Hardware Re-Design fertiggestellt
Schaltungsfehler wuden behoben und das Layout für das neue Gehäuse angepasst (04.06.2025)
Förderjahr 2024 / Projekt Call #19 / ProjektID: 7324 / Projekt: open_switch_2

Für den Einsatz in Rechenzentren wurde die Switch Elektronik in ein 19 Zoll kompatibles Gehäuse verpackt

Für verschiedene Einbausituationen kann der Strom von zwei Seiten zugeführt werden. Die Erweiterbarkeit durch Module gibt Anwendern die Möglichkeit, die Hardware für andere Anwendungsfälle einzusetzen. Neben zusätzlichen Netzwerk, Audio und Video Schnittstellen sind auch Einschubmodule für Leistungsmessungen oder Steuerausgänge denkbar. Auch die Einbindung von Industriesteuerungen ist denkbar. Da ein Modul mit einer Geschwindigkeit von 12 Gbit/ssec mit den Switch kommunizieren kann, ist z.B, ein SDI Video-in oder ein Video SDI-out für das Einspeisen von unkomprimierten Video Signalen mit 4k Auflösung möglich. Der FPGA des Switch könnte die Verschlüsselung des in Hardware übernehmen, wobei durch die Flexibilität des FPGA jederzeit der Verschlüsselungstandard angepasst werden könnte. 

Auch wurde das Interface zwischen dem RaspberryPI Management board und dem FPGA von einem Secondary Memory Interface auf ein PCIe Interface umgestellt. Derzeit ist ein PCIe Endpoint Design als open source für Artix7 FPGA verfügbar. Wir hoffen dass dies zukünftig auch für Kintex7 FPGAs verfügbar sein wird. Dies würde es ermöglichen, den FPGA des Ethernet switch als Beschleuniger des RaspberryPi board über PCIe anzusprechen. Derzeit ist die Anbindung des FPGA über die Implementierung einer seriellen Schnittstelle zwischen RaspberryPi und FPGA realisiert, was die Geschwindigkeit auf 2 MBit/Sekunde begrenzt.

Das Fast Ethernet Switch Board verfügt technisch über die physikalische Möglichkeit, einen SATA M.2 Flash Speicher anzuschließen. Derzeit wird mit finanzieller Unterstützng von NLnet ein open source SATA Gateware Interface entwickelt, welches wir demnächst auf dem Ethernet Switch testen werden. Mit der Verfügbarkeit eines Filesystem wäre es dann mögllich, Log Dateien vom FPGA aus direkt mit einer Datenrate von 100MB/Sekunde für spätere Datenverkehrsanalysen abzuspeichern.

Im Mai 2025 wurde die Produkttion des Switch bei einem Produktionsdienstleister in Auftrag gegeben und und wir rechnen damit im Laufe des Juni den Switch auf Funktion testen zu können.

Gehäuse

 

Projekte wie z.B. das OpenCryptoHW können danach das Hardware Design des Fast Ethernet Switches nutzen, um Netzwerk Verkehr durch Hardware basierte Verschlüsselung sicher zu machen.   

 

 

 

Edmund Humenberger

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Open Source Aktivist seit 1992, Unternehmer und Berater

Skills:

FPGA
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