1G MRS – 网管冗余交换机IP核

网管冗余交换机IP核(MRS)是SoC-e HSR-PRP交换机(HPS)和网管以太网交换机(MES)IP核的组合,具有冗余的以太网交换功能。MES模块是一个无阻塞交叉开关矩阵,允许在所有端口之间进行连续传输。它实施存储与转发的交换方法,以完全满足以太网标准策略关于转发每个帧之前校验帧的完整性。另一方面,HPS模块在所需的端口中引入了HSR和PRP冗余功能。因此,MES和HPS的组合提供了最高的性能和与标准的最大兼容性。

 下列Xilinx FPGA系列可以支持MRS:

  • 6系列(Spartan,Virtex)
  • 7系列(Zynq,Spartan,Artix,Kintex,Virtex)
  • Ultrascale(Kintex,Virtex)
  • Ultrascale +(Zynq MPSoC,Kintex,Virtex)

通过利用新的Xilinx Vivado工具,可以将MR轻松集成到您的FPGA设计中,该工具允许在图形用户界面中使用IP内核,并以简便的方式配置IP参数。

网管冗余交换机 IP核的主要功能:

接口

  • 全双工10/100/1000 Mbps以太网接口
  • 半双工10/100 Mbps以太网接口
  • 全双工10 Gbps以太网接口(开发中)
  • 可配置的3至16个以太网端口
  • MII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII物理层设备(PHY)接口
  • 每个端口支持不同的数据速率
  • 铜缆和光纤介质接口:10/100/1000Base-T,100Base-FX,1000Base-X

交换

  • 具有自动MAC地址学习和老化的动态MAC表(最多2048个条目)
  • 静态MAC表(最多2048个条目)
  • 巨型帧管理
  • 基于以太网的交换
  • 入口端口镜像
  • 广播/多播风暴防护
  • 每端口速率限制(广播、多播和单播流量)

时间同步

  • IEEE 1588v2无状态透明时钟功能(P2P–第2层/E2E–第2层)

流通管理

  • 多播帧过滤
  • 交换端口掩码:用户定义的帧到具体端口的转发
  • 基于端口的VLAN支持
 
  • 服务质量(QoS)
    • 优先级(PCP-802.1p,DSCP TOS,以太类型)
  • IEEE 802.1X EAPOL硬件处理
  • DSA(分布式交换体系结构)标记:使用DSA的理想情况是以太网交换机支持“交换机标签”,这是一项硬件功能,使交换机为从特定端口接收的每个以太网帧插入一个特定标签,以帮助管理界面确定:
    • 该帧来自哪个端口
    • 转发此帧的原因是什么
    • 如何将CPU发起的流量发送到特定端口

组态

  • MDIO,UART,AXI4-Lite或CoE(以太网配置)管理接口
  • 以太网配置(COE):通过连接到CPU的同一以太网链路全面访问内部寄存器
  • 购买IP核时提供驱动程序

冗余协议

  • RSTP(需要软件堆栈)
    • RSTP的硬件支持
    • IP核心随附的用于Linux的参考RSTP堆栈
    • 提供Posix兼容的RSTP堆栈
  • MRP(不需要软件堆栈)
    • 环网管理员(MRM)
    • 环形客户端(MRC)
  • DLR(不需要软件堆栈)
    • 基于信标的节点
    • 主管节点
  • HSR(不需要软件堆栈)
    • 版本3.0(最新)
  • PRP(不需要软件堆栈)
    • 版本3.0(最新)
    • 支持多种HSR模式
    • 支持的PRP模式:重复丢弃,重复接受
网管冗余交换机IP核框图

参考设计支持的板:

  • SoC-e SMARTzynq brick
  • 对于其他Xilinx/Avnet/SoC-e/板,我们可以提供限时IP内核进行评估。
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