VLAN技術在EoPDH網橋芯片中的設計實現

　　VLAN介紹[1]

　　IEEE于1999年頒布了802.1Q標準，即VLAN協議，規定了VLAN的國際標準實現，從而使得不同廠商之間的VLAN互通成為可能。標準以太網幀和VLAN幀結構如1所示。

　　與標準的以太網幀頭相比，VLAN報文格式在源地址后增加了一個4字節的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，它指明了該幀的優先級。一共有8種優先級，0~7。

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

　　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協議的交換機發出來的數據包中都會包含這個字段，用來指明這個包屬于哪一個VLAN。

　　EoPDH網橋芯片構介紹

　　本EoPDH網橋芯片是為實現多通道以太網映射到PDH而設計的EOPDH匯聚式網橋芯片。它提供4個以太網接口，每路以太網可通過VLAN劃分到片內63路完全隔離的VCG通道，每個通道經GFP封裝后又可以根據帶寬需求映射到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具有匯聚功能的多路以太網到多路E1轉換器。芯片的內部結構設計如圖1所示。

　　從圖1中可知，VLAN的收發處理在以太網接口模塊和GFP封裝/解封裝模塊之間完成。在發送方向，從MAC口來的以太網幀經過以太網接收器后提取出相關的VLAN信息及并將以太網凈荷數據合并成字節數據流送給VLAN發送模塊。VLAN發送模塊根據相關要求插入VLAN標簽或刪除VLAN標簽，將以太網數據分發到63個VCG后進行GFP封裝。之后，將VCG數據送給VCAT/LCAS協議發送模塊，此模塊根據ITU-T G.7042-Y1305[2]鏈路容量自動調整(LCAS)協議和ITU-T G.7043[3]準同步數字體系虛級聯(VCAT)協議處理數據后再進行E1成幀，最后發送到E1線路上去。在接收方向，從E1線路來的數據經E1解幀后送給VCAT/LCAS模塊，恢復出的VCG數據經過GFP解幀后到VLAN接收模塊處理。此模塊根據接收VLAN相關要求插入VLAN標簽或刪除VLAN標簽，將恢復出的以太網數據通過以太網發送器發到以太網上。