一种交换机光模块监测方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及交换机技术领域，特别涉及一种交换机光模块监测方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着应用场景对带宽更高的要求和“光进铜退”的趋势加强，全光纤通信势必成为框式交换机的发展主流，也就是说框式交换机全光口线卡可能完全替代电口卡，由此使各种不同速率的光模块在框式交换机中的数量进一步增加。光模块在使用过程中会出现较多因素影响模块的通信功能，从而导致收发数据包丢失或者通信中断，因此需要实时监控光模块的技术参数来预警和定位故障。
3.现有技术中，在对于光模块的参数监测方面，部分光模块厂家提供专用的光模块夹具，一般需要离线将光模块插入ddm(digital diagnostic monitoring，数字诊断监控技术)测试夹具，通过串口或者usb口将读取参数上传到上位机软件显示，但是，只能离线检测，无法在线实时检测，对于在线监测框式交换机整框数量巨大的光模块是不可行的。为解决智能离线检测的问题，现有技术中，针对多槽位的框式交换机中，采用各线卡采用中断触发的方式，当光模块已经工作异常才输出中断信号反馈给线卡cpu处理，这种方法的缺点无法对框式交换机内整框光模块集中式管理以及实时提前预警，系统出现故障后再处理无法避免网络故障造成的损失，并且占用线卡cpu资源，且在定位具体根因时排查困难，只能手动输入指令去查看各个光模块的运行参数，造成网络故障恢复时间长，客户经济损失大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种交换机光模块监测方法、装置、设备及介质，能够实现交换机内光模块的集中管理和实时监测。其具体方案如下：
5.第一方面，本技术公开了一种交换机光模块监测方法，包括：
6.通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；
7.通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片；
8.通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件。
9.可选的，所述通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令，包括：
10.向所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片上添加第一串行总线复用器；
11.控制交换机主控卡的可编程逻辑芯片，通过所述第一串行总线复用器采用时分复用方式轮询与每张所述交换机线卡的可编程逻辑芯片建立总线连接，并通过所述总线连接依次向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令。
12.可选的，所述通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令，包括：
13.向所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片上添加第一串行总线复用器；
14.控制交换机主控卡的可编程逻辑芯片，通过所述第一串行总线复用器采用时分复用方式轮询与每张所述交换机线卡的可编程逻辑芯片建立总线连接，并通过所述总线连接依次向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令。
15.可选的，所述通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，包括：
16.向所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加第二串行总线复用器；
17.利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，通过所述第二串行总线复用器采用时分复用方式轮询与线卡对应的每个光模块建立总线连接，以获取所述光模块对应的监测数据。
18.可选的，所述利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，通过所述第二串行总线复用器利用时分复用方式轮询与每个光模块建立总线连接，以获取所述光模块对应的监测数据，包括：
19.根据所述访问指令利用所述交换机线卡内配置的总线控制模块，控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，通过所述第二串行总线复用器采用时分复用方式依次与每个光模块建立总线连接；
20.利用所述总线控制模块切换所述第二串行总线复用器的数据传输方向，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片。
21.可选的，所述通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令，包括：
22.根据所述交换机线卡的数量在所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片上添加相应数量的总线主接口，并在每个所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加一个总线从接口；
23.基于所述交换机主控卡对应的总线主接口，以及每个所述交换机线卡对应的总线从接口，建立所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片与每张所述交换机线卡的可编程逻辑芯片的第一总线连接；
24.控制交换机主控卡的可编程逻辑芯片通过所述第一总线连接，向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；
25.所述通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，包括：
26.根据所述光模块的数量在所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加相应数量的总线主接口，并在每个所述光模块上添加一个总线从接口；
27.基于所述交换机线卡对应的总线主接口，以及每个所述光模块的总线从接口，建立所述交换机线卡的可编程逻辑芯片与每个所述光模块的第二总线连接；
28.利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片通过所述第二总线连接访问所述交换机线卡对应的光模块。
29.可选的，所述通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述
交换机线卡对应的光模块，包括：
30.通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片获取所述光模块的类型信息，并根据所述类型信息确定对应的数据读取格式；
31.所述交换机线卡的可编程逻辑芯片按照所述数据读取格式访问所述光模块。
32.可选的，所述通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件，包括：
33.通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片内包含的真双口ram的第一端口，获取所述交换机线卡的可编程逻辑芯片发送的监测数据；
34.通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片内包含的所述真双口ram的第二端口，将所述监测数据发送给上位机软件。
35.第二方面，本技术公开了一种交换机光模块监测装置，所述交换机光模块监测装置包括交换机主控卡和交换机线卡，所述交换机主控卡和所述交换机线卡分别包含各自的可编程逻辑芯片；
36.所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片，用于向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；
37.所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片；
38.所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片，还用于将所述监测数据发送给上位机软件。。
39.第三方面，本技术公开了一种电子设备，包括：
40.第一存储器，用于保存第一计算机程序；
41.第一处理器，用于执行所述第一计算机程序，以实现前述的应用于交换机主控卡的可编程逻辑芯片的交换机光模块监测方法；
42.第二存储器，用于保存第二计算机程序；
43.第二处理器，用于执行所述第二计算机程序，以实现前述的应用于交换机线卡的可编程逻辑芯片的交换机光模块监测方法。
44.第四方面，本技术公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中计算机程序被处理器执行时实现前述的交换机光模块监测方法。
45.本技术中，通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片；通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件。可见，通过以交换机主控卡的可编程逻辑芯片为中心，形成主控卡可编程逻辑芯片到线卡可编程逻辑芯片再到光模块的访问结构，即通过总线构建一个中心多支点的星型拓扑，再由主控卡可编程逻辑芯片将监测数据上报到上位机软件，网络运维运维人员即可以通过上位机软件可以清晰直观地实时查看到所有在线光模块的工作状态，由此，利用框式交换机主控卡和线卡的多片跨背板互联的可编程逻辑芯片实现大量光模块的数据通信和运行参数监控，实现交换机内光模块的集中管理和监测，有利于定位光模块或
者光纤传输链路上的故障，实现光模块工作异常提前预警，进而能够提高网络运维效率和系统的可靠性。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
47.图1为本技术提供的一种交换机光模块监测方法流程图；
48.图2为本技术提供的一种具体的基于fpga的框式交换机光模块在线监测系统；
49.图3为本技术提供的一种具体的交换机内总线逻辑结构示意图；
50.图4为本技术提供的一种具体的交换机内总线拓扑结构；
51.图5为本技术提供的一种具体的真双口ram逻辑ip示意图；
52.图6为本技术提供的一种具体的交换机光模块监测方法流程图；
53.图7为本技术提供的另一种具体的交换机内总线逻辑结构示意图；
54.图8为本技术提供的一种交换机光模块监测装置结构示意图。
具体实施方式
55.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
56.当前框式交换机现有技术中，各线卡采用中断触发的方式，当光模块已经工作异常才输出中断信号反馈给线卡cpu处理，这种方法的缺点无法实时查看运行状态和提前预警，并且占用线卡cpu资源，无法实现光模块的集中管理，为克服上述技术问题，本技术提出一种交换机光模块监测方法，能够实现交换机内光模块的集中管理和监测。
57.本技术实施例公开了一种交换机光模块监测方法，参见图1所示，该方法可以包括以下步骤：
58.步骤s11：通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令。
59.本实施例中，首先控制交换机主控卡的可编程逻辑(现场可编程逻辑门阵列，field programmable gate array)芯片，向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；具体可以预先在交换机主控卡的可编程逻辑与换机线卡的可编程逻辑芯片之间建立串行总线，通过该串行总线发送访问指令；当存在多个交换机线卡时，交换机主控卡的可编程逻辑向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令，具体可以是通过串行总线依次发送。所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片可以为fpga(field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列)、cpld(complex programmable logic device，数字集成电路)、mcu(microcontroller unit，微控制单元)、dsp(digital signal processing，数字信号处理)等。
60.以fpga芯片为例，例如图2所示基于fpga的框式交换机光模块在线监测系统，框式交换机主要包括背板、线卡和主控卡三大部分，通常框式交换机包含多张线卡和两张主控卡，其中一张主控卡作为备用，线卡和主控卡之间通过背板的连接器和布线实现数据和控制等信号的交互，而光模块一般存在于线卡的前面板端口上，本实施例中，交换机主控卡的fpga芯片与交换机内每张线卡的fpga芯片均通过总线互联，上述串行总线可以为i2c总线(i2c bus)，即主控卡和线卡之间通过i2c总线实现信息传输。具体的，可以根据预设周期轮询进行访问，从而周期性监测光模块状态。
61.本实施例中，所述通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令，可以包括：根据所述交换机线卡的数量在所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片上添加相应数量的总线主接口，并在每个所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加一个总线从接口；基于所述交换机主控卡对应的总线主接口，以及每个所述交换机线卡对应的总线从接口，建立所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片与每张所述交换机线卡的可编程逻辑芯片的第一总线连接；控制交换机主控卡的可编程逻辑芯片通过所述第一总线连接，向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令。例如图3所示，以i2c总线和fpga芯片为例，若存在k个线卡，则在主控卡的fpga芯片上设计k个i2c主机(i2c master)，每个线卡上设计一个i2c从机(i2c slave)与主控fpga的i2c主机形成i2c总线连接，以进行通信。
62.步骤s12：通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片。
63.本实施例中，交换机线卡的可编程逻辑芯片接收到主控卡发送的访问指令后，根据该访问指令，通过与本地光模块之间的串行总线访问光模块，以获取光模块对应的监测数据，并将该监测数据再反馈给交换机主控卡的可编程逻辑芯片。具体可以预先在交换机线卡的可编程逻辑与该交换机线卡对应的光模块之间建立串行总线，通过该串行总线访问光模块。其中，所述交换机线卡的可编程逻辑芯片可以为fpga、cpld、mcu或dsp等，并且，交换机主控卡的可编程逻辑芯片和交换机线卡的可编程逻辑芯片可以是相同类型的芯片，如均为fpga，也可以是不同类型的芯片，例如一个为fpga，另一为cpld。例如图2所示，以fpga芯片为例，每一个光模块通过i2c总线与线卡上的fpga芯片互联实现状态信息传输。具体的利用数字诊断监控技术监测获取光模块对应的监测数据，监测数据包括光模块的温度、电压、发射和接收光功率以及激光器偏置电流等参数。针对具有多槽位、多线卡的式交换机，可以实现各个槽位交换机线卡的光模块集中式管理。
64.本实施例中，所述通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，可以包括：根据所述光模块的数量在所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加相应数量的总线主接口，并在每个所述光模块上添加一个总线从接口；基于所述交换机线卡对应的总线主接口，以及每个所述光模块的总线从接口，建立所述交换机线卡的可编程逻辑芯片与每个所述光模块的第二总线连接；利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片通过所述第二总线连接访问所述交换机线卡对应的光模块。例如图3所示，以i2c总线为例，若存在k个线卡，每张线卡n个光模块，则单张线卡上需要设计n个i2c主接口和1个i2c从接口。
65.可见，为使主控能够访问到每一张线卡上的光模块，在所有主控和线卡上都设计有一块可编程逻辑，通过背板在主控和每一块线卡的可编程逻辑逻辑器件之间增加一对i2c总线，每一张线卡的可编程逻辑芯片都与主控的可编程逻辑芯片实现跨板互联，在交换机内形成一个以主控可编程逻辑为中心的星型i2c互联拓扑，如图4所示，备用主控卡同理。通过该设计主控卡可以同时并行地与所有线卡的fpga芯片进行数据通信，即并行问各光模块，设线卡槽位数量为n，只需要2n条信号线就可以完成通讯，占用了少量的连接器线对数，减少了背板的布线难度和层数。
66.本实施例中，所述通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，可以包括：通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片获取所述光模块的类型信息，并根据所述类型信息确定对应的数据读取格式；所述交换机线卡的可编程逻辑芯片按照所述数据读取格式访问所述光模块。
67.可以理解的是，框式交换机涵盖多种不同速率的sfp(small form pluggable，小型可插拔)类型封装的光模块，包括1g(sfp)、10g(sfp )、25g(sfp28)、40g(qsfp )和100g(qsfp28)等，根据所使用的高速差分线对数的不同，又可以分为1-lane和4-lane，25g(含25g)以下速率的光模块为1-lane，40g(含40g)及以上速率的光模块为4-lane，1-lane模式光模块遵循sff-8472标准，4-lane模式光模块遵循sff-8636标准，sff-8636规定的100g-qsfp28光模块参数格式定义如下所示：
[0068][0069]
不同标准的ddm寄存器数量、地址和定义也所有不同，但是均提供两线制的标准i2c总线接口。因此，为了兼容多种类型的光模块，本实施例中提供两套光模块读写指令，由线卡可编程逻辑确定光模块类型后，按照对应的数据读取格式访问光模块。
[0070]
步骤s13：通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件。
[0071]
本实施例中，主控卡的可编程逻辑获取到光模块的监测数据后，通过主控cpu发送给上位机软件，以便网络运维运维人员即可以通过上位机软件可以清晰直观地实时查看到所有在线光模块的工作状态，定位光模块或者光纤传输链路上的故障，实现光模块工作异常提前预警。
[0072]
本实施例中，所述通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件，可以包括：通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片内包含的真双口ram的第一端口，获取所述交换机线卡的可编程逻辑芯片发送的监测数据；通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片内包含的所述真双口ram的第二端口，将所述监测数据发送给上位机
软件。
[0073]
即为了监测数据的高效存储和查看，本实施例中在主控卡的可编程逻辑内部设计一个真双口ram，位宽为16bit，ram逻辑ip如图5所示。真双口ram具有两组完全独立并且异步的数据线、地址线和读写控制线，这因此允许两套独立的系统同时异步地对该存储器进行随机性读写，这种共享内存的方式可以提高ram的读写吞吐率。本实施例中ram一组端口与主控可编程逻辑的i2c主接口连接，负责实时存储光模块的监测数据，另一组端口与主控cpu连接，供cpu上位机软件调用监测的参数。当前每一个光模块占用14个存储深度，具体总的ram深度根据框式交换机最大的可插入光模块数量决定，在设计时可预留可扩展的存储深度。
[0074]
由上可见，本实施例中通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片；通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件。可见，通过以交换机主控卡的可编程逻辑芯片为中心，形成主控卡可编程逻辑芯片到线卡可编程逻辑芯片再到光模块的访问结构，即通过总线构建一个中心多支点的星型拓扑，再由主控卡可编程逻辑芯片将监测数据上报到上位机软件，网络运维运维人员即可以通过上位机软件可以清晰直观地实时查看到所有在线光模块的工作状态，由此，利用框式交换机主控卡和线卡的多片跨背板互联的可编程逻辑芯片实现大量光模块的数据通信和运行参数监控，实现交换机内光模块的集中管理和监测，有利于定位光模块或者光纤传输链路上的故障，实现光模块工作异常提前预警，进而能够提高网络运维效率和系统的可靠性。
[0075]
本技术实施例公开了一种具体的交换机光模块监测方法，参见图6所示，该方法可以包括以下步骤：
[0076]
步骤s21：向所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片上添加第一串行总线复用器。
[0077]
本实施例中，上述第一串行总线复用器可以为i2c总线复用器。可以理解的是，根据上述实施例公开的内容可知，通过在主控可编程逻辑建立1个主机复用模块与各线卡可编程逻辑互联，在线卡可编程逻辑建立1个从机复用模块与各线卡上的光模块互联，解决了需要在主控和线卡可编程逻辑芯片上设计多个主机和从机导致资源开销大的问题，使主控可编程逻辑主机可连接访问光模块从机，控制逻辑更加简化。因为在框式交换机中，在单张线卡内同时存在数量众多的光模块，每一个光模块都是一个i2c从机，并且同型号的光模块的i2c地址是相同的，所以无法将光模块的i2c总线串联起来，直接使用线卡上的可编程逻辑去并行读取各光模块的信息，需要在线卡的可编程逻辑内设计与光模块数量一样的i2c逻辑主机，如图3所示，而且线卡还要设计一个i2c从机与主控可编程逻辑的i2c主机通信，代码内相当于两层i2c主从逻辑串联；若交换机具有k个线卡，每张线卡n个光模块，则单张线卡上需要设计n个i2c master和1个i2c slave，主控上需要设计k个i2c master，则整框具有k(n 1)个i2c master和2k个i2c slave。因此，需要使用较多的i2c总线扩展芯片，成本升高，同时占用线卡可编程逻辑资源。
[0078]
另外，现有技术中，针对盒式交换机，采用cpu结合总线扩展芯片(如ti的pca9548)去访问单板上的光模块，cpu需要时刻去轮训访问前面板的光模块刷新状态信息，参数实时
刷新机制占用cpu的进程资源，不利于软件开发，各线卡cpu获取的参数也无法统一上传给主控；同时，还需要使用较多的总线扩展芯片导致逻辑资源消耗大，且占用pcb面积且增大了布线难度。为解决上述存在逻辑资源消耗大和控制复杂的缺点，本实施例中提出总线复用的方案，在主控可编程逻辑和线卡可编程逻辑内均采用总线复用，基于可编程逻辑的时分复用i2c总线方法去访问各个光模块i2c从接口，通过时分复用的i2c透传方法实现线卡前面板光模块运行参数的读取和更新，整个系统不需要大幅改动现有的硬件结构，成本较低，且线卡可编程逻辑代码逻辑资源消耗小，最终实现了框式交换机光模块的运行参数监控。
[0079]
步骤s22：控制交换机主控卡的可编程逻辑芯片，通过所述第一串行总线复用器采用时分复用方式轮询与每张所述交换机线卡的可编程逻辑芯片建立总线连接，并通过所述总线连接依次向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令。
[0080]
例如图7所示，在主控可编程逻辑上设计一个i2c master和一个i2c总线复用器模块，该复用器的作用是采用轮询的方式依次打开i2c master与各个线卡的连接，当一个线卡的光模块状态信息完成更新后，再切换连接到下一个线卡。
[0081]
步骤s23：向所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加第二串行总线复用器。
[0082]
步骤s24：利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，通过所述第二串行总线复用器采用时分复用方式轮询与线卡对应的每个光模块建立总线连接，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片。
[0083]
本实施例中，在线卡上也使用一个i2c总线复用器模块，它的作用是将主控的i2c master依次连接到各个光模块从机上，这样就在主控i2c master和光模块i2c从机之间临时搭建起一条透明的通信路径，主控通过透传能直接读取光模块内部eeprom的ddm数据再存储到本地ram中。
[0084]
本实施例中，所述利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，通过所述第二串行总线复用器利用时分复用方式轮询与每个光模块建立总线连接，以获取所述光模块对应的监测数据，可以包括：根据所述访问指令利用所述交换机线卡内配置的总线控制模块，控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，通过所述第二串行总线复用器采用时分复用方式依次与每个光模块建立总线连接；利用所述总线控制模块切换所述第二串行总线复用器的数据传输方向，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片。
[0085]
可以理解的是，i2c总线的sda(serialdata)信号线需要满足双向传输，而可编程逻辑逻辑器件内无法实现一个完全双向又无寄存器的通路，因此，通过在线卡可编程逻辑中设计一个总线控制模块，即i2c控制模块，用来在检测到总线上访问指令后输出i2c_ch_sel信号去切换线卡i2c总线复用器的通道，切换到下一个光模块，避免增加额外的控制线；并且在检测到主控i2cmaster需要光模块i2c slave应答或者返回读取数据时，输出i2c_sda_dir脉冲信号去使复用器的双向i/o sda切换数据方向，以获取光模块的监测数据。
[0086]
步骤s25：通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件。
[0087]
其中，关于上述步骤s25的具体过程可以参考前述实施例公开的相应内容，在此不
再进行赘述。
[0088]
由上可见，本实施例中，通过时分复用i2c总线的方法无需设计两层i2c串联的逻辑结构，主控只需要设计一个i2c master，线卡完全不需要设计i2c主从接口模块，大大地节省了逻辑资源的消耗，也简化了代码的编写复杂性，低成本地实现了框式交换机整框数量众多的光模块的运行参数实时获取，使整框光模块可以被集中式管理和监测。并且，光模块的运行参数监控并不要求太强的实时性，采用时分复用虽然无法完全并行地去访问各光模块，但也满足通常情况下的使用需求。
[0089]
相应的，本技术实施例还公开了一种交换机光模块监测装置，参见图8所示，所述交换机光模块监测装置包括交换机主控卡和交换机线卡，所述交换机主控卡和所述交换机线卡分别包含各自的可编程逻辑芯片；
[0090]
所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片，用于向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；
[0091]
所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片；
[0092]
所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片，还用于将所述监测数据发送给上位机软件。
[0093]
由上可见，本实施例中通过交换机主控卡的可编程逻辑芯片向交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；通过所述交换机线卡的可编程逻辑芯片根据所述访问指令访问所述交换机线卡对应的光模块，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片；通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片将所述监测数据发送给上位机软件。可见，通过以交换机主控卡的可编程逻辑芯片为中心，形成主控卡可编程逻辑芯片到线卡可编程逻辑芯片再到光模块的访问结构，即通过总线构建一个中心多支点的星型拓扑，再由主控卡可编程逻辑芯片将监测数据上报到上位机软件，网络运维运维人员即可以通过上位机软件可以清晰直观地实时查看到所有在线光模块的工作状态，由此，利用框式交换机主控卡和线卡的多片跨背板互联的可编程逻辑芯片实现大量光模块的数据通信和运行参数监控，实现交换机内光模块的集中管理和监测，有利于定位光模块或者光纤传输链路上的故障，实现光模块工作异常提前预警，进而能够提高网络运维效率和系统的可靠性。
[0094]
在一些具体实施例中，所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片具体可以包括：
[0095]
复用器添加单元，用于向所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片上添加第一串行总线复用器；
[0096]
指令发送单元，用于控制交换机主控卡的可编程逻辑芯片，通过所述第一串行总线复用器采用时分复用方式轮询与每张所述交换机线卡的可编程逻辑芯片建立总线连接，并通过所述总线连接依次向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令。
[0097]
在一些具体实施例中，所述交换机线卡的可编程逻辑芯片具体可以包括：
[0098]
复用器添加单元，用于向所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加第二串行总线复用器；
[0099]
数据获取单元，用于利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，
通过所述第二串行总线复用器采用时分复用方式轮询与线卡对应的每个光模块建立总线连接，以获取所述光模块对应的监测数据。
[0100]
在一些具体实施例中，所述数据获取单元具体可以包括：
[0101]
连接建立单元，用于根据所述访问指令利用所述交换机线卡内配置的总线控制模块，控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片，通过所述第二串行总线复用器采用时分复用方式依次与每个光模块建立总线连接；
[0102]
监测数据获取单元，用于利用所述总线控制模块切换所述第二串行总线复用器的数据传输方向，以获取所述光模块对应的监测数据，并将所述监测数据转发给所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片。
[0103]
在一些具体实施例中，所述交换机光模块监测装置具体可以包括：
[0104]
第一接口添加单元，用于根据所述交换机线卡的数量在所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片上添加相应数量的总线主接口，并在每个所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加一个总线从接口；
[0105]
第一连接建立单元，用于基于所述交换机主控卡对应的总线主接口，以及每个所述交换机线卡对应的总线从接口，建立所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片与每张所述交换机线卡的可编程逻辑芯片的第一总线连接；
[0106]
指令发送单元，用于控制交换机主控卡的可编程逻辑芯片通过所述第一总线连接，向每张交换机线卡的可编程逻辑芯片发送访问指令；
[0107]
在一些具体实施例中，所述交换机光模块监测装置具体可以包括：
[0108]
第二接口添加单元，用于根据所述光模块的数量在所述交换机线卡的可编程逻辑芯片上添加相应数量的总线主接口，并在每个所述光模块上添加一个总线从接口；
[0109]
第二连接建立单元，用于基于所述交换机线卡对应的总线主接口，以及每个所述光模块的总线从接口，建立所述交换机线卡的可编程逻辑芯片与每个所述光模块的第二总线连接；
[0110]
访问单元，用于利用所述访问指令控制所述交换机线卡的可编程逻辑芯片通过所述第二总线连接访问所述交换机线卡对应的光模块。
[0111]
在一些具体实施例中，所述交换机线卡的可编程逻辑芯片具体可以包括：
[0112]
数据读取格式确定单元，用于获取所述光模块的类型信息，并根据所述类型信息确定对应的数据读取格式；
[0113]
访问单元，用于按照所述数据读取格式访问所述光模块。
[0114]
在一些具体实施例中，所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片具体可以包括：
[0115]
检测数据获取单元，用于通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片内包含的真双口ram的第一端口，获取所述交换机线卡的可编程逻辑芯片发送的监测数据；
[0116]
检测数据发送单元，用于通过所述交换机主控卡的可编程逻辑芯片内包含的所述真双口ram的第二端口，将所述监测数据发送给上位机软件。
[0117]
进一步的，本技术实施例还公开了一种电子设备，包括第一存储器、第一处理器、第二存储器、第二处理器。其中，第一存储器，用于保存第一计算机程序；第一处理器，用于执行所述第一计算机程序，以实现上述的应用于交换机主控卡的可编程逻辑芯片的交换机光模块监测方法；第二存储器，用于保存第二计算机程序；第二处理器，用于执行所述第二
计算机程序，以实现上述的应用于交换机线卡的可编程逻辑芯片的交换机光模块监测方法。另外，存储器作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘等，其上所存储的资源包括计算机程序及监测数据在内的数据等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
[0118]
进一步的，本技术实施例还公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现前述任一实施例公开的交换机光模块监测方法步骤。
[0119]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0120]
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0121]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0122]
以上对本发明所提供的一种交换机光模块监测方法、装置、设备及介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。