自动搜索以及自动配置交换机路由的程序解析

卞孝丽

（郑州财税金融职业学院，河南 郑州450000）

自动搜索及自动配置交换机路由的程序目前主要应用于现代电子系统中的通信领域，特别是在嵌入式通信设备的机载上使用。在这种高性能嵌入式系统的互联通信里面使用的就是Rapidio 技术，Rapidio技术能够有效的进行传输。同时因为其本身的特点能够在自由的进行交换，在使用上非常的方便，为此经常被3G/4G移动通信基站上进行使用，同时在一些高性能数字信号处理系统中也有广泛的应用。

1 自动搜索以及自动配置交换机路由程序的背景技术

在一个系统里面会存在很多的单板内的DSP/FPGA/PowePC。所有的各个子模块和背板上的单板时需要有一种简单、高效、可靠的一种通信技术和手段来进行帮助，让芯片和单板都能够全系统的连接起来，这个技术就是Rapidio技术。Rapidio技术建立起来的网络非常复杂，里面会涉及很多的系统，每个网络终端里面互通的通信链路甚至能够达到几百条之多。每一个扩展的系统都会存在一个复杂的结构。在传统的Rapidio技术网络系统里面一般都是由工作人员设计出一张Rapidio 网络配置信息表格来进行整个Rapidio网络的配置和维护。如果在运行的时候发现Rapidio 网络结构频繁变换的时候就容易出现错误，这个时候就需要很高的维护成本，有了自动搜索以后就能够很大程度的解决这些问题。

2 自动搜索以及自动配置交换机路由程序的发明内容

自动搜索以及自动配置交换机路由程序支持Rapidio 网络闭环回路的信息搜索方法，这个技术能够真正实现终端最佳路径的匹配识别，并能够自动完成交换机路由信息的配置。

2.1 自动搜索以及自动配置交换机路由程序在运行的时候主要包含以下的步骤。首先在运行的时候使用Rapidio网络能采集所有交换机的互联信息和交换机上连接的终端信息；其次识别Rapidio网络里面任意的两个终端之间的最佳路径；然后给每个路径找到相对应的分配交换机的端口，保证交换机的负载能够均衡。根据最佳路径和分配的交换机端口提供的信息给每个交换机添加相对应的路由信息。

2.2 自动搜索以及自动配置交换机路由程序在进行的时候主要包括以下内容。首先建立一个交换机数据结构模型，其次给每个交换机设置相应的访问标志“0”，这样工作人员在运行的时候，如果发现只要是有访问标志“0”的标志，就可以证明交换机没有被搜索过。在自动搜索进行的时候，需要给第一个访问到的交换机分配一个唯一特定的锁值，锁值输入进去以后就可以把交换机的访问标志设为“1”。这个“1”就能代表交换机已经被搜索过。这样每搜到一个交换机都能先读取它的锁值，搜到的锁值和访问标志设为“1”的交换机的锁值进行比较，如果相等，说明网络里面存在闭环回路，并且这个交换机已经被搜索过，可以直接访问下一个交换机；如果不相等，这说明这个交换机没有被搜索过，这个时候可以给他分配一个锁值，这个锁值就能够写在交换机数据结构模型里面，把这个交换机的访问标志设为“1”。等网络里面的交换机都被搜索之后，整个搜索过程就会自动结束，这个时候交换机数据结构模型里面就会出现终端、端口号、交换机互联情况、互联的端口号的所有数据信息，这个时候整个网络信息采集过程也就自动结束。根据上面的特征能够知道最佳路径就是在两个终端之间所有的有效路径里面经过筛选之后找到的最短路径，也就是最佳路径。然后在重复上述的步骤之后能够识别出整个网络中任意两个终端之间的最佳路径，通过路径的分析之后把分析出来的结果记录在交换机数据结构模型上。在整个过程中包含以下的程序步骤：在交换机数据结构模型里面的端口结构模型里，设置的交换机端口变量是“0”，如果在最佳路径里面出现了多条通道的时候就需要找到一个Rapidio 网络技术里面最小的一个端口就是最佳路径用到的端口，把这个端口需要的路由信息添加到交换机数据结构模型里面，这个时候需要把端口的ratio值设置为“1”。等到所有步骤完成之后就需要把所有的最佳路径的路由信息都添加到交换机数据结构模型里面去。在建好的交换机数据结构模型里面需要把所有额交换机路由配置标志都设为“0”，这样的标志就是代表交换机没有被配置路由信息过。在找到和主终端连接的交换机，根据交换机数据结构模型中的信息，把对一个的端口号和对应路由的配套路信息写进交换机的路由寄存器中，最终完成交换机的路由配置，搜到之后的交换机的路由配置标志就需要设为“1”。根据交换机的互联情况在找到下一个交换机，在查询这个交换机的路由配置标志，如果是“0”，就是没有被配置过，如果是“1”，就说明已经配置过路由了，并且该交换机已经是一个闭环回路中的一个交换机，这样就会自动跳过已经被配置的交换机。所有的网络中的交换机都配置完成之后，整个配置过程就结束。

2.3 自动搜索以及自动配置交换机路由的程序进一步包括。把交换机数据结构模型保存在NVRAM里面，这个时候如果Rapidio网络有电的时候就会发现Rapidio 网络里面的拓扑没有发生任何的变化，这个时候就可以继续进行，否则还是要重复之前的步骤。

3 自动搜索以及自动配置交换机路由的程序应用具体实施方式

在Rapidio终端里面有很多的小闭环回路，每个小闭环回路还会组成一个大的闭环回路，如果在计算的时候不能够支持闭环回路的话，闭环回路的交换机就会一直被搜索，这个时候程序就会进入一个无限循环的环节永远不会停止。在现在的Rapidio规范里面，网络里面的每一个Rapidio终端都有自己唯一的id 来进行标识，但是Rapidio交换机却没有。这样交换机在进行使用的时候就会出现很多的障碍。无果没有一个方法或者一个标志来识别的话，闭环回路的自动搜索就会很难继续实现下去。虽然在Rapidio交换机里面没有专门需要识别的寄存器，但是里面有一个锁值寄存器，锁值寄存器的作用就是在主终端进行访问的时候会出现交换机被其他终端非法篡改的现象。在整个系统里面有8 个交换机，这8 个交换机是两两互联的状态，每个交换机之间都有很多不同的路径，这些路径最短的就是最佳路径，最短的路径有很多，所以在使用的时候一定要细心的进行选择。如果要求端口和端口之间能够达到最大数据的时候就需要少使用一些交换机，交换机的减少就能减少其他端和端之间的通信影响。在程序进行运行的时候需要把所有的数据都利用起来，让每一条通道都能起到数据分流的作用，最终达到提高数据带宽和提升利用影响资源的目的。

Rapidio 网络信息和交换机路由信息交换的时候可以先由主终端进行保存。当一个Rapidio网络结构稳定的时候就不会出现一些改动情况，这个时候不需要每次系统上电开启的时候都进行整个搜索，网络结构就会更加的稳定。在稳定的时候就可以借鉴以前搜索的结构进行以下的操作。在Rapidio网络进行的时候就是把搜索拓扑结构和最优化的路径找出来，在交换机上进行端口信息的均衡，这样就能时刻保证网络结构信息的保存。在进行交换机路的时候可以有以下两个选择：首先能够按照搜索拓扑结构终端之间的最佳路径的优化和交换机端口负载均衡进行搜索，然后进行配置交换机路由，在运行的时候提取NVRAM里面的信息进行配置。自动搜索以及自动配置交换机路由程序的出现改变了之前的技术方案和技术替换的使用，让设计人员和维修人员的工作都能够比之前变得更加的轻松，设计人员在进行工作的时候能够更加的方便，维修人员在进行维修的时候维修的线路也会减少，维修起来会节约很多的时间。

4 自动搜索以及自动配置交换机路由的程序应用效果

和传统的方法相比，新出现的这种自动搜索以及自动配置交换机路由的程序应用的时候是先用人脑进行识别和熟悉整个Rapidio网络的结构，在识别之后能够自动的对Rapidio 网络进行规划，最后根据规划出来的路径设置每个交换机的路由信息。如果在应用场景上有3～5 个交换机并且每个端口到端口之间都有一个链路组成的网络结构，这种情况不算复杂情况。但是如果网络中有很多的交换机的时候并且闭环回路套在一起的时候如果还是用人脑来进行识别的话就会出现很多错误现象，在运行的时候随着网络的变化可以随时改动，每一次经过的时候需要进行一次人脑识别情况，这样就会给整个识别过程带来非常大的麻烦，同时还会给项目维护带来很多的不方便现象。

5 结论

自动搜索以及自动配置交换机路由的程序应用的出现能够在很大程度上提升了自动搜索的智能化和适应性，并在这样的背景下开发了新的软件应用场景，解决了软件质量和软件应用成熟度的问题，给更多的维修工人带来方便。自动搜索和自动配置交换机路由车的程序的出现还给其他从事Rapidio 网络驱动设计的人员带来一些借鉴，让他们在以后的工作中设计出更多更好的应用程序。