模块化平台中的路由表缩放制造技术

技术编号:18953905 阅读:18 留言:0更新日期:2018-09-15 14:05
在一个实施例中,提供了一种方法来有效地编程模块化路由器中的线卡和结构模块上的路由,以避免热点并且因此避免不期望的分组丢失。每个结构模块包括两个单独的处理器或专用集成电路(ASIC)。在另一实施例中,每个结构模块处理器被彼此串联布置的一对结构模块处理器所替代,并且每个处理器仅负责路由例如IPv4或IPv6流量。该对结构模块处理器通过主干线彼此进行通信,并且在该对结构模块处理器中的任意一个结构模块处理器处接收到的分组在传递回线卡之前都会被传递到该对结构模块处理器中的另一结构模块处理器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化平台中的路由表缩放
本文描述的实施例涉及网络中的分组路由。
技术介绍
模块化路由器包括与多个内部结构模块(FM)互连的面向外部线卡(LC)。在典型的实现方式中,每个LC与每个FM互连,使得在给定LC上的给定端口处接收到的分组可以被传递给任意FM,并且然后从给定LC或任意其他LC上的任意端口被发送出或被传输。通过这种方式,路由器可以使用存储在相应LC和/或FM中的适当转发引擎或表来有效地路由分组。也就是说,当在LC处接收到分组并且可以基于LC中的路由表来路由分组时,分组可以被本地路由(即,通过接收LC)并且被发送至网络中的下一跳(例如,另一路由器或最终目的地)。如果存储在LC中的路由表不能路由该分组,则分组可以被转发到FM。结构模块可以存储其自己的单独路由表,其中存储在FM中的路由表可以补充存储在LC中的路由表。一旦在FM内对分组执行路由,则分组可以被重定向到LC以用于发送到下一跳。附图说明图1描绘了其中可以部署根据示例实施例配置的路由器的网络拓扑。图2描绘了根据示例实施例的具有模块化线卡和结构模块的路由器的示意图。图3是描绘根据示例实施例的可以分配互联网协议(IP)v4和IPv6转发表空间的不同配置文件(profile)的表。图4A和4B描绘了根据示例实施例如何在模块化路由器中的线卡和结构模块之间分配在图3中阐述的配置文件。图5描绘了根据示例实施例的包括具有四个单独芯片的结构模块的路由器的另一实现方式。图6描绘了根据示例实施例的通过具有四个单独芯片的结构模块的分组的流动。图7是描绘如何可以处理在结构模块处接收到的给定分组的图表。图8是描绘根据示例实施例的用于执行分组路由的若干操作的另一示例流程图。具体实施方式概述本专利技术的各方面在独立权利要求中阐述,并且优选特征在从属权利要求中阐述。一个方面的特征可以被单独应用于这些方面,或与其他方面结合被应用。在本文描述的一个实施例中,提供了一种装置(例如路由器),包括机箱;多个线卡,该多个线卡被布置在机箱中并且被配置为与网络进行通信,每个线卡包括至少两个线卡处理器,每个线卡处理器包括存储用于路由分组的第一路由的存储器;以及多个结构模块,该多个结构模块被布置在机箱中并且可通信地耦合到多个线卡,每个结构模块包括至少两个结构模块处理器,每个结构模块处理器包括存储用于路由分组的第二路由的存储器,其中第一路由不同于第二路由。在本文描述的另一实施例中,提供了一种方法,包括:在路由器的线卡处接收分组,该分组符合第一寻址方案或第二寻址方案中的一个;将分组传递到路由器的结构模块,该结构模块包括路由引擎,该路由引擎包括第一结构模块处理器和第二结构模块处理器,该第一结构模块处理器存储用于路由符合第一寻址方案的分组的路由,该第二结构模块处理器存储用于路由符合第二寻址方案的分组的路由;并且在分组符合第一寻址方案并且在第一结构模块处理器处被接收时,由第一结构模块处理器对分组执行路由选择,并且将分组交换到第二结构模块处理器以用于转发回线卡或另一线卡;并且在分组符合第二寻址方案并且在第一结构模块处理器处被接收时,将分组交换到第二结构模块处理器并且由第二结构模块处理器对分组执行路由,并且将分组转发到线卡或其他线卡。还描述了用于实现本文描述的方法的其他系统和装置,包括网络节点、计算机程序、计算机程序产品、计算机可读介质、和编码在有形介质上用于实现这些方法的逻辑。示例实施例图1描绘了其中可以部署根据示例实施例配置的路由器的网络拓扑。如图所示,路由器200互连相应数据网络150、152、154。在某些当前的实现方式中,可以使用互联网协议(IP)寻址将数据分组从一个端点传送到另一端点。目前有两种互联网协议,即IPv4和IPv6。除了其他差异之外,IPv6具有增加的地址空间,实现了与IPv4支持的唯一可寻址端点数量相比增加的唯一可寻址端点数量。路由器200被配置为路由或转发IPv4和IPv6分组两者。如图1进一步所示,给定路由器200可以是模块化路由器,包括机箱205,该机箱205被配置为托管多个物理线卡(LC)210和多个物理结构模块(FM)250。然而,传统模块化数据分组路由和交换技术中存在限制。一个限制是转发引擎(包括FM和/或LC中的路由表)在所有卡上被相同地编程,由此给定路由器的缩放限于单个转发引擎的表大小。另一限制是,在网络平台中,转发表可以在所有转发引擎上被对称地编程。图2描绘了根据示例实施例的具有模块化线卡(LC)210和结构模块(FM)250的路由器200。如图所示,在描绘的实现方式中,每个LC210包括两个单独的集成电路芯片211,每个集成电路芯片具有例如32个端口。在描绘的实现方式中,每个FM250还包括两个单独的集成电路芯片251。每个集成电路芯片可以包括与其一体制造和/或通过总线(未示出)可访问的存储器280。在一个实现方式中,路由器200的机箱205包括八个线卡210(总共16个LC芯片211)和四个FM250(总共8个FM芯片251)。在图2中描绘的LC211芯片和FM芯片251可以是例如由博通公司(欧文市,CA)制造的BCM56960专用集成电路(ASIC)芯片、或具有类似功能和足够端口的任意类似ASIC或处理器。在本实施例中,每个芯片包括32个端口。在描绘的示例实施例中,每个LC芯片211上的16个端口被用作面向外部的端口230并且与给定网络(例如,网络150、152、和/或154)互连。每个LC芯片211上的其他16个端口经由链路235与每个FM250进行通信。更具体地,如图2所示,每个LC芯片211具有连接到每个FM250上的每个FM芯片251的两个端口。在四个FM250(每个FM250具有两个FM芯片251)的情况下,每个LC芯片211可以连接到每个FM芯片251(每个LC芯片211的两个端口连接到八个FM芯片251中的每个FM芯片251)。在一个实施例中,面向外部的端口230支持100千兆位连接,并且链路235支持106千兆位连接。如下文将更全面地解释的,LC芯片211和FM芯片251以特定方式被加载有路由表或转发表,以支持路由通过路由器200的IPv4和IPv6通信流量。在高级别处,LC芯片211和FM芯片251被配置为使得IPv4和IPv6主机地址空间的全部或大部分被加载或被编程在LC芯片211上,并且针对IPv4和针对IPv6的较不精确的最长前缀匹配(LPM)地址空间被加载或被编程在FM芯片251上。以这种方式,当在给定LC芯片211处接收到分组或帧时,有可能在无需将分组或帧传递到FM250的情况下路由分组或帧,从而减少延迟。此外,在给定节点处已知IPv4流量相对于IPv6流量的数量的情况下,可以将某些FM250专用于预定类型的流量。更具体地,八个FM芯片251中的选择的FM可以被指定为独占地处理IPv4流量或IPv6流量,使得产生以下可能的IPv4:IPv6芯片比率中的一个:1:7、2:6、3:5、4:4、5:3、6:2、或7:1。先验地知道给定路由器200可能处理的流量的类型可以帮助确定哪个比率在给定应用中可能是最合适的。现在参考图3,图3是描绘根据示例实施例的可以在LC芯片211和FM芯片251中分配IPv4和IPv6转发表空间的不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置,包括:机箱;多个线卡,所述多个线卡被布置在所述机箱中并且被配置为与网络进行通信,每个线卡包括至少两个线卡处理器,每个线卡处理器包括存储用于路由分组的第一路由的存储器;以及多个结构模块,所述多个结构模块被布置在所述机箱中并且可通信地耦合到所述多个线卡,每个结构模块包括至少两个结构模块处理器,每个结构模块处理器包括存储用于路由所述分组的第二路由的存储器,其中,所述第一路由不同于所述第二路由。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.21 US 15/003,2171.一种装置,包括:机箱;多个线卡,所述多个线卡被布置在所述机箱中并且被配置为与网络进行通信,每个线卡包括至少两个线卡处理器,每个线卡处理器包括存储用于路由分组的第一路由的存储器;以及多个结构模块,所述多个结构模块被布置在所述机箱中并且可通信地耦合到所述多个线卡,每个结构模块包括至少两个结构模块处理器,每个结构模块处理器包括存储用于路由所述分组的第二路由的存储器,其中,所述第一路由不同于所述第二路由。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一路由包括主机路由,并且所述第二路由不包括主机路由。3.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述第二路由仅包括最长前缀匹配(LPM)路由。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中,至少两个结构模块处理器存储相同的第二路由。5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中,所述至少两个结构模块中的一个结构模块的存储器被编程为仅具有互联网协议(IP)v4路由,并且所述至少两个结构模块中的另一结构模块的存储器被编程为仅具有IPv6路由。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,包括八个线卡和四个结构模块。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,包括四个结构模块,其中包括总共八个结构模块处理器,并且所述结构模块处理器被配置为以下列比率中的一个比率来路由互联网协议(IP)v4分组和IPv6分组:1:7、2:6、3:5、4:4、5:3、6:2、或7:1。8.一种方法,包括:在路由器的线卡处接收分组,所述分组符合第一寻址方案或第二寻址方案中的一个;将所述分组传递到所述路由器的结构模块,所述结构模块包括路由引擎,所述路由引擎包括第一结构模块处理器和第二结构模块处理器,所述第一结构模块处理器存储用于路由符合所述第一寻址方案的分组的路由,所述第二结构模块处理器存储用于路由符合所述第二寻址方案的分组的路由;在所述分组符合所述第一寻址方案并且在所述第一结构模块处理器处被接收时,由所述第一结构模块处理器对所述分组执行路由,并且将所述分组交换到所述第二结构模块处理器以用于转发回所述线卡或另一线卡;以及在所述分组符合所述第二寻址方案并且在所述第一结构模块处理器处被接收时,将所述分组交换到所述第二结构模块处理器并且由所述第二结构模块处理器对第一分组执行路由,并且将所述分组转发到所述线卡或所述另一线卡。9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述分组符合互联网协...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿扬·本那杰拉戈哈瓦·西瓦拉姆安姆博睿什·梅塔斯瓦米纳坦·纳拉亚南希夫·塞尼梅哈克·马哈詹
申请(专利权)人:思科技术公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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