一种处理分组的网络设备及方法技术

一种处理分组的网络设备，该网络设备包括：对入站分组执行交换功能的入站模块；存储分组的存储器管理单元；以及将入站分组发送至出站端口的出站模块。所述存储器管理单元被配置来将入站分组的初始信元存储在存储器中，确定直通处理是否被激活，当直通处理被激活时，在入站分组的最终信元存储到存储器中之前，将初始信元转发给出站端口。

【技术实现步骤摘要】
一种处理分组的网络设备及方法
本专利技术涉及数据网络中的网络设备，特别涉及一种当有大量数据通过网络设备时缩减处理延迟时间的方法和装置。
技术介绍
分组交换网可包括一个或多个网络设备，例如以太网交换设备，每个以太网交换设备包括几个模块，用于处理通过所述设备传送的信息。特别地，该设备包括入站模块、存储器管理单元(MMU)以及出站模块。所述入站模块具有交换功能，能够确定分组应传送到哪一个目标端口。MMU用于存储分组信息并执行资源检测。出站模块用于执行分组更改并将分组发送到至少一个适当的目标端口。设备上的端口之一可以是CPU端口，使得能在设备和外部交换/路由控制实体或CPU之间相互发送和接收信息。当网络设备接收分组时，要执行许多处理以确定接收到的分组的属性。多数情况下，当分组的剩余部分仍在接收时，对分组的估计已完成。其部分原因是由于对分组做出确定所需要的信息可在分组报头中找到，在对分组做出转发或其它决策时不需要剖析分组的剩余部分(亦即有效载荷)。对于分组整体尺寸较大的巨型帧，这种情况更是经常发生。在现有技术的网络设备中，设备要等待直到所有的分组都读入存储器------网络设备利用该存储器暂时存储分组数据。在这样的情况下，当数据已经可以转发、删除或进行其它处理时，还要花费时间等待整个分组的存储，是一种“浪费”。因此，在必要缩减现有技术中的网络设备处理分组的延迟时间。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种处理分组的网络设备，包括：-->对入站分组执行交换功能的入站模块；存储分组的存储器管理单元；以及将入站分组发送至出站端口的出站模块；其中存储器管理单元用于将入站分组的初始信元存储在存储器中，决定直通处理是否需要激活，将当直通处理激活时，在将入站分组的最终信元存储到存储器中之前，将初始信元转发给出站端口。优选地，所述存储器管理单元用于检测入站端口的入站速度是否大于或等于出站端口的出站速度，当入站速度大于或等于出站速度时，激活直通处理。优选地，所述存储器管理单元用于检测多播包的每个目标端口的速度，当每个目标端口的速度都小于入站速度时，激活直通处理。优选地，所述存储器管理单元用于确定入站分组是否是大尺寸的分组，当入站分组是大尺寸的分组时，激活直通处理。优选地，所述存储器管理单元用于在将信元转发给出站端口之前，等待接收预定数量的入站分组的信元。优选地，所述存储器管理单元用于根据出站端口的延迟因子来设定信元的预定数量。优选地，所述存储器管理单元用于在将信元转发给出站端口之前，等待接收入站分组的多个信元，其中信元数量的设置需保证出站端口的缓冲器不会过载。根据本专利技术的一个方面，提供一种在网络设备中处理分组的方法，所述方法包括以下步骤：接收入站分组的信元；确定入站分组的出站端口；将入站分组信元的初始信元存储在存储器中；决定直通处理是否需要激活；以及当直通处理激活时，在将入站分组的最终信元存储到存储器中之前，将初始信元转发给出站端口。优选地，所述决定的步骤包括，检测入站端口的入站速度是否大于或等于-->出站端口的出站速度，当入站速度大于或等于出站速度时，激活直通处理。优选地，所述检测步骤还包括检测多播分组的每个目标端口的速度，当每个目标端口的速度都小于入站速度时，激活直通处理。优选地，所述决定步骤包括确定入站分组是否是大尺寸的分组，当入站分组是大尺寸的分组时，激活直通处理。优选地，所述方法还包括，在决定步骤之后，在执行转发步骤之前，等待接收预定数量的入站分组的信元。优选地，所述方法还包括根据出站端口的延迟因子来设定信元的预定数量。优选地，所述方法还包括，在决定步骤之后，在将信元转发给出站端口之前，等待接收入站分组的多个信元，其中信元数量的设置需保证出站端口的缓冲器不会过载。根据本专利技术的一个方面，提供一种在网络设备中处理分组的装置，包括：用于接收入站分组的信元的接收装置；用于确定入站分组的出站端口的确定装置；用于将入站分组信元的初始信元存储到存储器中的存储装置；用于决定直通处理是否需要激活的决定装置；以及用于当直通处理激活时在将入站分组的最终信元存储到存储器中之前将初始信元转发给出站端口的转发装置。优选地，所述决定装置包括用于检测入站端口的入站速度是否大于或等于出站端口的出站速度的检测装置，以及用于当入站速度大于或等于出站速度时激活直通处理的激活装置。优选地，所述检测装置还包括用于检测多播分组的每个目标端口的速度的第二检测装置，以及当每个目标端口的速度都小于入站速度时激活直通处理的激活装置。优选地，所述决定装置包括大小确定装置，用于确定入站分组是否是大尺寸的分组，以及激活装置，当入站分组是大尺寸的分组时，用于激活直通处理。优选地，所述设备还包括等待装置，用于等待接收预定数量的入站分组的-->信元，以及转发装置，用于在将信元转发给出站端口之前，等待直至预定数量的信元被接收。优选地，所述装置还包括根据出站端口的延迟因子、设定信元的预定数量的装置。附图说明附图是本专利技术的说明书的一部分，其有助于更深入地理解本专利技术，图示了本专利技术的实施例，与说明书一道解释了本专利技术的原理。其中：图1示出了本专利技术的实施例可在其中实现的网络设备；图2示出了根据本专利技术的一个实施例的集中式入站管线结构示意图。图3示出了根据本专利技术的一个实施例的剖析单元的组成部分示意图。图4示出了根据本专利技术的一个实施例的集中式出站管线结构示意图。图5示出了根据本专利技术的一个实施例的查表单元的实施例示意图。图6示出了根据本专利技术的一个实施例的能够处理分组并减少延迟时间的存储器管理单元以及存储器示意图。图7示出了根据本专利技术的一个实施例的确定延迟因子的示意图。具体实施方式以下将参照本专利技术的优选实施例对本专利技术进行说明，这些实施例的例子已在附图中示出。图1示出了一种网络设备，例如交换设备，本专利技术的实施例可在其中实现。设备100包括入站模块102、MMU 104、以及出站模块106。入站模块102用于对入站分组执行交换功能。MMU 104用于存储分组，并对每个分组执行资源检测。出站模块106用于执行分组更改并将分组发送到适当的目标端口。入站模块102、MMU 104以及出站模块106中的每一个模块都包括多个用于处理该模块产生的指令的周期。设备100采用管线化(pipelined)方式处理入站分组。根据一个实施例，设备100具有在每个时钟周期处理一个分组的管线(pipeline)处理能力。根据本专利技术的一个实施例，设备100具有133.33MHz-->的核心时钟。这意味着设备100具有133.33M分组/秒的处理能力。设备100还可包括一个或多个内部构造的高速端口(例如HiGigTM高速端口)108a-108x、一个或多个外部以太网端口109a-109x，以及CPU端口110。高速端口108a-108x用于系统内的各个网络设备的相互连接，从而形成在外部源端口和一个或多个外部目标端口之间传送分组的内部交换结构。这样，从包括有多个相互连接的网络设备的系统外部是看不见这些高速端口108a-108x的。CPU端口110用于将分组发送到外部交换/路由控制实体或CPU，或者从外部交换/路由控制实体或CPU接收信息。根据本专利技术的一个实施例，CPU端口110可看作是外部以太网端口109a-109x中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理分组的网络设备，包括：对入站分组执行交换功能的入站模块；存储分组的存储器管理单元；以及将入站分组发送至出站端口的出站模块；其中存储器管理单元用于将入站分组的初始信元存储在存储器中、决定直通处理是否需要 激活，并当直通处理激活时，在将入站分组的最终信元存储到存储器中之前，将初始信元转发给出站端口。

【技术特征摘要】
US 2004-11-30 60/631,6241、一种处理分组的网络设备，包括：对入站分组执行交换功能的入站模块；存储分组的存储器管理单元；以及将入站分组发送至出站端口的出站模块；其中存储器管理单元用于将入站分组的初始信元存储在存储器中、决定直通处理是否需要激活，并当直通处理激活时，在将入站分组的最终信元存储到存储器中之前，将初始信元转发给出站端口。2、根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于：所述存储器管理单元用于检测入站端口的入站速度是否大于或等于出站端口的出站速度，当入站速度大于或等于出站速度时，激活直通处理。3、根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于：所述存储器管理单元用于检测多播分组的每个目标端口的速度，当每个目标端口的速度都小于入站速度时，激活直通处理。4、根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于：所述存储器管理单元用于确定入站分组是否是大尺寸的分组，当入站分组是大尺寸的分组时，激活直通处理。5、一种在网络设备中处理分组的方法，所述方法包括以下步骤：接收入站分组的信元；确定入站分组的出站端口；将入站分组信元的初始信元存储在存储器中；决定直通处理是否需要激活；以及当直通处理激活时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：希恩海森吴，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]