一种基于FPGA的高吞吐量数据包交换方法及系统技术方案

技术编号:40097034 阅读:16 留言:0更新日期:2024-01-23 17:06
本发明专利技术公开了一种基于FPGA的高吞吐量数据包交换方法及系统,所述交换方法,包括多个接收端口、多个发送端口和两个以上交换核心;所述接收端口用于接收来自外部的数据包,所述交换核心用于将所述接收端口的数据包搬移至所述发送端口,所述发送端口用于将来自交换核心的数据包发送出去;各所述交换核心之间独立工作,各所述接收端口、各所述发送端口均通过申请‑授权的并行调度机制与各所述交换核心连接,每个所述接收端口和每个所述发送端口同一时间均只能被一个所述交换核心连接。本发明专利技术通过增加交换机中的交换核心单元,大幅提升了交换机的转发带宽,通过申请‑授权的并行调度机制保障了多交换核心竞争的情况下,端口连接的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据包交换,尤其涉及一种基于fpga的高吞吐量数据包交换方法及系统。


技术介绍

1、大型无人机飞控系统内部节点较多,需要交互的数据量巨大,且节点距离较远,一般使用高带宽的交换设备作为中央路由器。中央路由器的转发带宽直接关系到整个飞控系统的整体性能。

2、传统的数据包交换架构如图1所示,传统交换机主要包含接收端口、发送端口和交换核心。接收端口负责接收数据包,并进行缓存;交换核心负责将接收端口的接收数据搬移至对应的发送端口;发送端口负责将到达本端口的数据组包发送出去。交换核心同一时间只能与一个接收端口和发送端口建立连接,交换机的输入带宽为所有接收端口输入带宽之和,数据输出带宽为所有发送端口的发送带宽之和。当发交换机的接收端口和发送端口数量增加到一定数量时,其端口总带宽就会超过交换核心的交换带宽,此时交换机的吞吐量主要取决于交换核心的吞吐量。

3、在大型无人机的飞控系统中,由于节点较多,其使用的交换机端口数量也会比较多,导致交换机内部数据拥塞,影响系统内数据交换效率,影响飞控系统性能。


<p>技术实现思本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,包括多个接收端口、多个发送端口和两个以上交换核心;

2.如权利要求1所述的基于FPGA的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,各所述接收端口包括接收端口缓冲区,并根据当前所接收外部数据包的状态相应设置接收端口缓冲区标志,各所述发送端口包括发送端口缓冲区,并根据当前的数据包状态相应设置发送端口缓冲区标志;

3.如权利要求2所述的基于FPGA的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,所述申请-授权的并行调度机制包括如下步骤:

4.如权利要求3所述的基于FPGA的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,所述接收...

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,包括多个接收端口、多个发送端口和两个以上交换核心;

2.如权利要求1所述的基于fpga的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,各所述接收端口包括接收端口缓冲区,并根据当前所接收外部数据包的状态相应设置接收端口缓冲区标志,各所述发送端口包括发送端口缓冲区,并根据当前的数据包状态相应设置发送端口缓冲区标志;

3.如权利要求2所述的基于fpga的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,所述申请-授权的并行调度机制包括如下步骤:

4.如权利要求3所述的基于fpga的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,所述接收端口接收到外部输入的数据包后,将其有序的存储在所述接收端口缓冲区中,并对外展示最先接收到的数据包的相关信息,包括但不限于该数据包的目标发送端口。

5.如权利要求3所述的基于fpga的高吞吐量数据包交换方法,其特征在于,步骤d之后,先进行步骤e,再对所述交换核心...

【专利技术属性】
技术研发人员:季雷李春彦郭志攀王梦石马哲高尚
申请(专利权)人:北京中航智科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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