一种扩展设备网口的转接装置及采用该装置的网络设备的制作方法

本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种扩展设备网口的转接装置及采用该装置的网络设备。

背景技术：

网络安全设备是在多网口的硬件平台上搭建软件防护系统组成，这类设备通常会提供多个网口用来连接内外网用户。对网安设备来说，其配置的网口数量跟处理器中提供的PCIE信号个数有关。在Intel的处理器系列中，像 Skylake平台能提供多达16路PCIE信号，但相应的CPU价格也会昂贵很多。而对一些低功耗、低成本的处理器，其能提供的PCIE信号数量又很有限，比如Baytrail和Braswell平台，整个芯片组只提供了4组PCIE信号，远远不能满足网安设备的应用需求。因此为了降低成本，同时又能让设备提供多个网口，有些方案里面会采用PCIE拓展芯片对处理器中的PCIE信号进行扩展。

目前的网安设备都是直接在主板上板载PCIE拓展芯片来扩展PCIE信号的数量，这种方案存在一定的缺陷，即当方案定型时，网口的数量就无法更改，导致很多客户不能根据自己的实际应用需求来选择网口数量。另外将PCIE拓展芯片固化在主板上，也会在一定程度上增加设备的总成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种扩展设备网口的转接装置及采用该装置的网络设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种扩展设备网口的转接装置，包括：

CPU连接件，用于通过与主板金手指插接实现与CPU连接，并接收CPU发送的1路PCIE信号和1路时钟信号；

第一网卡连接件，用于连接一个第一网卡，并将接收的信号转发给所连接的第一网卡，所述第一网卡为可连接4个网口的I350网卡；

第二网卡连接件，用于连接一个第二网卡，并将接收的信号转发给所连接的第二网卡，所述第二网卡为可连接4个网口的I350网卡或者可连接1个网口的I211网卡；

PCIE拓展单元，用于将接收的1路PCIE信号拓展成5路PCIE信号同时将1路时钟信号扩展为2路时钟信号，并将其中的4路PCIE信号与1路时钟信号发送至第一网卡连接件，将剩余的1路PCIE信号与1路时钟信号发送至第二网卡连接件。

在本实用新型所述的扩展设备网口的转接装置中，所述PCIE拓展单元包括PI7C9X2G 608GP芯片以及与其连接的芯片工作模式设置电路，所述芯片工作模式设置电路包括上拉电阻和下拉电阻，上拉电阻连接于PI7C9X2G 608GP 芯片的GPIO0引脚和高电平之间，下拉电阻连接于PI7C9X2G 608GP芯片的 GPIO1引脚和地之间。

在本实用新型所述的扩展设备网口的转接装置中，所述CPU连接件为一个 PCIEx4插槽。

在本实用新型所述的扩展设备网口的转接装置中，所述第一网卡连接件为一个PCIEx4插槽。

在本实用新型所述的扩展设备网口的转接装置中，所述第二网卡连接件为一个PCIEx1插槽。

在本实用新型所述的扩展设备网口的转接装置中，所述转接装置还包括壳体，所述CPU连接件设置在所述壳体的正面，所述第一网卡连接件、第二网卡连接件并排设置在所述壳体的背面。

本实用新型还公开了一种网络设备，包括CPU、与所述CPU连接的如上所述的转接装置、与所述转接装置连接的第一网卡和第二网卡、与第一网卡连接的4个网口以及与第二网卡连接的1个或者4个网口。

实施本实用新型的扩展设备网口的转接装置及采用该装置的网络设备，具有以下有益效果：基于本实用新型，当需要扩展网口时，将CPU连接件插在主板上即可，不需要使用时可直接取下来，在结构上插接非常方便；而且，本实用新型的转接装置只需输入1路PCIE信号，最多可拓展出8个网口，不仅节省了CPU中的PCIE信号资源，而且大大扩展了网安设备中网口的数量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本实用新型转接装置的结构示意图；

图2是采用图1的转接装置的网络设备的结构示意图；

图3是本实用新型转接装置的部分电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，所述“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

本实用新型总的思路是：构造一种扩展设备网口的转接装置，包括：

CPU连接件，用于通过与主板金手指插接实现与CPU连接，并接收CPU发送的1路PCIE信号和1路时钟信号；

第一网卡连接件，用于连接一个第一网卡，并将接收的信号转发给所连接的第一网卡；

第二网卡连接件，用于连接一个第二网卡，并将接收的信号转发给所连接的第二网卡；

PCIE拓展单元，用于将接收的1路PCIE信号拓展成5路PCIE信号同时将1路时钟信号扩展为2路时钟信号，并将其中的4路PCIE信号与1路时钟信号发送至第一网卡连接件，将剩余的1路PCIE信号与1路时钟信号发送至第二网卡连接件。

其中，所述第一网卡为可连接4个网口的Intel I350-AM4网卡，所述第二网卡为可连接4个网口的I350-AM4网卡或者可连接1个网口的Intel I211AT网卡，I350-AM4网卡最大可支持4个千兆电口或4个千兆光口，I211AT 网卡支持1个千兆电口。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参考图1，一个具体的实施例中，CPU连接件为一个PCIEx4插槽1，第一网卡连接件为一个PCIEx4插槽2，第二网卡连接件为一个PCIEx1插槽3。做成产品时，一般会将所有电路设置在一个壳体内。

优选的，插槽1设置在所述壳体的正面，插槽2、插槽3并排设置在所述壳体的背面。因此，扩展的两个网卡都是平行插接在位于转接装置背面的插槽 2、插槽3上，因此可以大大减小转接装置和网卡在整机中占用的空间大小。

本实施例中，所述PCIE拓展单元包括PI7C9X2G 608GP芯片以及与其连接的芯片工作模式设置电路，所述芯片工作模式设置电路包括上拉电阻和下拉电阻，上拉电阻连接于PI7C9X2G 608GP芯片的GPIO0引脚和高电平之间，下拉电阻连接于PI7C9X2G 608GP芯片的GPIO1引脚和地之间。

本实施例的具体工作原理是：

首先，CPU输出的1路PCIE信号和1路CLK信号输入到主板板边的金手指上，当接入转接装置时，位于装置正面的PCIEx4插槽1与主板金手指对接， PCIE信号和CLK信号经过插槽1输入到PI7C9X2G 608GP芯片。该芯片可以通过设置其GPIO0、GPIO1引脚的信号状态来选择芯片的工作模式，进而控制输出的PCIE信号和CLK信号的数量。由于本实施例中，GPIO0引脚通过上拉电阻接高电平，GPIO1引脚经下拉电阻接地，即GPIO信号状态设为“10”，所以芯片工作在“606模式”下，此时PI7C9X2G 608GP芯片将原来的1路PCIE信号和1路CLK信号扩展为5路PCIE信号和2路CLK信号。

然后，PI7C9X2G 608GP芯片输出的前4路PCIE信号和第1路CLK信号输入到位于装置背面的PCIEx4插槽2中，如图2，该插槽2用来插接I350网卡，此网卡最大可支持4个千兆电口或4个千兆光口，如图中网口1、网口2、网口3、网口4所示。剩下的1路PCIE信号和1路CLK信号则输入到同样位于装置背面并和PCIEx4插槽2平行摆放的PCIEx1插槽3中，如图2，该插槽3 可以插接两种类型的网卡，一种是I211网卡，可以支持一个千兆电口，如图中网口5’所示，在这种接法下转接装置总共能扩展5个网口。另外一种则是接I350网卡，此时转接装置可以再扩展4个网口，如图中网口5、网口6、网口7、网口8所示，总共可扩展8个网口。

以上可知，通过将输出的PCIE信号进行合理配置，本实用新型中的转接装置最多可以扩展8个网口。另外根据需要选择插接不同类型的网卡，本实用新型可以灵活扩展设备所需的网口数量，扩展方案可以分为4种：

一、在插槽3上接I211网卡，可扩展1个网口。

二、在插槽2或插槽3上接I350网卡，可扩展4个网口。

三、在插槽2上接I350网卡，在插槽3上接I211网卡，可扩展5个网口。

四、在插槽2上接I350网卡，在插槽3上也接I350网卡，可扩展8个网口。

为了更清楚地说明本实用新型的技术效果，下面结合电路图详细说明，如图3所示，图中U1C即表示PI7C9X2G 608GP芯片，首先CPU输出的1路PCIE 信号CPU_PE_T(R)XP(N)0和1路CLK信号CPU_PE_CLK_P(N)0输入到PI7C9X2G 608GP芯片中，由于GPIO0信号通过电阻R1上拉到3.3V，GPIO1通过电阻R2 下拉到地，此时GPIO0和GPIO1的状态为“10”，因此芯片的工作模式设为“606”模式，在这种工作模式下，PI7C9X2G 608GP芯片可以将原来的输入信号扩展为5路PCIE信号I350_PE_T(R)XP(N)0/1/2/3和I211/1350_PE_T(R)XP(N)0，以及2路CLK信号I350_PE_CLK_P(N)0和I211/1350_PE_CLK_P(N)0输出。其中，前4路PCIE信号I350_PE_T(R)XP(N)0/1/2/3和第1路CLK信号 I350_PE_CLK_P(N)0输入到位于装置背面的PCIE插槽2中，用来接板载 I350-AM4网卡。而剩下的1路PCIE信号I211/1350_PE_T(R)XP(N)0和CLK信号I211/1350_PE_CLK_P(N)0则输入到装置背面的PCIE插槽3中，用来接板载I211或I350-AM4网卡。

基于所构造的转接装置，本实用新型还可构造一种网络设备，包括CPU、与所述CPU连接的所述转接装置、与所述转接装置连接的第一网卡和第二网卡、与第一网卡连接的4个网口以及与第二网卡连接的1个或者4个网口。

如图2所示，本实用新型中，将CPU中的1路PCIE信号和1路时钟信号 (即CLK信号)输入到主板板边的金手指上，当插入转接装置时，这2路信号会进一步输入到转接装置的PI7C9X2G 608GP芯片中，基于芯片工作模式设置电路选择合适的芯片工作模式后，PI7C9X2G 608GP芯片将这2路信号扩展为5 路PCIE信号和2路时钟CLK信号。其中的4路PCIE信号和1路时钟信号输入到I350网卡芯片中，经过此芯片，可以扩展输出4个网口。剩下的1路PCIE 信号和1路CLK信号则输入到I211网卡芯片或I350芯片，可以再扩展1到4 个网口。最终实现只需利用CPU中的1路PCIE信号，最大可输出8个网口的效果。

综上所述，实施本实用新型的扩展设备网口的转接装置及采用该装置的网络设备，具有以下有益效果：基于本实用新型，当需要扩展网口时，将CPU 连接件插在主板上即可，不需要使用时可直接取下来，在结构上插接非常方便；而且，本实用新型的转接装置只需输入1路PCIE信号，最多可拓展出8个网口，不仅节省了CPU中的PCIE信号资源，而且大大扩展了网安设备中网口的数量。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。