网络处理器单元和用于网络处理器单元的方法技术

技术编号:16079603 阅读:66 留言:0更新日期:2017-08-25 15:19
一种用于处理网络中的分组的网络处理器单元(10)及其方法,该网络处理器(10)包括:通信接口(14),被配置成接收和传送分组;至少一个处理装置(16),用于处理分组或其部分;嵌入式交换机(12),被配置成在通信接口(14)和处理装置(16)之间交换分组;以及其中,嵌入式交换机(12)被配置成分析接收的分组并确定该分组是否应被丢弃;如果分组不应被丢弃,则该交换机被配置成存储所接收的分组,发送该分组的第一部分给处理装置(16)以便对其进行处理,从处理装置(16)接收经处理的该分组的第一部分并传送所述经处理的该分组的第一部分。

【技术实现步骤摘要】
网络处理器单元和用于网络处理器单元的方法本申请是申请号为200980119421.3(国际申请号为PCT/EP2009/056592)、国际申请日为2009年5月29日、专利技术名称为“网络处理器单元和用于网络处理器单元的方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于处理网络中的分组的方法和网络处理器单元,并且特别涉及具有嵌入式分组交换机的方法和网络处理器单元。
技术介绍
网络处理器可以被用作单芯片交换机/路由器或用在模块化交换机/路由器中的入或出线路卡上。许多现有技术的网络处理器包括用在网络处理器的不同模块之间的若干中间缓冲器,导致网络处理器具有比所需更多的缓冲器空间。此外,若干中间缓冲器可能导致处理期间的等待时间。图1示意性示出了具有若干中间缓冲器的现有技术的网络处理器1。如所示出的,网络处理器1包括业务管理器(trafficmanager)2、接口3、具有队列和调度器的缓冲器4a,4b,4c、处理装置5、以及可选的外部存储器6a,6b,参照图1。从接口3接收的分组数据在输入缓冲器4a中缓冲、通过处理装置5处理、在中间缓冲器4b中缓冲,之后被写入业务管理器2的缓冲器。从业务管理器2,分组数据经由输出缓冲器4c在接口3上被调度和传送。由于不同系统之间的需求变化,导致分组处理的理想次序变化。例如,离开业务管理器的全部或部分业务在传送之前可能需要附加的穿过处理装置,如通过环回路径7所示的。在其它情况下,可能需要两次穿过业务管理器。现有技术的网络处理器1的缺陷是需要比所需更大的大缓冲器尺寸。例如,如果突发的分组数据穿过图1的网络处理器1,则它首先存储在输入缓冲器4a中,之后在中间缓冲器4b中最后在输出缓冲器4c中。这意味着每一个缓冲器(输入缓冲器、中间缓冲器以及输出缓冲器)必须提供用于常规量的分组数据以及用于突发大小的缓冲空间。现有技术的网络处理器的另一缺陷是穿过网络处理器的分组顺序流。如图1所示,首先,分组在接口上被接收;第二,它们在输入缓冲器中被缓冲;第三,它们被处理装置处理;第四,它们在中间缓冲器中被缓冲;第五,它们被写入业务管理器的缓冲器;以及第六,它们在输出缓冲器中被缓冲;以及第七,它们在接口上被传送。Su等人的US2005/0169259公开了一种分组交换单元,包括端口、分组交换控制单元、微处理器数据传输接口、微处理器、以及分组缓冲器。分组缓冲器包括分组区、索引缓冲器以及传输队列电路。分组交换控制单元和微处理器数据传输接口两者都可以分别从/向端口和微处理器传输分组。Su等人的分组交换单元的缺陷在于,它也需要大的缓冲空间,原因是端口具有存储和转发功能意味着在将分组移入分组缓冲器之前通过端口存储。Langner的US2007/0230475公开了一种基于交换机的网络处理器,包括输入接口、输出接口、处理部件、以及具有双向端口的交换机。网络处理器将信息与通过输入接口接收的分组关联,并且该信息基于交换机的交换操作串行次序通过多个处理部件顺序地处理。该网络处理器可被看作在各处理部件的输入和输出之间根据应用提供可选择的互连。对于特定应用,分组将因此仅流到所需的以及处于恰当次序的特定处理部件。处理部件的次序通过交换机的配置和处理部件的配置来获得。Langner的网络处理器的缺陷是:针对给定应用(如安全交易服务器应用、安全套接字层(SSL)VPN防火墙应用或安全因特网协议(IPSEC)VPN防火墙应用)的分组交换的预定串行次序。在针对特别应用进行配置之后,所有的分组将具有相同的串行处理次序,并因此将采用相同的路径穿过网络处理器。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷和缺点。更特别地,本专利技术的目的是使网络处理器中的缓冲器尺寸最小,并为分组提供灵活的路径穿过网络处理器以便适应不同的系统需求。上述目的尤其利用按照独立权利要求的方法和网络处理器单元来完成。本专利技术另外的实施例在从属权利要求中详细说明。附图说明本专利技术的实施例将参考以下附图详细描述,附图中:图1示意性图示了现有技术的网络处理器的框图;图2示意性图示了按照本专利技术实施例的网络处理器的框图;图3示意性图示了按照本专利技术实施例的网络处理器的框图;图4a示意性图示了按照本专利技术的网络处理器实施例的框图;图4b示意性图示了按照本专利技术的网络处理器实施例的框图;图5a示意性图示了按照本专利技术的网络处理器实施例的框图,其中示出了嵌入式交换机的调度视图;以及图5b示意性图示了按照本专利技术的网络处理器实施例的框图,其中示出了嵌入式交换机的调度视图。具体实施方式现在将参考附图详细描述本专利技术,附图中,相同的参考标号表示相同或对应的特征、构件或装置。按照本专利技术,图1所示的现有技术的网络处理器中所包括的输入缓冲器、中间缓冲器和输出缓冲器由嵌入式交换机来代替。按照本专利技术,功能块(例如,诸如端口的通信接口、处理装置、业务管理器、分组格式化器或与嵌入式交换机通信并将分组数据写入嵌入式交换机的另一构件)被配置以选择分组数据的输出地址。在实施例中,嵌入式交换机包括在去往网络处理器的诸如功能块的不同模块(诸如去往处理装置、一个或多个接口以及可能的业务管理器)的队列之间共享的缓冲存储器,由此所需的总缓冲尺寸减小。因此,按照本专利技术,同一分组突发在嵌入式交换机中最多每次仅发生一次。此外,本专利技术的寻址机制(籍此将分组数据写到嵌入式交换机的功能块选择输出地址,例如输出端口)能够灵活地组织穿过网络处理器的模块(例如穿过处理装置和业务管理器)的数据路径。而且,借助于本专利技术,可以基于属性集将分组从接收接口直接交换到传送接口,所述属性可以基于与分组一起接收的(例如在分组头部中的)信息。此外,本专利技术的统一通信接口和灵活的寻址使不同的子系统(例如处理装置)能够连接到嵌入式交换机的不同端口。应理解,术语分组在本申请文件中使用时可能指各种类型的数据单元,包括但不限于因特网协议版本4(IPv4)分组、因特网协议版本6(IPv6)分组、IEEE802.3帧、点到点协议(PPP)帧、ATM信元、或其它协议数据单元(PDU)。此外,分组可以是这样的PDU(例如、信元、分段或存储页)的、控制消息的、或者在网络处理系统内相互通信的另一类型的数据单元的一部分。图2示意性图示了按照本专利技术实施例的网络处理器10,有时也称为网络处理单元。网络处理器10包括交换机12、通信接口14和处理装置16。交换机12被设置为与接口14和处理装置16通信。图3示意性图示了网络处理器10的实施例,该网络处理器10还包括设置成与交换机12和通信接口14通信的业务管理器18。可选的外部存储器20、22可以被设置成分别与处理装置16和业务管理器18通信。该网络处理器可以是各种已知类型中的任一种,包括在国际专利申请No.PCT/EP2007/055777(其通过引用结合于此)中描述的处理器,但是它还可以是加密的处理器、字符串搜索处理器、和/或通用CPU。该处理器可以包括各种已知类型的处理装置,包括如国际专利申请No.PCT/SE2005/001969(其通过引用结合于此)中描述的同步处理管道。此外,该处理器可以包括诸如分组格式化器和/或业务管理器之类的处理装置。交换机12被配置为提供业务管理功能,包括服务类别分离、分层调度、业务整形、以及空间和逻辑多播。本文档来自技高网
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网络处理器单元和用于网络处理器单元的方法

【技术保护点】
一种用于处理分组的网络处理器单元,所述网络处理器单元包括:接口,被配置成接收和传送分组;至少一个处理器,用于处理分组或所述分组的部分;交换机,被配置成在所述接口和所述至少一个处理器之间交换分组;业务管理器,被配置成与所述接口和所述交换机通信;以及缓冲器,被包括在所述交换机中,所述缓冲器被配置成通常至少在所述接口、所述至少一个处理器和所述业务管理器之间被共享,其中分组突发在所述交换机中最多每次仅发生一次。

【技术特征摘要】
2008.05.30 SE 0801280-9;2008.05.30 US 61/057,6141.一种用于处理分组的网络处理器单元,所述网络处理器单元包括:接口,被配置成接收和传送分组;至少一个处理器,用于处理分组或所述分组的部分;交换机,被配置成在所述接口和所述至少一个处理器之间交换分组;业务管理器,被配置成与所述接口和所述交换机通信;以及缓冲器,被包括在所述交换机中,所述缓冲器被配置成通常至少在所述接口、所述至少一个处理器和所述业务管理器之间被共享,其中分组突发在所述交换机中最多每次仅发生一次。2.根据权利要求1所述的网络处理器单元,其中所述交换机还被配置成分析在所述分组突发中接收的分组并且确定所述分组是否应被丢弃。3.根据权利要求2所述的网络处理器单元,其中所述交换机还被配置成当所述分组不应被丢弃时存储所述接收的分组并且发送所述分组的第一部分至所述至少一个处理器以处理所述分组。4.根据权利要求3所述的网络处理器单元,其中所述交换机还被配置成从所述至少一个处理器接收所述分组的经处理的所述第一部分并且传送所述分组的经处理的所述第一部分。5.根据权利要求1所述的网络处理器单元,其中所述交换机被配置成:存储所述分组的第二部分,从所述至少一个处理器接收所述分组的经处理的第一部分,并且重新组装所述分组的经处理的所述第一部分和所述分组的所述第二部分,之后传送所重新组装的分组。6.根据权利要求5所述的网络处理器单元,其中所述缓冲器在处理所述第一部分的同时存储所述第二部分,所述第一部分是所述分组的头部,所述第二部分是所述分组的主体。7.根据权利要求1所述的网络处理器单元,其中被布置成与所述交换机通信的所述接口、所述至少一个处理器、所述业务管理器或分组格式化器被配置成基于所述分组的处理来设置分组属性。8.根据权利要求7所述的网络处理器单元,其中所述交换机基于所设置的分组属性确定功能块并且发送所述分组至所述功能块,所述功能块是所述接口、所述至少一个处理器、所述业务管理器和所述分组格式化器之一。9.根据权利要求1所述的网络处理器单元,其中被布置成与所述交换机通信的所述接口、所述至少一个处理器、所述业务管理器或分组格式化器被配置成基于从所述交换机接收的信息来设置分组属性。10.根据权利要求1所述的网络处理器单元,其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·诺德马克T·博登J·卡尔斯特伦V·苏科尼克M·珀森
申请(专利权)人:马维尔国际有限公司
类型:发明
国别省市:百慕大群岛,BM

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