出发生环回的相关端口，关闭环回路径的必经端口电路，切断环回路径。也可以用配置此环回的相关端口 VLAN状态的方法解决环回，例如将环回端口划分到一个不影响交换机芯片通讯的VLAN中，将此端口事实上闲置起来，因此，本实用新型避免了由于以太网交换机芯片端口环回带来的通讯故障的发生。
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，图1、图2、图3、图4是交换机发生环回的多种形式。图5是本实用新型的一种实施方式示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。本实用新型中的环回检测电路7可以用单片机或利用可编程逻辑器件实现。为说明具体实施方式
，图5是以5 口交换机芯片为例的一种实现本实用新型的电路示意方框图。 环回检测控制电路7的一个接口与交换机芯片9的一个通讯端口 P4 口的MII接口(Media Independent Interface介质无关接口 )相连，用MII接口规范通讯，可以向交换机芯片9 的P4端口发送帧和从P4端口接收帧。同时环回检测电路7的另一个接口与交换机芯片9 的管理接口 SMI端口(Serial Management Interface串行管理接口 )相连接，用于配置交换机芯片9内部参数和读取内部参数。此实施方式虽然是环回检测控制电路7连接P4 口， 并以MII接口通讯收发数据帧，但本实用新型并不局限于仅连接P4 口，也不局限于仅使用 MII 口收发数据帧。交换机芯片也并不局限于5 口交换机芯片。软件编程时，有多种方法判断出此交换机芯片9是否发生环回和环回的具体端口。例如第一种方法环回检测控制电路7通过SMI 口，向交换机芯片9写入配置信息，让交换机芯片9的其它端口向P4 口转发的帧附加上来源端口的信息。那么环回检测控制电路7接收到任何帧都可以识别出是交换机芯片9的哪个端口发送来的。环回检测控制电路 7定时发送给交换机P4 口环回检测帧(例如目的地址是16进制FFFFFFFFFFFF，源地址是特定地址)，如果一定时间内收到了自己发出过的特定的环回检测帧，就可以判断出是交换机芯片9哪个端口发送来的，然后通过SMI端口配置交换机芯片，让这个端口关闭(至少让这个端口接收电路关闭)。这样就切断了交换机环回的返回路径。解决了环回问题。第二种方法通过SMI端口向交换机芯片9写入配置信息，让P4只可以向PO发送帧，但可以收到任何端口返回的帧，则说明交换机芯片9有端口发生了环回，不论是否判断出由哪个端口返回的，至少可以确定PO 口的发送电路是产生环回的必要路径。关闭PO端口或至少关闭PO端口的发送电路，就解决了环回问题。如果环回检测控制电路7 —定时间内没有收到自己的检测帧，则说明PO 口未发生环回。用此方法依次测试交换机芯片9的其它端口，就可以找出所有发生环回的端口，并关闭掉。切断环回路径的方法也可以利用交换机VLAN的功能，如将发生了环回的某端口单独划分到一个VLAN中，将此端口事实上闲置起来。上面软件判断环回路径是两种软件判别的方法，但不局限于这两种方法。环回检测可以定时进行。发现环回后关闭相应端口，避免影响没有发送环回的交换机芯片端口的正常工作。间隔一段时间后将关闭的端口临时打开再次检测，如果不再有环回情况就恢复正常工作。如果仍旧是环回状态就继续关闭。本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求1.一种以太网交换机芯片端口环回检测装置，其特征在于，交换机芯片外部设计一个环回检测电路，控制电路的一个接口连接到交换机芯片的管理接口 PHY Serial Management Interface,另一个接口连接到交换机芯片的一个通讯端口。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路的一个接口连接到交换机芯片的一个通讯端口的MII接口。
专利摘要本实用新型提供一种以太网交换机芯片环回检测装置。属于数据通讯技术领域。解决以太网交换机芯片的端口在外部电缆接错或者其他原因，使端口发生环回时，将造成通讯故障的问题。本实用新型的技术方案是在交换机芯片外部设计一个环回检测电路，控制电路的一个接口连接到交换机芯片的管理接口，另一个接口连接到交换机芯片的管理接口，另一个接口连接到交换机芯片的一个通讯端口，由环回检测控制电路定时向此通讯端口发送特定内容的数据帧，同时在此端口接收并分析帧内容，当收到自己发出的特定内容的帧时，既判断出交换机芯片有端口发生了环回，并利用对交换机的配置和根据帧内容分析出环回路径，关闭交换机芯片环回的必经电路。本实用新型由于可以判断出发生环回的相关端口，避免了通讯故障的发生。
文档编号H04L12/24GK202261345SQ20112035111
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者彭海帆, 雍峰 申请人:汉柏科技有限公司