物理網絡芯片與FPGA結合的向量網交換機的實現.pdf

1、為汲取現有網絡中的優(yōu)秀技術，改進當前網絡的性能，構建出一種可無限擴展且高可靠性的網絡架構，本課題組提出了一種新型的網絡體系架構—向量網。向量網(Vector Network)實現了數據面與控制面的分離，在數據面中，轉發(fā)設備只需轉發(fā)接收的數據包，在控制面中，轉發(fā)設備則需要負責路由信息的收集與數據鏈路維護等工作，與傳統(tǒng)以太網交換機相比其大大降低了向量交換轉發(fā)設備的成本與復雜性。向量網交換機便是工作在向量網數據面上的轉發(fā)設備，它的主要功能就是

2、解析數據包，再將數據包轉發(fā)。而向量網控制面的工作則由其他設備來承擔，通常為計算機，這樣就將數據面與控制面分離，在向量網交換機中控制面的功能越少越好，從而簡化VS(Vector Switch)。
　　向量網交換機的設計工作包括兩部分內容，一是硬件電路設計;二是FPGA硬件編程設計。本論文的研究目標是完成第一項工作，即向量網交換機的硬件設計與制作。其中包括以下具體工作:
　　(1)設計一套物理網絡芯片與FPGA相結合的向量網交換

3、機的實現方案。根據向量網交換機的設計目標，結合以往向量網交換機的硬件系統(tǒng)方案，完成方案的設計。該方案中主要設計包括:MAC模塊與PHY模塊主要芯片選型與周邊電路的設計、電源模塊與R J45模塊的選擇與電路設計以及向量網交換機中各個模塊間接口類型的選擇與設計等。完成了向量網交換機的電路原理圖的設計;
　　(2)完成向量網硬件交換機的制作。根據實現鏈路層功能的FPGA芯片XC3S1400A與PHY模塊中BCM5464SR芯片以及其他芯