Obsah skrýt
1 Ethernetový přepínač MICROCHIP KSZ9477
2 ZAVEDENÍ
3 OBECNÉ INFORMACE
4 PODPORA HSR
5 HARDWARE HSR
6 IMPLEMENTACE SYSTÉMU HSR
7 Informace o mikročipu
8 FAQ
9 Dokumenty / zdroje
9.1 Reference

MIKROCHIP-LOGO

Ethernetový přepínač MICROCHIP KSZ9477

MICROCHIP-KSZ9477-Ethernetový-přepínač-PRODUKTZAVEDENÍ

  • Tato aplikační poznámka představuje koncept vysoce dostupné bezproblémové redundance (HSR), vysvětluje, jak funguje, a jeho cílem je nabídnout návod a reference k její implementaci s ethernetovým přepínačem KSZ9477. Tento dokument je určen pro uživatele obeznámené s protokolem HSR a čipem Microchip KSZ9477. Zaměřuje se především na scénář sítě s jedním kruhem a nezahrnuje scénáře s propojeným kruhem.
  • Data měření výkonu uvedená v této aplikační poznámce jsou založena na:
    • a) EVB-KSZ9477, kde externí procesor SAMA5D3 spravuje přepínač
    • b) Dceřiná karta KSZ9477 EDS2 s čipem SAMA7D65 Curiosity

Sekce

Tato aplikační poznámka zahrnuje následující části:

Reference
Při používání této aplikační poznámky se řiďte následujícími dokumenty:

  • Datový list 7portového gigabitového ethernetového přepínače KSZ9477S s kruhovou redundancí, rozhraními SGMII a RGMII/MII/RMII
  • Uživatelská příručka pro zkušební desku gigabitového ethernetového přepínače EVB-KSZ9477
  • Uživatelská příručka k dceřiné kartě KSZ9477 EDS2
  • Uživatelská příručka stavebnice SAMA7D65-Curiosity
  • IEC 62439-3, kapitola 5

OBECNÉ INFORMACE

Možnosti redundance

  • Pro ochranu před selháním komunikace byly vyvinuty některé redundantní protokoly vrstvy 2, jako například STP/RSTP, agregace linek a DLR atd. Všechny tyto protokoly obvykle využívají sekundovou/subsekundovou obnovu a neposkytují nulovou ztrátu paketů během přepínání.

HSR nadview

  • Bezproblémová redundance s vysokou dostupností je standard definovaný v normě IEC 62439-3, kapitola 5, zaměřený na aplikace vyžadující krátkou reakční dobu a vysokou dostupnost.
    Typická topologie HSR je kruh. Zdrojový uzel duplikuje všechny rámce, které chce odeslat. Rámce odesílá dvěma různými cestami k jejich cíli. V případě selhání jedné síťové komponenty, například selhání spojení nebo uzlu, rámce stále dorazí do cíle.
  • Rámce přeposíláné v kruhu nesou HSR tag vložená zdrojovým uzlem, která obsahuje pořadové číslo. Dublet zdrojové MAC adresy a pořadového čísla jednoznačně identifikuje kopie stejného rámce. Viz obrázek 1.MICROCHIP-KSZ9477-Ethernetový-přepínač-FIG (1)

HSR Advantages

  • HSR je nízkonákladový protokol redundance s nulovou obnovou. Díky této vlastnosti je velmi vhodný pro aplikace pracující v reálném čase a kritické aplikace. Viz tabulka 1.
  • TABULKA 1: SROVNÁNÍ PROTOKOLŮ PRO REDUNDACI
Protokol Doba přepnutí Komentáře
Agregace odkazů Méně než 50 ms Pouze pro ochranu před selháním spojení
Spanning Tree Několik sekund Běžně používané, ale má největší dobu přepnutí při selhání (Poznámka 1)
Kroužek úrovně zařízení Méně než 50 ms Použijte beacon pakety k detekci selhání.
Protokol paralelní redundance Nula Zdvojnásobte přepínač, kabel a data. Toto se většinou používá v hvězdicové topologii.
HSR Nula Zdvojená data. Žádný jediný bod selhání. Toto se používá nejčastěji v kruhové topologii.
  • Poznámka 1: Nepovolujte protokol STP (Spanning Tree Protocol) na kruhových portech HSR.

PODPORA HSR

Implementace softwaru HSR

  • V softwarové implementaci HSR, HSR tag musí být vložen do každého odeslaného rámce. Tyto rámce jsou také duplikovány a odesílány na dva porty. Po přijetí rámce musí software zkontrolovat duplikáty a zahodit je. Z tohoto důvodu musí software udržovat databázi přijatých rámců v určitém časovém rámci.

Implementace hardwarového HSR

  • Na rozdíl od čistě softwarové implementace umožňuje hardwarová implementace HSR odlehčení části práce CPU, jako je mimo jiné duplikace rámců HSR, hardwarové přesměrování rámců a kontrola pořadových čísel HSR.

Přepínače, které mohou implementovat hardwarové HSR

  • Microchip KSZ9477 je vysoce doporučovaný ethernetový přepínač pro vývoj hardwarových HSR.

HARDWARE HSR

Princip HSR
Níže jsou uvedeny dva typy uzlů používané v HSR:

  1. Dvojitě připojený uzel pro HSR (DANH): DANH má dva ethernetové porty pro připojení k jednomu kruhu HSR. Kdy
    Odesíláním rámců posílá uzel ANH do sítě duplikát každého rámce, jeden do každého směru v kruhu. Při příjmu první kopii přijme a druhou zahodí, čímž duplikát eliminuje.
  2. Redundantní box (RedBox): RedBox je entita se třemi ethernetovými porty. Dva porty jsou připojeny k HSR kruhu a jeden port je tradiční ethernetový port. RedBoxy se používají k připojení uzlů bez HSR a segmentů sítě bez HSR (jednotlivě připojené uzly neboli SAN) k HSR sítím. RedBoxy přeposílá rámce přes...
    Kruhové uzly DANH fungují jako proxy pro všechny sítě SAN, které k nim přistupují.

Přesměrování rámců v síti HSR
ROZHODNUTÍ O PŘESMĚROVÁNÍ RÁMCŮ UNICAST

  • Když unicastový paket dosáhne cílového uzlu, je přijat přijímačem a není dále přeposlán. Pokud unicastový rámec neodpovídá žádnému uzlu v kruhu, bude zahozen a nebude dále přeposlán žádným prostředním uzlem s povolenou funkcí zahození duplicitních rámců. V případě, že je přeposlán zpět k původnímu uzlu, bude zahozen, protože zdrojová MAC adresa se shoduje s adresou uzlu. Viz obrázek 2.
  • OBRÁZEK ​​2: ROZHODNUTÍ O PŘESMĚROVÁNÍ RÁMCŮ UNICASTMICROCHIP-KSZ9477-Ethernetový-přepínač-FIG (2)
  •  ROZHODNUTÍ O PŘESMĚROVÁNÍ RÁMCŮ MULTICAST/BROADCAST: Paket multicast/broadcast je přeposílán každým uzlem, protože může existovat více potenciálních příjemců. Paket multicast/broadcast je obvykle zahozen a jeho přeposílání je zastaveno prostředním uzlem s povolenou funkcí pro zahození duplicitních rámců. Pokud je rámec multicast přeposlán zpět do původního uzlu, je zahozen, protože zdrojová MAC adresa se shoduje s adresou uzlu. Viz obrázek 3.MICROCHIP-KSZ9477-Ethernetový-přepínač-FIG (3)
  • Implementační algoritmus a programování KSZ9477 Obrázek 4 ukazuje, jak je HSR implementováno s KSZ9477. V tomto procesu je pro připojení HSR vyžadován software CPU. tag do paketu a odeslat ho na porty A i B s koncem tag mechanismus. Hardware KSZ9477 přeposílá paket na port A i port B na základě výstupního konce. tag mapa přístavu (ocas tag budou odstraněny a nebudou odeslány dálkově). Během příjmu poskytuje KSZ9477 hardwaru funkci pro vyřazení duplikátů.
  • OBRÁZEK ​​4: PŘESVIEW IMPLEMENTACE HSR KSZ9477MICROCHIP-KSZ9477-Ethernetový-přepínač-FIG (4)
  • VÝBĚR DVOU PORTŮ PRO ÚČAST V HSR KRUHU. Libovolné dva porty obvodu KSZ9477 lze použít jako porty pro účast v HSR kruhu. V nastavení souvisejících registrů se porty HSR vybírají nastavením dvou bitů v registru mapy portů HSR. Například pro výběr portu 1 a portu 2 by měl být bit[6:0] nastaven na 0x3.
  • Registr mapy portů HSR je nutné nastavit jednou, bez ohledu na jeho výchozí hodnotu.
  • DUPLIKACE TX PAKETŮ Z HOSTITELE DO PŘEPÍNAČE. Všechny rámce v síti HSR jsou generovány softwarem CPU, včetně HSR. tag a pořadová čísla. OcastagPro CPU je nutné použít metodu ging, která indikuje dva cílové porty pro každý generovaný rámec. Jedná se o metodu, která komunikuje informace o vstupních a výstupních portech mezi CPU a přepínačem. tagging je užitečný pro protokol Spanning Tree, IGMP/MLD snooping, IEEE 1588 a další aplikace. Tail je tag se vkládá na konec paketu, mezi užitečnou zátěž a 4bajtový CRC/FCS.
  • Povolení ocasu tagv nastavení souvisejících registrů nastavte Tail Tag Povolovací bit v registru Port Operation Control 0 na adrese 0xN020 pro port „N“. Pokud je tento bit nastaven pro jeden port, je tento port označován jako „hostitelský“ port. Všimněte si, že koncová část tagOvládání se vztahuje pouze na hostitelský port a nikdy na žádné jiné porty přepínače. Pak se ve dvou koncových tag bajty (které odkazují na vysílací konec Tag Formát v datovém listu KSZ9477S), hostitelský procesor přidává ke každému paketu a určuje výstupní porty pomocí bity [6:0]. Vyhledávací bit 10 by neměl být nastaven.
  • DUPLIKACE PAKETŮ RX, ZAHOZENÍ
    Hardwarově asistované zahazování duplicitních rámců je v obvodu KSZ9477 implementováno pomocí obousměrné asociativní paměti na čipu s 512 záznamy pro ukládání a správu proměnných týkajících se přijatých rámců. Záznamy jsou indexovány kombinací zdrojové a cílové adresy redukované hašovací funkcí. Sledování se provádí nezávisle pro každý ze dvou kruhových portů. Pro každý přijatý rámec se extrahuje pořadové číslo HSR a porovná se s hodnotami v tabulce. Pokud již byl na druhém portu přijat odpovídající rámec, je rámec zahozen. Pokud ne, platí standardní pravidla pro přesměrování.
    V souvisejícím nastavení registru je funkce zahození duplicit povolena nastavením bitu 7 v globálním řízení HSR AME.
    registr (0x0644). Současně je třeba vypnout bit 6 v registru Global HSR AME Control 0.
  •  ZABRÁNĚNÍ SMYČCE PAKETŮ V KRUHU POMOCÍ FILTRACE SAMODRESL. Filtrování vlastních adres se používá k zajištění toho, aby rámce nemohly projít kruhem více než jednou. Je-li tato funkce povolena, zdrojová adresa všech přijatých rámců se porovnává s vlastní MAC adresou uzlu. Pokud dojde ke shodě, rámec nebude přeposlán dál a bude zahozen. V souvisejícím nastavení registru lze filtrování vlastních adres povolit pro všechny porty nastavením bitu 6 v registru Switch Lookup Engine Control 1. Alternativně lze filtrování povolit pro každý port nastavením bitu 3 v registru Port Control 2. Pro aktivaci filtrování vlastních adres musí být nastaven jak tento bit povolení portu, tak i globální bit povolení. Lokální MAC adresa je naprogramována v registrech globálních MAC adres přepínače (registr MAC adresy přepínače 0 až registr MAC adresy přepínače 5).

IMPLEMENTACE SYSTÉMU HSR

Tato aplikační poznámka popisuje následující dvě sady vyhodnocovacích desek KSZ9477:

Poznámka 1: Podle oddílu 3.1, Implementace softwaru HSR a oddílu 3.2, Implementace hardwaru HSR,

  1. Úzké hrdlo HSR silně závisí na výpočetním výkonu CPU, nikoli na přepínači KSZ9477. Proto se doporučuje nově navržená dceřiná karta KSZ9477 EDS2 s čipem SAMA7D65 Curiosity.
  2. V následujících kapitolách se výraz „KSZ9477 EVB“ používá k označení buď dceřiné karty EVB-KSZ9477, nebo dceřiné karty KSZ9477 EDS2 s čipem SAMA7D65-Curiosity.
  3. Různá jádra mají různý síťový výkon. Vyšší verze ne vždy poskytují lepší výkon. Výkon procesoru je nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím výkon. Kterou verzi jádra Linuxu si zákazník vybere, závisí na konfiguraci jeho produkčního prostředí.

DANH-uzel nebo RedBox

  • EVB KSZ9477 může fungovat jak jako uzel DANH, tak jako RedBox v typické kruhové topologii HSR. Níže je uvedena zpráva o výkonu HSR EVB EVB-KSZ9477.

EVB KSZ9477 FUNGUJE JAKO DANH-UZEL
Testovací topologie

  • Činnost EVB z EVB-KSZ9477 jako DANH-NODE v kruhové topologii je znázorněna na obrázku 5.
  • OBRÁZEK ​​5: TESTOVACÍ TOPOLOGIE EVB JAKO DANH-UZLU PRO EVB-KSZ9477MICROCHIP-KSZ9477-Ethernetový-přepínač-FIG (5)

Konfigurace zařízení

  • Všechna zařízení mají téměř stejnou konfiguraci, s výjimkou IP adresy/MAC adresy. Na každém zařízení spusťte příkazy na obrázku 6 pro výzvu U-boot:
  • OBRÁZEK ​​6: PŘÍKAZY PRO VÝZVU UBOOT
    • //Poznámka: N=číslo desky
    • setenv ipaddr 192.0.2.10N
    • setenv -f ethaddr 00:10:A1:12:34:0N
    • setenv multi_dev 0
    • setenv eth1_ports 3
    • setenv eth1_proto hsr
    • setenv eth1_vlan 0x7e

Návrh testu

  • V tomto scénáři všechny rámce pocházejí z procesoru SAMA5D3/SAMA7D65. Pro simulaci procesu TX/RX provozu reálné aplikace použijte nástroj iperf3. NapříkladampNapříklad spusťte nástroj iperf3 v cílovém uzlu EVB #3 KSZ9477, aby fungoval jako server, a spusťte nástroj iperf3 v uzlu EVB #1 zdrojového uzlu KSZ9477, aby fungoval jako klient. Jako typ provozu se pro měření šířky pásma používá UDP. V testech 1 až 6 (uvedených v tabulce 2 a tabulce 3) je rozdíl délkou paketu určenou parametrem „iperf3 -l“.
    TABULKA 2: VÝSLEDKY TESTŮ EVB-KSZ9477 (SE SAMA5D63) PRACUJÍCÍHO JAKO DANH-UZEL (JÁDRO LINUX® 6.6)
    Spuštění iperf3 na třídílném EVB-KSZ9477 jako DANH Šířka pásma Ztracené/Celkové dnytagberani
       

    Test 1

    		 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u -l 16 -t 10 -b 1000M 746 kbit/s 0/58247 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 736 kbit/s 656/58191 (1.1 %)
      Test 2 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u -l 80 -t 10 -b 1000M 3.81 Mbit/s 0/59512 (0 %)
     

    Obraz

    		 EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 3.06 Mbit/s 11601/59424 (20 %)
     

    Test 3

    		 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u -l 208 -t 10 -b 1000M 9.75 Mbit/s 0/58596 (0 %)
    s
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 7.37 Mbit/s 14222/58501 (24 %)
    Linux®
    Test 4 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u -l 464 -t 10 -b 1000M 21.0 Mbit/s 0/56573 (0 %)
    jádro
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 17.5 Mbit/s 9272/56486 (16 %)
    6.6
    Test 5 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u -l 976 -t 10 -b 1000M 42.9 Mbit/s 0/54894 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 34.3 Mbit/s 10810/54803 (20 %)
     

    Test 6

    		 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u -l 1464 -t 10 -b 1000M 63.3 Mbit/s 0/54074 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 46.8 Mbit/s 14012/53976 (26 %)
  • TABULKA 3: VÝSLEDKY TESTŮ DCERSKÉ KARTY KSZ9477S EDS2 S PROGRAMEM SAMA7D65 CURIOSITY PRACUJÍCÍM JAKO DANH-UZEL (JÁDRO LINUX® 6.6)
    Spuštění iperf3 na třídílné dceřiné kartě KSZ9477-EDS2 + SA-MA7D65 jako DANH Šířka pásma Ztracené/celkové datagramy
     

     

     

     

     

    Obrázek s

    Linux® jádro 6.6

    		 Test 1 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u -l16-t 10-b 1000M 3.50 Mbit/s 0/273332 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 3.50 Mbit/s 0/273332 (0 %)
    Test 2 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3 -c 192.0.2.103 -u-l80-t10-b1000M 17.6 Mbit/s 0/275562 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 17.6 Mbit/s 0/275562 (0 %)
    Test 3 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3-c192.0.2.103-u-l208-t10-b1000M 44.2 Mbit/s 0/265574 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 44.2 Mbit/s 0/265574 (0 %)
    Test 4 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3-c192.0.2.103-u-l464-t10-b1000M 97.7 Mbit/s 0/263146 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 97.7 Mbit/s 0/263146 (0 %)
    Test 5 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3-c192.0.2.103-u-l976-t10-b1000M 195 Mbit/s 0/250293 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 195 Mbit/s 0/250293 (0 %)
    Test 6 EVB č. 1 u KSZ9477: iperf3-c192.0.2.103-u-l1464-t10-b1000M 279 Mbit/s 0/243555 (0 %)
    EVB č. 3 u KSZ9477: pěkný -n -20 iperf3 -s 279 Mbit/s 4853/243471 (0%)
  • Tabulka 4 podrobně popisuje parametry iperf3.
  •  

    TABULKA 4: PARAMETRY IPERF3

    Parametr Definice
    -s Spustit v režimu serveru
    -C Spustit v klientském režimu a připojit se k
    -u Používejte UDP místo TCP
    -l Délka vyrovnávací paměti pro čtení nebo zápis
    -t Čas v úsecích k vysílání
    -b Cílová šířka pásma v bitech/s (0 pro neomezenou šířku pásma)
  • Tabulka 5 podrobně popisuje verze iperf3 v jednotlivých nastaveních.
    Nastavení Verze iperf3
    EVB-KSZ9477 iperf 3.1.3
    Dceřiná karta KSZ9477 EDS2 se zvědavostí SAMA7D65 iperf 3.14 (cJSON 1.7.15)
    PC1 a PC2 (Linux® Ubuntu 22.04) iperf 3.9 (cJSON 1.7.13)

EVB KSZ9477 FUNGUJE JAKO REDBOX

Testovací topologie

  • Provoz EVB KSZ9477 jako RedBoxu v kruhové topologii je znázorněn na obrázku 7.
  • OBRÁZEK ​​7: TESTOVACÍ TOPOLOGIE EVB JAKO REDBOXU U KSZ9477MICROCHIP-KSZ9477-Ethernetový-přepínač-FIG (6)
  • Konfigurace zařízení
  • Všechna zařízení mají téměř stejnou konfiguraci, s výjimkou IP adresy/MAC adresy. Na každém zařízení spusťte v příkazovém řádku U-Boot následující příkazy. Viz obrázek 8.
  • OBRÁZEK ​​8: PŘÍKAZY PRO KONFIGURACI ZAŘÍZENÍ
    • //N=číslo desky
    • setenv ipaddr 192.0.2.10N
    • setenv -f ethaddr 00:10:A1:12:34:0N
    • setenv multi_dev 1
    • setenv eth1_ports 3
    • setenv eth1_proto hsr
    • setenv eth1_vlan 0x7e
    • setenv eth2_proto redbox
    • setenv eth2_vlan 0x7f

Návrh testu

  • V tomto scénáři se iperf3 běžící na počítačích používá k simulaci sítí SAN (Singly Attached Nodes), které se pro práci se sítěmi HSR spoléhají na RedBox. V testovacích případech 1 až 6 (zobrazených v tabulce 6 a tabulce 7) používáme „iperf3 -b“ k určení maximální šířky pásma pro různé délky paketů, abychom zaručili, že při provozu RedBoxu nedojde ke ztrátě paketů.
  • TABULKA 6: VÝSLEDKY TESTŮ EVB-KSZ9477 (SE SAMA5D63) PRACUJÍCÍHO JAKO REDBOX (JÁDRO LINUX® 6.6)
    Spuštění iperf3 na třídílném EVB-KSZ9477 jako RedBox Šířka pásma Ztracené/Celkové dnytagberani Velikost paketu (bajty) Maximální propustnost
       

    Test 1

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4 -u -l 64 -t 10 -b 10.5M 10.5 Mbit/s 0/205064 (0 %)  

    64 bajty

    		  

    10.5 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 10.5 Mbit/s 0/205064 (0 %)
       

    Test 2

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4 -u -l 128 -t 10 -b 25.8M 25.8 Mbit/s 0/251933 (0 %)  

    128 bajty

    		  

    25.6 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 25.6 Mbit/s 0/251933 (0 %)
    Obrázek s  

    Test 3

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4 -u -l 256 -t 10 -b 51.5M 51.5 Mbit/s 0/251448 (0 %)  

    256 bajty

    		  

    51.3 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 51.3 Mbit/s 0/251448 (0 %)
    Linux®      
      PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4 -u -l 512 -t 10 -b 101M 101 Mbit/s 0/247785 (0 %)    
    jádro 6.6 Test 4 512 bajty 101 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 101 Mbit/s 0/247785 (0 %)
       

    Test 5

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4 -u -l 1024 -t 10 -b 197M 197 Mbit/s 0/240462 (0 %)  

    1024 bajty

    		  

    196 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 196 Mbit/s 0/240462 (0 %)
       

    Test 6

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4 -u -l 1448 -t 10 -b 275M 275 Mbit/s 0/237382 (0 %)  

    1464 bajty

    		  

    274 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 274 Mbit/s 0/237382 (0 %)
  • TABULKA 7: VÝSLEDKY TESTŮ DCERSKÉ KARTY KSZ9477S EDS2 S PROGRAMEM SAMA7D65 CURIOSITY PRACUJÍCÍM JAKO REDBOX (JÁDRO LINUX® 6.6)
    Spuštění iperf3 na třídílné dceřiné kartě KSZ9477S EDS2 + SAMA7D65 jako RedBox Šířka pásma Ztracené/Celkové dnytagberani Velikost paketu (bajty) Maximální propustnost
       

    Test 1

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4-u -l 64-t 10-b 36M 36.0 Mbit/s 0/703102 (0 %)  

    64

    		  

    35.9 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 35 Mbit/s9 0/703102 (0 %)
       

    Test 2

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3 -c 192.0.2.4 -ul 128-t 10-b 84M 84 Mbit/s0 0/820259 (0 %)  

    128

    		  

    83.7 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 83 Mbit/s7 0/820259 (0 %)
    Obrázek s  

    Test 3

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3-c192.0.2.4-ul 256-t 10-b 185M 185 Mbit/s 0/903265 (0 %)  

    256

    		  

    184 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 184 Mbit/s 0/903265 (0 %)
    Linux®      
      PC1 – klient iperf3 iperf3-c192.0.2.4-ul 512-t 10-b 367M 367 Mbit/s 0/895934 (0 %)    
    jádro 6.6 Test 4 512 366 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 366 Mbit/s 0/895934 (0 %)
       

    Test 5

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3-c192.0.2.4-ul 1024-t 10-b 842M 842 Mbit/s 0/1027771 (0 %)  

    1024

    		  

    839 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 839 Mbit/s 0/1027771 (0 %)
       

    Test 6

    		 PC1 – klient iperf3 iperf3-c192.0.2.4-ul 1448-t 10-b 945M 945 Mbit/s 0/815730 (0 %)  

    1464

    		  

    941 Mbps
    PC2 – server iperf3 pěkný -n -20 iperf3 -s 941 Mbit/s 0/815730 (0 %)

OMEZENÍ ČIPU KSZ9477

  • Pro implementaci funkce zahazování duplikátů je nutný software, pokud je počet uzlů sudý a je v přepínači povoleno hardwarové zahazování duplikátů. Přepínač musí vědět, že paket dorazil, než při dalším příchodu stejného paketu zjistí, že došlo k duplikátu. Příchod prvního paketu je rozpoznán na konci jeho přenosu, zatímco druhý paket je vyhledán hned po VLAN. tag je přijat. Například duplicitní paket dorazí dříve, než je první paket kompletně přijat (takže k rozpoznání prvního paketu ještě nedošlo). V této situaci nemá přepínač záznam k odstranění duplicitního paketu. K tomu dochází pouze tehdy, když se tyto dva pakety uvnitř přepínače překrývají. Rozdíl mezi časy příchodu obou paketů by proto pravděpodobně byl buď v ns, nebo μs. NapříkladampTj. 64bajtový paket má pro port 100 Mbps dobu příjmu (8 + 64) x 80 ns = 5.76 μs. První paket dorazil. Pokud prvních 24 bajtů duplicitního paketu dorazí dříve, než je kompletně přijat předchozí paket, první paket nelze zahodit. V tomto případě musí druhý paket dorazit alespoň o (8 + 64 – 24) x 80 ns = 3.84 μs později než první paket. V gigabitovém portu je vyžadována kratší doba (1/10), ale to závisí na délce paketu.
    K tomuto scénáři dochází, když původní i duplicitní paket vstoupí do přepínače přibližně ve stejnou dobu.
    moment (s rozdílem úrovní pouze ns až μs), takže zařízení to nedokáže zvládnout. Nemělo by se to stávat často v síťových kruzích s více než 2 uzly. Pokud je v přepínači povolena funkce pro odstranění duplicit, odstraní se většina
    duplicitní pakety a software se musí postarat pouze o zbytek paketů.
  • Některé řadiče MAC nerozumí HSR. tag, takže generování kontrolního součtu hardwaru může selhat a funkci je nutné zakázat. To ovlivňuje výkon sítě pro UDP a zejména TCP pakety při spuštění v Linuxu.

VÝBĚR PROCESORU

  • Pokud zařízení jako EVB-KSZ9477 pracuje jako DANH ve směru TX, veškerý aplikační provoz pochází z CPU. Očekává se také, že CPU přidá HSR. tag na veškerý aplikační provoz. Ve směru RX je CPU zodpovědné za odstranění HSR. tag před doručením provozu zpět do aplikační vrstvy.
  • Když zařízení jako EVB-KSZ9477 pracuje jako RedBox, CPU hraje roli relé provozu mezi sítí Non-HSR a sítí HSR. CPU přenáší provoz konkrétně softwarovým přemostěním. CPU také zvládá přidávání a odebírání HSR. tagObě výše uvedené podmínky tedy ukazují, že výkon šířky pásma HSR je omezen možnostmi procesoru CPU, takže výběr nejvhodnějšího procesoru je klíčový pro dosažení optimálních výsledků.
  • PŘÍLOHA A: HISTORIE REVIZIÍ POZNÁMKY K APLIKACI
  • TABULKA A-1: ​​HISTORIE REVIZÍ
    Úroveň a datum revize Sekce/obrázek/vstup Oprava
    DS00003474B (09-25-2025) Oddíl 1.0, Úvod Přidány informace týkající se KSZ9477S EDS2
    Oddíl 1.2, Odkazy Přidány referenční dokumenty týkající se KSZ9477S EDS2 a SAMA7D65 Curiosity.
    Oddíl 5.0, Systém HSR Implementace Přidány informace týkající se KSZ9477S EDS2 a SAMA7D65 Curiosity.
    Oddíl 5.1, uzel DANH nebo RedBox Přepracovaný testovací případ na základě nového nastavení a topologie
    Vše Provedeny drobné úpravy formátování
    DS00003474A (05) Počáteční vydání

Informace o mikročipu

  • Ochranné známky Název a logo „Microchip“, logo „M“ a další názvy, loga a značky jsou registrované a neregistrované ochranné známky společnosti Microchip Technology Incorporated nebo jejích přidružených společností a/nebo dceřiných společností ve Spojených státech a/nebo dalších zemích („ochranné známky Microchip“). Informace týkající se ochranných známek Microchip naleznete na adrese https://www.microchip.com/en-us/about/legal-information/microchiptrademarks. ISBN: 979-8-3371-2056-0
    Právní upozornění
  • Tuto publikaci a informace v ní uvedené lze použít pouze s produkty Microchip, včetně návrhu, testování a integrace produktů Microchip s vaší aplikací. Použití těchto informací jakýmkoli jiným způsobem porušuje tyto podmínky. Informace týkající se aplikací zařízení jsou poskytovány pouze pro vaše pohodlí a mohou být nahrazeny aktualizacemi. Je vaší odpovědností zajistit, aby vaše aplikace splňovala vaše specifikace. Pro další podporu se obraťte na místní prodejní kancelář Microchip nebo ji získejte na adrese www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.
    TYTO INFORMACE POSKYTUJE SPOLEČNOST MICROCHIP „TAK, JAK JSOU“. SPOLEČNOST MICROCHIP NEPOSKYTUJE ŽÁDNÁ PROHLÁŠENÍ ANI ZÁRUKY JAKÉHOKOLI DRUHU, AŤ UŽ VÝSLOVNÉ NEBO PŘEDPOKLÁDANÉ, PÍSEMNÉ NEBO ÚSTNÍ, ZÁKONNÉ NEBO JINAK, VZTAHUJÍCÍ SE K TĚMTO INFORMACÍM, VČETNĚ, ALE NEJEN, PŘEDPOKLÁDANÝCH ZÁRUK NEPORUŠENÍ PRÁV, OBCHODOVATELNOSTI A VHODNOSTI PRO URČITÝ ÚČEL NEBO ZÁRUK SOUVISEJÍCÍCH S JEJICH STAVEM, KVALITOU NEBO VÝKONEM. SPOLEČNOST MICROCHIP V ŽÁDNÉM PŘÍPADĚ NEBUDE ODPOVĚDNÁ ZA ŽÁDNÉ NEPŘÍMÉ, ZVLÁŠTNÍ, TRESTNÍ, NÁHODNÉ NEBO NÁSLEDNÉ ZTRÁTY, ŠKODY, NÁKLADY NEBO VÝDAJE JAKÉHOKOLI DRUHU SOUVISEJÍCÍ S INFORMACEMI NEBO JEJICH POUŽITÍM, AŤ BYLY ZPŮSOBENY JAKKOLIV, ATO I V PŘÍPADĚ, ŽE BYLA SPOLEČNOST MICROCHIP UPOZORNĚNA NA MOŽNOST VZNIKU ŠKOD PŘEDVÍDATELNÝCH. V MAXIMÁLNÍM ROZSAHU POVOLENÉM ZÁKONEM CELKOVÁ ODPOVĚDNOST SPOLEČNOSTI MICROCHIP ZA VŠECHNY NÁROKY JAKÝMKOLIV SOUVISEJÍCÍ S INFORMACEMI NEBO JEJICH POUŽITÍM NEPŘEKROČÍ ČÁSTKU POPLATKŮ, PŘÍPADNĚ NĚKTERÉ, KTERÉ JSTE SPOLEČNOSTI MICROCHIP ZA INFORMACE PŘÍMO ZAPLATILI.
    Používání zařízení Microchip v aplikacích podpory života a/nebo v bezpečnostních aplikacích je zcela na riziko kupujícího a kupující souhlasí s tím, že bude společnost Microchip bránit, odškodňovat a chránit před veškerými škodami, nároky, soudními spory nebo výdaji vyplývajícími z takového použití. Není-li uvedeno jinak, nejsou v rámci žádných práv duševního vlastnictví společnosti Microchip převáděny žádné licence, ať už implicitně nebo jinak. Funkce ochrany kódu zařízení Microchip
    Všimněte si následujících podrobností o funkci ochrany kódu na produktech Microchip:
    • Produkty Microchip splňují specifikace obsažené v jejich konkrétním datovém listu Microchip.
    • Společnost Microchip věří, že její řada produktů je bezpečná, pokud se používají zamýšleným způsobem, v rámci provozních specifikací a za normálních podmínek.
    • Microchip si cení a agresivně chrání svá práva duševního vlastnictví. Pokusy o porušení funkcí ochrany kódu produktů Microchip jsou přísně zakázány a mohou porušovat zákon Digital Millennium Copyright Act.
    • Společnost Microchip ani žádný jiný výrobce polovodičů nemůže zaručit bezpečnost svého kódu. Ochrana kódem neznamená, že garantujeme, že produkt je „nerozbitný“. Ochrana kódu se neustále vyvíjí. Společnost Microchip se zavázala neustále zlepšovat funkce ochrany kódu našich produktů

Funkce ochrany kódem zařízení Microchip Všimněte si následujících podrobností o funkci ochrany kódem na produktech Microchip:

  • Produkty Microchip splňují specifikace obsažené v jejich konkrétním datovém listu Microchip.
  • Společnost Microchip věří, že její řada produktů je bezpečná, pokud se používají zamýšleným způsobem, v rámci provozních specifikací a za normálních podmínek.
  • Microchip si cení a agresivně chrání svá práva duševního vlastnictví. Pokusy o porušení funkcí ochrany kódu produktů Microchip jsou přísně zakázány a mohou porušovat zákon Digital Millennium Copyright Act.
  • Společnost Microchip ani žádný jiný výrobce polovodičů nemůže zaručit bezpečnost svého kódu. Ochrana kódem neznamená, že garantujeme, že produkt je „nerozbitný“. Ochrana kódu se neustále vyvíjí. Společnost Microchip se zavázala neustále zlepšovat funkce ochrany kódu našich produktů.

FAQ

Otázka: Jaká je typická topologie pro HSR?

A: Typická topologie HSR je kruh, kde zdrojové uzly duplikují rámce a odesílají je dvěma cestami pro redundanci.

Otázka: Jak si HSR vede v porovnání s jinými redundantními protokoly?

A: HSR nabízí nulovou dobu přepínání a zdvojnásobuje data bez jednotlivých bodů selhání, což je ideální pro kruhové topologie.

Dokumenty / zdroje

Ethernetový přepínač MICROCHIP KSZ9477 [pdfPokyny
EVB-KSZ9477, KSZ9477, SAMA5D3, KSZ9477 Ethernetový přepínač, KSZ9477, Ethernetový přepínač, Přepínač

Reference

Zanechte komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Povinná pole jsou označena *