Multilayer switch hardware support for Linux

Abstract

VDSL on teknologia, joka mahdollistaa nopeat Internet-yhteydet tavallista puhelinlinjaa käyttäen. Tätä varten käyttäjä tarvitsee VDSL-modeemin ja Internet-operaattori reitittimen, johon VDSL-linjat kytketään. Reitittimen on oltava suorituskykyinen, jotta kaikki VDSL-liikenne voidaan reittittää eteenpäin. Tehokkuutta haetaan tekemällä suuri osa reitityksestä erityisillä reititinpiireillä.

Tässä diplomityössä käsitellään reititinpiirien teoriaa ja niiden hallintaa. Lisäksi vertailtiin kolmen suuren valmistajan tuotteita. Tuotteiden tarjoamat ominaisuudet vaikuttivat hyvin yhteneväisiltä. Ominaisuuksien hallinta ja toteutus olivat erilaisia. Työn tavoitteena oli löytää ohjelmistoarkkitehtuuri piirien ohjaamiseen niin, että Linux-käyttöjärjestelmän ytimen palveluja voitaisiin käyttää mahdollisimman hyödyllisesti.

Työssä havaittiin, että ohjelmistoarkkitehtuurin voi määritellä monella eri tavalla riippuen siitä, miten piiri on kytketty prosessoriin, mitä piirin ominaisuuksia halutaan käyttää ja miten arkkitehtuuria halutaan jatkossa laajentaa.

VDSL is a technology enabling very high speed Internet connection using the normal telephone line. In order to use the VDSL the user needs a VDSL-modem and the Internet operator a router with VDSL capability. The router must be able to forward all the VDSL traffic without problems. To achieve this a multilayer switch chip is used.

This thesis introduces the theory on which the multilayer switch chips are based. The manageability of chips is also studied. In addition a survey of three products from three vendors is made. The product features are quite equal, but the manageability and the implementation of features seem to be quite different. The goal of the thesis was to find out a software architecture to manage the multilayer switch chip in a way that the services provided by standard Linux kernel were used as much as possible.

It was observed that the software architecture could be defined in many ways depending on how the chip is connected to processor, what features of the chip are used, and how the architecture is extended in the future.