一种分片的服务质量保证方法及现场可编程逻辑门阵列技术

本发明专利技术实施例提供一种分片的QoS保证方法及FPGA，通过接收分片，分片为来自至少一个DSL端口的以太网包切割而成；从该分片中解析出该分片的优先级信息；根据该分片的优先级信息、该优先级的分片已占用的缓存空间大小、以及分配给该优先级的缓存门限值，判断是否将该分片存入缓存空间中；若是，则将该分片存入缓存空间中，并根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新；根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发；采用上述方案，使得DSL设备在上行数据通道发生拥塞时，保证高优先级的分片不丢包，中优先级的分片尽量不丢包，以保证服务质量，避免了出现乱序、从而丢包的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种分片的服务质量保证方法及现场可编程逻辑门阵列
本专利技术涉及宽带接入数据通信领域，尤其涉及一种分片的服务质量保证方法及现场可编程逻辑门阵列。
技术介绍
DSL(DigitalSubscriberLine，数字用户线路)是一种宽带接入技术，通过传统的电话通双绞线，可以传送高达2Gbit/s的数据。通常的DSL接入设备的架构如图1所示。DSL设备由一个主控板和多个线卡构成，线卡上有DSL芯片和FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程逻辑门阵列)，主控板上有交换芯片。在从DSL端口到上联口的上行方向，DSL芯片对以太网包进行固定大小的切割，形成原始分片，然后按照ITU-TG.999.1标准的要求，在这些切割的原始分片外部加上GINT头(ITU-TG.999.1通常简称G.INT标准，把G.INT标准中定义的分片简称为GINT分片；G表示ITU标准中的G系列标准，INT是英文Interface的缩写)，形成GINT分片。FPGA收到来自DSL芯片的各个端口的GINT分片后，在芯片内部存储、汇聚后通过内联口发送到主控板的交换芯片。交换芯片把来自各个DSL端口的GINT分片重组成以太网包，并经过处理后再经过上联口发送出DSL设备。DSL端口上传输的GINT分片分为三种不同的优先级。优先级最高的H_GINT分片不能丢弃；优先级中等的业务M_GINT分片是尽量不丢弃；优先级低的业务L_GINT分片可以丢弃。由于DSL设备是一种数据汇聚型的设备，线卡内联口的有效带宽通常小于各个DSL端口总的带宽和。这样，内联口出口处就会形成拥塞，造成GINT分片丢失。为了保证最高优先级的H_GINT分片不被丢失，中等优先级的业务M_GINT分片尽量不丢失，需要在FPGA芯片上实施服务质量QoS(QualityofService，服务质量)。如图2所示，图2是在图1的基础上，在FPGA芯片上实施QoS，FPGA芯片包括接口处理模块、分片解析分类模块、分片描述符队列、队列调度模块、分片发送模块，现在通用的QoS方法是出口QoS，其思路是接口处理模块接收各个端口发来的分片，分片解析分类模块根据分片的优先级信息将分片进行解析分类，在出内联口之前设置三个队列，并且把三个队列分别设置为高、中、低三种优先级，对应存放H、M、L三个优先级的GINT分片。队列后面的队列调度模块把队列中的GINT分片按照优先级调度出来，通过后级的分片发送模块送往内联口。队列调度模块在调度时，先把高优先级队列的H_GINT分片调度完了，再调度中优先级队列中的M_GINT分片，最后调度低优先级队列中的L_GINT分片。每个DSL端口都有高、中、低优先级的以太网包，并且在DSL芯片中被切割、封装成长度固定的H_GINT、M_GINT、L_GINT分片。GINT分片通过GINT头的标识，可以分为首分片、中间分片和尾分片，分别对应以太网包的头部、中间以及尾部；同时，GINT头中也标识了DSL端口号。被调度出的GINT分片从内联口进入主控板的交换芯片后，按照端口被重组成以太网包。但是，在以下场景中，采用出口QoS将会出现问题。当DSL端口中先收到低优先级的以太网包，经过处理后形成L_GINT分片进入FPGA的低优先级队列。此时高优先级队列是空的，于是队列调度模块就开始把L_GINT分片调度到主控板的交换芯片进行重组。此时，交换芯片的重组模块收到了首L_GINT分片和中间L_GINT分片，但尚未收到尾L_GINT分片。当低优先级队列中的L_GINT分片尚未调度结束时，来自同一个DSL端口的高优先级报文也被切割成H_GINT分片，进入FPGA的高优先级队列。于是队列调度模块开始把H_GINT分片调度出来，送到交换芯片的重组模块进行重组。此时，对于某个DSL端口而言，交换芯片的重组模块先后收到了首L_GINT分片、中间L_GINT分片、首H_GINT分片、中间H_GINT分片以及尾H_GINT分片。重组模块进行重组时，会把首分片和尾分片之间的所有分片重组成一个以太网包。由于这些首、尾分片分别来自不同的以太网包，最终重组会出现失败，导致高优先级的以太网包被丢弃。因此，采用传统的出口QoS方法进行处理，会在主控的交换芯片出现GINT分片乱序、错包、丢包、无法在DSL设备上使用的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例主要解决的技术问题是，提供一种分片的服务质量保证方法及现场可编程逻辑门阵列，解决现有技术中，采用传统的出口QoS方法，会在主控的交换芯片出现分片乱序、错包、丢包、无法在DSL设备上使用的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种分片的服务质量保证方法，包括：接收分片，分片为来自至少一个数字用户线路端口的以太网包切割而成；从该分片中解析出该分片的优先级信息；根据该分片的优先级信息、该优先级的分片已占用的缓存空间大小、以及分配给该优先级的缓存门限值，判断是否将该分片存入缓存空间中；若是，则将该分片存入缓存空间中，并根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新；根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种现场可编程逻辑门阵列，包括：接收模块，用于接收分片，分片为来自至少一个数字用户线路端口的以太网包切割而成；解析模块，用于从该分片中解析出该分片的优先级信息；第一判断模块，用于根据该分片的优先级信息、该优先级的分片已占用的缓存空间大小、以及分配给该优先级的缓存门限值，判断是否将该分片存入缓存空间中；存储模块，用于若第一判断模块判断需要将该分片存入缓存空间中，则将该分片存入缓存空间中；第二判断模块，用于根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；更新模块，用于若第二判断模块根据预设规则判断需要对优先级的缓存门限值进行更新，则对优先级的缓存门限值进行更新；外发模块，用于根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行前述的分片的服务质量保证方法。本专利技术的有益效果是：根据本专利技术实施例提供的一种分片的服务质量保证方法及现场可编程逻辑门阵列，通过接收分片，分片为来自至少一个数字用户线路端口的以太网包切割而成；从该分片中解析出该分片的优先级信息；根据该分片的优先级信息、该优先级的分片已占用的缓存空间大小、以及分配给该优先级的缓存门限值，判断是否将该分片存入缓存空间中；若是，则将该分片存入缓存空间中，并根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新；根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发；采用上述方案，使得DSL设备在上行数据通道发生拥塞时，保证高优先级的分片不丢包，中优先级的分片尽量不丢包，低优先级分片可以丢包，以保证服务质量，同时克服了采用传统的出口QoS方法导致的高低优先级分片的乱序、从而丢包的问题。附图说明图1为现有技术、以及本专利技术实施例一、二提供的一种DSL宽带接入设备的示意图；图2为现有技术提供的一种出口QoS的宽带接入设备的示意图；图3为本专利技术实施例一提供的一种分片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分片的服务质量保证方法，包括：接收分片，所述分片为来自至少一个数字用户线路端口的以太网包切割而成；从该分片中解析出该分片的优先级信息；根据该分片的优先级信息、该优先级的分片已占用的缓存空间大小、以及分配给该优先级的缓存门限值，判断是否将该分片存入缓存空间中；若是，则将该分片存入缓存空间中，并根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新；根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发。

【技术特征摘要】
1.一种分片的服务质量保证方法，包括：接收分片，所述分片为来自至少一个数字用户线路端口的以太网包切割而成；从该分片中解析出该分片的优先级信息；根据该分片的优先级信息、该优先级的分片已占用的缓存空间大小、以及分配给该优先级的缓存门限值，判断是否将该分片存入缓存空间中；若是，则将该分片存入缓存空间中，并根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新；根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发。2.如权利要求1所述的分片的服务质量保证方法，其特征在于，所述缓存空间包括高优先级独享缓存空间和共享缓存空间，所述高优先级独享缓存空间用于存储高优先级的分片，所述共享缓存空间用于存储各个优先级的分片；当接收到的分片为高优先级分片时，优先存入所述高优先级独享缓存空间。3.如权利要求2所述的分片的服务质量保证方法，其特征在于，若接收到的分片需要存入共享缓存空间，所述根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新包括：若该分片对应的优先级已占用的共享缓存的空间大小大于该优先级缓存门限值减去第一预设值，且小于该优先级缓存门限的最大值，则将该优先级缓存门限值加上第一预设值作为新的该优先级缓存门限值，同时将任何一个低于该优先级的缓存门限值减去第一预设值作为新的该低级别优先级的缓存门限值。4.如权利要求2所述的分片的服务质量保证方法，其特征在于，若接收到的分片为高优先级分片，且需要存入共享缓存空间，所述根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新包括：若该高优先级分片已占用的共享缓存的空间大小小于高优先级缓存门限值减去第二预设值，且大于高优先级缓存门限的最小值，则将高优先级缓存门限值减去第三预设值作为新的高优先级缓存门限值，同时将任何一个低于该高优先级的缓存门限值加上第三预设值作为新的该低级别优先级的缓存门限值。5.如权利要求2所述的分片的服务质量保证方法，其特征在于，当接收到的分片为低优先级分片时，所述根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新包括：若高优先级分片已占用的共享缓存的空间大小小于第四预设值，中优先级分片已占用的共享缓存的空间大小小于中优先级缓存门限值减去第五预设值，且大于中优先级缓存门限的最小值，且低优先级分片已占用的共享缓存的空间大小大于低优先级缓存门限值减去第六预设值，则将低优先级缓存门限值加上第六预设值作为新的低优先级缓存门限值，同时将中优先级缓存门限值减去第六预设值作为新的中优先级缓存门限值。6.如权利要求1至5任一项所述的分片的服务质量保证方法，其特征在于，在所述将该分片存入缓存空间中之后，还包括：获取该分片的描述符信息，所述描述符信息包括优先级信息、大小信息以及缓存地址信息；将所述描述符信息送入分片描述符队列；所述根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发包括：根据先入先出的规则从所述分片描述符队列中取出待发送分片的描述符信息；根据所述描述符信息从缓存空间中取出对应的分片；将取出的分片加上物理层封装后外发。7.一种现场可编程逻辑门阵列，包括：接收模块，用于接收分片，所述分片为来自至少一个数字用户线路端口的以太网包切割而成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建宇，皋华敏，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44