出站分组的准确加时间戳制造技术

本发明专利技术涉及出站分组的准确加时间戳。一种网络设备，包括端口、传输管线和加时间戳电路。所述端口被配置用于连接到网络。所述传输管线包括多个管线级并且被配置为处理分组以及经由所述端口将所述分组发送至所述网络。加时间戳电路被配置为：暂时中止传输管线中的至少给定分组的至少一些处理；验证位于加时间戳电路下游的具有可变处理延迟的管线级是否满足空置条件；以及仅当管线级满足空置条件时，对给定分组加时间戳并且恢复对给定分组的处理。定分组加时间戳并且恢复对给定分组的处理。定分组加时间戳并且恢复对给定分组的处理。

【技术实现步骤摘要】
出站分组的准确加时间戳


[0001]本专利技术总体上涉及分组通信，并且具体涉及用于网络设备中的出站分组的准确加时间戳的方法和系统。

技术介绍

[0002]在各种应用中，网络设备对其接收、发送或转发的分组加时间戳。例如，在将网络节点同步到公共时基的时间同步协议中使用加时间戳。这种协议的常见示例是IEEE标准1588
‑
2002和1588
‑
2008中定义的精确时间协议(PTP)及其后续版本。

技术实现思路

[0003]本文描述的本专利技术的实施例提供一种网络设备，包括端口、传输管线和加时间戳电路。所述端口被配置用于连接到网络。所述传输管线包括多个管线级，并且被配置为处理分组以及经由所述端口将所述分组发送至所述网络。加时间戳电路被配置为：暂时中止传输管线中的至少给定分组的至少一些处理；验证位于加时间戳电路下游的具有可变处理延迟的管线级是否满足空置条件；以及仅当管线级满足空置条件时，对给定分组加时间戳并恢复对给定分组的处理。
[0004]在一些实施例中，具有可变处理延迟的管线级是具有可变占用级别的缓冲区。
[0005]在一些实施例中，加时间戳电路被配置为支持：(i)正常模式，在所述正常模式中，不管所述管线级是否满足所述空置条件而对分组加时间戳；和(ii)高准确度模式，在所述高准确度模式中，仅当所述管线级满足所述空置条件时，对分组加时间戳。在示例实施例中，加时间戳电路被配置为仅将所述高准确度模式应用于选定的分组。在另一实施例中，加时间戳电路被配置为仅将所述高准确度模式应用于时间同步分组。在又一实施例中，加时间戳电路被配置为仅在所述端口不受到来自所述网络的背压时应用所述高准确度模式。
[0006]在实施例中，加时间戳电路被配置为自适应地修改所述空置条件的严格性。在所公开的实施例中，加时间戳电路被配置为通过自适应地修改空置条件来调整加时间戳电路的加时间戳准确度直至达到目标准确度。在示例实施例中，加时间戳电路被配置为：当给定分组与第一应用相关联时，应用具有第一严格性的第一空置条件；以及当给定分组与第二应用相关联时，应用具有第二严格性的第二空置条件。
[0007]在另一实施例中，加时间戳电路被配置为将具有不同的第一和第二严格程度的第一和第二空置条件应用于同一应用的不同的第一和第二给定分组。在又一实施例中，加时间戳电路被配置为响应于检测到端口受到来自网络的背压而应用经修改的空置条件。在又一实施例中，加时间戳电路被配置为根据连接到端口的网络链路的链路速度来设置空置条件。
[0008]在实施例中，加时间戳电路被配置为通过从管线级接收状态指示来验证管线级是否满足空置条件。在示例实施例中，加时间戳电路被配置为通过在所述传输管线中的处理被中止时等待一持续时间来验证所述管线级是否满足所述空置条件。
[0009]在公开的实施例中，加时间戳电路被配置为将所述管线级的空置程度报告给所述网络设备的处理器。在实施例中，加时间戳电路被配置为应用故障保护机制，该故障保护机制限制中止传输管线中的处理的最大程度。
[0010]在一些实施例中，所述传输管线和所述加时间戳电路被配置为处理用于多个主机的分组。在示例实施例中，加时间戳电路被配置为将空置条件的第一设置应用于主机中的第一主机，并且将空置条件的不同于第一设置的第二设置应用于主机中的第二主机。在另一实施例中，加时间戳电路被配置为针对所述主机中的第一主机执行所述空置条件的第一类型验证，并且针对所述主机中的第二主机执行所述空置条件的不同于所述第一类型的第二类型验证。
[0011]在又一实施例中，给定分组源自主机之中的给定主机，并且加时间戳电路被配置为暂时停顿源自除了给定主机之外的主机的分组的处理，以便使管线级能够满足用于对给定分组加时间戳的空置条件。在又一实施例中，加时间戳电路被配置为禁止中止源自主机之中的给定主机的至少一些分组。
[0012]在实施例中，加时间戳电路被配置为将时间戳插入到给定分组中，并且具有可变处理延迟的管线级是被配置为对包括所插入的时间戳的给定分组进行加密的加密引擎。
[0013]根据本专利技术的实施例，还另外提供了一种网络设备中的方法。所述方法包括：使用所述网络设备中的传输管线，处理分组并且将所述分组发送至网络，所述传输管线包括多个处理级。使用所述网络设备中的加时间戳电路，(i)暂时中止所述传输管线中的至少给定分组的至少一些处理，验证位于所述加时间戳电路下游的具有可变处理延迟的管线级是否满足空置条件，以及(iii)仅当所述管线级满足所述空置条件时，对所述给定分组加时间戳并且恢复对所述给定分组的处理。
附图说明
[0014]从下面结合附图对本专利技术实施例的详细描述，将更充分地理解本专利技术，其中：
[0015]图1是示意性地示出了根据本专利技术的实施例的以高精度对出口分组加时间戳的网络设备的框图；
[0016]图2是示意性地示出了根据本专利技术的实施例的用于出口分组的准确加时间戳的方法的流程图；以及
[0017]图3是示出了根据本专利技术的实施例的在加时间戳准确度与空置条件严格性之间的示例关系的曲线图。
具体实施方式
[0018]概述
[0019]本文描述的本专利技术的实施例提供了用于网络设备中的出站(出口)分组的精确加时间戳的方法和装置。本文描述的实施例主要涉及网络适配器中的实施，但所公开的技术也适用于网络交换机和需要准确加时间戳的其他类型的网络设备。
[0020]通常，网络设备包括处理分组并且经由出口端口将它们传输到网络的传输(TX)管线。为了利用出口时间准确地对分组加时间戳，期望在管线的尽可能靠近出口端口的点处对分组加时间戳。然而，在许多实际实现方式中，一个或更多个处理级仍然保持在加时间戳
点的下游，即在加时间戳点与出口端口之间。
[0021]如果这些中间处理级的延时是固定的，则这些中间处理级不太成问题，因为这个延时可以在时间戳中被校准和补偿。另一方面，具有可变延时的中间处理级是有问题的，因为它们向时间戳添加可变抖动并且降低它们的准确度。例如，2021年5月10日提交的美国专利申请17/315,396中解决了涉及时间戳中的时间抖动的估计的方面，其公开内容以引用方式并入本文。
[0022]例如，位于加时间戳点和出口端口之间的任何缓冲区或队列将向时间戳添加可变延时，因为缓冲区或队列的延时根据其占用级别而改变。为了清楚和简洁起见，以下描述指的是“缓冲区”。然而，在本公开的上下文中并且在权利要求中，术语“缓冲区”广泛地指暂时地存储分组、分组的部分、或与分组相关联的描述符、指针或元数据的各种类型的存储器、寄存器或数据结构。例如，各个队列在本文中也被视为缓冲区。缓冲区的使用可具有任何合适的生产者/消费者语义(例如，写入到缓冲区中的实体可以是从缓冲区读取的相同实体，或不同实体；缓冲区可具有多个生产者和/或多个消费者；将项目写入到缓冲区中的顺序可与从缓冲区读出的顺序相同，或不同顺序；等等)。
[0023]管线中的其他类型的处理级也可具有可变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网络设备，包括：端口，用于连接到网络；传输管线，其包括多个管线级并且被配置为处理分组以及经由所述端口将所述分组发送至所述网络；以及加时间戳电路，被配置为：暂时中止所述传输管线中的至少给定分组的至少一些处理；验证位于所述加时间戳电路下游的具有可变处理延迟的管线级是否满足空置条件；以及仅当所述管线级满足所述空置条件时，对所述给定分组加时间戳并且恢复对所述给定分组的处理。2.根据权利要求1所述的网络设备，其中具有所述可变处理延迟的所述管线级是具有可变占用级别的缓冲区。3.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为支持：(i)正常模式，在所述正常模式中，不管所述管线级是否满足所述空置条件而对分组加时间戳；和(ii)高准确度模式，在所述高准确度模式中，仅当所述管线级满足所述空置条件时，对分组加时间戳。4.根据权利要求3所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为仅将所述高准确度模式应用于选定的分组。5.根据权利要求3所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为仅将所述高准确度模式应用于时间同步分组。6.根据权利要求3所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为仅在所述端口不受到来自所述网络的背压时应用所述高准确度模式。7.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为自适应地修改所述空置条件的严格性。8.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为通过自适应地修改所述空置条件来调整所述加时间戳电路的加时间戳准确度直至达到目标准确度。9.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为：当所述给定分组与第一应用相关联时，应用具有第一严格性的第一空置条件；以及当所述给定分组与第二应用相关联时，应用具有第二严格性的第二空置条件。10.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为将具有不同的第一和第二严格程度的第一空置条件和第二空置条件应用于同一应用的不同的第一和第二给定分组。11.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为响应于检测到所述端口受到来自所述网络的背压而应用经修改的空置条件。12.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为根据连接至所述端口的网络链路的链路速度来设置所述空置条件。13.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为通过从所述管线级接收状态指示来验证所述管线级是否满足所述空置条件。14.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为通过在所述传输
管线中的处理被中止时等待一持续时间来验证所述管线级是否满足所述空置条件。15.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述加时间戳电路被配置为将所述管线级的空置...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：迈络思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：