娄晓明 宣志祥 王子剑 顾燕飞

摘  要：文章设计了基于国产关键芯片的软件定义交换模块，打破现有网络的刚性体系结构，实现全维软件定义的网络体系架构，从而将刚性网络变为柔性网络。构建可定义、可重组、可重构、可重建的软件定义体系结构，实现异构网络间的融合互联，提高互联效率，减小融合时性能和实时性的下降。软件定义交换模块通过软件配置或升级，实现RapidIO、以太网或FC三种网络协议单一协议、三种网络协议混合无转换和三种网络协议混合转换的数据交换。

关键词：软件定义;数据交换;国产PowerPC处理器;柔性;刚性体系结构

中图分类号：TN911.7                    文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）15-0043-08

Abstract： The paper designs software-defined switch module based on domestic key chip， breaks the rigid architecture of the existing network， realizes the full-dimensional software-defined network architecture， thus， the rigid network is changed into a flexible network. The paper builds a software-defined architecture that is definable， reorganizable， reconfigurable， and rebuilding， realizes the fusion and interconnection between heterogeneous networks， improves the efficiency of interconnection and reduces the degradation of performance and real-time performance during fusion. The software-defined switch module realizes the data exchange of RapidIO， Ethernet or FC single protocol， three network protocols mixed without conversion and three network protocols mixed conversion through software configuration or upgrade.

Keywords： software defined; data switching; domestic PowerPC processor; flexible; rigid architecture

0  引  言

本文主要開展软件定义互连技术的研究，软件定义互连是一种面向交换互连领域的软件定义硬件技术，基于可重构和可编程技术，具有可扩展的硬件/软件架构，允许应用程序对硬件进行在线定义，以动态更改交换互连的功能、性能，实现对不同应用场景的最佳拟合适配。

基于软件定义芯片的交换模块打破现有网络的刚性体系结构的束缚，实现从物理层、数据链路层、网络层到业务层全维软件定义的网络体系，从而将刚性网络变为柔性网络，构建可定义、可重组、可重构、可重建的软件定义体系架构[1]。源于软件定义互联技术的基于软件定义芯片的交换模块可实现RapidIO[2]网络、以太网[3]、FC[4]网络的单协议和混合协议交换，构建柔性交换网络。

1  设计与实现

1.1  模块设计框架