一种模式快速切换型网络交换机的制作方法

本实用新型涉及一种网络交换机，尤其是涉及一种带有多种模式切换功能的网络交换机。

背景技术：

现在使用的大部分网络交换机存在配置固定，不能灵活的根据应用场景快速切换，在信息化时代，环境复杂多变，不能满足不同环境下快速开设的需求；配置命令行复杂，有人为输入，出错几率较大，工作效率不高；而且目前使用的网络交换机网络在切换过程中设备需要重启，会影响工作开展。

要想取得信息化的优势，在复杂多变的环境情况下需要能够快速适应，而采用可靠性高、使用便捷的设备，能应对多种突发情况，是必备的条件。

为了在恶劣的环境下快速组网，有必要研究一种应用模式能够快速切换的网络交换机。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种模式快速切换型网络交换机，该网络交换机除了支持传统的网络交换机功能协议外，还具有多种模式快速切换的的功能。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种模式快速切换型网络交换机，包括交换板、电源板和切换控制板；

切换控制板与交换板相连，交换板上存储有各种不同工作模式对应的配置文件，通过切换控制板输入控制信号至交换板使之切换工作模式；

所述电源板为交换板和切换控制板供电。

所述的交换板包括依次相连的切换触发模块、PHY物理层模块、MAC交换处理模块和存储选择模块；所述存储选择模块内部包含各种模式的配置文件；所述切换触发模块与切换控制板连接，通过接收切换控制板输入的工作模式控制信号，使得MAC交换处理模块调用存储选择模块内不同的配置文件，实现交换板不同工作模式的切换；所述PHY物理层模块的输出端连接以太网出口，PHY物理层模块用于数据的编码、解码，信号的驱动等；MAC交换处理模块内部集成CPU，用于网络交换机的数据传输处理，系统参数配置，内存管理，资源调用等。

所述切换控制板上设有切换处理模块和模式切换按钮；所述模式切换按钮与包括切换处理模块相连；切换处理模块与交换板上的切换触发模块相连。

所述模式切换按钮包括与存储选择模块内部配置文件数量相同的模式按钮，用于控制交换板调用对应的配置文件，以将交换板切换至对应的工作模式。

所述切换控制板上还设有以太网指示灯处理模块和LED指示灯，LED指示灯与以太网指示灯处理模块相连，以太网指示灯处理模块与交换机上的PHY物理层模块相连。

所述交换板采用博通BCM56系列的交换芯片。

所述切换处理模块内部由STM32F107芯片作为主控芯片。

所述交换板、电源板和切换控制板均置于机箱内部，切换控制板中的模式切换按钮和LED指示灯均置于机箱前面板上。

所述电源板上设置有DC-DC转换模块和电源状态监测模块；DC-DC转换模块用于将外部输入电源转化为交换机适用的直流电源；电源状态监测模块用于监测电源板的输出电压和电流，把状态信息发到切换控制板，通过切换控制板上设置的LED指示灯显示电压和电流状态。

所述切换控制板包括切换处理模块和以太网指示灯处理模块，切换处理模块上设有分别与交换板和电源板相互通信的接口；以太网指示灯处理模块上设有与交换板相互通信的接口；切换处理模块和以太网指示灯处理模块相互独立。

若交换板上存储有三种不同工作模式(测试模式、出厂模式和使用模式)对应的配置文件，则相应的具体设置方式如下：

(1)切换处理模块

所述切换处理模块上设有与交换板相互通信的UART接口，用于传输模式切换控制信息；切换处理模块还上设有与电源板通信的UART接口。UART接口与交换处理芯片自带的uart接口通信，简单可靠。

所述切换处理模块上外部设有三个模式按钮，切换处理模块内部由STM32F107芯片作为主控芯片，外部的三个模式按钮全都接到该主控芯片的外部中断上，采用触发模式，用来控制STM32F107芯片发送信号给交换板进行模式切换。当模式切换后,触发主控芯片的外部中断,进入信号处理,将接收到的中断信号通过串口命令发送给交换板,交换板接收到串口命令后调动存储器内不同的配置文件,并更新当前的配置,实现模式快速切换。

(2)以太网指示灯处理模块

所述以太网指示灯处理模块上设有用于接入交换板的PHY物理层模块的I²C接口(采用标准的I2c接口可以方便编解码)，能自动适配博通BCM56系列的交换芯片，最大支持48口，以太网指示灯处理模块模块内包含一个EPM570的CPLD芯片，通过读取交换板上PHY物理层模块I²C接口发出的数据，自动判断当前有多少设备连接上了交换机，对数据进行解码并将解码数据通过以太网指示灯显示出对应以太网口的连接和工作信息。

所述电源板上设置有DC-DC转换模块和电源状态监测模块；DC-DC转换模块用于将外部输入电源转化为交换机适用的直流电源；电源状态监测模块用于监测电源板的输出电压和电流，把状态信息发到切换控制板，通过切换控制板上设置的指示灯显示电压和电流状态，同时将这些状态信息通过I²C接口发送给交换板，交换板将自身的状态信息结合，组成一条健康状态报文通过网口发送给外部监控主机；电源状态监测模块采用电源监测芯片ISL28022。

所述交换板、电源板和切换控制板均置于机箱内部，切换控制板中的按钮和LED指示灯均置于机箱前面板上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的模式快速切换型网络交换机，在极端恶劣的应用环境中能够快速进行模式切换，包括测试模式、出厂模式和使用模式，能够满足系统快速开设的需求。它是由前面板按钮来切换交换机的模式，需要检测交换机好坏时切换到测试模式，换到全新环境中可切换到出厂模式，环境稳定后可以切换到使用模式。用简便的按钮替代了冗长的配置命令切换过程中设备仅需更改上层配置文件，无需重新启动，极大地提高了网络交换机组网效率。本实用新型还有可靠性高、轻量化设计等优点。

本模式快速切换型网络交换机具体具有如下优势：

1)切换便捷，无需通过输入命令行来实现切换，降低人为的差错；

2)可靠性高，在航天等领域内恶劣环境下使用，抗干扰、冲击、核爆等能力强。

附图说明

图1为模式快速切换型网络交换机的总体构成框图

图2为模式快速切换型网络交换机的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种模式快速切换型网络交换机，包括交换板、电源板和切换控制板；

切换控制板与交换板相连，交换板上存储有各种不同工作模式对应的配置文件，通过切换控制板输入控制信号至交换板使之切换工作模式；

所述电源板为交换板和切换控制板供电。

所述的交换板包括依次相连的切换触发模块、PHY物理层模块、MAC交换处理模块和存储选择模块；所述存储选择模块内部包含各种模式的配置文件；所述切换触发模块与切换控制板连接，通过接收切换控制板输入的工作模式控制信号，使得MAC交换处理模块调用存储选择模块内不同的配置文件，实现交换板不同工作模式的切换；所述PHY物理层模块的输出端连接以太网出口，PHY物理层模块用于数据的编码、解码，信号的驱动等；MAC交换处理模块内部集成CPU，用于网络交换机的数据传输处理，系统参数配置，内存管理，资源调用等。

所述切换控制板上设有切换处理模块和模式切换按钮；所述模式切换按钮与包括切换处理模块相连；切换处理模块与交换板上的切换触发模块相连。

所述模式切换按钮包括与存储选择模块内部配置文件数量相同的模式按钮，用于控制交换板调用对应的配置文件，以将交换板切换至对应的工作模式。

所述切换控制板上还设有以太网指示灯处理模块和LED指示灯，LED指示灯与以太网指示灯处理模块相连，以太网指示灯处理模块与交换机上的PHY物理层模块相连。

所述交换板采用博通BCM56系列的交换芯片。

所述切换处理模块内部由STM32F107芯片作为主控芯片。

所述交换板、电源板和切换控制板均置于机箱内部，切换控制板中的模式切换按钮和LED指示灯均置于机箱前面板上。

所述电源板上设置有DC-DC转换模块和电源状态监测模块；DC-DC转换模块用于将外部输入电源转化为交换机适用的直流电源；电源状态监测模块用于监测电源板的输出电压和电流，把状态信息发到切换控制板，通过切换控制板上设置的LED指示灯显示电压和电流状态。

所述切换控制板包括切换处理模块和以太网指示灯处理模块，切换处理模块上设有分别与交换板和电源板相互通信的接口；以太网指示灯处理模块上设有与交换板相互通信的接口；切换处理模块和以太网指示灯处理模块相互独立。

若交换板上存储有三种不同工作模式(测试模式、出厂模式和使用模式)对应的配置文件，则相应的具体设置方式如下：

(3)切换处理模块

所述切换处理模块上设有与交换板相互通信的UART接口，用于传输模式切换控制信息；切换处理模块还上设有与电源板通信的UART接口。UART接口与交换处理芯片自带的uart接口通信，简单可靠。

所述切换处理模块上外部设有三个模式按钮，切换处理模块内部由STM32F107芯片作为主控芯片，外部的三个模式按钮全都接到该主控芯片的外部中断上，采用触发模式，用来控制STM32F107芯片发送信号给交换板进行模式切换。当模式切换后,触发主控芯片的外部中断,进入信号处理,将接收到的中断信号通过串口命令发送给交换板,交换板接收到串口命令后调动存储器内不同的配置文件,并更新当前的配置,实现模式快速切换。

(4)以太网指示灯处理模块

所述以太网指示灯处理模块上设有用于接入交换板的PHY物理层模块的I²C接口(采用标准的I2c接口可以方便编解码)，能自动适配博通BCM56系列的交换芯片，最大支持48口，以太网指示灯处理模块模块内包含一个EPM570的CPLD芯片，通过读取交换板上PHY物理层模块I²C接口发出的数据，自动判断当前有多少设备连接上了交换机，对数据进行解码并将解码数据通过以太网指示灯显示出对应以太网口的连接和工作信息。

所述电源板上设置有DC-DC转换模块和电源状态监测模块；DC-DC转换模块用于将外部输入电源转化为交换机适用的直流电源；电源状态监测模块用于监测电源板的输出电压和电流，把状态信息发到切换控制板，通过切换控制板上设置的指示灯显示电压和电流状态，同时将这些状态信息通过I²C接口发送给交换板，交换板将自身的状态信息结合，组成一条健康状态报文通过网口发送给外部监控主机；电源状态监测模块采用电源监测芯片ISL28022。

如图2所示，所述交换板、电源板和切换控制板均置于机箱内部，切换控制板中的按钮和LED指示灯均置于机箱前面板上。

本实用新型可实现多种模式快速切换。