用于分布式共享存储器分组交换机的带内消息同步制造技术

本发明专利技术公开了一种分组交换系统，包括：多个输入控制单元（１０）；多个输出控制单元（１２）；以及交换结构（１４），该交换结构包括多个分组缓冲器单元（１６），其可以响应于从多个输入控制单元（１０）接收的分组，同时向特定的输出控制单元（１２）发送通知消息。每个ＰＢＵ（１６）包括与输出控制单元（１２）相关的通知队列（６４），用于存储ＰＢＵ（１６）生成的通知。根据触发这些通知的输入控制单元（１０）对通知队列（６４）中的通知进行排序，并通过时间驱动指针进行读取，该时间驱动指针被初始化到通知队列（６４）的不同起始表目位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于分布式共享存储器分组交换机的带内消息同步相关申请的交叉引用本申请要求于2001年7月17日提交的美国临时专利申请第60/306197号的利益，其内容在此通过引用并入本专利技术。
本申请一般涉及分组交换系统，尤其涉及在分布式共享存储器分组交换机内使发送给输出调度器的通知消息同步。
技术介绍
数据通信交换机内的交换结构便于将从输入端口接收到的数据分组传送到输出端口，以将分组转发给目的地。交换结构可实施为纵横交换机、信元交换机或者共享存储器分组交换机。与其它种类的交换结构相比，共享存储器分组交换机的一个优点是它在高业务负载时的鲁棒性。共享存储器分组交换机通常提供比其它种类的交换结构更低的分组损失和更短的等待时间。然而，共享存储器分组交换机通常提供一个中央逻辑电路，用于存储和访问目的地是所有输出端口的分组。随着结构尺寸增大，也增加了在中央逻辑电路上的负担。因而，共享存储器分组交换机通常在数据速率超过100Gbit/秒时缺乏可扩展性。2002年5月15日提交的转让给本申请的受让人、专利技术名称为“Distributed Shared Memory Packet Switch”的美国专利申请，其内容通过引用并入，提出了一种利用分布式共享存储器分组交换机来克服共享存储器分组交换机缺乏可扩展性问题的解决方案。通常，该解决方案包括由N个分组缓冲器单元组成的共享存储器分组交换机，所述分组缓冲器单元耦合到M个输入控制单元和M个输出控制-->单元。M个输入控制单元中的每一个都通过N条输入串行链路耦合到N个分组缓冲器单元，其中每条输入串行链路专用于单个分组缓冲器单元。类似地，M个输出控制单元中的每一个都通过N条输出串行链路耦合到N个分组缓冲器单元，其中每条输出串行链路专用于单个分组缓冲器单元。每个分组缓冲器单元包括一个存储器，用于存储通过其专用输入串行链路从M个输入控制单元中的任一个输入控制单元接收到的分组。分组缓冲器单元一旦接收到分组，就通过其专用输出串行链路将通知发送给可能对该分组感兴趣的M个输出控制单元中的任一个输出控制单元。当输出控制单元确定在适当的输出队列内有足够的空间时，则它发送一个预约消息，请求分组缓冲器单元保存此分组直到输出控制单元请求为止。通过上述解决方案，可能会出现这样一种情况，即在一个特定的瞬间，输出控制单元接收到多个分组缓冲器单元经由它们相应的输出串行链路发送的多个通知，导致将由输出控制单元处理的通知突然过载。因此，需要一种分布式共享存储器分组交换机，它向输出控制单元提供不会造成突然过载的通知。
技术实现思路
本专利技术旨在使发送给输出单元的通知消息同步，以允许消息的均匀分配。根据一种实施例，本专利技术涉及一种分组交换系统，它包括多个输入单元、多个输出单元和一个耦合到该多个输入单元和输出单元的交换结构。所述交换结构从所述多个输入单元接收分组，并作为响应生成通知消息。所生成的每个通知消息根据发送相关分组的输入单元排序，并根据基于相关输入单元分配给消息的顺序发送给一个或多个输出单元。根据另一种实施例，本专利技术涉及一种在分组交换系统内处理分组的方法，所述分组交换系统包括多个输入单元、多个输出单元和一个耦合到该多个输入单元和输出单元的交换结构。该方法包括：在-->交换结构上接收由多个输入单元发送的分组，在交换结构上为每个接收分组生成通知消息，在交换结构上一个或多个通知队列内存储所生成的通知消息，根据发送相关分组的输入单元排序在一个或多个通知队列内存储的通知消息，并根据在一个或多个通知队列内的通知消息的顺序将通知消息发送给一个或多个输出单元。在一种实施例中，所述交换结构包括接收和存储由多个输入单元发送的分组的多个缓冲器单元，每个缓冲器单元包括用于多个输出单元内每个输出单元的通知队列。在另一种实施例中，将一组第一指针初始化为第一起始表目(entry)，所述第一指针用于提取在第一缓冲器单元的通知队列内存储的通知，将一组第二指针初始化第二起始表目，所述第二指针用于提取在第二缓冲器单元的通知队列内存储的通知。在另一种实施例中，指针以同步的方式前移到其各自通知队列的下一个表目。在又一种实施例中，多个输出单元中的每个输出单元包括第一存储器和第二存储器，用于存储交换结构所发送的通知消息。第一存储器存储基于第一组输入单元发送的分组生成的通知消息，第二存储器存储基于第二组输入单元发送的分组生成的通知消息。根据一种实施例，为了存储与通知消息的输入单元相关的通知消息，同时访问第一存储器和第二存储器。因此，应当理解本专利技术允许由不同分组缓冲器单元发送给特定输出单元的通知消息根据输入单元排序。然后，接收输出单元可以维护多个存储器单元，用于根据它们的相关输入单元同时存储所接收通知消息的一部分。当参考下述详细描述、所附权利要求书和附图时，将更完整地理解本专利技术的这些和其它的特征、方面和优点。当然，本专利技术的实际范围由所附权利要求书来确定。附图说明-->图1是根据本专利技术一种实施例的分组交换系统的示意方框图，该分组交换系统包括M个输入控制单元、N个分组缓冲器单元和M个输出控制单元；图2是根据本专利技术一种实施例的示例性输入控制单元的示意方框图；图3是根据本专利技术一种实施例的示例性分组缓冲器单元的示意方框图；图4是根据本专利技术一种实施例的示例性输出控制单元的示意方框图；图5是根据本专利技术一种实施例的图1的分组交换系统的修改图，图示出输入控制单元和输出控制单元到分组缓冲器单元的互连；图6是根据本专利技术一种实施例的特定分组缓冲器单元的输入/输出控制器的更详细的示意方框图；图7是根据本专利技术一种实施例的由特定输出控制单元接收的通知的时序图；以及图8是根据本专利技术一种实施例的由特定输出控制单元接收和处理通知的更详细的方框图。具体实施方式图1是根据本专利技术一种实施例的分组交换系统的示意方框图。该系统包括耦合到交换结构14的M个输入控制单元(ICU)10和M个输出控制单元(ECU)12，所述交换结构包括N个分组缓冲器单元(PBU)16。每个ICU和ECU包括一条到每个PBU 16的链路18a和18b，使得每个ICU和ECU可以通过它们的专用链路与每个PBU通信。根据一种实施例，N＝M。每个ICU 10可以包括一个或多个相关的输入端口20，每个ECU12可以包括一个或多个相关的输出端口22。在任一给定时间上，ICU10的全部或一个子集接收目的地是输出端口22的全部或一个子集的数据分组。所述分组包括但并不限于以太网帧、ATM信元、TCP/IP-->和/或UDP/IP分组，还可以包括其它的第二层(数据链路/MAC层)、第三层(网络层)或第四层(传输层)数据单元。ICU一旦接收到一个分组，ICU即将该分组通过它的专用链路转发给PBU以存储。PBU在存储器内存储该分组，并通过ECU各自的输出链路向可能对接收该分组感兴趣的所有ECU发送一个通知。当接收ECU在它的合适队列内具有足够的空间时，则它排序在所述通知内包括的可用于提取分组的一个存储器索引，并向PBU发送一个称作预约消息的指示，表示已经对该地址进行排序，从而使PBU在存储器内保存该分组直到该分组被请求。当向目的地转发分组时，已预约该分组的ECU向PBU 16发送一个提取分组的请求。PBU提取该分组，并将其发送给请求ECU以通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分组交换系统，包括：多个输入单元；多个输出单元；以及耦合到多个输入单元和输出单元的交换结构，其特征在于所述交换结构从多个输入单元接收分组，并作为响应生成通知消息，每个通知消息根据发送相关分组的输入单元排序，其特征 还在于根据基于相关输入单元分配给消息的顺序将所述通知消息发送给一个或多个输出单元。

【技术特征摘要】
US 2001-7-17 60/306,1971.一种分组交换系统，包括：多个输入单元；多个输出单元；以及耦合到多个输入单元和输出单元的交换结构，其特征在于所述交换结构从多个输入单元接收分组，并作为响应生成通知消息，每个通知消息根据发送相关分组的输入单元排序，其特征还在于根据基于相关输入单元分配给消息的顺序将所述通知消息发送给一个或多个输出单元。2.权利要求1的分组交换系统，其中所述交换结构包括一个通知队列，该通知队列包括用于存储通知消息的多个表目，每个表目与多个输入单元之一相关。3.权利要求2的分组交换系统，其中所述交换结构包括与多个输出单元中的每个输出单元相关的通知队列，用于存储为其输出单元生成的通知消息。4.权利要求3的分组交换系统，其中通过一个指针提取在每个通知队列内存储的通知，对于多个通知队列中的每个通知队列将所述指针初始化到同一起始表目。5.权利要求1的分组交换系统，其中交换结构包括多个缓冲器单元，用于接收和存储由多个输入单元发送的分组，每个缓冲器单元包括用于多个输出单元内每个输出单元的通知队列。6.权利要求5的分组交换系统，其中将用于提取在第一缓冲器单元的通知队列内存储的通知的一组第一指针初始化到第一起始表目，并将用于提取在第二缓冲器单元的通知队列内存储的通知的一组第二指针初始化到第二起始表目。7.权利要求6的分组交换系统，其中以同步的方式将所述指针前移到其各自通知队列的下一个表目。8.权利要求1的分组交换系统，其中多个输出单元中的每个输出单元包括第一存储器和第二存储器，用于存储由所述交换结构发送的通知消息，第一存储器用于存储根据第一组输入单元发送的分组生成的通知消息，第二存储器用于存储根据第二组输入单元发送的分组生成的通知消息。9.权利要求8的分组交换系统，其中为了各自存储一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃纳范胡夫，
申请(专利权)人：阿尔卡特互联网运行公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]