一种分级式菊花链网络布局拓扑架构的制作方法

1.本实用新型涉及物联网通讯技术，具体涉及一种分级式菊花链网络布局拓扑架构。


背景技术：

2.随着信息技术的发展，机载客舱娱乐系统已经由少量的吊挂显示器升级为每个座位均有的椅背显示器(svdu)，机载客舱wifi也在各个航空公司大规模应用。随着svdu、客舱wifi 等网络设备数量的不断增加，客舱娱乐系统对网络的带宽需求也越来越大。例如4k影音媒体要求单个svdu节点的带宽高于40mbps。因此在不改变现有svdu硬件架构设计的情况下，可通过增加机载服务器的数量来满足需求。然而增加机载服务器的数量会带来功耗、重量和成本的数倍增加，且提升能力有限。所以需要变更现有客舱娱乐系统架构设计来满足越来越多的网络需求。
3.例如，如图1所示，现有客舱娱乐系统主要由机载服务器和svdu组成，各设备间的数据通道为以太网接口，使用菊花链方式组网。每条菊花链上有60个设备，总共4条菊花链，占用了8个以太网接口。每条菊花链上的接口速率为1gbps，每台设备的最大速率为1g/60≈ 16mbps，只能满足一般用的户需求。
4.随着近年客舱wifi的大规模应用，以及高清音视频内容的普及，机载娱乐系统需要增加大量的网络设备，并拓展网络带宽。为了满足要求，需要增加机载服务器的数量以及网络布线的数量，但这会导致成本大幅度增加，且不利于设备和线缆的布置。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型提供一种分级式菊花链网络布局拓扑架构，以减少以太网接口的占用数量。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种分级式菊花链网络布局拓扑架构，包括机载服务器、由多个网络交换机构成的一级菊花链和由多个独立客户端设备构成二级菊花链，上述一级菊花链与上述机载服务器连接，上述二级菊花链与上述网络交换机连接。
8.在本实用新型一些实施例中，上述机载服务器为万兆以太网接口机载服务器。
9.在本实用新型一些实施例中，上述网络交换机包括壳体，上述壳体内设有交换机主板、为上述交换机主板供电的供电电源、为上述交换机主板散热的散热风扇及固定上述散热风扇的风扇固定架；与上述散热风扇的进风侧相对的壳体侧壁上设有进风孔，与上述散热风扇的出风侧相对的壳体侧壁上设有出风孔，上述散热风扇的与上述进风孔之间形成第一风道，上述供电电源位于上述第一风道上，上述散热风扇的与上述进风孔之间形成第二风道，上述交换机主板位于上述第二风道上。
10.在本实用新型一些实施例中，上述壳体的面壁上设有多个与上述交换机主板连接的以太网接口。
11.在本实用新型一些实施例中，上述壳体上靠近上述以太网接口处设有线缆固定部。
12.在本实用新型一些实施例中，上述线缆上靠近插头处设有与上述线缆固定部相适配固定配合件。
13.在本实用新型一些实施例中，上述线缆固定部为螺孔。
14.在本实用新型一些实施例中，上述固定配合件包括套设在上述线缆上的固定片和穿设于上述固定片上的固定螺栓，上述固定螺栓与上述螺孔相适配。
15.在本实用新型一些实施例中，上述壳体为防爆壳体。
16.在本实用新型一些实施例中，上述独立客户端设备为椅背显示器。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
18.本实用新型实施例提供的网络拓扑结构：
19.1)不需要更改svdu的现有网络接口设计，即可实现单个svdu设备网络带宽的大幅提升。例如，将60个svdu为一个子集修改为12个svdu一个子集，可靠性大幅提高。
20.2)两级菊花链的物理链路速率做到了更好的网络平衡。通过提升骨干一级菊花链环网解决了高通量多媒体音视频点播服务的带宽瓶颈。
21.3)通过修改骨干网架构，将一级环网改为两级后，一级环网数量减小，大幅降低了硬件端口数量和成本。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
23.图1为现有技术中客舱娱乐系统网络拓扑图；
24.图2为本实用新型一实施例提供的分级式菊花链网络拓扑图；
25.图3为本实用新型一实施例提供的网络交换机壳体内部布局简图；
26.图4为本实用新型一实施例提供的以太网接口与线缆的连接示意图。
27.图标：1-网络交换机；11-壳体；111-进风孔；112-出风孔；113-以太网接口；114-螺孔； 12-交换机主板；13-供电电源；14-散热风扇；15-风扇固定架；2-固定片；3-固定螺栓；100
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线缆。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.实施例1
34.本实施例提供一种分级式菊花链网络布局拓扑架构，包括机载服务器、由多个网络交换机1构成的一级菊花链和由多个独立客户端设备构成二级菊花链，上述一级菊花链与上述机载服务器连接，上述二级菊花链与上述网络交换机1连接。
35.示例性的，以机载客舱中的椅背显示器为例，采用以太网交换机和万兆的以太网接口113 机载服务器，布局的分级式菊花链网络拓扑图如图2所示。更改原有网络拓扑，新的网络拓扑分两层结构：第一层为10g菊花链网络，由20个以太网交换机节点和机载服务器的2个万兆口组成，最大网络带宽为20gbps；第二层为1g菊花链网络，在每个以太网交换机节点挂载12个svdu，最大网络带宽为1gbps。改进后的网络拓扑结构，一层和二层菊花链上挂载的设备数量为20*12＝240台，和原有设备数量保持一致。每个以太网交换机的网络带宽为 20g/20＝1gbps。每个svdu的网络带宽为1g/12≈83mbps，大大超过原有的16mbps网络带宽。
36.使用更改后的网络拓扑，svdu只占用2个机载服务器的以太网接口113。机载服务器剩余的网络接口可搭载客舱wifi等其他网络设备，可在不大量增加服务器数量和布线的情况下大量增加客舱网络设备的数量。
37.实施例2
38.在本实施例中，上述网络交换机1包括壳体11，上述壳体11内设有交换机主板12、为上述交换机主板12供电的供电电源13、为上述交换机主板12散热的散热风扇14及固定上述散热风扇14的风扇固定架15；与上述散热风扇14的进风侧相对的壳体11侧壁上设有进风孔111，与上述散热风扇14的出风侧相对的壳体11侧壁上设有出风孔112，上述散热风扇 14的与上述进风孔111之间形成第一风道，上述供电电源13位于上述第一风道上，上述散热风扇14的与上述进风孔111之间形成第二风道，上述交换机主板12位于上述第二风道上。
39.示例性的，本实施例采用以太网交换机，如图3所示，交换机壳体11的内腔被风扇固定架15分割为两个区间，其中一个区间放置交换机主板12，另一个区间放置供电电源13。由于供电电源13在工作时也会产热，而通过将它们进行适当隔离，可降低电源对交换机主板 12的影响。由于交换机主板12和供电电源13在工作时会产生大量的热，为加快散热效率，本实施例中采用直通式的风道以加快壳体11内空气的更替速度，提高散热效率。
40.为保证线缆100连接的可靠性，进一步的，本实施例中，在壳体11上靠近上述以太网接口113处设置线缆100固定部，而与以太网接口113连接的网线上则配设固定配合件，此固定配合件靠近插头处设置，具体的，如图4所示，其中线缆100固定部可以为螺孔114，固定配合件则包括固定片2和固定螺栓3，固定片2套设在线缆100上，固定螺栓3穿设在固定片2上，当线缆100端部的插头插入以太网交换机的接口后，可拧动两侧螺栓进入螺孔114，以完成对线缆100端部的固定，保证连接的可靠性，避免线缆100滑脱、影响使用。
41.视实际需求，网络交换机1的壳体11可采用防爆壳体11，以提高交换机的适应性和使用的安全性。
42.综上，本实用新型具有以下有益效果：
43.1)不需要更改svdu的现有网络接口设计，即可实现单个svdu设备网络带宽的大幅提升。例如，将60个svdu为一个子集修改为12个svdu一个子集，可靠性大幅提高。
44.2)两级菊花链的物理链路速率做到了更好的网络平衡。通过提升骨干一级菊花链环网解决了高通量多媒体音视频点播服务的带宽瓶颈。
45.3)通过修改骨干网架构，将一级环网改为两级后，一级环网数量减小，大幅降低了硬件端口数量和成本。
46.4)太网交换机具备良好的散热性能，采用防爆壳体则提高了交换机的适应性和使用的安全性。
47.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。