集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法及装置，方法包括线卡接收流控帧，添加下联端口信息至流控帧后发送至背板；背板对出端口中与流控帧中下联端口信息对应的队列组进行阻塞；背板对入端口进行缓冲区占用统计，判断缓冲区占用统计是否大于预设阈值，并在大于预设阈值时，将缓冲区占用统计大于预设阈值的下联端口信息添加至流控帧中并发送至与入端口相连的线卡中，线卡根据流控帧中的下联端口信息发送流控帧。本发明专利技术能够避免头部阻塞问题的产生。

【技术实现步骤摘要】
集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法及装置
本专利技术涉及网络通信
，尤其是涉及一种集中式以太网交换系统中线卡和背板之间的流控方法及装置。
技术介绍
流控是以太网的一项功能，其可以防止交换机集成电路中报文缓冲区的溢出而导致的丢包。当交换机的已用缓冲区容量达到一个预先设定的阈值时，端口向全双工链路的对方发出停止发送数据的请求。IEEE802.3x定义了一种流控机制，即：下游端口向上游端口发送流控制帧，上游端口接收流控制帧并作出停止发送数据的响应。流控帧在数据帧中携带，接收方会根据帧的格式分离出流控帧，并提交到MAC控制子层中的流量控制模块中，流量控制模块解析流控帧的内容，提取流控帧中携带的时间参数，根据时间参数确定停止发送数据的时间。IEEE802.3x定义的流控机制虽然能够防止丢包，但流控帧会导致全双工链路上的所有报文停止一段时间的发送。IEEE802.1Qbb定义的优先级流控可避免上述问题的产生，其针对同一链路上不同优先级的流量，单独发送流控帧。当某一优先级的业务发生拥塞时，只让该类报文暂停发送，而其他类型的业务不受影响。IEEE802.3x和IEEE802.1Qbb定义的流控机制，对于单一芯片构建的系统具有良好的工作性能，如A、B、C三个系统构成的转发系统，A、B、C系统分别是三台独立的以太网交换机，每个以太网交换机都有一颗独立的以太网交换芯片，而不是由多颗芯片搭建的系统，可以构建无丢包网络。而当其中某个系统复杂时，也即某个系统是集中式或者分布式系统，如B系统是由背板和线卡1和线卡2构成，如图1所示，其中，背板和线卡各是一个独立的以太网交换芯片。集中式转发系统中，线卡没有查表转发的能力，线卡在下联口收到的报文，不查表，直接发送给上联口，并且需要在报文中标识收到报文的原始端口。线卡在上联口收到的报文，也不查表，直接根据报文中指示的端口，选择下联口发送出去。实施时，可在报文中额外插入一个VLAN，用VLANID来表示端口信息。背板芯片收到线卡发过来的报文，根据VLANID可以知道原始的端口，然后查表转发，做各种以太网交换的操作，最后把报文发送给对应的线卡，并且插入一个VLANID来表示最终的出口。然而，在集中式交换系统中，线卡和背板之间仍然是普通的流控机制，并且会存在严重的头部阻塞问题(HOL)，如图1所示，图中的Y、Z两个端口拥塞了，这样会向P端口发送流控帧，背板响应之后，会将整个Q端口堵住。这时候虽然解决了Y、Z的拥塞问题，但是其他少量流量需要通过Q端口从W、X端口发送出去的报文也会被堵住，产生头部阻塞问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法及装置，可避免头部阻塞问题的产生。为实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法，所述方法包括：S100，线卡接收流控帧并将接收流控帧的下联端口信息添加至流控帧中，进一步将包含下联端口信息的流控帧发送至背板；S200，背板对出端口中与流控帧中下联端口信息对应的队列组进行阻塞；S300，背板对通过出端口向接收流控帧的下联端口发送数据包的入端口进行缓冲区占用统计，所述缓冲区占用统计通过与入端口相连的线卡的下联端口进行统计；S400，背板判断所述缓冲区占用统计是否大于预设阈值，并在大于预设阈值时将缓冲区占用统计大于预设阈值的下联端口信息添加至流控帧中并发送至与入端口相连的线卡中，与入端口相连的线卡根据流控帧中的下联端口信息从相应下联端口发送流控帧。优选地，所述流控帧内设有用于标示端口信息的端口信息字段，线卡或背板通过端口信息字段添加下联端口信息。优选地，所述流控帧包括基于IEEE802.3x定义的第一流控帧，所述端口信息字段设于第一流控帧中时间参数字段之后的保留字段中。优选地，所述流控帧包括基于IEEE802.1Qbb定义的第二流控帧，所述端口信息字段设于第二流控帧中第七时间参数字段之后的保留字段中。优选地，所述端口信息字段的长度为2字节。本专利技术还揭示了一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控装置，所述装置包括第一帧处理模块，设于线卡中，用于将接收流控帧的下联端口信息添加至流控帧中，进一步将包含下联端口信息的流控帧发送至背板；阻塞模块，设于背板中，用于对背板的出端口内与流控帧中下联端口信息对应的队列组进行阻塞；统计模块，设于背板中，用于对通过出端口向接收流控帧的下联端口发送数据包的入端口进行缓冲区占用统计，所述缓冲区占用统计通过与入端口相连的线卡的下联端口进行统计；判断模块，设于背板中，用于判断所述缓冲区占用统计是否大于预设阈值；第二帧处理模块，设于背板中，用于在判断模块判断缓冲区占用统计大于预设阈值时将缓冲区占用统计大于预设阈值的下联端口信息添加至流控帧中并发送至与入端口相连的线卡中；帧转发模块，设于线卡中，用于根据流控帧中的下联端口信息从相应下联端口发送流控帧。优选地，所述流控帧内设有用于标示端口信息的端口信息字段，线卡或背板通过端口信息字段添加下联端口信息。优选地，所述流控帧包括基于IEEE802.3x定义的第一流控帧，所述端口信息字段设于第一流控帧中时间参数字段之后的保留字段中。优选地，所述流控帧包括基于IEEE802.1Qbb定义的第二流控帧，所述端口信息字段设于第二流控帧中第七时间参数字段之后的保留字段中。优选地，所述端口信息字段的长度为2字节。本专利技术的有益效果是：(1)线卡从下联端口接收到普通的流控帧，并不对接收流控帧的下联端口进行阻塞，而是添加相应下联端口信息至流控帧中并发送至背板，由背板对流控帧中下联端口对应的队列组进行阻塞处理，避免了头部阻塞问题(HOL)的产生，同时，线卡在接收到包含下联端口信息的流控帧后，线卡无需执行流控动作，仅需从对应的下联端口发送流控帧，使得在集中式交换系统中，流控的真正动作(阻塞端口或队列组)只发生在背板上。(2)在背板上，基于线卡的下联端口做缓冲区占用统计，可精确知道线卡的哪一个下联端口存在大流量输入。附图说明图1是集中式交换系统中线卡与背板连接示意图；图2是本专利技术的方法流程图示意图；图3是本专利技术的装置结构框图示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。如图2所示，本专利技术所揭示的一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法，包括：S100，线卡接收流控帧并将接收流控帧的下联端口信息添加至流控帧中，进一步将包含下联端口信息的流控帧发送至背板；具体地，本实施例中，以图1所示的集中式交换系统为例，对本专利技术进行详细地说明，图示的集中式交换系统包括背板(Fabric)及与背板相连的两个线卡(LineCard)(分别记为第一线卡和第二线卡)。与背板相连的每个线卡具有与背板相连的上联端口及至少一个与下游设备相连的下联端口，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法，其特征在于，所述方法包括：/nS100，线卡接收流控帧并将接收流控帧的下联端口信息添加至流控帧中，进一步将包含下联端口信息的流控帧发送至背板；/nS200，背板对出端口中与流控帧中下联端口信息对应的队列组进行阻塞；/nS300，背板对入端口进行缓冲区占用统计，所述入端口用于通过出端口向接收流控帧的下联端口发送数据包，所述缓冲区占用统计通过与入端口相连的线卡的下联端口进行统计；/nS400，背板判断所述缓冲区占用统计是否大于预设阈值，并在大于预设阈值时将缓冲区占用统计大于预设阈值的下联端口信息添加至流控帧中并发送至与入端口相连的线卡中，与入端口相连的线卡根据流控帧中的下联端口信息从相应下联端口发送流控帧。/n

【技术特征摘要】
1.一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控方法，其特征在于，所述方法包括：
S100，线卡接收流控帧并将接收流控帧的下联端口信息添加至流控帧中，进一步将包含下联端口信息的流控帧发送至背板；
S200，背板对出端口中与流控帧中下联端口信息对应的队列组进行阻塞；
S300，背板对入端口进行缓冲区占用统计，所述入端口用于通过出端口向接收流控帧的下联端口发送数据包，所述缓冲区占用统计通过与入端口相连的线卡的下联端口进行统计；
S400，背板判断所述缓冲区占用统计是否大于预设阈值，并在大于预设阈值时将缓冲区占用统计大于预设阈值的下联端口信息添加至流控帧中并发送至与入端口相连的线卡中，与入端口相连的线卡根据流控帧中的下联端口信息从相应下联端口发送流控帧。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流控帧内设有用于标示端口信息的端口信息字段，线卡或背板通过端口信息字段添加下联端口信息。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流控帧包括基于IEEE802.3x定义的第一流控帧，所述端口信息字段设于第一流控帧中时间参数字段之后的保留字段中。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流控帧包括基于IEEE802.1Qbb定义的第二流控帧，所述端口信息字段设于第二流控帧中第七时间参数字段之后的保留字段中。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述端口信息字段的长度为2字节。


6.一种集中式交换系统中线卡和背板之间的流控装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：方沛昱，蒋震，崔兴龙，
申请(专利权)人：苏州盛科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32