專利名稱：以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)交換方法，尤其涉及以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度的方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前以太網(wǎng)交換技術(shù)主要有直通方式和存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。
直通方式的以太網(wǎng)交換技術(shù)可以通過在各以太網(wǎng)端口間的矩陣交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)矩陣交換機(jī)在輸入端口檢測到一個數(shù)據(jù)包時，所述矩陣交換機(jī)檢查該數(shù)據(jù)包的包頭，獲取數(shù)據(jù)包的目的地址，通過矩陣交換機(jī)內(nèi)部的動態(tài)查找表將目的地址轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出端口，并且把數(shù)據(jù)包直通地發(fā)送到相應(yīng)的端口，實(shí)現(xiàn)交換功能。
由于不存儲數(shù)據(jù)包，直通方式的延遲非常小、交換速度非常快。但它的缺點(diǎn)是因?yàn)閿?shù)據(jù)包的內(nèi)容并沒有被交換機(jī)保存下來，所以無法檢查所傳送的數(shù)據(jù)包是否有錯誤，不能提供錯誤檢測能力；由于沒有緩存，不能協(xié)調(diào)高速端口與低速端口，因此不能將具有不同速率的輸入/輸出端口直接接通，而且該方法也不適用于多端口的以太網(wǎng)交換。
存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式是目前應(yīng)用最為廣泛的方式，存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式又可以根據(jù)緩存空間的占用方式區(qū)分為中央共享緩存和獨(dú)立緩存，以中央共享緩存的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包交換方式為例，其具體的處理流程如下當(dāng)數(shù)據(jù)包通過以太網(wǎng)口進(jìn)入交換機(jī)后，以太網(wǎng)接收控制器和接收處理邏輯單元沒有緩存，它們按線速對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理并傳送給中央緩存單元。接收處理邏輯執(zhí)行所有轉(zhuǎn)發(fā)命令，也就是說，接收處理邏輯決定了每個進(jìn)入的包將被送往哪個輸出端口，所述接收處理邏輯還包括了第二層轉(zhuǎn)發(fā)，第三層路由和其它功能。接收處理邏輯通知中央緩存單元這些數(shù)據(jù)包的目的端口。
中央緩存單元對數(shù)據(jù)包進(jìn)行緩存和發(fā)送調(diào)度時，中央緩存單元按線速把數(shù)據(jù)包發(fā)送給每個輸出端口。對于那些被發(fā)送給多個端口的包(組播，廣播，或DLF包)，輸入邏輯只發(fā)送一個數(shù)據(jù)包給中央緩存單元，但是指明多個目的端口。中央緩存單元將包分別送往各個輸出端口。
在以太網(wǎng)交換機(jī)共享存儲的交換中，通?？梢圆捎靡陨习粨Q的交換方式。這種方式應(yīng)用在低端口數(shù)、低帶寬要求的交換尚可，但在處理千兆速率甚至萬兆速率的多端口交換上就會出現(xiàn)問題首先，在高傳輸速率的情況下，存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式需要極大的緩存開銷，這將加大系統(tǒng)的成本；其次，存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時的延時長，特別是采用共享存儲包交換方式時，由于數(shù)據(jù)包的長度各不相同，在傳輸和處理各個數(shù)據(jù)包時就會產(chǎn)生各不相同的延時，從而出現(xiàn)時延抖動。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的高速率傳輸時存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式緩存開銷大、基于包的隊(duì)列調(diào)度時產(chǎn)生時延抖動的問題，本發(fā)明提出一種能夠以較小的系統(tǒng)緩存開銷實(shí)現(xiàn)高速傳輸?shù)摹⒒诠潭ㄩL度的信元的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度方法和以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置。
本發(fā)明提供的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度方法，包括從輸入端口接收數(shù)據(jù)包；由信元切割單元將所述數(shù)據(jù)包分割成一定長度的信元，其中，每個信元具有標(biāo)簽，該標(biāo)簽表示所述信元的數(shù)據(jù)信息，所述信元存儲在中央緩存單元中；通過端口及隊(duì)列調(diào)度單元在不同的輸出端口間采用等時隙輪詢調(diào)度，每隔一個時間間隔，輸出端口輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)，在同一輸出端口的不同隊(duì)列之間進(jìn)行調(diào)度；在輸出端口獲得調(diào)度權(quán)后，從該輸出端口所共享的中央緩存單元中讀取信元，通過數(shù)據(jù)包重組單元對信元進(jìn)行重組，將重組后的信元數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路上。
進(jìn)一步地，在同一輸出端口的不同隊(duì)列間使用嚴(yán)格優(yōu)先級算法、輪轉(zhuǎn)算法或帶權(quán)重的輪轉(zhuǎn)算法進(jìn)行調(diào)度。
當(dāng)從輸入端口接收數(shù)據(jù)包后，從輸入端口接收的數(shù)據(jù)包通過查表轉(zhuǎn)發(fā)邏輯單元在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包的要發(fā)送的輸出端口；從輸入端口接收的數(shù)據(jù)包通過包過濾邏輯單元在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包是否該丟棄和服務(wù)等級；信元切割單元剝離所述包頭標(biāo)記，并且根據(jù)所述標(biāo)記分割信元。
通過隊(duì)列地址控制及堆棧單元將來自輸入端口的數(shù)據(jù)包排列隊(duì)列，將來自各輸入端口隊(duì)列的信元與中央緩存單元的一部分區(qū)域映射。
信元的數(shù)據(jù)信息包括信元的有效字節(jié)數(shù)、包頭包尾屬性以及源端口信息。
將來自輸入端口數(shù)據(jù)包按照輸出端口、COS分類和單播/組播分別排列隊(duì)列。
以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度方法還包括當(dāng)從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包數(shù)大于設(shè)定值時，中央緩存單元會通知輸入端口的控制器發(fā)送流量控制幀，當(dāng)輸入端口的數(shù)據(jù)包數(shù)小于設(shè)定值時，輸入端口退出流量控制狀態(tài)。
當(dāng)從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包數(shù)大于設(shè)定值時，從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包被丟棄。
本發(fā)明提供的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度的裝置，包括輸入端口和輸出端口，還包括信元切割單元，用于將從輸入端口接收的數(shù)據(jù)包分割成一定長度的信元；中央緩存單元，用于存儲信元切割單元所分割的信元；隊(duì)列地址控制及堆棧單元，用于將輸入端口分類隊(duì)列；端口及隊(duì)列調(diào)度單元，用于在不同的輸出端口間采用等時隙輪詢調(diào)度，以使每隔一個時間間隔，輸出端口輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)，在同一輸出端口的不同隊(duì)列之間側(cè)采用輪轉(zhuǎn)或加權(quán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度；數(shù)據(jù)包重組單元，用于對輸出端口從所共享的中央緩存單元中讀取的信元進(jìn)行打包。
本發(fā)明提供的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置還包括查表轉(zhuǎn)發(fā)邏輯單元，用于在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包的要發(fā)送的輸出端口；包過濾邏輯單元，在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包是否該丟棄。
本發(fā)明提供的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置還包括隊(duì)列地址控制及堆棧單元，用于將輸入端口排列隊(duì)列，并將來自各輸入端口隊(duì)列的信元與中央緩存單元的一部分區(qū)域映射。其中，隊(duì)列地址控制及堆棧單元將輸入端口按照輸出端口、COS分類和單播/組播排列隊(duì)列。
采用本發(fā)明所提供的方法和裝置，在有限的中央緩存容量的情況下，利用信元交換的方法，配合端口間等時隙調(diào)度算法，中央緩存更有效地對存儲信元的中央緩存池中的地址進(jìn)行更新和釋放，從而減小了網(wǎng)絡(luò)交換時的緩存開銷。
由于處理數(shù)據(jù)的單元為固定長度的信元。對于不同長度的以太網(wǎng)包，可以在交換前劃分成信元，在輸出端重組后再發(fā)送到鏈路上去。運(yùn)用基于固定長度的信元排隊(duì)和調(diào)度算法，利用信元輸出時間固定的特性，減小了時延抖動。
另外，通過隊(duì)列地址控制及堆棧單元實(shí)現(xiàn)了根據(jù)輸出端口、單播/組播、COS的隊(duì)列分類功能，可以支持?jǐn)?shù)百個虛擬隊(duì)列同時存在。時隙調(diào)度與傳統(tǒng)調(diào)度相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了包交換的低時延抖動和針對不同服務(wù)等級的靈活調(diào)度。


圖1是本發(fā)明所述的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度方法的實(shí)施例流程圖。
圖2是本發(fā)明所述的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的信元結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明所述的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明提供的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度方法，首先，在步驟10，對輸入端口的流量進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控結(jié)果確定對數(shù)據(jù)包的操作，例如，接收數(shù)據(jù)包或丟棄數(shù)據(jù)包。
當(dāng)從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包數(shù)大于設(shè)定值時，在步驟80，在中央緩存單元會通知輸入端口的控制器發(fā)送流量控制幀，并且，在步驟90，丟棄輸入的數(shù)據(jù)包。
當(dāng)從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包數(shù)小于設(shè)定值時，在步驟20，從輸入端口接收數(shù)據(jù)包，所述輸入端口可以是12個千兆端口和PCI口以及萬兆端口。通過隊(duì)列地址控制及堆棧單元將來自輸入端口的數(shù)據(jù)包排列隊(duì)列，在本實(shí)施例中每個輸入端口按輸出端口、COS分類和單播/多播排列隊(duì)列。在中央緩存單元內(nèi)共有隊(duì)列數(shù)13×8(13個千兆端口和PCI端口每個8個COS隊(duì)列)+13(萬兆端口根據(jù)入端口隊(duì)列)+13(13個千兆端口和PCI端口多播或廣播隊(duì)列)，總計130個隊(duì)列。
在步驟30，所述數(shù)據(jù)包通過查表轉(zhuǎn)發(fā)單元和包過濾單元后在每個包的包頭部分加上標(biāo)記，以表明該包是否丟棄、將發(fā)送到哪個端口、以及如果發(fā)送到CPU接口同時表明發(fā)送到CPU接口的原因以及數(shù)據(jù)包的服務(wù)類型。
在本實(shí)施例中，上述數(shù)據(jù)包所附加的標(biāo)記為3-7個字節(jié)，其中發(fā)送到CPU端口的數(shù)據(jù)包加7個字節(jié)的標(biāo)記，發(fā)送到其它端口的數(shù)據(jù)包加3個字節(jié)的標(biāo)記，即DESTINATION_PORT[13:0]表明數(shù)據(jù)包要去的端口；其中，DESTINATION_PORT[11:0]分別對應(yīng)GE1-GE12(千兆端口1到千兆端口12)，DESTINATION_PORT[12]為10GE端口，DESTINATION_PORT[13]為CPU端口。
DROP表明當(dāng)前包是否要丟棄。
COS[2:0]表明數(shù)據(jù)包優(yōu)先級信息。另外，傳送到CPU端口的數(shù)據(jù)包具有以下的信息16位rx_reason[15:0]表明該數(shù)據(jù)包發(fā)送到CPU處理的原因；4位rx_port[3:0]表明該包來源的端口號；3位rx_cpu_cos[2:0]表明該包的COS等級；1位rx_untagged表明該包是否需要打標(biāo)記。
在步驟40，信元切割單元首先剝離這些標(biāo)記信息，即對標(biāo)記信息進(jìn)行讀取后去掉所述標(biāo)記信息，然后根據(jù)所述標(biāo)記信息將這些包切割成長度為34字節(jié)的信元(每個信元攜帶2個字節(jié)的標(biāo)簽，表明有效字節(jié)數(shù)和包頭包尾以及源端口信息)。
在步驟45，通過隊(duì)列地址控制及堆棧單元將來自各輸入端口隊(duì)列的信元與中央緩存單元的一部分區(qū)域映射。其中，通過隊(duì)列地址控制及堆棧單元將輸入端口分類隊(duì)列，所有輸入端口的隊(duì)列共享中央緩存單元。在本實(shí)施例中，采用的12K×288Bits的RAM為中央緩存單元，總共可以放12K個信元，如果在平均劃分空間的情況下，130個隊(duì)列每個隊(duì)列可以平均緩存92個信元(64-1522個字節(jié)分別占用2-45個信元，因此每個隊(duì)列可以緩存2個最長包)。
然后，在步驟50，信元被存儲在中央緩存單元中。優(yōu)選地，所述中央緩存單元具有與信元相匹配的位寬，在本實(shí)施例中，中央緩存單元具有288比特的位寬。
在步驟55，通過端口及隊(duì)列調(diào)度單元在不同的輸出端口間采用等時隙輪詢調(diào)度，每隔一個時間間隔，輸出端口輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)。在本實(shí)施例中，每34個系統(tǒng)時鐘各輸出端口輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)，得到調(diào)度權(quán)的輸出端口依據(jù)輸入端口、COS等排隊(duì)的隊(duì)列中數(shù)據(jù)包和信元的數(shù)量、優(yōu)先級高低或輸出端口的狀態(tài)決定輸出端口的隊(duì)列間的調(diào)度策略。關(guān)于輸出端口的隊(duì)列間的調(diào)度，優(yōu)選地，使用三種傳統(tǒng)調(diào)度算法嚴(yán)格優(yōu)先級算法、輪轉(zhuǎn)算法、帶權(quán)重的輪轉(zhuǎn)算法。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，其他適合的調(diào)度算法也適合與本發(fā)明的等時隙輪詢調(diào)度算法結(jié)合。
在步驟60，在輸出端口確定對其中一個隊(duì)列進(jìn)行發(fā)送后，該輸出端口向中央緩存單元發(fā)讀信元指令，以便從中央處理單元的相應(yīng)存儲區(qū)域中讀取信元。在步驟70，數(shù)據(jù)包重組單元對所讀取的信元進(jìn)行重組，將重組后的信元數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路上。
圖2是本發(fā)明所述的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明提供的以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置，包括輸入端口110、輸出端口150、信元分割單元120、中央緩存單元130、數(shù)據(jù)包重組單元140、端口及隊(duì)列調(diào)度單元160。優(yōu)選地，所述裝置還可以包括隊(duì)列地址控制及堆棧單元105、查表轉(zhuǎn)發(fā)邏輯單元115、包過濾邏輯單元116。
以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置中的隊(duì)列地址控制及堆棧單元105，用于將輸入端口110的數(shù)據(jù)分類隊(duì)列。其中，隊(duì)列數(shù)為COS*PNUM+PNUM個隊(duì)列，其中COS為優(yōu)先級個數(shù)，PNUM為系統(tǒng)的端口數(shù)。然后對中央緩存單元130的地址空間進(jìn)行分配，例如，平均或動態(tài)劃分中央緩存單元130的空間。優(yōu)選地，進(jìn)一步區(qū)分單播隊(duì)列和組播隊(duì)列。
輸入端口110和輸出端口150，所述輸入端口110和輸出端口150是多個千兆端口、PCI端口和萬兆端口，均與外界鏈路相連接。其中，所述輸入端口110用于接收外來的數(shù)據(jù)包，并且，優(yōu)選地，輸入端口包括對所輸入數(shù)據(jù)包計數(shù)的計數(shù)單元(未圖示)，用以對輸入得數(shù)據(jù)包進(jìn)行流量控制。
所述輸出端口150用于通過其中的控制器向中央緩存單元130發(fā)讀信元指令，以將中央緩存單元130中的信元讀入到數(shù)據(jù)包重組單元140。
優(yōu)選地，以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置還包括查表轉(zhuǎn)發(fā)邏輯單元115和包過濾邏輯單元116。利用以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置中的查表轉(zhuǎn)發(fā)邏輯單元115在每個從輸入端口110接收到的數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包的要發(fā)送的輸出端口。還可以利用以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置中的包過濾邏輯單元116在每個從輸入端口接收到的數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包是否丟棄和服務(wù)等級。
所述信元切割單元120用于將從輸入端口110接收數(shù)據(jù)包分割成一定長度的信元。在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，信元切割單元120首先剝離上述標(biāo)記信息，即對標(biāo)記信息進(jìn)行讀取后去掉所述標(biāo)記信息，然后根據(jù)所述標(biāo)記信息將這些包切割成長度為34字節(jié)的信元。
中央緩存單元130，用于存儲信元切割單元120所分割的信元；在本實(shí)施例中，中央緩存單元130采用288位寬的緩存SRAM，可替換地，也可以采用DRAM、SDRAM等存儲器作為中央緩存單元。分割后的信元存儲在所述中央緩存單元130中，34個字節(jié)信元變換后為272位寬，剩余的16位為信元的包頭標(biāo)識。
圖3顯示了本發(fā)明所述實(shí)施例的信元結(jié)構(gòu)CI[1:0]10B包負(fù)荷部分；11B包尾部分；01B包頭部分。
BE[5:0]包尾信元的有效字節(jié)數(shù)。例如BE[5:0]＝100000B表示有32個有效字節(jié)。
SP[3:0]表明數(shù)據(jù)包的來源端口號，例如SP[3:0]＝0001B表示1號千兆端口。
COS[2:0]表明COS等級。
CEL[271:0]信元的有效字節(jié)一共272位也即34個字節(jié)。
以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置還包括數(shù)據(jù)包重組單元140，用于對輸出端口150從所共享的中央緩存單元130中讀取的信元進(jìn)行重組，將調(diào)度出來的信元重新拼裝打包。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)包重組單元140在對信元進(jìn)行重組的同時還可以對重組后的信元數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，丟棄錯包并進(jìn)行丟包計數(shù)統(tǒng)計。
以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置還包括端口及隊(duì)列調(diào)度單元160，用于在不同的輸出端口150間采用等時隙輪詢調(diào)度，以使每隔一個時間間隔，輸出端口150輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)。獲得調(diào)度權(quán)的輸出端口150在不同隊(duì)列間再依據(jù)輪轉(zhuǎn)或加權(quán)輪轉(zhuǎn)等算法進(jìn)行調(diào)度，然后輸出端口向中央緩存單元130中發(fā)出讀信元指令，以使數(shù)據(jù)包重組單元140對信元進(jìn)行重組，進(jìn)一步將信元從中央緩存單元130發(fā)送到對應(yīng)的輸出端口150。而且，等時隙調(diào)度算法與嚴(yán)格優(yōu)先級算法、輪轉(zhuǎn)算法、帶權(quán)重的輪轉(zhuǎn)算法等調(diào)度算法相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包交換的低時延抖動和針對不同服務(wù)等級的調(diào)度。
需要指出，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于上述實(shí)施例，任何其他形式的修改，只要不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度的方法，其特征在于，包括A.從輸入端口接收數(shù)據(jù)包，通過隊(duì)列地址控制及堆棧單元將輸入端口接收的數(shù)據(jù)包排列隊(duì)列；B.由信元切割單元將所述數(shù)據(jù)包分割成固定長度的信元，其中，每個信元具有標(biāo)簽，該標(biāo)簽表示所述信元的數(shù)據(jù)信息；C.將所述信元存儲在中央緩存單元中；D.通過端口及隊(duì)列調(diào)度單元在不同的輸出端口間采用等時隙輪詢調(diào)度，每隔一個時間間隔，輸出端口輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)，并且在同一輸出端口的不同隊(duì)列之間進(jìn)行調(diào)度；E.在輸出端口確定對其中一個隊(duì)列進(jìn)行發(fā)送后，該輸出端口向中央緩存單元發(fā)讀信元指令；F.通過數(shù)據(jù)包重組單元對所讀取的信元進(jìn)行重組，將重組后的信元數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟D，在同一輸出端口的不同隊(duì)列之間使用嚴(yán)格優(yōu)先級算法、輪轉(zhuǎn)算法或帶權(quán)重的輪轉(zhuǎn)算法進(jìn)行調(diào)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟B和C之間，通過隊(duì)列地址控制及堆棧單元將來自各輸入端口隊(duì)列的信元與中央緩存單元的一部分區(qū)域映射。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟A，所述排列隊(duì)列按照輸出端口、COS分類和單播/組播進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在步驟A和B之間，通過查表轉(zhuǎn)發(fā)邏輯單元在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包要發(fā)送的輸出端口；通過包過濾邏輯單元在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包是否該丟棄和服務(wù)等級；信元切割單元剝離所述包頭標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信元的數(shù)據(jù)信息包括信元的有效字節(jié)數(shù)、包頭包尾屬性以及源端口信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟A之前，當(dāng)從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包數(shù)大于設(shè)定值時，中央緩存單元會通知輸入端口的控制器發(fā)送流量控制幀，當(dāng)輸入端口的數(shù)據(jù)包數(shù)小于設(shè)定值時，輸入端口接收數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包數(shù)大于設(shè)定值時，從輸入端口輸入的數(shù)據(jù)包被丟棄。
9.一種以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度的裝置，包括輸入端口和輸出端口，其特征在于，所述裝置還包括信元切割單元，用于將從輸入端口接收的數(shù)據(jù)包分割成一定長度的信元；中央緩存單元，用于存儲信元切割單元所分割的信元；端口及隊(duì)列調(diào)度單元，用于在不同的輸出端口間采用等時隙輪詢調(diào)度，以使每隔一個時間間隔，輸出端口輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)，并且在同一輸出端口的不同隊(duì)列之間進(jìn)行調(diào)度；數(shù)據(jù)包重組單元，用于對輸出端口從所共享的中央緩存單元中讀取的信元進(jìn)行重組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括查表轉(zhuǎn)發(fā)邏輯單元，用于在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包的要發(fā)送的輸出端口；包過濾邏輯單元，用于在每個數(shù)據(jù)包的包頭部分加標(biāo)記，以表示該數(shù)據(jù)包是否丟棄和服務(wù)等級。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括隊(duì)列地址控制及堆棧單元，用于將來自輸入端口的數(shù)據(jù)包排列隊(duì)列，并將來自各輸入端口隊(duì)列的信元與中央緩存單元的一部分區(qū)域映射。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述隊(duì)列地址控制及堆棧單元將輸入端口按照輸出端口、COS分類和單播/組播排列隊(duì)列。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述端口及隊(duì)列調(diào)度單元在同一輸出端口的不同隊(duì)列之間采用嚴(yán)格優(yōu)先級算法、輪轉(zhuǎn)算法或帶權(quán)重的輪轉(zhuǎn)算法進(jìn)行調(diào)度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度方法，該方法包括從輸入端口接收數(shù)據(jù)包；由信元切割單元將所述數(shù)據(jù)包分割成一定長度的信元，將所述信元存儲在中央緩存單元中；通過端口及隊(duì)列調(diào)度單元在不同的輸出端口間采用等時隙輪詢調(diào)度，每隔一個時間間隔，輸出端口輪轉(zhuǎn)一次調(diào)度權(quán)；在同一輸出端口中的不同隊(duì)列間采用輪詢或加權(quán)輪詢調(diào)度；在輸出端口獲得調(diào)度權(quán)后，從該輸出端口所共享的中央緩存單元中讀取信元，數(shù)據(jù)包重組單元對信元進(jìn)行重組，將重組后的信元數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路上。本發(fā)明還提供一種以太網(wǎng)交換緩存及調(diào)度裝置，該裝置包括輸入端口和輸出端口，還包括信元切割單元、中央緩存單元、隊(duì)列地址控制及堆棧單元、端口及隊(duì)列調(diào)度單元以及數(shù)據(jù)包重組單元。
文檔編號H04L12/56GK1972239SQ20051012388
公開日2007年5月30日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者范其蓬 申請人:武漢烽火網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司