【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路设计、网络设备数据传输管理及rapidio网络领域，尤其涉及一种rapidio网络设备路由方法、系统和装置。
技术介绍
1、rapidio协议有高带宽、低时延、灵活性高、可靠性强等特点，是高性能嵌入式通信系统中互联技术中的最优选。通常情况下，rapidio网络管理系统中包含端点器件(pe，processing element)和交换器件(switch)，前者负责生成、发出和处理数据包，而后者负责数据包的接收和转发。在端点器件中一般会有一个器件作为主控节点，其作用是对rapidio网络进行初始枚举、拓扑管理、路由部署等网络维护工作。其中拓扑管理和路由部署是设备管理的前提和必备条件，主要维护rapidio网络的拓扑数据，为规划从主控到各设备间的路由提供数据支持。
2、rapidio网络各设备间基于id号进行数据转发，考虑到交换设备没有id，当目标设备为交换设备时，需要使用id号与跳数（hopcount）的组合寻址，跳数为从发包源设备到目标设备所经过的交换设备数量。因此，主控设备若要访问网络中所有的交换设备，就需要规划一条从主控出发访问到所有交换节点的路径（允许重复访问交换），作为配置管理路由的依据。现有的技术使用rapidio初始枚举过程中遍历交换的先后顺序配置管理路由，而rapidio初始枚举使用深度优先算法遍历系统中所有的交换和与交换连接的端点。由于深度优先算法的局限性，当网络拓扑复杂时，遍历到所有的设备可能需要大量回退之前走过的路径，由此配置的管理路由大大增加了维护包的传输距离与时间，浪费网络
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种rapidio网络设备路由方法、系统和设备，并具体提供了以下技术方案：
2、第一方面，本专利技术提供了一种rapidio网络设备路由方法，该方法包括：
3、s1、获取rapidio网络系统的拓扑结构，并形成基于交换节点的拓扑图；
4、s2、基于所述拓扑图，计算任意两直接相连的交换节点间存在多条链路时的最优链路；
5、s3、设置所有交换节点之间的花费与路径数组，并计算任意两个交换节点间的最小花费，并基于该最小花费更新两个交换节点间的路径；
6、s4、从主机开始，计算走过全部交换节点的可能路径中花费最小的路径，作为规划路径；
7、s5、从规划路径的最后一个交换节点开始，基于规划路径进行回溯，并获取规划路径中的全部交换节点，并将该规划路径中任意两个直接连接的交换节点之间的最优链路添加到规划路径中，直至回溯到与主机直接连接的交换节点，形成添加后规划路径；
8、s6、再次从主机遍历添加后规划路径，并将路由添加到各交换节点中。
9、优选地，所述rapidio网络系统至少包括主机、rapidio交换设备和端点设备；每个所述rapidio交换设备为一个交换节点，当基于添加后规划路径将路由添加到各交换节点后，所述主机可以访问rapidio网络中的任意rapidio交换设备和任意端点设备。
10、优选地，所述主机用于系统枚举和管理路由规划，所述rapidio交换设备用于处理和转发数据，所述端点设备用于发送或接收数据。
11、优选地，所述邻接矩阵中，仅针对任意两交换节点之间是否存在直接链接而设置对应的值。例如，如果存在直接链接，则对应的邻接矩阵元素设置为1，否则设置为0。
12、优选地，所述s4中还包括，对交换节点中的维护包数据流量进行均衡处理：如果两个交换节点之间的路径已经走过一次，且需要返回源交换节点以便访问下一交换节点，若该两个交换节点之间有多个可供建立链路的端口，则优先使用未被规划进前一路径的端口配置链路。
13、优选地，所述s2中，所述最优链路的确认方式为：
14、计算两个交换节点之间不同链路的带宽，将带宽较高的链路作为两交换节点之间的最优链路。
15、优选地，在所述均衡处理后，还包括使用端点设备访问路径来优化交换设备的访问：使用端点设备的id作为主机访问该端点设备的路径中的交换节点的id，使用端点设备的跳数减一作为主机访问该端点设备的路径中的交换节点的跳数，该交换节点与端点设备直接连接。
16、优选地，所述s4中，从主控开始，计算走过全部交换节点的可能路径中花费最小的路径，具体包括：
17、s41、预处理所有交换节点间路径的花费与路径数组，所述花费表示为源交换设备到目的交换设备的跳数；所述路径数组设置为二维数组a[i][j]，表示从交换节点i到交换节点j走过的路径中的最后一个交换节点；
18、s42、计算任意两个交换节点间的最小花费，并将该两个交换节点的路径更新为最小花费对应的路径；
19、s43、从主机直接连接的交换节点开始，计算走过每个交换节点的花费，每走过一个交换节点，则将路径对应的花费加一，直至构造一条或多条能够访问所有交换节点的路径；
20、s44、从s43得到的路径中选取花费最小的路径，作为规划路径。
21、优选地，所述方法还包括：当交换节点的端口出现链路失效状态时，如果该链路失效端口在规划路径中且该链路失效端口所涉及的两交换节点之间有冗余链路，则将链路失效端口替换为其所在交换节点上的冗余链路的端口；
22、如果链路失效端口所涉及的两交换节点之间不存在冗余链路，则重新发起路径规划，重复步骤s2至s6；如果链路失效端口所涉及的交换节点在拓扑图中不与任何设备连接，则将该交换节点从拓扑图中移除，再重复步骤s2至s6。
23、优选地，所述s1中，从主机出发枚举整个rapidio网络中的各个rapidio交换设备及端点设备，形成拓扑图，所述拓扑图以邻接矩阵形式存储；所述邻接矩阵中不包含主机和端点设备。
24、第二方面，本专利技术还提供了一种rapidio网络设备路由系统，该系统包括：主机、rapidio交换设备和端点设备；所述系统用以执行如上所述的rapidio网络设备路由方法，所述主机包括：
25、拓扑图建立单元，用于针对rapidio网络形成基于交换节点的拓扑图；
26、最优链路计算单元，用于计算任意两交换节点间存在多条链路时的最优链路；
27、路径规划单元，用于基于花费最小的路径，形成规划路径，并基于对规划路径的回溯形成添加后规划路径。
28、第三方面，本专利技术还提供了一种rapidio网络设备路由装置，该装置至少包含处理器及存储器，所述处理器调用所述存储器中的计算机指令，以执行如上所述的rapidio网络设备路由方法。
29、与现有技术相比，本方案进一步优化了rapidio网络系统路由的规划，使用备用链路加优化链路的组合方式，使得主控设备对整个系统中其他设备的访问不受影响，提高了管理路由链路的稳定性和传输效率。本方案相比现有技术中的管理路由的路径规划方法至少具有以下优势：
30、维护包可以通过最短路径传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.RapidIO网络设备路由方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RapidIO网络系统至少包括主机、RapidIO交换设备和端点设备；每个所述RapidIO交换设备为一个交换节点，当基于添加后规划路径将路由添加到各交换节点后，所述主机可以访问RapidIO网络中的任意RapidIO交换设备和任意端点设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中还包括，对交换节点中的维护包数据流量进行均衡处理：如果两个交换节点之间的路径已经走过一次，且需要返回源交换节点以便访问下一交换节点，若该两个交换节点之间有多个可供建立链路的端口，则优先使用未被规划进前一路径的端口配置链路。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，所述最优链路的确认方式为：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述均衡处理后，还包括使用端点设备访问路径来优化交换设备的访问：使用端点设备的ID作为主机访问该端点设备的路径中的交换节点的ID，使用端点设备的跳数减一作为主机访问该端点设备的路径中的交换节
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中，从主控开始，计算走过全部交换节点的可能路径中花费最小的路径，具体包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当交换节点的端口出现链路失效状态时，如果该链路失效端口在规划路径中且该链路失效端口所涉及的两交换节点之间有冗余链路，则将链路失效端口替换为其所在交换节点上的冗余链路的端口；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中，从主机出发枚举整个RapidIO网络中的各个RapidIO交换设备及端点设备，形成拓扑图，所述拓扑图以邻接矩阵形式存储；所述邻接矩阵中不包含主机和端点设备。
9.RapidIO网络设备路由系统，其特征在于，所述系统包括：主机、RapidIO交换设备和端点设备；所述系统用以执行如权利要求1-8任一所述的RapidIO网络设备路由方法，所述主机包括：
10.RapidIO网络设备路由装置，其特征在于，所述装置至少包含处理器及存储器，所述处理器调用所述存储器中的计算机指令，以执行如权利要求1-8任一所述的RapidIO网络设备路由方法。
...【技术特征摘要】
1.rapidio网络设备路由方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述rapidio网络系统至少包括主机、rapidio交换设备和端点设备；每个所述rapidio交换设备为一个交换节点，当基于添加后规划路径将路由添加到各交换节点后，所述主机可以访问rapidio网络中的任意rapidio交换设备和任意端点设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s4中还包括，对交换节点中的维护包数据流量进行均衡处理：如果两个交换节点之间的路径已经走过一次，且需要返回源交换节点以便访问下一交换节点，若该两个交换节点之间有多个可供建立链路的端口，则优先使用未被规划进前一路径的端口配置链路。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2中，所述最优链路的确认方式为：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述均衡处理后，还包括使用端点设备访问路径来优化交换设备的访问：使用端点设备的id作为主机访问该端点设备的路径中的交换节点的id，使用端点设备的跳数减一作为主机访问该端点设备的路径中的交换节点的跳数，该交换节点与端点设...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱珂，常超，田境遴，吴乐，姚领彦，闻亮，肖峰，万雪翔，薛鹏飞，
申请(专利权)人：井芯微电子技术天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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