KSZ8795CLX：工业以太网开关内核功能详解

"KSZ8795CLX是一款集成的网络芯片，适用于各种工业以太网应用，如以太网/IP、Profinet、MODBUS TCP等，以及VoIP电话、机顶盒、汽车等。该芯片具备管理功能，包括非阻塞的存储转发交换结构、地址查找表、MIB计数器、端口镜像、多环回模式和快速生成树协议（RSTP）支持。此外，它还集成了四个符合IEEE 802.3/802.3u标准的以太网PHY收发器，支持节能以太网（802.1az EEE）和自动MDI/MDI-X功能。芯片内置五个MAC端口，其中一个是千兆位MAC，支持多种接口模式，并具有2KB的大数据包处理能力。" 在开关内核部分，主要涉及以下几个方面： 1. **地址查找**：KSZ8795CLX内部有一个1K大小的查找表，用于存储MAC地址及其相关数据。这个表可以学习1K个地址，但实际学习数量可能会受到工作环境和概率的影响。查找表基于哈希算法，用于区分设备并进行地址匹配。 2. **学习机制**：当接收到的数据包的源地址（SA）不在查找表中，且数据包没有错误且长度合法时，查找引擎会将新的SA、端口号和时间戳插入表中。如果表已满，最旧的条目会被删除以腾出空间。 3. **迁移**：如果发现某个站点的MAC地址移动，查找引擎会更新表中的对应记录，确保源端口信息与接收到的数据包一致。这确保了网络连接的动态适应性。 4. **老化机制**：查找引擎通过时间戳来管理表中的记录。如果记录在300秒（±75秒）内未被更新，该记录会被删除，这是一个自动老化过程，可以通过寄存器设置启用或禁用。 5. **数据包转发**：KSZ8795CLX使用特定算法进行数据包转发。转发流程包括VLAN ID、静态表和动态表的查找，生成“转发端口1”（PTF1），然后经过生成树、IGMP监听、端口镜像、端口VLAN和认证等步骤，得到最终的“转发端口2”（PTF2）。在转发过程中，认证和访问控制列表（ACL）具有高优先级，其结果可以覆盖转发决策。 KSZ8795CLX是工业以太网应用的理想选择，因为它提供了高效、灵活和可靠的网络管理功能，包括智能的地址学习、迁移、老化和数据包转发策略，同时支持多种网络标准和接口，确保了在复杂网络环境中的稳定运行。