数据交换系统、方法及存储介质技术方案

本申请提供一种数据交换系统、方法及存储介质。该系统包括：控制模块以及数据交换网络，数据交换网络与控制模块连接；控制模块用于根据数据交换网络中每个交换节点所关联的输入端口的有效性指示信号，配置相应的交换节点的状态值，其中，存在至少一个交换节点关联于多个输入端口；数据交换网络用于根据每个交换节点的状态值，将各输入端口的输入数据逐级传输至对应的目的输出端口。上述技术方案中一个交换节点的工作状态可根据多个输入端口的有效性指示信号确定，一个交换节点的工作状态可控制多个输入端口的输入数据的交换链路路径，从而使用较少的交换节点和比较器即可实现数据交换，降低了数据交换网络的成本，提高了资源使用效率。使用效率。使用效率。

【技术实现步骤摘要】
数据交换系统、方法及存储介质


[0001]本申请涉及数据交换网络，例如涉及一种数据交换系统、方法及存储介质。

技术介绍

[0002]在通讯产品中，尤其在软件定义网络(Software Defined Network，SDN)、通讯芯片、并行计算等通讯领域的通讯产品中，存在大量的数据交换过程，通常情况下，采用交叉开关矩阵(Crossbar)构成数据交换网络。输入数据经过输入端口进入交叉开关矩阵中，通过控制交叉开关矩阵中各交换节点的工作状态，控制输入数据在交叉开关矩阵中按照特定的路径传输，最终从输出端口排列输出，完成数据交换。
[0003]在交叉开关矩阵结构中，每个交换节点的工作状态都是根据相应的一个输入端口和一个输出端口决定的，即，内部连线总数以及所使用的比较器的数量均为输入端口数量和输出端口数量的乘积，在输入端口和输出端口的数量较大的情况下，交叉开关矩阵结构的内部连线总数和比较器数量很多，占用过多的资源，并且数据交换网络的成本高。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种数据交换系统、方法及存储介质，以降低数据交换网络的成本，提高资源使用效率。
[0005]本申请实施例提供一种数据交换系统，包括：
[0006]控制模块以及数据交换网络，所述数据交换网络与所述控制模块连接；
[0007]所述控制模块用于根据所述数据交换网络中每个交换节点所关联的输入端口的有效性指示信号，配置相应的交换节点的状态值，其中，存在至少一个交换节点关联于多个输入端口；
[0008]所述数据交换网络用于根据每个交换节点的状态值，将各所述输入端口的输入数据逐级传输至对应的目的输出端口。
[0009]本申请实施例还提供了一种数据交换方法，包括：
[0010]根据数据交换网络中每个交换节点所关联的输入端口的有效性指示信号，配置相应的交换节点的状态值，其中，存在至少一个交换节点关联于多个输入端口；
[0011]根据各所述交换节点的状态值，通过各所述交换节点将各所述输入端口的输入数据传输至对应的目的输出端口。
[0012]本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的数据交换方法。
[0013]本申请实施例提供了一种数据交换系统、方法及存储介质。该系统包括：控制模块以及数据交换网络，数据交换网络与控制模块连接；控制模块用于根据数据交换网络中每个交换节点所关联的输入端口的有效性指示信号，配置相应的交换节点的状态值，其中，存在至少一个交换节点关联于多个输入端口；数据交换网络用于根据每个交换节点的状态值，将各输入端口的输入数据逐级传输至对应的目的输出端口。上述技术方案一个交换节
点的工作状态根据多个输入端口的有效性指示信号确定，一个交换节点的工作状态可控制多个输入端口的输入数据的交换链路路径，从而使用较少的交换节点和比较器即可实现数据交换，降低了数据交换网络的成本，提高了资源使用效率。
附图说明
[0014]图1为一实施例提供的一种数据交换系统的结构示意图；
[0015]图2为一实施例提供的一种数据交换的实现示意图；
[0016]图3为一实施例提供的一种数据交换网络的结构示意图；
[0017]图4为一实施例提供的一种8
×
8的数据交换网络的结构示意图；
[0018]图5为一实施例提供的一种数据交换方法的流程图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本申请进行说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
[0020]在数据交换网络(即交叉开关矩阵结构)中，交换节点可利用比较器实现，交换节点的工作状态有两种：交叉(Cross)状态和直通(Bar)状态。每个交换节点有两个输入端和两个输出端。当一个交换节点处于直通状态时，该交换节点实现的功能是第一输入端输入的数据传输至第一输出端，第二输入端输入的数据传输至第二输出端；当一个交换节点处于交叉状态时，该交换节点实现的功能是第一输入端输入的数据传输至第二输出端，第二输入端输入的数据传输至第一输出端。
[0021]对于一个具有N个输入端口到M个输出端口的数据交换网络，在现有技术中，每个交换节点的工作状态取决于其关联的一个输入端口和一个输出端口。因此，为了实现数据从N个输入端口到M个输出端口的任意路径的交换，内部连线总数需要达到N
×
M，交换节点的数量也达到N
×
M个。当输入端口和/或输出端口的数量较大时，数据交换网络内部的连线总数和比较器的数量将非常巨大，占用过多的资源，资源使用效率低且数据交换网络的硬件成本高。
[0022]本申请实施例提供一种数据交换系统，存在至少一个交换节点关联于数据交换网络的多个输入端口，即，每个交换节点的工作状态是根据至少一个与其关联的输入端口的有效性指示信号决定的，在此基础上，为一个交换节点所配置的工作状态，可以控制一个或多个输入端口的输入数据的交换链路路径，从而使用较少的连线和比较器，即可实现数据从N个输入端口到M个输出端口的任意路径的交换，降低了数据交换网络的成本，提高了资源使用效率。
[0023]图1为一实施例提供的一种数据交换方法的流程图，如图1所示，本实施例提供的系统包括步骤：控制模块110以及数据交换网络120，数据交换网络120与控制模块110连接。其中，控制模块110用于根据数据交换网络120中每个交换节点所关联的输入端口的有效性指示信号，配置相应的交换节点的状态值，其中，存在至少一个交换节点关联于多个输入端口；数据交换网络120用于根据每个交换节点的状态值，将各输入端口的输入数据逐级传输
至对应的目的输出端口。
[0024]本实施例中，控制模块110通过编译器实现对数据交换网络120中各交换节点工作状态的配置，进而完成对各输入端口的输入数据的交换链路路径的配置。对于每个交换节点，控制模块110根据该交换节点与输入端口之间的关联关系，通过软件配置或硬件电路，对该交换节点所关联的输入端口的输入数据的有效性指示信号进行计算，配置该交换节点的工作状态。在此基础上，数据交换网络120根据控制模块110的配置结果，将各输入端口的输入数据逐级传输到最终的目的输出端口，在此基础上，通过目的输出端口输出数据。
[0025]本实施例中，存在至少一个交换节点关联于多个输入端口。例如，对于同一级内交换节点，第一个交换节点的工作状态取决于第一个输入端口；第二个交换节点的工作状态取决于第一个至第三个输入端口；第三个交换节点的工作状态取决于第一个至第五个输入端口
……
，依次类推，最后一个交换节点的工作状态取决于第一个至倒数第二个输入端口。此外，每级交换节点也可以进一步划分为多个组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据交换系统，其特征在于，包括：控制模块以及数据交换网络，所述数据交换网络与所述控制模块连接；所述控制模块用于根据所述数据交换网络中每个交换节点所关联的输入端口的有效性指示信号，配置相应的交换节点的状态值，其中，存在至少一个交换节点关联于多个输入端口；所述数据交换网络用于根据每个交换节点的状态值，将各所述输入端口的输入数据逐级传输至对应的目的输出端口。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据交换网络包括N个输入端口、M个输出端口以及L级交换节点，M和N均为大于2的整数；相邻的两级交换节点之间采用逆均匀洗牌的方式连接，所述逆均匀洗牌的方式满足：后一级交换节点的输入端口的二进制地址为与其相连的前一级交换节点的输出端口的二进制地址循环右移一位的结果。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每级交换节点包括P个交换节点；在N取值为2的幂次方且N≥M的情况下，L＝log2(N)，P＝N/2；在M取值为2的幂次方且N＜M的情况下，L＝log2(M)，P＝M/2；在N取值非2的幂次方且N
’
≥M的情况下，L＝log2(N
’
)，P＝N
’
/2；在M取值非2的幂次方且N＜M
’
的情况下，L＝log2(M
’
)，P＝M
’
/2；其中，N
’
为大于N且满足2的幂次方的数值中，取值最小的数值；M
’
为大于M且满足2的幂次方的数值中，取值最小的数值。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第l级交换节点被划分为X
l
组，X
l
＝2
l
‑1；每组中的第y个交换节点关联于第l级交换节点的2y
‑
1个输入端口，1≤l≤L。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，第l级交换节点的输入端口被划分为X
l
组；每组中的第y个交换节点关联于第l级交换节点相应组的输入端口中的第1个至第2y
‑
1个输入端口，其中，输入端口按照端口号顺序排列。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，第l级交换节点与第l+1级交换节点分别被等分为X
l
个部分，第l级交换节点与第l+1级交换节点对应部分的内部采用逆均匀洗牌的方式连接，1≤l≤L
‑
1；逆均匀洗牌的方式满足：在第l级交换节点与第l+1级交换节点对应部分的内部，后一级交换节点的输入端口的二进制地址为与其相连的前一级交换节点的输出端口的二进制地址循环右移一位的结果。7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制模块，用于：对于第l级的第x组交换节点中的第一个交换节点，对该交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡韬，赵刚，柯楚，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：