VLAN技术在EoPDH网桥芯片中的设计实现

VLAN介绍[1]

IEEE于1999年颁布了802.1Q标准，即VLAN协议，规定了VLAN的国际标准实现，从而使得不同厂商之间的VLAN互通成为可能。标准以太网帧和VLAN帧结构如1所示。

与标准的以太网帧头相比，VLAN报文格式在源地址后增加了一个4字节的VLAN标签。

TPID(Tag Protocol Identifier)：16比特，是IEEE定义的新的类型，表明这是一个加了802.1Q标签的帧。TPID取固定值0x8100。

Priority：3比特，它指明了该帧的优先级。一共有8种优先级，0~7。

CFI(Canonical Format Indicator)：1比特，当它为0时表示是规范格式，为1时表示是非规范格式帧。

VLAN Identifier(VLAN ID)：12比特，用来表示VLAN的ID标识，一共可有4096个。每个支持802.1Q协议的交换机发出来的数据包中都会包含这个字段，用来指明这个包属于哪一个VLAN。

EoPDH网桥芯片构介绍

本EoPDH网桥芯片是为实现多通道以太网映射到PDH而设计的EOPDH汇聚式网桥芯片。它提供4个以太网接口，每路以太网可通过VLAN划分到片内63路完全隔离的VCG通道，每个通道经GFP封装后又可以根据带宽需求映射到1-16路E1。以该芯片为核心，配以少量的外围元器件即可实现具有汇聚功能的多路以太网到多路E1转换器。芯片的内部结构设计如图1所示。

从图1中可知，VLAN的收发处理在以太网接口模块和GFP封装/解封装模块之间完成。在发送方向，从MAC口来的以太网帧经过以太网接收器后提取出相关的VLAN信息及并将以太网净荷数据合并成字节数据流送给VLAN发送模块。VLAN发送模块根据相关要求插入VLAN标签或删除VLAN标签，将以太网数据分发到63个VCG后进行GFP封装。之后，将VCG数据送给VCAT/LCAS协议发送模块，此模块根据ITU-T G.7042-Y1305[2]链路容量自动调整(LCAS)协议和ITU-T G.7043[3]准同步数字体系虚级联(VCAT)协议处理数据后再进行E1成帧，最后发送到E1线路上去。在接收方向，从E1线路来的数据经E1解帧后送给VCAT/LCAS模块，恢复出的VCG数据经过GFP解帧后到VLAN接收模块处理。此模块根据接收VLAN相关要求插入VLAN标签或删除VLAN标签，将恢复出的以太网数据通过以太网发送器发到以太网上。