生命不息，奋斗不止

发表于 本文字数： 1.1k 阅读时长 ≈ 1 分钟

RTL8367S自制网管交换机

RTL8367S 芯片官网介绍

RTL8367S-CG

二层管理 5+2 端口 10/100/1000M 交换机控制器

概述

RTL8367S-CG 是一款 LQFP-128 封装的高性能 5+2 端口 10/100/1000M 以太网交换机，具有低功耗集成 5 端口 Giga-PHY，支持 1000Base-T、100Base-TX 和 10Base-T传输标准。

对于特定应用，RTL8367S 支持一个额外的接口，可配置为 RGMII/MII 接口。 RTL8367S 还支持一个可配置为 SGMII/HSGMII 接口的 Ser-Des 接口。 RTL8367S集成了高速交换机系统的所有功能；包括用于数据包缓冲的 SRAM、无阻塞交换结构以及单个 CMOS 器件中的内部寄存器管理。

特点

单芯片 5+2 端口 10/100/1000M 无阻塞交换架构

嵌入式 5 端口 10/100/1000Base-T PHY

每个端口支持全双工 10/100/1000M 连接（半双工仅在 10/100M 模式下支持）

额外接口（扩展 GMAC1）支持

SGMII (1.25GHz) 接口

HSGMII (3.125GHz) 接口

额外接口（扩展GMAC2）支持

媒体独立接口 (MII)

简化的 10/100/1000M 媒体独立接口 (RGMII)

通过 IEEE 802.3x 流量控制和背压进行全双工和半双工操作

应用

5 端口 1000Base-T 路由器，带 SGMII/HSGMII 和/或 MII/RGMII

芯片官网介绍：https://www.realtek.com/Product/Index?id=3699

RTL8367S-CG_Datasheet.pdf1

原理图

外围电路

  1. 使用 USB-C 输出5V电源
  2. 使用 SY8088IAAC 实现 5V 降压 3.3V，使用RTL8367S自带电压转换输出1.1V
  3. 使用 W25Q32JVSSIQ 4MB spi norflash 存储固件
  4. 使用 5个 HR911130A 自带变压器和 LED 的单端口RJ45连接器
  5. 转出 TX/RX 串口
  6. 带 3.3V 供电拉低按钮 + 芯片重置按钮
  7. 25M 晶振时钟

3D效果图

固件

借用网件GE105Ev2的固件

https://www.netgear.com/cn/business/wired/switches/plus/gs105ev2/

网件固件.bin，大小2M。

使用烧录器（例如CH341）烧写到 spi norflash中。

修改mac地址

固件MAC地址固定为00:00:00:00:00:01，编辑固件中偏移地址 0x1FC000指定MAC地址，可以随机生成MAC

web管理截图

  1. RTL8367S-CG_Datasheet.pdf↩︎

发表于 更新于 本文字数： 1.1k 阅读时长 ≈ 1 分钟

C语言零长数组使用技巧

在标准C语言（ANSI C）中规定不能定义长度为0的数组。标准可见 ISO 9899:2011 章节 6.7.6.2

数组长度的声明表达式中，如果表达式是一个常量表达式，它的值应该大于零。

但是，有些编译器就把0长度的数组成员作为自己的非标准扩展，例如GNU C —— Arrays of Length Zero。

什么是零长数组

1
2
3
4
5
6
7
8
#include <stdio.h>

int main() {
    int buf[0];
    printf("sizeof(int[0]) = %lu", sizeof(buf));
    //      sizeof(int[0]) = 0
    return 0;
}

在程序中定义一个零长度数组，sizeof() 计算出大小为0，也就是说，零长数组是不占用内存空间的。

怎么使用零长数组

零长度数组一般不单独使用，它常常作为结构体的最后一个成员，构成一个变长结构体。

我们定义一个结构体用于接受对端发送的所有传感器数据：

1
2
3
4
5
typedef struct {
    uint8_t sensor_num;         // 传感器数量
    uint8_t single_info_size;   // 单个传感器数据size
    SENSOR_INFO_S info[0];      // 定义一个零长结构体数组，表示具体数据，数据大小 = sensor_num * sensor_info_size
} SENSOR_RSP_S;

当然我们也可以申请一个指针，指向紧挨SENSOR_RSP_S 结构体的下一个地址，比起指针，用零长数组有这样的优势：

  1. 不需要初始化，数组名直接就是所在的偏移；
  2. 不占任何空间，指针需要占用空间，空数组不占任何空间。意味着无需初始化，数组名就是后面元素的地址，直接就能当指针使用。

使用以上定义的结构体实现以下功能：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
// 对rsp地址赋值
const SENSOR_RSP_S *rsp = get_sensor_data();
size_t rsp_len = get_sensor_data_length();

// 判断长度合法性，直接使用sizeof(SENSOR_RSP_S)
if (rsp_len != sizeof(SENSOR_RSP_S) + rsp->sensor_num * rsp->single_info_size) {
    ...
}

// 遍历访问数据，数据描述和数据内容均来自rsp，理解清晰
for (size_t i = 0; i < rsp->sensor_num; i++) {
    show_sensor(rsp->info[i]);
}

发表于 更新于 本文字数： 1.2k 阅读时长 ≈ 1 分钟

正则表达式

常用表达式语法

语法 描述 用例
\ 将下一个字符标记为一个特殊字符、或一个原义字符、或一个向后引用、或一个进制转义符。 n匹配字符n。\n匹配一个换行符。连续\\匹配\，而\(匹配(
^ 匹配输入字符串的开始位置
$ 匹配输入字符串的结束位置
* 匹配前面的子表达式零次或多次。*等价于{0,} zo*能匹配z以及zoo
+ 匹配前面的子表达式一次或多次。+等价于{1,} zo+能匹配zo以及zoo，但不能匹配z
? 匹配前面的子表达式零次或一次。?等价于{0,1} password(s)?可以匹配pawwsord或passwords
{n} n是一个非负整数。必须匹配n次 fo{2}d不能匹配fo，但是能匹配foo
{n,} n是一个非负整数。至少匹配n次 go{2,}d不能匹配god，但是能匹配good和gooood
{n,m} m和n均为非负整数，其中n<=m。最少匹配n次且最多匹配m次，请注意在逗号和两个数之间不能有空格。
? 当该字符紧跟在任何一个其他限制符 *,+,?, {n}, {n,}, {n,m} 后面时，匹配模式是非贪婪的。非贪婪模式尽可能少的匹配所搜索的字符串，而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串 对于字符串oooo，o+?将匹配单个o，而o+将匹配所有o
. 匹配除\n之外的任何单个字符。要匹配包括\n在内的任何字符，请使用像(.\|\n)的模式。
(pattern) 匹配pattern并获取这一匹配。所获取的匹配可以从产生的Matches集合得到，要匹配圆括号字符，请使用\( 或 \)
x\|y 匹配x或y，也可以多个一起使用x\|y\|z (b\|f)oo能匹配boo或foo。b\|foo则匹配b或foo
[xyz] 匹配所包含的任意一个字符 [abc]{2}可以匹配aa或ac或bb等
[^xyz] 匹配未包含的任意一个字符
[a-z] 字符范围。匹配指定范围内的任意字符 [a-z]+可以匹配任意长度的小写字母字符串
\d 匹配一个数字字符。等价于[0-9]
\D 匹配一个非数字字符。等价于[^0-9]
\n 匹配一个换行符。等价于\x0a
\r 匹配一个回车符。等价于\x0d
\s 匹配一个任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于[\f\n\r\t\v]
\S 匹配一个任何非空白字符，等价于[^\f\n\r\t\v]
\t 匹配一个制表符。等价于\x09
\w 匹配一个包括下划线的任何单词字符。等价于[A-Za-z0-9_]
\W 匹配任何非单词字符。等价于[^A-Za-z0-9_]
\un 匹配Unicode字符，其中n是一个用四个十六进制数字表示的Unicode字符 \u00A9匹配版权符号©，[\u4e00-\u9fa5]匹配中文字符

发表于 更新于 本文字数： 1.6k 阅读时长 ≈ 1 分钟

家庭网络拓扑及IPTV单线复用方案

搬新家快接近一年了，家里网络布局经过多轮设备更替和演进，总算稳定下来。主要介绍下当前网络的拓扑结构，以及如何利用弱电箱到客厅的一根网线，实现既可以上网，又可以看 IPTV。

家庭网络拓扑介绍

需求分析

  1. 网络套餐为千兆，为保证 WIFI 信号质量不成为带宽的约束，且确保智能家居的接入稳定，需每个房间放置无线接入点；
  2. 家庭接入设备量大，存在更多网络需求，需软路由进行拨号、DHCP、DNS等功能；
  3. 弱点箱到客厅仅预埋一根网线，需支持上网和IPTV两个功能；
  4. 尽可能利用当前预埋线，不另走明线破坏装修。

实现方案

整体网络拓扑大致由 光猫 —— 路由 —— 二层交换机 —— AP —— 接入设备 组成，呈现 树状结构，避免网络环路导致的网络风暴。

特点如下：

  1. 光猫 Internet 网口修改为桥接，仅作光电调制解调（modem）功能；
  2. 软路由和光猫同放弱电箱，软路由作为家庭网络中枢，实现以下功能：
    • 拨号上网，且多播实现宽带叠加；
    • 网关，同时存在一般网关和科学上网网关；
    • DNS 服务，实现去广告和加速功能；
    • DHCP 服务，根据设备 mac 分配分配上述功能，且带IPv6；
  3. 增配网管型交换机实现 VLAN 划分，分离 IPTV 线路，同时增加网口供更多设备使用；
  4. 多台无线路由器组Mesh，保证全屋 WIFI 覆盖，取消 DHCP 服务，当作 AP(Access Point) 使用；
  5. 搭建服务器，提供 NAS 存储服务供家庭数据存储，提供虚拟机服务供开发。

利用 VLAN 实现单线复用接入 IPTV

因为 IPTV 的特殊性，最佳是光猫 IPTV 接口走单独网线直达机顶盒，避免和家庭网络的 Internet 存在冲突。 实际上因为弱电箱到客厅预埋线仅一根，必须实现单线复用，且做好区分，才能保证两者独立工作正常，解决方案就是 划分 VLAN。

VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。 每个VLAN是一个广播域，VLAN内的主机间可以直接通信，而VLAN间则不能直接互通。这样，广播报文就被限制在一个VLAN内。

具体流程如下：

1. 光猫 IPTV 端口带上 VLAN 标签(tag)

我的目标是让 IPTV 端口出来的数据全部带上 VLAN 标签接入局域网，进而也因为 tag 标签避免对其他设备影响。 光猫一般用户是无权配置 VLAN 的，因此找宽带供应商工程师拿到光猫超级管理员账号（telecomadmin）和密码。在 网络 —— 网络设置 —— VLAN绑定 中新增配置，指定 iTV 端口的 3_OTHER_B_VID_43( WAN 侧服务名)绑定用户侧 VLAN，VLAN ID 我改为43。

配置过后，光猫 IPTV 出来的原始数据都会带上 VLAN 43 tag 的标签，也会接受相同 tag 的数据帧，并在内部去除 tag。 将光猫 IPTV 端口接入到软路由中，这样弱电箱到客厅单根网线上，就同时有 正常Internet + IPTV(tag) 两种数据。

2. 网管交换机指定端口解 VLAN 标签(untag)

接下来目标是客厅的交换机指定端口解 VLAN 标签，让 IPTV 数据走该端口，其他数据摒弃。

交换机物理上1口是接入单线复用，4口上连接机顶盒。进入交换机后台，创建一个名为 IPTV 的 VLAN 配置，VLAN ID 为43：

  • 4口选择“不带标签”，这样4口发出的数据帧是具有标签的将会去除标签，进来的数据将会在交换机内部加上标签；
  • 1口选择“带标签”，交换机中属于该 VLAN 的数据发出1口时会带上标签，其他正常数据也会流转;
  • 其他端口选择“非成员”，相当于不敢感知 VLAN 数据。

同时配置 VLAN PVID，让4口仅接受来自机顶盒未打标签的数据帧，当未打标签的数据进入交换机时，将会以 PVID(43) 打上标签，避免机顶盒可能发出 VLAN 数据对链路的影响。

如上两步配置，实现基于 VLAN 的单线复用。

0%