[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU186109U1 - Subscriber network device with virtualized network functions - Google Patents

Subscriber network device with virtualized network functions Download PDF

Info

Publication number
RU186109U1
RU186109U1 RU2018138316U RU2018138316U RU186109U1 RU 186109 U1 RU186109 U1 RU 186109U1 RU 2018138316 U RU2018138316 U RU 2018138316U RU 2018138316 U RU2018138316 U RU 2018138316U RU 186109 U1 RU186109 U1 RU 186109U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
unit
information
control unit
Prior art date
Application number
RU2018138316U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Людвиг
Александр Николаевич Зорин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ"
Priority to RU2018138316U priority Critical patent/RU186109U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU186109U1 publication Critical patent/RU186109U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

1. Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями, содержащее первый микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, соединенные шиной адреса и данных с первым микроконтроллером, первый блок питания, отличающееся тем, что в него дополнительно введены модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый вход/выход которого соединен шиной с первым микроконтроллером, приемопередающие модули Ethernet (PHY), первые входы/выходы которых соединены шиной со вторыми входами/выходами модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA); порты ввода/вывода информации, первые входы которых соединены со вторыми входами/выходами приемопередающих модулей Ethernet (PHY), а вторые входы/выходы являются входами/выходами устройства; система питания в составе второго микроконтроллера, блока индикации, блока ввода информации, блока вывода информации, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), объединенные шиной адреса и данных с вторым микроконтроллером; блок дистанционного контроля и управления, первый вход которого соединен со вторым выходом блока вывода информации, первый выход - с третьим входом блока ввода информации, второй выход - с третьим входом портов ввода/вывода информации; блок измерения нагрузки, первый выход которого соединен со вторым входом блока дистанционного контроля и управления, а второй выход - со вторым входом блока ввода информации; блок управления мощностью, первый вход которого соединен с первым выходом блока вывода информации; источник бесперебойного питания, первый выход которого соединен со вторым входом блока управления мощностью, второй выход - с первым входом блока ввода информации, а вход - с третьим выходом блока вывода информации; первое управляемое реле, вход которого соединен с третьим выходом блока дистанционного контроля и управления; блок коммутируемых источников питания в составе первого и второго блоков питания, первый вход которого соединен с выходом блока управления мощностью, второй вход - с выходом первого управляемого реле, а выход - с входом блока измерения нагрузки; второе управляемое реле, вход которого соединен с четвертым выходом блока дистанционного контроля и управления; блок конденсаторов, вход которого соединен с выходом второго управляемого реле, замкнутый контакт которого соединен с первым выходом источника бесперебойного питания, а разомкнутый контакт - с третьим входом блока контроля и управления.1. A subscriber network device with virtualized network functions, comprising a first microcontroller, read-only memory, random-access memory, an address and data bus connected to the first microcontroller, a first power supply unit, characterized in that a high-speed packet data processing module with non-blocking is additionally introduced into it FPGA-based high-speed switching matrix, the first input / output of which is connected to the first microcontroller by bus, Ether transceiver modules net (PHY), the first inputs / outputs of which are connected by bus to the second inputs / outputs of the high-speed packet data processing module with a non-blocking high-speed FPGA-based switching matrix; information input / output ports, the first inputs of which are connected to the second inputs / outputs of the Ethernet transceiver modules (PHY), and the second inputs / outputs are the inputs / outputs of the device; a power system comprising a second microcontroller, an indication unit, an information input unit, an information output unit, a read-only memory (ROM), random access memory (RAM), combined by an address and data bus with a second microcontroller; a remote monitoring and control unit, the first input of which is connected to the second output of the information output unit, the first output - with the third input of the information input unit, the second output - with the third input of the information input / output ports; a load measuring unit, the first output of which is connected to the second input of the remote monitoring and control unit, and the second output is connected to the second input of the information input unit; a power control unit, the first input of which is connected to the first output of the information output unit; an uninterruptible power supply, the first output of which is connected to the second input of the power control unit, the second output to the first input of the information input unit, and the input to the third output of the information output unit; the first controlled relay, the input of which is connected to the third output of the remote monitoring and control unit; a block of switched power supplies as part of the first and second power supplies, the first input of which is connected to the output of the power control unit, the second input to the output of the first controlled relay, and the output to the input of the load measuring unit; a second controlled relay, the input of which is connected to the fourth output of the remote monitoring and control unit; a capacitor block, the input of which is connected to the output of the second controlled relay, the closed contact of which is connected to the first output of the uninterruptible power supply, and the open contact is connected to the third input of the control and control unit.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система питания содержит аккумуляторную батарею, осуществляя его бесперебойное питание.2. The device according to p. 1, characterized in that the power system contains a battery, providing its uninterrupted power.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система питания содержит дополнительно блок высокоемких конденсаторов, обеспечивающих кратковременную подачу питания на время сохранения текущей информации во flash для детализации причин сбоя с посылкой SNMP Trap Dying Gasp сообщений.3. The device according to claim 1, characterized in that the power system additionally contains a block of high-capacity capacitors that provide short-term power supply while the current information is saved in flash to detail the causes of the failure to send SNMP Trap Dying Gasp messages.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все ее элементы выполнены с использованием цифровых технологий.

Figure 00000001
4. The device according to p. 1, characterized in that all its elements are made using digital technology.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к системам передачи данных, в частности, к системам с использованием виртуализации абонентских сетевых устройств (vCPE).The utility model relates to data transmission systems, in particular to systems using subscriber network device virtualization (vCPE).

Операторы связи ищут новые пути генерации потоков прибыли, более гибкой организации предоставления услуг, сокращения затрат на обслуживание инфраструктуры и автоматизации управления. Ответом на подобные потребности является концепция NFV (Network Function Virtualization) - виртуализация сетевых функций. Разработчики решений пытаются предложить операторам новые бизнес-кейсы, которые бы сделали применение технологии экономически эффективным. Среди потенциально привлекательных кейсов выделяется vCPE (virtual Customer Premises Equipment или «виртуализация абонентских сетевых устройств»).Telecommunications operators are looking for new ways to generate revenue streams, more flexible organization of service delivery, reducing infrastructure maintenance costs and management automation. The answer to these needs is the concept of NFV (Network Function Virtualization) - virtualization of network functions. Solution developers are trying to offer operators new business cases that would make the use of technology cost-effective. Among the potentially attractive cases vCPE stands out (virtual Customer Premises Equipment or “virtualization of subscriber network devices”).

Одним из основных подходов к внедрению vCPE является Edge модель, где все виртуальные функции размещаются на стороне клиента на недорогом устройстве (микро-сервере с достаточным количеством Ethernet-портов), который является локальной NFV инфраструктурой (NFVI) для конкретного заказчика. При использовании подхода с созданием небольшой виртуальной инфраструктуры на клиентских устройствах не нужно огромного пула ресурсов и затраты появляются только в тот момент, когда клиент заказывает услугу.One of the main approaches to implementing vCPE is the Edge model, where all virtual functions are located on the client side on an inexpensive device (micro-server with a sufficient number of Ethernet ports), which is a local NFV infrastructure (NFVI) for a specific customer. When using the approach with creating a small virtual infrastructure on client devices, you do not need a huge pool of resources and costs appear only at the moment when the client orders the service.

Наиболее близким техническим решением, отвечающим требованиям виртуализации абонентских сетевых устройств, является устройство, описанное в статье «Оценка эффективности архитектур сетевых процессоров» (Грищенко В.И., Ладыженский Ю.В., Юнис М. Основные направления развития современных сетевых процессоров / Д.Д. Моргайлов, Ю.В. Ладыженский, М. Юнис // Hayковi працi ДонНТУ. - Донецк, 2011. - (Серия «Iнформатика, кiбернетика та обчислювальна технiка»). - №14 (188). - с. 123-127.) - прототип.The closest technical solution that meets the requirements of virtualization of subscriber network devices is the device described in the article "Evaluation of the effectiveness of network processor architectures" (Grishchenko V.I., Ladyzhensky Yu.V., Yunis M. The main directions of development of modern network processors / D. D. Morgailov, Yu.V. Ladyzhensky, M. Yunis // Haykovi praci DonNTU. - Donetsk, 2011. - (Series "Informatics, cybernetics and obucenuvlyaet technics"). - No. 14 (188). - pp. 123-127 .) is a prototype.

Данное устройство содержит микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, соединенные шиной адреса и данных с микроконтроллером, первый блок питания.This device contains a microcontroller, read-only memory, random access memory, connected by an address and data bus to the microcontroller, a first power supply.

Цель полезной модели - создание высоконадежной системы питания для критичных приложений, когда наряду с резервными блоками питания и источником бесперебойного питания устанавливаются дополнительные высокоемкие конденсаторы, обеспечивающие кратковременную подачу питания на время сохранения текущей конфигурации и dump памяти во flash для детализации причин сбоя.The purpose of the utility model is to create a highly reliable power supply system for critical applications, when along with redundant power supplies and uninterruptible power supply, additional high-capacity capacitors are installed to provide short-term power supply while the current configuration is saved and memory dump in flash to detail the causes of the failure.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, соединенные шиной адреса и данных с первым микроконтроллером, первый блок питания, отличающееся тем, что в него дополнительно введены модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый вход/выход которого соединен шиной с первым микроконтроллером, приемопередающие модули Ethernet (PHY), первые входы/выходы которых соединены шиной со вторыми входами/выходами модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA); порты ввода/вывода информации, первые входы которых соединены со вторыми входами/выходами приемопередающих модулей Ethernet (PHY), а вторые входы/выходы являются входами/выходами устройства; система питания в составе второго микроконтроллера, блока индикации, блока ввода информации, блока вывода информации, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), объединенные шиной адреса и данных с вторым микроконтроллером; блок дистанционного контроля и управления, первый вход которого соединен со вторым выходом блока вывода информации, первый выход - с третьим входом блока ввода информации, второй выход - с третьим входом портов ввода/вывода информации; блок измерения нагрузки, первый выход которого соединен со вторым входом блока дистанционного контроля и управления, а второй выход - со вторым входом блока ввода информации; блок управления мощностью, первый вход которого соединен с первым выходом блока вывода информации; источник бесперебойного питания, первый выход которого соединен со вторым входом блока управления мощностью, второй выход - с первым входом блока ввода информации, а вход - с третьим выходом блока вывода информации; первое управляемое реле, вход которого соединен с третьим выходом блока дистанционного контроля и управления; блок коммутируемых источников питания в составе первого и второго блоков питания, первый вход которого соединен с выходом блока управления мощностью, второй вход - с выходом первого управляемого реле, а выход - с входом блока измерения нагрузки; второе управляемое реле, вход которого соединен с четвертым выходом блока дистанционного контроля и управления; блок конденсаторов, вход которого соединен с выходом второго управляемого реле, замкнутый контакт которого соединен с первым выходом источника бесперебойного питания, а разомкнутый контакт - с третьим входом блока контроля и управления.This goal is achieved in that in a device containing a first microcontroller, read-only memory, random-access memory, connected to the address and data bus with the first microcontroller, the first power supply, characterized in that it also includes a module for high-speed processing of packet data with non-blocking high-speed FPGA-based switching matrix, the first input / output of which is connected by a bus to the first microcontroller, Ethernet transceiver modules (PHY), first inputs / output s are connected to the second bus I / O module processing speed packet data with a high-speed, non-blocking switching matrix FPGA (FPGA); information input / output ports, the first inputs of which are connected to the second inputs / outputs of the Ethernet transceiver modules (PHY), and the second inputs / outputs are the inputs / outputs of the device; a power system comprising a second microcontroller, an indication unit, an information input unit, an information output unit, a read-only memory (ROM), random access memory (RAM), combined by an address and data bus with a second microcontroller; a remote monitoring and control unit, the first input of which is connected to the second output of the information output unit, the first output - with the third input of the information input unit, the second output - with the third input of the information input / output ports; a load measuring unit, the first output of which is connected to the second input of the remote monitoring and control unit, and the second output is connected to the second input of the information input unit; a power control unit, the first input of which is connected to the first output of the information output unit; an uninterruptible power supply, the first output of which is connected to the second input of the power control unit, the second output to the first input of the information input unit, and the input to the third output of the information output unit; the first controlled relay, the input of which is connected to the third output of the remote monitoring and control unit; a block of switched power supplies as part of the first and second power supplies, the first input of which is connected to the output of the power control unit, the second input to the output of the first controlled relay, and the output to the input of the load measuring unit; a second controlled relay, the input of which is connected to the fourth output of the remote monitoring and control unit; a capacitor block, the input of which is connected to the output of the second controlled relay, the closed contact of which is connected to the first output of the uninterruptible power supply, and the open contact is connected to the third input of the control and control unit.

Сравнение с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков и их связями между ними. Таким образом, заявляемая система соответствует критерию «новизна».Comparison with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of new units and their connections between them. Thus, the claimed system meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что перечисленные элементы, используемые в блоках, являются известными, однако их введение в указанной связи с остальными элементами приводит к созданию высоконадежной системы питания для критичных приложений, когда наряду с резервными блоками питания и источником бесперебойного питания устанавливаются дополнительные высокоемкие конденсаторы, обеспечивающие кратковременную подачу питания на время сохранения текущей конфигурации и dump памяти во flash для детализации причин сбоя. Это подтверждает соответствие технического решения критерию «существенные отличия».Comparison of the proposed solution with other technical solutions shows that the listed elements used in the blocks are known, however, their introduction in this connection with the other elements leads to the creation of a highly reliable power system for critical applications, when along with redundant power supplies and uninterruptible power supply are installed additional high-capacity capacitors that provide short-term power supply while the current configuration is saved and dump memory in flash for part The reasons for the failure. This confirms the conformity of the technical solution to the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 дана общая структура задачи, на фиг. 2 представлен выбранный прототип устройства в составе: микроконтроллер (CPU) 1, модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA) 2, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 4, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 3, приемо-передающие модули Ethernet (PHY) 5, порты ввода/вывода информации 6.In FIG. 1 shows the general structure of the problem, in FIG. 2 shows the selected prototype of the device consisting of: microcontroller (CPU) 1, high-speed packet data processing module with non-blocking high-speed FPGA-based switching matrix 2, random access memory (RAM) 4, read-only memory (ROM) 3, Ethernet transmitting modules (PHY) 5, information input / output ports 6.

На фиг. 3 представлена система питания 2, состоящая из микроконтроллера 2-1, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 2-2, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 2-3, блока ввода информации 2-4, блока вывода информации 2-5, блока индикации 2-15, объединенные между собой шиной адреса и данных 2-16; блока дистанционного контроля и управления 2-9, блока измерения нагрузки 2-8, блока управления мощностью 2-7, источника бесперебойного питания 2-6, первого управляемого реле 2-11, второго управляемого реле 2-12, блока коммутируемых источников питания 2-10 и блока конденсаторов 2-14.In FIG. 3 shows a power supply system 2, consisting of a microcontroller 2-1, read-only memory (ROM) 2-2, random access memory (RAM) 2-3, an information input unit 2-4, an information output unit 2-5, an indication unit 2 -15, interconnected by address and data bus 2-16; remote control and control unit 2-9, load measurement unit 2-8, power control unit 2-7, uninterruptible power supply 2-6, first controlled relay 2-11, second controlled relay 2-12, switched power supply unit 2- 10 and a block of capacitors 2-14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Для подключения удаленных офисов, подразделений и т.п., имеющих собственную локальную сеть, с применением сервисов точка-точка, точка-многоточка и многоточка-многоточка необходима установка специального оборудования, размещаемого на стороне заказчика, однако обслуживаемого централизованно (например, поставщиком услуги или центральным офисом). В этом случае наиболее современным подходом является внедрение концепции SDN/SD-WAN и поддержка сервисов NFV, внедряемых централизованно (например, в дата-центре оператора) или распределено (как на vCPE, так и на опорной сети, и в дата-центре).To connect remote offices, departments, etc., having their own local area network, using point-to-point, point-to-multipoint, and multipoint-to-multipoint services, it is necessary to install special equipment located on the customer’s side, but serviced centrally (for example, by a service provider or central office). In this case, the most modern approach is the introduction of the SDN / SD-WAN concept and support for NFV services implemented centrally (for example, in the operator’s data center) or distributed (both on vCPE, on the core network, and in the data center).

Внедрение NFV позволит операторам и крупным корпоративным заказчикам трансформировать сетевую инфраструктуру за счет отказа от использования специализированного сетевого оборудования в пользу полностью программных и виртуализированных решений.The introduction of NFV will allow operators and large corporate customers to transform the network infrastructure by eliminating the use of specialized network equipment in favor of fully software and virtualized solutions.

Для применения технологии NFV необходима виртуализация абонентского оборудования путем использования vCPE. При подключении нового клиента, помимо установки демаркационного устройства, которое разделяет сеть клиента и сеть оператора, перед сервис-провайдером часто возникает задача реализации дополнительных функций - например, для контроля и управления соединениями и трафиком, решения бизнес-задач клиента и т.д. Так, многим корпоративным заказчикам требуются такие дополнительные функции, как межсетевой экран (Firewall), поддержка VPN и защита от DDoS.To use NFV technology, virtualization of subscriber equipment is required by using vCPE. When connecting a new client, in addition to installing a demarcation device that separates the client’s network and the operator’s network, the service provider often has the task of implementing additional functions - for example, to control and manage connections and traffic, solve client business problems, etc. So, many corporate customers require additional features such as a firewall, VPN support, and DDoS protection.

Для того чтобы реализовать такие сервисы сегодня, нужно доставить, установить, настроить, а затем еще и обслуживать соответствующее оборудование на стороне клиента. NFV помогает решить эту задачу гораздо более эффективным образом, а именно за счет виртуализации сетевых функций в программных приложениях, которые можно запустить как на обычных серверах, так и на виртуальных машинах, работающих на этих серверах. В этом случае оператор может, используя лишь одно сетевое интерфейсное устройство для разграничения трафика, «разместить» все остальные функции, такие как межсетевой экран, на своей территории, а для упрощения сети и управления ею, в частности для построения цепочек сервисов, внедрить SDN.In order to implement such services today, you need to deliver, install, configure, and then also maintain the appropriate equipment on the client side. NFV helps to solve this problem in a much more efficient way, namely due to virtualization of network functions in software applications that can be run both on ordinary servers and on virtual machines running on these servers. In this case, the operator can, using only one network interface device to differentiate traffic, “place” all other functions, such as a firewall, on its territory, and to simplify the network and manage it, in particular for building service chains, implement SDN.

Основное назначение предлагаемого устройства - построение сети архитектуры SD-WAN операторами связи и для корпоративных сетей. Для этого используются устройства vCPE, устанавливаемые на стороне сети заказчика и позволяющие реализовывать SDN подход к управлению сетями и внедрению сервисов согласно идеологии NFV.The main purpose of the proposed device is the construction of the SD-WAN architecture network by telecom operators and for corporate networks. For this, vCPE devices are used that are installed on the customer’s network side and allow implementing the SDN approach to network management and service implementation according to the NFV ideology.

Для реализации абонентского сетевого устройства с виртуализированными сетевыми функциями (vCPE) взята известная структура построения сетевых процессоров (прототип) с центральным процессором (CPU) 1, связанным шинами с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) 3 и оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) 4. Использование микросхем FPGA 2 дает необходимую гибкость при разработке аппаратной логики обработки сетевого трафика, а также возможность реализации дополнительного функционала при изменении конкурентной среды без изменения архитектуры устройства.To implement a subscriber network device with virtualized network functions (vCPE), a well-known structure for building network processors (prototype) with a central processing unit (CPU) 1, connected buses with read-only memory (ROM) 3 and random access memory (RAM) is taken. 4. Use of microcircuits FPGA 2 provides the necessary flexibility in the development of hardware logic for processing network traffic, as well as the ability to implement additional functionality when changing the competitive environment without changing the architecture devices.

Приемо-передающие модули Ethernet (PHY) 5 - интегральная схема, предназначенная для выполнения функций физического уровня сетевой модели OSI.Ethernet Transceiver Modules (PHY) 5 is an integrated circuit designed to perform the functions of the physical layer of the OSI network model.

Микросхемы PHY позволяют другим микросхемам канального уровня, называемыми MAC, подключиться к физической среде передачи, такой как оптическое волокно или медный кабель. Стандартный микрочип PHY включает в себя модули подуровня физического кодирования (PCS, Physical Coding Sublayer) и подуровня среды передачи (PMD, Physical Medium Dependent). Модуль подуровня физического кодирования выполняет функции кодирования и декодирования передаваемого и принимаемого потока данных. Целью кодирования является упрощение процесса восстановления потока данных приемником.PHYs allow other link-level chips, called MACs, to connect to a physical transmission medium, such as optical fiber or copper cable. The standard PHY microchip includes modules of the physical coding sublayer (PCS, Physical Coding Sublayer) and the transmission medium sublevel (PMD, Physical Medium Dependent). The physical coding sublevel module performs the functions of encoding and decoding the transmitted and received data stream. The purpose of coding is to simplify the process of recovering data stream by the receiver.

Работа системы питания 2.Power system operation 2.

В начальном состоянии блок коммутируемых источников питания 2-10 отключен. При необходимости подключения блока питания БП1 (блока коммутируемых источников питания 2-10) включается первое управляемое реле 2-11, контакты которого подключают выход питающего напряжения с БП1 к элементам абонентского сетевого устройства с виртуализированными сетевыми функциями и сигнализируют его подключение через блок дистанционного контроля и управления 2-9. При включении БП1 в блоке измерения нагрузки 2-8 вычисляется ток потребления, значение которого передается в блок дистанционного контроля и управления 2-9, а также через блок ввода информации 2-5 в микроконтроллер 2-1 и далее через шину адреса и данных 2-16 и блок вывода информации 2-4 в блок дистанционного контроля и управления 2-9.In the initial state, the block of switched power supplies 2-10 is disabled. If it is necessary to connect the power supply unit BP1 (switched power supply unit 2-10), the first controlled relay 2-11 is switched on, the contacts of which connect the power supply output from BP1 to the elements of the subscriber network device with virtualized network functions and signal its connection via the remote monitoring and control unit 2-9. When BP1 is turned on, in the load measuring unit 2-8, the consumption current is calculated, the value of which is transmitted to the remote control and control unit 2-9, as well as through the information input unit 2-5 to the microcontroller 2-1 and then through the address and data 2- 16 and the information output unit 2-4 to the remote monitoring and control unit 2-9.

Программное обеспечение, заложенное в памяти микроконтроллера 2-1, обеспечивает вычисление по току потребления израсходованной электроэнергии, аналогично счетчикам электроэнергии. Данная информация также отображается по каждому блоку питания (БП1 и БП2) в блоке индикации 2-15 вместе с отображением статуса блоков питания (БП1, БП2) (вкл./выкл.).The software stored in the memory of the microcontroller 2-1, provides the calculation of the current consumption of consumed electricity, similar to electricity meters. This information is also displayed for each power supply (BP1 and BP2) in the display unit 2-15 along with the status of the power supplies (BP1, BP2) (on / off).

Все вычисления проводятся в микроконтроллере 2-1. Возможная реализация блока управления мощностью 2-7 представлена на фиг. 4. В качестве управляющего элемента используется симистор.All calculations are carried out in the microcontroller 2-1. A possible implementation of a power control unit 2-7 is shown in FIG. 4. A triac is used as a control element.

Неотъемлемой частью заявляемого устройства является источник бесперебойного питания (ИБП) 2-6, который поддерживает питание БП1 и БП2 в случае пропадания напряжения в централизованной сети. ИБП 2-6 также находится под контролем блока 2-6 через цепи: блок 2-5 - микроконтроллер 2-1 - блок 2-5 - блок 2-4. При этом осуществляется контроль уровня зарядки батарей, непосредственно их зарядка и сигнализация режимов работы ИБП 2-6.An integral part of the claimed device is an uninterruptible power supply (UPS) 2-6, which supports power supply BP1 and BP2 in the event of a power failure in a centralized network. UPS 2-6 is also under the control of block 2-6 through the circuit: block 2-5 - microcontroller 2-1 - block 2-5 - block 2-4. At the same time, the charge level of the batteries is monitored, their charging is direct and the UPS 2-6 operating modes are signaled.

Блок измерения нагрузки 2-8 может быть выполнен с использованием датчиков тока на эффекте Холла, датчиков тока компенсационного типа, либо на микросборке ACS712.The load measuring unit 2-8 can be performed using Hall effect current sensors, compensation type current sensors, or on the ACS712 microassembly.

Блок дистанционного контроля и управления 2-9 представляет собой активное сетевое устройство, производящее прием-передачу и обработку сигналов на основе сетевых протоколов (например, протоколов TCP/IP).The block of remote monitoring and control 2-9 is an active network device that receives-transmits and processes signals based on network protocols (for example, TCP / IP protocols).

Микроконтроллер 2-1 представляет собой БИС семейства INTEL 80С51 с тактовой частотой 12-14 МГц.Microcontroller 2-1 is an INTEL 80C51 LSI family with a clock frequency of 12-14 MHz.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 2-2 предназначено для хранения памяти данных (максимальный ток потребления коммутатора, ток заряда батареи ИБП 2-6) и команд для микроконтроллера 2-1, и представляет собой стандартную БИС семейства INTEL 27С512 емкостью 64 кбайт.Permanent memory device (ROM) 2-2 is designed to store data memory (maximum current consumption of the switch, battery charge current of the UPS 2-6) and commands for the microcontroller 2-1, and is a standard LSI family INTEL 27C512 with a capacity of 64 kbytes.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 2-3 предназначено для хранения информации, связанной с режимом работы системы. ОЗУ подключено к системной шине адреса и данных 13-6 и представляет собой стандартную БИС семейства INTEL 6264 емкостью 8 кбайт.Random access memory (RAM) 2-3 is designed to store information related to the operating mode of the system. RAM is connected to the system bus address and data 13-6 and is a standard LSI INTEL 6264 family with a capacity of 8 kbytes.

Кроме этого, в предлагаемом устройстве используется источник бесперебойного питания (ИБП) 2-6 с добавлением в основной блок питания аккумуляторной батареи и блока ее зарядки. Это обеспечивает бесперебойную работу коммутатора при пропадании основного питающего напряжения 220 В.In addition, the proposed device uses an uninterruptible power supply (UPS) 2-6 with the addition to the main power supply of the battery and its charging unit. This ensures uninterrupted operation of the switch when the main supply voltage of 220 V.

Для критичных приложений требуется высоконадежная система питания. Для этого в систему питания 2 наряду с резервными блоками питания (БП1, БП2 и ИБП) дополнительно введены высокоемкие конденсаторы (блок конденсаторов 2-14), обеспечивающие кратковременную подачу питания на время сохранения текущей информации в ПЗУ 2-2 для детализации причин сбоя с реализацией отправки Dying Gasp сообщений (сигнал от устройства, выполняющий корректное завершение сеанса связи при внезапном отключении электропитания, что исключает возможность ошибочного продолжения тарификации провайдером).Critical applications require a highly reliable power system. For this, in addition to the redundant power supply units (BP1, BP2, and UPS), high-power capacitors (capacitor bank 2-14) are added to power system 2, which provide short-term power supply while current information is stored in ROM 2-2 to detail the reasons for the failure of implementation sending Dying Gasp messages (a signal from the device that performs the correct termination of a communication session in case of a sudden power outage, which eliminates the possibility of erroneous continuation of charging by the provider).

Блок конденсаторов 2-14 находится под контролем блока 2-9 через цепи: блок 2-5 - микроконтроллер 2-1 - ПЗУ 2-2 - выход 2 блока дистанционного контроля и управления 2-9.The block of capacitors 2-14 is under the control of block 2-9 through the circuit: block 2-5 - microcontroller 2-1 - ROM 2-2 - output 2 of the remote control and control unit 2-9.

Таким образом, абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями с высоконадежной системой питания обеспечивает в случае отключения питания от всех возможных источников кратковременную подачу питания на время сохранения текущей информации во flash для детализации причин сбоя с посылкой SNMP Trap Dying Gasp сообщений.Thus, a subscriber network device with virtualized network functions with a highly reliable power supply system provides, in case of power failure from all possible sources, a short-term power supply while the current information is saved in flash to detail the reasons for the failure to send SNMP Trap Dying Gasp messages.

Claims (4)

1. Абонентское сетевое устройство с виртуализированными сетевыми функциями, содержащее первый микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, соединенные шиной адреса и данных с первым микроконтроллером, первый блок питания, отличающееся тем, что в него дополнительно введены модуль высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA), первый вход/выход которого соединен шиной с первым микроконтроллером, приемопередающие модули Ethernet (PHY), первые входы/выходы которых соединены шиной со вторыми входами/выходами модуля высокоскоростной обработки пакетных данных с неблокируемой высокоскоростной матрицей коммутации на базе ПЛИС (FPGA); порты ввода/вывода информации, первые входы которых соединены со вторыми входами/выходами приемопередающих модулей Ethernet (PHY), а вторые входы/выходы являются входами/выходами устройства; система питания в составе второго микроконтроллера, блока индикации, блока ввода информации, блока вывода информации, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), объединенные шиной адреса и данных с вторым микроконтроллером; блок дистанционного контроля и управления, первый вход которого соединен со вторым выходом блока вывода информации, первый выход - с третьим входом блока ввода информации, второй выход - с третьим входом портов ввода/вывода информации; блок измерения нагрузки, первый выход которого соединен со вторым входом блока дистанционного контроля и управления, а второй выход - со вторым входом блока ввода информации; блок управления мощностью, первый вход которого соединен с первым выходом блока вывода информации; источник бесперебойного питания, первый выход которого соединен со вторым входом блока управления мощностью, второй выход - с первым входом блока ввода информации, а вход - с третьим выходом блока вывода информации; первое управляемое реле, вход которого соединен с третьим выходом блока дистанционного контроля и управления; блок коммутируемых источников питания в составе первого и второго блоков питания, первый вход которого соединен с выходом блока управления мощностью, второй вход - с выходом первого управляемого реле, а выход - с входом блока измерения нагрузки; второе управляемое реле, вход которого соединен с четвертым выходом блока дистанционного контроля и управления; блок конденсаторов, вход которого соединен с выходом второго управляемого реле, замкнутый контакт которого соединен с первым выходом источника бесперебойного питания, а разомкнутый контакт - с третьим входом блока контроля и управления.1. A subscriber network device with virtualized network functions, comprising a first microcontroller, read-only memory, random-access memory, an address and data bus connected to the first microcontroller, a first power supply unit, characterized in that a high-speed packet data processing module with non-blocking is additionally introduced into it FPGA-based high-speed switching matrix, the first input / output of which is connected to the first microcontroller by bus, Ether transceiver modules net (PHY), the first inputs / outputs of which are connected by bus to the second inputs / outputs of the high-speed packet data processing module with a non-blocking high-speed FPGA-based switching matrix; information input / output ports, the first inputs of which are connected to the second inputs / outputs of the Ethernet transceiver modules (PHY), and the second inputs / outputs are the inputs / outputs of the device; a power system comprising a second microcontroller, an indication unit, an information input unit, an information output unit, a read-only memory (ROM), random access memory (RAM), combined by an address and data bus with a second microcontroller; a remote monitoring and control unit, the first input of which is connected to the second output of the information output unit, the first output - with the third input of the information input unit, the second output - with the third input of the information input / output ports; a load measuring unit, the first output of which is connected to the second input of the remote monitoring and control unit, and the second output is connected to the second input of the information input unit; a power control unit, the first input of which is connected to the first output of the information output unit; an uninterruptible power supply, the first output of which is connected to the second input of the power control unit, the second output to the first input of the information input unit, and the input to the third output of the information output unit; the first controlled relay, the input of which is connected to the third output of the remote monitoring and control unit; a block of switched power supplies as part of the first and second power supplies, the first input of which is connected to the output of the power control unit, the second input to the output of the first controlled relay, and the output to the input of the load measuring unit; a second controlled relay, the input of which is connected to the fourth output of the remote monitoring and control unit; a capacitor block, the input of which is connected to the output of the second controlled relay, the closed contact of which is connected to the first output of the uninterruptible power supply, and the open contact is connected to the third input of the control and control unit. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система питания содержит аккумуляторную батарею, осуществляя его бесперебойное питание.2. The device according to p. 1, characterized in that the power system contains a battery, providing its uninterrupted power. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система питания содержит дополнительно блок высокоемких конденсаторов, обеспечивающих кратковременную подачу питания на время сохранения текущей информации во flash для детализации причин сбоя с посылкой SNMP Trap Dying Gasp сообщений.3. The device according to claim 1, characterized in that the power system additionally contains a block of high-capacity capacitors that provide short-term power supply while the current information is saved in flash to detail the causes of the failure to send SNMP Trap Dying Gasp messages. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все ее элементы выполнены с использованием цифровых технологий.4. The device according to p. 1, characterized in that all its elements are made using digital technology.
RU2018138316U 2018-10-31 2018-10-31 Subscriber network device with virtualized network functions RU186109U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138316U RU186109U1 (en) 2018-10-31 2018-10-31 Subscriber network device with virtualized network functions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138316U RU186109U1 (en) 2018-10-31 2018-10-31 Subscriber network device with virtualized network functions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU186109U1 true RU186109U1 (en) 2019-01-09

Family

ID=64958779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138316U RU186109U1 (en) 2018-10-31 2018-10-31 Subscriber network device with virtualized network functions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU186109U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189917U1 (en) * 2018-11-15 2019-06-11 Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" Subscriber Network Device with Virtualized Network Functions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007107403A (en) * 2004-07-30 2008-09-10 Телефонактиеболагет ЛМ Эрикссон (пабл) (SE) METHOD AND SYSTEM FOR SEARCHING NETWORK ADDRESSES IN HYBRID COMMUNICATION NETWORKS
RU2011112401A (en) * 2008-09-01 2012-10-10 Алькатель Люсент (Fr) METHOD, DEVICE AND MODULE FOR OPTIMIZATION OF REMOTE HOME NETWORK DEVICE MANAGEMENT
RU2013106254A (en) * 2012-01-19 2014-08-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. METHOD OF TERMINAL ACCESS AUTHENTICATION AND EQUIPMENT LOCATED IN THE SUBSCRIBER'S TERRITORY
WO2016089267A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Secure connections establishment
RU2016107909A (en) * 2013-08-07 2017-09-15 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) AUTOMATIC REDUNDANCE INSTALLATION WITH CAUTION RECOVERY IN THE PACKET SWITCHING NETWORK

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007107403A (en) * 2004-07-30 2008-09-10 Телефонактиеболагет ЛМ Эрикссон (пабл) (SE) METHOD AND SYSTEM FOR SEARCHING NETWORK ADDRESSES IN HYBRID COMMUNICATION NETWORKS
RU2011112401A (en) * 2008-09-01 2012-10-10 Алькатель Люсент (Fr) METHOD, DEVICE AND MODULE FOR OPTIMIZATION OF REMOTE HOME NETWORK DEVICE MANAGEMENT
RU2013106254A (en) * 2012-01-19 2014-08-20 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. METHOD OF TERMINAL ACCESS AUTHENTICATION AND EQUIPMENT LOCATED IN THE SUBSCRIBER'S TERRITORY
RU2016107909A (en) * 2013-08-07 2017-09-15 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) AUTOMATIC REDUNDANCE INSTALLATION WITH CAUTION RECOVERY IN THE PACKET SWITCHING NETWORK
WO2016089267A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Secure connections establishment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189917U1 (en) * 2018-11-15 2019-06-11 Общество с ограниченной ответственностью "БУЛАТ" Subscriber Network Device with Virtualized Network Functions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU179335U1 (en) Subscriber network device with virtualized network functions
CN102918798A (en) Cascaded power-over-ethernet system
CN101127755B (en) Real time video image transmission method and system
CN100456693C (en) Data transmitting system used in electronic equipment with multiple service unit
CN108683618A (en) Communication equipment and intelligent terminal
RU186109U1 (en) Subscriber network device with virtualized network functions
RU180801U1 (en) Subscriber network device with virtualized network functions
CN113177018A (en) Server using double-slot CPU
CN105530205B (en) Microwave equipment convergence device and method
CN101911596B (en) System and method for sharing an access line bandwidth
RU186862U1 (en) Subscriber network device with virtualized network functions
WO2012079328A1 (en) Switching method and system for multiplex section protection and packet transport network device
RU190237U1 (en) Subscriber Network Device with Virtualized Network Functions
RU187252U1 (en) Subscriber network device with virtualized network functions
CN2907103Y (en) Dual-network electronic switch
CN113645081A (en) Method, device and medium for realizing multiple exits of tenant network in cloud network environment
RU188264U1 (en) Subscriber network device with virtualized network functions
CN111414327B (en) Network device
RU189917U1 (en) Subscriber Network Device with Virtualized Network Functions
CN102510484B (en) Video optical transceiver, and video transmission system and method
RU188796U1 (en) Subscriber Network Device with Virtualized Network Functions
CN220823094U (en) SDN network-based data monitoring system
Osifchin et al. Evolving Central-Office Powering Architectures
CN107122268A (en) One kind is based on multiple NUMA physical layer multidomain treat-ment system
CN118353721B (en) Power Ethernet service transmission equipment, method and storage medium