涉及分布式交换结构的方法和设备技术

一种向交换结构发送数据的方法包括基于数据分组的第一报头中的至少一个字段向数据分组分配输出模块的目的地端口。基于第一报头中的至少一个字段选择与交换结构的第一级相关联的模块。第二报头被附加到数据分组。第二报头包括与输出模块的目的地端口相关联的标识符。数据分组被发送到与第一级相关联的模块。与第一级相关联的模块被配置成基于第二报头将数据分组发送到与交换结构的第二级相关联的模块。

【技术实现步骤摘要】
此处描述的实施例一般涉及交换结构(switch fabrics)，且更具体而言涉及通过 交换结构(例如Clos网络)发送数据。
技术介绍
已知的交换结构可以是在多个输入端口和多个输出端口之间提供连接的多级网 络。因而，通过交换结构，操作地耦合到该交换结构的第一外围设备可以向操作地耦合到该 交换结构的第二外围设备发送数据。三级Clos网络例如具有连接在输入级和输出级之间的中间级。每一级包括多个 模块。每个输入级模块具有多个输入端口且操作地耦合到每个中间级模块。类似地，每个 输出级模块具有多个输出端口且连接到每个中间级模块。当数据穿越交换结构时，每一级判断向哪个后续级发送数据。为了做出这种判断， 可以使用报头(例如分组报头)。例如已知以太网交换结构的每一级执行第2层/第3层 (L2/L3)分组转发、查找和分类。在包括多于一级的一些已知的交换结构中，这种转发、查 找和分类功能会显著增加交换结构的端到端延迟。而且，向交换结构添加附加外围设备和 /或添加级会显著增加交换结构的端到端延迟。另外，已知的以太网交换结构通常不确保从第一外围设备发送到第二外围设备的 数据使用相同的路径穿越交换结构。相应地，在交换结构的输出不保留分组顺序，且第二外 围设备重新对数据分组进行排序，导致进一步的延迟且增加了缓冲要求。因而，需要一种和已知的交换结构相比具有较低端到端延迟的交换结构。另外，需 要保留分组排序的交换结构。
技术实现思路
—种向交换结构发送数据的方法包括基于数据分组的第一报头中的至少一个字 段向数据分组分配输出模块的目的端口。基于第一报头中的至少一个字段选择与交换结构 的第一级相关联的模块。第二报头被附加到数据分组。该第二报头包括与输出模块的目的 地端口相关联的标识符。该数据分组被发送到与第一级相关联的模块。与第一级相关联的 模块被配置成基于第二报头将数据分组发送到与交换结构的第二级相关联的模块。附图说明图1是根据一实施例的交换结构系统的示意性说明。图2是根据另一实施例的交换结构系统的示意性说明。图3是根据另一实施例的交换结构系统内的框架的示意性说明。图4和5是根据另一实施例的数据分组的示意性说明。图6是根据另一实施例的交换结构系统的示意性说明。图7是示出根据另一实施例通过交换结构发送数据分组的方法的流程图。具体实施例方式在一些实施例中，一种向交换结构发送数据的方法包括基于数据分组(或数据单 元)的第一报头中的至少一个字段为该数据分组(或数据单元)分配输出模块(例如边缘 装置)的目的地端口。基于该第一报头中的至少一个字段选择与该交换结构的第一级相关 联的模块。第二报头被附加到该数据分组(或数据单元)。该第二报头包括与输出模块的 目的地端口相关联的标识符。该数据分组(或数据单元)被发送到所述与第一级相关联的 模块。所述与第一级相关联的模块配置成基于第二报头将该数据分组(或数据单元)发送 到与交换结构的第二级相关联的模块。在一些实施例中，该第一报头包括目的地介质访问控制(MAC)地址、目的地因特 网协议(IP)地址、源MAC地址、源IP地址和/或传输协议。第一报头中的一部分数据可以 用作哈希函数的输入。哈希函数的输出可以识别选择与第一级相关联的哪个模块。在一些实施例中，第二报头包括目的地标识符，例如，目的地边缘装置的标识符、 目的地边缘装置上的目的地端口的标识符等。在进入交换结构之前，目的地标识符可以使 用第一报头中的数据和查找表来判断，该查找表可以将目的地外围设备的目的地MAC地址 和/或目的地IP地址与目的地外围设备所耦合的目的地端口相关联。在第二报头附加到数据分组且数据分组被发送到交换结构之后，与交换结构相关 联的模块可以使用目的地标识符作为哈希函数的输入以判断向与交换结构的下一级相关 联的哪个模块发送数据分组。相应地，交换结构内的模块不需要使用查找表将目的地外围 设备的目的地MAC地址和/或目的地IP地址与该目的地外围设备所耦合到的目的地端口 相关联，因为第二报头包含了这种关联的结果。因此，与仅使用第一报头在交换结构内进行 路由的交换结构相比，利用第二报头，该交换结构内的模块花费较少的时间来路由数据分 组。另外，在一些实施例中，使用目的地标识符以路由数据分组通过交换结构，确保了 在不同的时间从相同源外围设备发送到相同目的地外围设备的数据分组将使用相同的路 径穿越交换结构，只要交换结构系统在不同的时间以相同的配置操作(例如，使用的哈希 函数相同，外围设备以相同的方式耦合到交换结构等)。在这种实施例中，这确保目的地外 围设备接收的数据分组的顺序与源外围设备发送的数据的顺序相同。在一些实施例中，交换结构系统包括多个边缘装置、与交换结构系统的第一级相 关联的多个模块以及与交换结构系统的第二级相关联的多个模块。来自边缘装置组的第一 边缘装置配置成接收一组数据分组。来自该组数据分组的每个数据分组可以包括第一报 头。该第一边缘装置配置成基于第一报头中的至少一个字段将第二报头附加到每个数据分 组。第二报头包括与该边缘装置组中的第二边缘装置的目的地端口相关的标识符。第一边 缘装置配置成基于第一报头将来自该组数据分组的每个数据分组发送到与第一级相关的 多个模块中的一模块。与交换结构系统的第一级相关的模块组配置成基于第二报头将来自 该组数据分组的每个数据分组发送到与该第二级相关的模块组中的一模块。在一些实施例中，处理器可读介质保存代表指令的代码，该指令配置成使处理器 基于通过至少一个交换结构操作地耦合到输出模块的目的地端口的目的地节点的标识符 为数据分组分配输出模块(例如边缘装置)的目的地端口。该目的地节点的标识符在该数据分组的第一报头内。第二报头被附加到该数据分组。第二报头包括与输出模块的目的地 端口相关的标识符。使用第一哈希函数的结果选择与交换结构的第一级相关的模块，该第 一哈希函数使用第一报头中一组字段作为输入。该数据分组被发送到与该第一级相关的模 块。与第一级相关的模块配置成使用第二哈希函数的结果选择与交换结构的第二级相关的 模块，该第二哈希函数使用来自第二报头的与输出模块的目的地端口相关的标识符作为输 入。当在此使用时，交换结构系统可以是包括交换结构和耦合到该交换结构的设备的 系统。在一些实施例中，例如，交换结构系统可以包括操作地耦合到交换结构的多个输入/ 输出模块(例如，边缘装置、接入交换机等)，使得输入/输出模块可以向交换结构发送数据 且从交换结构接收数据。另外，在一些实施例中，交换结构系统可以包括操作地耦合到输入 /输出模块的外围设备(例如，服务器、存储装置、网关、工作站等)，使得外围设备可以经由 输入/输出模块向交换结构发送数据和从交换结构接收数据。如此处进一步描述，在这种 实施例中，例如，第一外围设备可以经由输入/输出模块和交换结构向第二外围设备发送 数据。当在此使用时，交换结构可以是包括操作地连接一个或多个输入装置(例如第一 边缘装置)以及一个或多个输出装置(例如第二边缘装置)的多级交换机的网络。交换结 构可以配置成从输入装置接收信号、通过多级交换机转发信号且向输出装置输出信号。多 级交换机的每个交换机路由信号，使得信号到达其目的地。这种交换结构例如可称为Clos 网络。当在此使用时，交换结构内的模块可以是定义本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向交换结构发送数据的方法，包含：基于数据分组的第一报头中的至少一个字段向该数据分组分配输出模块的目的地端口；基于所述第一报头中的至少一个字段选择与所述交换结构的第一级相关联的模块；将第二报头附加到所述数据分组，所述第二报头包括与所述输出模块的目的地端口相关联的标识符；以及将所述数据分组发送到与所述第一级相关联的模块，与所述第一级相关联的模块基于所述第二报头将所述数据分组发送到与所述交换结构的第二级相关联的模块。

【技术特征摘要】
US 2009-10-28 12/607,1621.一种向交换结构发送数据的方法，包含基于数据分组的第一报头中的至少一个字段向该数据分组分配输出模块的目的地端Π ；基于所述第一报头中的至少一个字段选择与所述交换结构的第一级相关联的模块； 将第二报头附加到所述数据分组，所述第二报头包括与所述输出模块的目的地端口相 关联的标识符；以及将所述数据分组发送到与所述第一级相关联的模块，与所述第一级相关联的模块基于 所述第二报头将所述数据分组发送到与所述交换结构的第二级相关联的模块。2.根据权利要求1所述的方法，其中选择与所述第一级相关联的模块包括基于目的地 MAC地址、目的地IP地址、源MAC地址、源IP地址或传输协议其中至少之一选择与所述第一 级相关联的模块。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述交换结构至少包括三级。4.根据权利要求1所述的方法，其中选择与所述第一级相关联的模块包括基于哈希函 数的结果选择与所述第一级相关联的模块，该哈希函数使用目的地MAC地址、目的地IP地 址、源MAC地址、源IP地址或传输协议其中至少之一作为输入。5.根据权利要求1所述的方法，其中与所述第一级相关联的模块要基于哈希函数的结 果选择与第二级相关联的模块，该哈希函数使用与输出模块的目的地端口相关联的标识符 作为输入。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据分组是第一数据分组，该方法还包含 基于第二数据分组的第一报头中的至少一个字段向第二数据分组分配输出模块的目的地端口 ；基于第二数据分组的第一报头中的字段中的至少一个选择与交换结构的第一级相关 联的模块；将第二报头附加到第二数据分组，第二数据分组的第二报头包括与输出模块的目的地 端口相关联的标识符；以及将第二数据分组发送到所述与第一级相关联的模块，所述与第一级相关联的模块基于 第二数据分组的第二报头将第二数据分组发送到与交换结构的第二级相关联的模块。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分配包括基于操作地耦合到输出模块的目 的地端口的服务器的MAC地址分配输出模块的目的地端口。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据分组是第一数据分组，所述输出模块是 第一输出模块，所述与第一级相关联的模块是与第一级相关联的第一模块，且所述与第二 级相关联的模块是与第二级相关联的第一模块，该方法还包含基于第二数据分组的第一报头中的至少一个字段向第二数据分组分配第二输出模块 的目的地端口；基于第二数据分组的第一报头中的字段中的至少一个选择与所述交换结构的第一级 相关联的第二模块；将第二报头附加到第二数据分组，第二数据分组的第二报头包括与第二输出模块的目 的地端口相关联的标识符；以及将第二数据分组发送到与第一级相关联的第二模块，所述与第一级相关联的第二模块基于第二数据分组的第二报头将第二数据分组发送到与交换结构的第二级相关联的第二 模块。9.根据权利要求1所述的方法，其中发送数据分组包括将数据分组的数据部分、第一 报头和第二报头发送到所述与第一级相关联的模块。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述与第二级相关联的模块基于第二报头向与 交换结构的第三级相关联的模块发送数据分组。11.一种交换结构系统，包含多个边缘装置，所述多个边缘装置中的第一边缘装置接收多个数据分组，所述多个数 据分组中的每个数据分组包括第一报头，所述第一边缘装置基于第一报头中的至少一个字 段将第二报头附加到每个数据分组，所述第二报头包括与所述多个边缘装置中的第二边缘 装置的目的地端口相关联的标识符；与交换结构系统的第一级相关联的多个模块，所述第一边缘装置基于第一报头将所述 多个数据分组中的每个数据分组发送到与第一级相关联的多个模块中的一个模块；以及与交换结构系统的第二级相关联的多个模块，与交换结构系统的第一级相关联的多个 模块基于第二报头将所述多个数据分组中的每个数据分组发送到所述与第二级相关联的 多个模块中的一个模块。12.根据权利要求11所述的交换结构系统，还包含操作地耦合到边缘装置的多个服务器，该多个服务器向边缘装置发送所述多个数据分组。13.根据权利要求11所述的交换结构系统，还包含与交换结构系统的第三级相关联的多个模块，与交换结构系统的第二级相关联的多个 模块基于第二报头将所述多个数据分组中的每个数据分组发送到所述与第三级相关联...

【专利技术属性】
技术研发人员：G艾贝，
申请(专利权)人：丛林网络公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]