基于三级互联交换网络的调度方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种基于三级互联交换网络的调度方法、装置及系统，涉及数据通信领域，用于解决现有技术中采用CRRD算法进行适配调度，在保证交换吞吐量的同时限制了交换网络的规模的问题。本发明专利技术提供的技术方案包括：第一级交换单元获取出端口地图信息；根据所述出端口地图信息生成通道带宽地图信息；根据所述通道地图信息生成路径带宽地图信息；在接收到数据流时，根据数据流的目的地址将需要通过同一个第一级交换单元与同一个第三级交换单元到达输出模块的出端口的数据流缓存到一个队列中，并根据所述第一级交换单元与所述第三级交换单元之间的每条路径的路径带宽地图信息，将所述数据流通过各条路径发送给所述第三级交换单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于三级互联交换网络的调度方法、装置及系统。
技术介绍
交換网络是连接路由器输入端口和输出端ロ的“桥梁”，是实现分组报文转发的核心网络。随着交換网络处理业务流量的增长，交换网络的容量需要不时升级，故，多采用多个交换单元构成的多级互联交换网络，其中三级互联交换网络是最常用的一种多级互联交互网络，三级互联交换网络由三级交换单元构成，即由第一级交换単元、中间级交換单元以及第三级交换单元构成。交换网络的指标有吞吐率(接近100%最佳)，平均信元(包)时延，信元(包)时延抖动，信元(包)丢失率，阻塞概率等。为了尽量优化性能，在交换网络中使用了很 多适配调度算法，其中比较普遍适配调度算法为同时轮询调度(Concurrent Round-RobinDispatching Scheme,以下简称为 CRRD)算法。在三级克洛斯CLOS网络中，通过CRRD算法进行适配调度。在适配调度的过程中发生两次匹配入出端ロ匹配和路径匹配。其中，入出端ロ匹配发生在第一级交换単元(以下简称为SI)中，具体为S1中有排队的虚拟输出队列(Virtual Output Queue,以下简称为V0Q)向SI的所有出端发出请求，每个出端取本出端的窗ロ位置寄存器值，按照轮询方式，选择ー个请求，井向该请求对应的VOQ发回承认；VOQ的仲裁器取出本VOQ的窗ロ位置寄存器值，按照轮询方式，从可能的出端发回的承认中选取ー个接收。反复执行上述步骤，直到SI中排队的VOQ均接收到出端发回的承认。路径匹配发生在中间级交换单元(以下简称为S2)中，具体为S2的某个入端如果从对应SI的出端得到信息有信元在该出端得到转发允许，S2的入端向该信元的目的地址所決定的S2的出端发出请求，S2的出端取出本端的窗ロ位置寄存器值，按照轮询方式，从可能的多个入端请求中选取ー个来承认。路径匹配得到承认后，对应的SI的VOQ发送排队的信元由于每发送ー个信元，都需要通过上述的请求-仲裁处理以实现适配调度，为了保证交换呑吐率最大，必须保证请求-仲裁周期小于发送一个信元的周期，而请求-仲裁处理的复杂度与端口数的平方*路径数成正比，在保证交换呑吐量的同时限制了交换网络的規模。
技术实现思路
本专利技术提供的一种基于三级互联交换网络的调度方法、装置及系统，解决了现有技术中采用CRRD算法进行适配调度，在保证交换呑吐量的同时限制了交换网络的规模的问题。一方面，本专利技术实施例提供了一种基于三级互联交换网络的调度方法，包括第一级交换单元获取出端ロ带宽地图信息，所述出端ロ带宽地图信息为根据输出模块的出端ロ的额定带宽以及输入模块的带宽需求为该输入模块分配的带宽；所述第一级交换単元根据所述出端ロ带宽地图信息生成通道带宽地图信息，所述通道地图信息为同一个第一级交换単元与同一个第三级交换単元之间允许承载的带宽；所述第一级交换単元根据所述通道地图信息生成路径带宽地图信息，所述路径带宽地图信息为同一个第一级交换単元与同一个第三级交换単元之间的每条路径允许承载的带宽；在接收到数据流时，所述第一级交换単元根据数据流的目的地址将需要通过同一个第一级交换単元与同一个第三级交换単元到达输出模块的出端ロ的数据流缓存到ー个 队列中，井根据所述第一级交换単元与所述第三级交换単元之间的每条路径的路径带宽地图信息，将所述数据流通过各条路径发送给所述第三级交换単元。另ー方面，本专利技术实施例提供了ー种第一级交换単元，包括第一获取单元，用于获取出端ロ带宽地图信息，所述出端ロ带宽地图信息为根据输出模块的出端ロ的额定带宽以及输入模块的带宽需求为该输入模块分配的带宽；第一生成単元，用于根据所述第一获取单元获取的出端ロ带宽地图信息生成通道带宽地图信息，所述通道地图信息为同一个第一级交换単元与同一个第三级交换単元之间允许承载的带宽；第二生成単元，用于根据所述第一生成単元生成的通道地图信息生成路径带宽地图信息，所述路径带宽地图信息为同一个第一级交换単元与同一个第三级交换単元之间的每条路径允许承载的带宽；第一调度单元，在接收到数据流时，用于根据数据流的目的地址将需要通过同一个第一级交换単元与同一个第三级交换単元到达输出模块的出端ロ的数据流缓存到ー个队列中，井根据所述第一级交换単元与所述第三级交换単元之间的每条路径的路径带宽地图信息，将所述数据流通过各条路径发送给所述第三级交换単元。再一方面，本专利技术实施例提供了一种三级互联交换网络，包括上述的第一级交换单元。O本专利技术实施例的提供的基于三级互联交换网络的调度方法、装置及系统，第一级交换单元根据出端ロ带宽地图信息设置第一级交换単元与第三级交换単元之间的每条路径允许承载的带宽，对应于每条路径生成路径带宽地图信息，使得第一级交换単元在接收到数据流时，根据数据流的目的地址将需要通过同一个第一级交换単元与同一个第三级交换单元到达输出模块的出端ロ的数据流缓存到ー个队列中，井根据所述路径带宽地图信息将所述数据流发送给所述第三级交换単元，实现对数据流的调度，不需要每发送一个信元就要进行一次请求-仲裁请求，解决了现有技术中由于每发送一个信元都需要进行一次请求-仲裁，限制了交换网络的规模的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图I (a)为本专利技术实施例一提供的基于三级互联交换网络的调度方法流程图ー；图I (b)为本专利技术实施例一提供的基于三级互联交换网络的调度方法流程图ニ ；图2 (al)为本专利技术实施例ニ提供的一种三级CLOS交换网络系统架构一；图2 (a2)为本专利技术实施例ニ提供的一种三级CLOS交换网络系统架构ニ ；图2(b)为本专利技术实施例ニ提供的基于三级互联交换网络的调度方法流程图；图2(c)为本专利技术实施例ニ中交换信元周期的均匀间插方式；图3(a)为本专利技术实施例三提供的第一级交换単元的结构示意图ー； 图3(b)为图3(a)所示的第一级交换单元中第一调度单元的结构示意图；图3(c)为本专利技术实施例三提供的第一级交换单元的结构示意图ニ ；图4(a)为本专利技术实施例三提供的三级互联交换网络中输入模块的结构示意4(b)为本专利技术实施例三提供的三级互联交换网络中输入模块的结构示意图-* ，图5为本专利技术实施例三提供的三级互联交换网络中输出模块的结构示意图。具体实施例方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定装置结构、技术之类的具体细节，以便透切理解本专利技术。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种基于三级互联交换网络的调度方法，应用于所述三级互联交换网络中的第一级交换单元，如图1(a)所示，该方法，可以包括101、所述第一级交换单元获取出端ロ带宽地图(Out Port Bandwidth Map,以下简称为0P-BWM)信息。其中，所述OP-BWM信息为根据出端ロ的额定带宽以及输入模块的带宽需求为该输入模块分配的带宽。在本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于三级互联交换网络的调度方法，其特征在于，包括 第一级交换单元获取出端口带宽地图信息，所述出端口带宽地图信息为根据输出模块的出端口的额定带宽以及输入模块的带宽需求为该输入模块分配的带宽； 所述第一级交换单元根据所述出端口带宽地图信息生成通道带宽地图信息，所述通道地图信息为同一个第一级交换单元与同一个第三级交换单元之间允许承载的带宽； 所述第一级交换单元根据所述通道地图信息生成路径带宽地图信息，所述路径带宽地图信息为同一个第一级交换单元与同一个第三级交换单元之间的每条路径允许承载的带宽； 在接收到数据流时，所述第一级交换单元根据数据流的目的地址将需要通过同一个第一级交换单元与同一个第三级交换单元到达输出模块的出端口的数据流缓存到一个队列中，并根据所述第一级交换单元与所述第三级交换单元之间的每条路径的路径带宽地图信息，将所述数据流通过各条路径发送给所述第三级交换单元。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述第一级交换单元获取出端口带宽地图信息之前，还包括 所述第一级交换单元接收所述输入模块发送的控制信元，所述控制信元包括目的地址以及所述输入模块对该目的地址对应的输出模块的出端口的带宽需求； 所述第一级交换单元根据所述目的地址将所述控制信元发送给所述输出模块的出端口，以使得所述输出模块的出端口根据该出端口自身的额定带宽以及所述控制信元中携带的所述带宽需求为所述输入模块分配带宽，生成出端口带宽地图信息； 所述第一级交换单元获取出端口带宽地图信息，具体包括 所述第一级交换单元接收所述输出模块发送的出端口带宽地图信息。3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述所述第一级交换单元根据所述第一级交换单元与所述第三级交换单元之间的每条路径的路径带宽地图信息，将所述数据流通过各条路径发送给所述第三级交换单元，具体包括 若数据流为分组类型的业务流，所述第一级交换单元根据所述第一级交换单元与第三级交换单元之间的每条路径的所述路径带宽地图信息，将所述分组类型的业务流均匀分发到所述第一级交换单元与第三级交换单元之间的每条路径上； 若数据流为时分复用类型的业务流，所述第一级交换单元根据所述第一级交换单元与第三级交换单元之间的每条路径的所述路径带宽地图信息，选取一条路径，将所述时分复用类型的业务流分发到选取的路径上。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述所述第一级交换单元根据所述第一级交换单元与所述第三级交换单元之间的每条路径的路径带宽地图信息，将所述数据流通过各条路径发送给所述第三级交换单元，还包括 所述第一级交换单元将每条路径的路径带宽地图信息进行信元均匀间插排序，输出第一信兀输出排序表； 所述第一级交换单元将通过路径带宽地图对应的路径进行发送的数据流根据所述第一信元输出排序表发送给所述第三级交换单元。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括 所述第一级交换单元将所述出端口带宽地图信息发送给对应的输入模块，以使得所述输入模块根据所述出端口带宽地图信息以及所述输入模块中入端口数据流对与所述出端口带宽地图信息相对应的出端口的带宽需求进行带宽分配。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述输入模块根据所述出端口带宽地图信息以及所述输入模块中入端口数据流对所述出端口带宽地图信息相对应的出端口的带宽需求进行带宽分配，包括 所述输入模块根据所述出端口带宽地图信息以及所述输入模块中数据流对发送该出端口带宽地图信息的出端口的数据流带宽需求，对应于每个入端口生成数据流带宽地图信息； 将所述数据流带宽地图信息进行信元均匀间插排序输出第二信元输出排序表，以使得该入端口的数据流根据所述第二信元输出排序表发送给第一级交换单元。7.根据权利要求4或6所述的方法，所述均匀间插排序输出的方法具体包括 将待分配的带宽信息切分为多个数组，每个数组包括多个时隙，每个时隙承载一个信元; 利用二进制逆向进位方法为每个数组设置对应的时序位置，以使得数组根据时序位置输出对应的信兀输出排序表。8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，所述控制信元由所述输入模块生成并发送给所述第一级交换单元，所述控制信元的生成方法具体包括 获取输入模块的入端口数据流的流速率以及缓存信息； 根据所述流速率和所述缓存信息生成该入端口数据流对出端口的带宽需求； 将同一出端口的带宽需求进行聚合，生成该输入模块对所述出端口的带宽需求； 为所述出端口的带宽需求分配相应的标识，封装为控制信元，所述标识包括输入模块的标识和所述出端口的地址。9.一种第一级交换单元，其特征在于，包括 第一获取单元，用于获取出端口带宽地图信息，所述出端口带宽地图信息为根据输出模块的出端口的额定带宽以及输入模块的带宽需求为该输入模块分配的带宽； 第一生成单元，用于根据所述第一获取单元获取的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志云，胡幸，周建林，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：