[发明专利]一种双冗余数据交换装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理及相关技术领域，特别涉及数据交换设备。

背景技术

在水声信号处理系统中，多信号处理板之间数据需要频繁交互。其交换能力决定了整个系统的处理能力。目前，对于大数据的传输，多采用单一的网络交换来传输数据，即所有槽位通过后插Link线或千兆以太网进行数据互联，但这种连接方式不够灵活，数据带宽有限，缺乏冗余备份机制，系统可重构差，无法满足复杂信号处理系统下的拓扑需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出的VPX总线下SRIO及千兆以太网双冗余网络交换方式，实现了真正的大数据双冗余网络备份，提高了数据的带宽，解决了当前信号处理系统下数据传输方式不灵活、复杂拓扑结构需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：一种双冗余数据交换装置，包括机箱，所述机箱内包括主板，主板上安装有信号处理板及交换板1和交换板2，其特征在于，所述信号处理板分别连接两块交换板，普通工作状态下，不同信号处理板之间通过交换板1进行数据交换，当交换板1故障时，则切换至交换板2进行数据交换，若需要增加数据交换带宽，则可同时通过交换板1和交换板2进行数据交换。

进一步的，为了能够同时实现对外数据交互的可靠性，所述机箱后面板上还设置有交换槽1与交换槽2，所述交换槽1与交换槽2连接机箱后部的后插板，所述交换板1和交换板2分别通过交换槽1和交换槽2连接后插板，通过后插板进行对外信息交互，普通工作状态下，对外通过交换板1进行数据交互，当交换板1故障时，则切换至交换板2进行对外数据交换，若需要增加数据交换带宽，则可同时通过交换板1和交换板2进行对外数据交互。后插板为交换板对应的后插接口模块，插在同一交换槽位；交换板配合万兆后插板，可实现机箱间40G带宽的数据传输，千兆以太网数据、SRIO数据均可传输。其中，交换板负责机箱内部信号处理板之间的数据通信，后插板负责机箱之间的数据通信。

为了进一步提高数据交换的可靠性，所述信号处理板连接交换板的数据链路可以包括SRIO及千兆以太网。

本发明采用SRIO和千兆以太网交换芯片，交换板支持16路GbE千兆以太网和12路SRIO端口交换，可根据不同的应用需求，配置为X4或X1的SRIO交换端口；支持4路万兆XAUI输出。该数据交换板具有集成度高、端口丰富和交换实时的特点。

本发明提出的VPX总线下SRIO及千兆以太网双冗余网络交换方式，如图3：每个信号处理板有两条SRIO链路分别到交换槽1与交换槽2，如图4：每个信号处理板有两条千兆以太网链路分别到交换槽1与交换槽2；默认下，两个信号处理板之间通过交换槽1的SRIO与千兆以太网进行数据交换，当此链路故障时，则切换至交换槽2的SRIO与千兆以太网进行数据交换；若需要增加数据交换带宽，则可同时通过交换槽1和交换槽2进行数据交换；从而实现了真正的大数据双冗余网络备份，大大提高了数据的带宽，丰富了信号处理系统下数据传输方式、复杂拓扑结构等问题。

附图说明

图1为一种基于VPX总线的SRIO数据和千兆以太网交换板；

图2为一种基于VPX总线万兆以太网交换板后插板；

图3为12SLOT标准VPX机箱SRIO双冗余结构示意图；

图4为12SLOT标准VPX机箱以太网双冗余结构示意图；

图5为数据板、交换板、后插板之间连接关系图

具体实施方式

具体实施时，本发明中所述交换板包括电源单元、电源及温度监控单元、FPGA控制单元、SRIO交换单元、以太网交换单元、网络调试接口单元、JTAG调试接口单元以及LED灯显示单元，所述电源单元为整板提供电源，所述电源及温度监控单元监控整板所有电压、电流、功耗及板载温度s；所述FPGA控制单元与SRIO交换单元及以太网交换单元相连；所述SRIO交换单元与VPX总线插座相连，用于系统互联；所述以太网交换单元与VPX总线插座相连，用于系统互联；所述网络调试接口单元与JTAG调试接口单元用于系统命令输入输出调试接口；所述LED灯显示单元用于整板各单元工作状态显示。

具体实施时，本发明中所述后插板包括电源单元、万兆以太网交换单元、网络调试接口单元及LED灯显示单元，所述电源单元为后插板提供电源，所述万兆以太网交换单元与VPX总线插座相连，用于系统互联；所述万兆以太网交换单元通过Copper、千兆Fiber及万兆Fiber与系统间互联，所述网络调试接口单元用于系统命令输入输出调试接口；所述LED灯显示单元用于整板各单元工作状态显示。

本发明的具体实施方式以12SLOT标准VPX机箱为例；其中6#SLOT、7#SLOT为交换板，并配有万兆交换板后插板，1#-5#SLOT、8#-12#SLOT为信号处理板卡；信号处理板卡提供各一路SRIO到6#SLOT、7#SLOT，各一路GbE到6#SLOT、7#SLOT。系统级提供6#SLOT与7#SLOT两SLOT冗余交换板，板卡级提供SRIO与GbE两种数据冗余交换；任意两SLOT数据通信，以1#SLOT、8#SLOT为例，路由可经过6#SLOT进行SRIO或以太网数据交互，同时也可经过7#SLOT进行SRIO或以太网数据交互。