一种带码流优化功能的以太网交换机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信技术领域，尤其是一种带码流优化功能的以太网交换机。
【背景技术】
[0002]随着安防市场蓬勃发展，高清化网络化越来越普遍。网络摄像机，光纤收发器，工业以太网交换机等设备日益成为安防主流。然而由于网络固有特性和复杂通讯环境往往无法保证高效的QoS(Quality of Service，服务质量)。一旦网络中有突发码流出现，极易导致传输视频，音频等流媒体信号出现卡顿，马赛克甚至中断现象，极大影响了客户体验。
[0003]针对这个问题市场上暂时还没有有效的解决方案，现有的作法是要么减少网络中的设备，要么用更高速率千兆网络来传输数据，但由此会带来高昂的成本支出。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种带有码流优化功能的以太网交换机，以便网络中出现突发的大量码流时能够有效的均匀码流。
[0005]本发明提供的带码流优化功能的以太网交换机，包括以太网交换机芯片、RJ45接口、第一 PHY 口、第二 PHY 口、存储器及码流优化芯片；
所述第一 PHY 口、第二 PHY 口、存储器均与码流优化芯片具有信号连接；RJ45接口与第二 PHY 口连接；第一 PHY 口与以太网交换机芯片上的PHY 口连接；
所述码流优化芯片用于通过第一 PHY 口接收以太网交换芯片输出的以太网数据，完成以太网数据从PHY层到MAC层的转换，并将转换后的MAC层数据包存储到存储器的一个区域中；还用于统计存储器的所述一个区域中的数据包的MAC地址及每条MAC地址的出现频率，删除MAC地址出现频率低于一定阈值的数据包；以及用于将过滤后的数据包存储到存储器的另一区域中；将存储器的所述另一区域中的数据包从MAC层转换到PHY层，并按照一定转发速率将转换到PHY层后的数据包依次从第二 PHY 口、RJ45接口转发出去。
[0006]进一步，所述码流优化芯片还用于判断存储器的所述一个区域中的数据包的MAC地址是否是送往第二 PHY 口，若不是，则将该数据包删除。
[0007]进一步，还包括拨码开关；所述码流优化芯片还用于接收拨码开关输出的由工作人员设定的带宽，并按照低于所述带宽的速率将转换后的数据包依次从第二 PHY 口、RJ45接口转发出去。
[0008]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明中的以太网交换机具有码流优化功能，以太网交换芯片输出的以太网数据包进入码流优化芯片进行MAC解析，在MAC层进行数据包的存储、过滤及缓冲处理，有效吸收瞬间突发的数据包，过滤非必要数据，限制以太网交换机输出带宽以达到平滑码流的作用。
【附图说明】
[0009]本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中: 图1为本发明第一实施例的结构框图。
[0010]图2为本发明第二实施例的结构框图。
[0011]图3为本发明的工作流程图。
[0012]图4为本发明的另一工作流程图。
[0013]图5为本发明第三实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0015]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0016]参见图1，本发明的装置实施例包括RJ45接口、PHYl 口、PHY2 口、外部SDRAM (图中未视出)、码流优化芯片及以太网交换芯片。所述PHYl 口、PHY2 口、SDRAM均与码流优化芯片具有信号连接。RJ45接口与PHY2 口连接，PHYl 口还与以太网交换芯片的PHY 口连接。
[0017]参见图2，在其他装置实施例中，还包括拨码开关，拨码开关与码流优化芯片也具有信号连接，工作人员可以通过拨码开关输入设定的带宽。
[0018]以太网交换芯片向PHYl 口输出以太网数据包后，码流优化芯片进行以下码流优化工作，如图3，码流优化芯片的工作过程包括存帧、过滤及缓冲三个步骤。
[0019]其中，存帧步骤具体包括=WPHYl 口接收以太网数据，完成以太网数据从PHY层到MAC层的转换，并将转换后的MAC层数据包存储到第一存储区中。
[0020]过滤步骤具体是这样的:转换到MAC层的数据包都有一个MAC地址，本步骤在于统计数据包的MAC地址，以及每个MAC地址出现的次数或频率(本发明中的出现次数与出现频率是等同的概念)。如有100个数据包的MAC地址都是同一个，那么该MAC地址的出现次数为100，出现频率(出现的次数除以数据包总数)为100/1000，其中1000为数据包总数。[0021 ] 在一个具体实施例中，可以建立一张MAC地址表，将数据包中出现的MAC地址及其出现次数或出现频率存储到这张表中。
[0022]将各个MAC地址的出现次数或频率进行降序排列，删除出现次数或出现频率低于一定阈值的数据包，同时更新MAC地址表。如将出现频率的阈值设为10/1000，而某个MAC地址出现的频率为5/1000，则将拥有该MAC地址的数据包全部删除，并将该MAC地址从MAC地址表中删除。
[0023]参见图4，在又一方法实施例中，其过滤步骤还包括，判断数据包的MAC地址是不是发往PHY2 口的，若不是，则从地址表中删除该MAC地址，以及拥有该MAC地址的数据包。本领域技术人员均知晓，以太网数据包都包含有源地址及目标地址，表明该数据包从哪个网络节点来，去往哪个网络节点，这一实施例适用于数据单向传输时的码流优化，如从PHYl口接收以太网数据，从PHY2 口将数据转发出去，那么我们可在码流优化时将不是发送到PHY2 口的数据包删除，进一步减少非必要数据包，缓解网络拥堵。
[0024]缓冲步骤具体包括:将过滤后的数据包存储到第二存储区中；将过滤后的数据包从MAC层转换到PHY层，并按照一定转发速率将转换后的数据包依次从PHY2 口、RJ45接口转发出去。
[0025]在其他实施例中，所述转发速率低于工作人员设定的带宽。如工作人员将带宽(一个固定的时间内(I秒)，能通过的最大位数据)设为20M。选用的转发速率首先要低于这个带宽值，即每秒钟发送的数据小于20Mbit，在低于带宽值的前提下，可以对转发速率进行调整使其与过滤后的数据存入第二存储区的速率相适应，从而较大程度的提高存储资源利用率。
[0026]在其他实施例中，第一存储区可以采用一个独立的存储器实现，第二存储区采用另一个独立的存储器实现；也可以仅使用同一个存储器，第一存储区为所述存储器上的一个区域，第二存储区为存储器上另一个区域。
[0027]参见图5，在其他实施例中，还包括多路码流优化通道，前述的RJ45接口、PHY1 口、PHY2 口、外部SDRAM、码流优化芯片组成一个码流优化通道，在以太网交换芯片的每个PHY口连接一路码流优化通道。在又一实施例中，本发明中的码流优化通道还可与光端机结合。
[0028]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1.一种带码流优化功能的以太网交换机，其特征在于，包括以太网交换机芯片、RJ45接口、第一 PHY 口、第二 PHY 口、存储器及码流优化芯片； 所述第一 PHY 口、第二 PHY 口、存储器均与码流优化芯片具有信号连接；RJ45接口与第二 PHY 口连接；第一 PHY 口与以太网交换机芯片上的PHY 口连接； 所述码流优化芯片用于通过第一 PHY 口接收以太网交换芯片输出的以太网数据，完成以太网数据从PHY层到MAC层的转换，并将转换后的MAC层数据包存储到存储器的一个区域中；还用于统计存储器的所述一个区域中的数据包的MAC地址及每条MAC地址的出现频率，删除MAC地址出现频率低于一定阈值的数据包；以及用于将过滤后的数据包存储到存储器的另一区域中；将存储器的所述另一区域中的数据包从MAC层转换到PHY层，并按照一定转发速率将转换到PHY层后的数据包依次从第二 PHY 口、RJ45接口转发出去。2.根据权利要求1所述的一种带码流优化功能的以太网交换机，其特征在于，所述码流优化芯片还用于判断存储器的所述一个区域中的数据包的MAC地址是否是送往第二 PHY口，若不是，则将该数据包删除。3.根据权利要求1或2所述的一种带码流优化功能的以太网交换机，其特征在于，还包括拨码开关；所述码流优化芯片还用于接收拨码开关输出的由工作人员设定的带宽，并按照低于所述带宽的速率将转换后的数据包依次从第二 PHY 口、RJ45接口转发出去。
【专利摘要】本发明公开了一种带码流优化功能的以太网交换机，涉及网络通信技术领域。本发明技术要点，包括以太网交换机芯片、RJ45接口、第一PHY口、第二PHY口、存储器及码流优化芯片；所述第一PHY口、第二PHY口、存储器均与码流优化芯片具有信号连接；RJ45接口与第二PHY口连接；第一PHY口与以太网交换机芯片上的PHY口连接；所述码流优化芯片用于对从第一PHY口接收到的以太网数据进行存帧、过滤及缓冲从而对从RJ45口输出的数据码流进行优化。
【IPC分类】H04L12/931
【公开号】CN105049376
【申请号】CN201510535789
【发明人】刘明学
【申请人】成都英德思网络技术有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月28日