Entwurf eines Managed Switches der Unternehmensklasse
Projekt in Kürze: Wir haben für einen führenden Telekommunikationsausrüster einen fortschrittlichen L2/L3-Managed-Switch auf Basis des SparХ-5-SoC von Microchip entwickelt. Das modulare Design bietet eine flexible Konfiguration, und das gesamte System läuft mit vollständig passiver Kühlung und robusten Aluminiumkühlkörpern. Es wurde durch thermische Modellierung optimiert, was es zuverlässig und energieeffizient macht.
Kunde & Herausforderung
Ein führender Anbieter von Telekommunikationsgeräten für das Unternehmenssegment beabsichtigte, seine Produktlinie von Geräten zu erweitern, um der wachsenden Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits- und zuverlässigen Netzwerken gerecht zu werden. Das Unternehmen wandte sich an Promwad, um eine neue Generation von verwaltbaren L2/L3-Switches zu entwickeln, die hohe Leistung, Flexibilität und einfache Integration in die bestehende Infrastruktur bieten sollten.
Lösung
1. Hardware-Design
Die Hardware-Plattform des L2/L3 Managed Switches basiert auf Komponenten von Microchip:
- SparХ-5 SoC;
- PHY-Chips für 1G/100M-Ethernet-Ports;
- PoE-Сontroller.
Das Gerät unterstützt zwei Stromversorgungseingänge, wobei die Software beide überwacht. Wenn beide Eingänge ausfallen, kann die Software ein SNMP Dying Gasp-Paket an einen bestimmten Netzwerk-Host senden.
Architekturdiagramm eines verwalteten L2/L3-Switches
Der Switch hat einen modularen Aufbau. RJ-45 1G/100M-Karten sind in mehreren Optionen erhältlich:
- 4 oder 8 Ports;
- mit oder ohne Unterstützung von Power over Ethernet (PoE).
Die Hauptplatine unterstützt die Installation von 1 oder 2 RJ-45-Karten. Das aktuelle Design unterstützt die PoE-Funktionalität nur auf einer einzigen Karte. Es kann jedoch modifiziert werden.
Die Spannungsversorgung reicht von 10 bis 60 V ohne PoE (PoE erfordert 50-57 V). Alle internen Komponenten sind von der externen Stromversorgung galvanisch getrennt.
2. Software-Entwicklung
Die Gerätesoftware basiert auf der Microchip IStaX-Switch-Anwendung, die viele Funktionen eines L2/L3-Switches implementiert und die Konfiguration über eine CLI- oder Web-Schnittstelle ermöglicht. Um eine benutzerdefinierte Hardwarekonfiguration während der Entwicklung zu unterstützen, haben wir einige Teile der IStaX-Anwendung und -Software geändert, wie z. B. das Linux-Betriebssystem und den Bootloader.
3. Industrielles und mechanisches Design
Der Switch ist in einem robusten Stahlgehäuse mit Kühlkörpern aus Aluminiumlegierung untergebracht und kann auf einer DIN-Schiene montiert werden.
Wir haben eine thermische Simulation des Geräts durchgeführt, um überhitzende Komponenten zu finden und diese Probleme vor Beginn der Fertigung zu lösen.
Thermische Simulation des Gerätebetriebs, die die Temperaturverteilung auf Komponenten und in der Umgebung zeigt
Die thermische Simulation hilft uns, heiße Komponenten auf den Leiterplatten in der Entwurfsphase zu finden. Dann können wir die Position der Komponente, die Leiterplatte oder das Wärmeleitpad ändern oder eine andere Lösung wählen, um die Temperatur der kritischen Komponenten zu senken.
Visualisierung des Luftstroms um das Gerät, der unsere Berechnungen und den effizienten Wärmeaustausch bestätigt: Die Luft wird an den Heizkörpern erwärmt
Das Kühlsystem des Schalters ist vollständig passiv. Der gesamte Wärmeaustausch erfolgt über zwei Heizkörper auf beiden Seiten des Geräts.
Geschäftlicher Wert
Unser Kunde fügte seiner Produktlinie eine Lösung hinzu, die von den Endnutzern je nach Bedarf angepasst und individuell gestaltet werden kann. Das passive Kühlsystem bietet Zuverlässigkeit bei minimalem Wartungsaufwand und senkt so die Betriebskosten für die Endnutzer.
Durch die Einführung einer solchen Lösung auf dem Markt wird unser Kunde seine Position als Branchenführer behaupten.
Mehr von dem, was wir für Switches tun
- Kundenspezifische stapelbare Switches: Nutzen Sie unser Know-how in der Entwicklung von Microchip SDK-basierten Switches (WebStaX, SMBStaX, IStaX).
