用于交换机的数据调度方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于交换机的数据调度方法和装置，其中该方法包括：通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中，其中，所述交换机的所有输入端口共享所述缓存；根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送。

【技术实现步骤摘要】
用于交换机的数据调度方法和装置
本专利技术涉及网络通信领域，具体而言，涉及一种用于交换机的数据调度方法和装置。
技术介绍
以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，具有传输速度高、低能耗、开放性高和支持设备多等多方面的优势。近些年来，以太网一直将其影响力扩展到工业控制网络领域，标准以太网以尽力而为的方式传输帧，无法确保工业控制任务中对数据传输的确定性和实时性要求。工业以太网是一套集成工业控制网络和标准以太网的解决方案，具有通信速度快、应用广泛、开发和生产成本低、易于集成的特点，被广泛应用于航空、铁路交通、工业制造等领域。实时以太网交换机是工业网络中一种重要的工业网络设备，与终端的设备相互连接构成了整个以太网拓扑结构。实时以太网交换机是一种典型的嵌入式系统应用，嵌入式系统的资源通常受限，实时以太网交换机在进行实时数据的传输过程中，通常使用片上存储器，在嵌入式系统中，片上存储器的资源更加的稀缺。传统的实时以太网交换机调度器大多基于per-portmemory(每个端口有独立的存储资源)的模式，端口之间的存储资源不能共享，当交换机端口的数量非常大时，若某一时刻数据集中在其中特定的几个输入端口，则其他输入端口的存储资源将处于空闲的状态，这会造成大量的资源浪费，不能被充分利用，从而影响实时以太网交换机的性能。因此，研究一种充分利用嵌入式系统片上存储资源的交换机调度方案具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于交换机的数据调度方法和装置，用以克服现有技术中存在的至少一个问题。为达到上述目的，本专利技术提供了一种用于交换机的数据调度方法，包括：通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中，其中，所述交换机的所有输入端口共享所述缓存；根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送。可选的，所述通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中包括：当输入端口收到数据流时，根据预先接收到的接收调度表判断所述数据流是否非法；若判断结果为否，则通过第一交叉开关矩阵将所述数据流写入到对应位置的缓存中。可选的，所述根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送包括：从预先接收的发送调度表中查询所述数据流的发送时间；当到达所述发送时间时，通过第二交叉开关矩阵从所述缓存中取出所述数据流并通过输出端口进行发送。可选的，所述数据流为实时数据流TT。可选的，所述缓存划分为多个帧池，所述实时数据流共享所有所述帧池，来自同一个输入端口的非实时数据流BE保持在同一个帧池中。可选的，上述调度方法还包括：若判断结果为所述数据流非法时，丢弃所述数据流。可选的，所述当输入端口收到数据流时，根据预先接收到的接收调度表判断所述数据流是否非法包括：获取所述接收调度表的调度周期和调度条目；获取所述到达时间中的开始时刻与结束时刻；根据全局时间将所述开始时刻与所述结束时刻转化为到达绝对时间；将所述到达绝对时间、所述帧长度与接收调度表中的所述调度周期和所述调度条目下的预存信息进行匹配以判断所述数据流是否非法。可选的，所述按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中包括：确定所述数据流的输入端口；基于所述输入端口由接收调度表中确定所述缓存中的指定位置；将所述数据流储存至所述指定位置。可选的，所述当到达所述发送时间时，通过第二交叉开关矩阵从所述缓存中取出所述数据流并通过输出端口进行发送包括：根据全局时间将所述发送时间转化为发送绝对时间；根据所述发送绝对时间通过第二交叉开关矩阵从所述缓存中取出所述数据流并通过输出端口进行发送。根据本说明书实施例的第二方面，还提供一种用于交换机的数据调度装置，包括：接收缓存单元，被配置为通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中，其中，所述交换机的所有输入端口共享所述缓存；调取发送单元，被配置为根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送。与现有技术相比，本说明书实施例具有下述增益效果：由于本专利技术通过双crossbar使用共享缓存的机制，实现了一种内存高效利用的实时以太网交换机，相较于传统的per-portmemory的模式，在进行实时数据的调度过程中，能够充分利用嵌入式系统片上存储器的资源，当实时数据的数量持续增大，本专利技术硬件引擎的调度时间远低于传统交换机的调度时间。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例的用于交换机的数据调度方法流程图；图2为本专利技术一个实施例的schedule-engine模块结构示意图；图3为本专利技术一个实施例的check_receive_window状态转移图；图4为本专利技术一个实施例的check_send_window状态转移图；图5为本专利技术一个实施例的TT-buffer模块接收帧状态机和发送帧状态机示意图；图6为本专利技术一个实施例的schedule_table_controller状态转移图；、图7为input-buffers+VOQs架构和本专利技术一个实施例采用的架构的端口可访问缓存比较示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一个实施例的用于交换机的数据调度方法流程图；如图1所示，该数据调度方法包括：S110，通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中，其中，所述交换机的所有输入端口共享所述缓存。一种实施方式中，所述通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中包括：当输入端口收到数据流时，根据预先接收到的接收调度表判断所述数据流是否非法；若判断结果为否，则通过第一交叉开关矩阵将所述数据流写入到对应位置的缓存中。在具体实施时，所述数据流可以为实时数据流TT。所述缓存可以划分为多个帧池，所述实时数据流共享所有所述帧池，来自同一个输入端口的非实时数据流BE保持在同一个帧池中。一种实施方式中，上述调度方法还包括：若判断结果为所述数据流非法时，丢弃所述数据流。一种实施方式中，所述当输入端口收到数据流时，根据预先接收到的接收调度表判断所述数据流是否非法包括：获取所述接收调度表的调度周期和调度条目；获取所述到达时间中的开始时刻与结束时刻；根据全局时间将所述开始时刻与所述结束时刻转化为到达绝对时间；将所述到达绝对时间、所述帧长度与接收调度表中的所述调度周期和所述调度条目下的预存信息进行匹配以判断所述数据流是否非法。S120，根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送。一种实施方式中，所述根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于交换机的数据调度方法，其特征在于，包括：通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中，其中，所述交换机的所有输入端口共享所述缓存；根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送。

【技术特征摘要】
1.一种用于交换机的数据调度方法，其特征在于，包括：通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中，其中，所述交换机的所有输入端口共享所述缓存；根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送。2.根据权利要求1所述的数据调度方法，其特征在于，所述通过输入端口接收数据流，按照接收调度表将所述数据流保存至缓存中包括：当输入端口收到数据流时，根据预先接收到的接收调度表判断所述数据流是否非法；若判断结果为否，则通过第一交叉开关矩阵将所述数据流写入到对应位置的缓存中。3.根据权利要求1-2中任一项所述的数据调度方法，其特征在于，所述根据发送调度表中所述数据流的发送时间，将所述数据流从所述缓存中取出并通过输出端口进行发送包括：从预先接收的发送调度表中查询所述数据流的发送时间；当到达所述发送时间时，通过第二交叉开关矩阵从所述缓存中取出所述数据流并通过输出端口进行发送。4.根据权利要求1-3中任一项所述的数据调度方法，其特征在于，所述数据流为实时数据流TT。5.根据权利要求1-4中任一项所述的数据调度方法，其特征在于，所述缓存划分为多个帧池，所述实时数据流共享所有所述帧池，来自同一个输入端口的非实时数据流BE保持在同一个帧池中。6.根据权利要求1-5中任一项所述的数据调度方法，其特征在于，还包括：若判断结果为所述数据流非法时，丢弃所述数据流。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵曦滨，万海，李宗辉，孙剑，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11