VLAN技術在EoPDH網(wǎng)橋芯片中的設計實現(xiàn)

　　VLAN介紹[1]

　　IEEE于1999年頒布了802.1Q標準，即VLAN協(xié)議，規(guī)定了VLAN的國際標準實現(xiàn)，從而使得不同廠商之間的VLAN互通成為可能。標準以太網(wǎng)幀和VLAN幀結(jié)構如1所示。

　　與標準的以太網(wǎng)幀頭相比，VLAN報文格式在源地址后增加了一個4字節(jié)的VLAN標簽。

　　TPID(Tag Protocol Identifier)：16比特，是IEEE定義的新的類型，表明這是一個加了802.1Q標簽的幀。TPID取固定值0x8100。

　　Priority：3比特，它指明了該幀的優(yōu)先級。一共有8種優(yōu)先級，0~7。

　　CFI(Canonical Format Indicator)：1比特，當它為0時表示是規(guī)范格式，為1時表示是非規(guī)范格式幀。

　　VLAN Identifier(VLAN ID)：12比特，用來表示VLAN的ID標識，一共可有4096個。每個支持802.1Q協(xié)議的交換機發(fā)出來的數(shù)據(jù)包中都會包含這個字段，用來指明這個包屬于哪一個VLAN。

　　EoPDH網(wǎng)橋芯片構介紹

　　本EoPDH網(wǎng)橋芯片是為實現(xiàn)多通道以太網(wǎng)映射到PDH而設計的EOPDH匯聚式網(wǎng)橋芯片。它提供4個以太網(wǎng)接口，每路以太網(wǎng)可通過VLAN劃分到片內(nèi)63路完全隔離的VCG通道，每個通道經(jīng)GFP封裝后又可以根據(jù)帶寬需求映射到1-16路E1。以該芯片為核心，配以少量的外圍元器件即可實現(xiàn)具有匯聚功能的多路以太網(wǎng)到多路E1轉(zhuǎn)換器。芯片的內(nèi)部結(jié)構設計如圖1所示。

　　從圖1中可知，VLAN的收發(fā)處理在以太網(wǎng)接口模塊和GFP封裝/解封裝模塊之間完成。在發(fā)送方向，從MAC口來的以太網(wǎng)幀經(jīng)過以太網(wǎng)接收器后提取出相關的VLAN信息及并將以太網(wǎng)凈荷數(shù)據(jù)合并成字節(jié)數(shù)據(jù)流送給VLAN發(fā)送模塊。VLAN發(fā)送模塊根據(jù)相關要求插入VLAN標簽或刪除VLAN標簽，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分發(fā)到63個VCG后進行GFP封裝。之后，將VCG數(shù)據(jù)送給VCAT/LCAS協(xié)議發(fā)送模塊，此模塊根據(jù)ITU-T G.7042-Y1305[2]鏈路容量自動調(diào)整(LCAS)協(xié)議和ITU-T G.7043[3]準同步數(shù)字體系虛級聯(lián)(VCAT)協(xié)議處理數(shù)據(jù)后再進行E1成幀，最后發(fā)送到E1線路上去。在接收方向，從E1線路來的數(shù)據(jù)經(jīng)E1解幀后送給VCAT/LCAS模塊，恢復出的VCG數(shù)據(jù)經(jīng)過GFP解幀后到VLAN接收模塊處理。此模塊根據(jù)接收VLAN相關要求插入VLAN標簽或刪除VLAN標簽，將恢復出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送器發(fā)到以太網(wǎng)上。