一种基于多crossbar交换结构的调度方法技术

技术编号:8657578 阅读:181 留言:0更新日期:2013-05-02 01:30
本发明专利技术提供一种基于多crossbar交换结构的调度方法,消除单crossbar交换结构的负面影响,实现交换机单播和多播的线速无阻交换。本发明专利技术对单播、多播和消息监控采用三条完全独立的crossbar,三条crossbar分别采用独立的硬件逻辑电路,分别采用独立的调度算法,三条crossbar之间互不影响,实现高性能网络交换功能。本发明专利技术吞吐率高,延迟小,可以确保单播、多播通信互不影响,实现线速无阻交换;交换机在线速通信时,可以实现线速监控,保证不丢包。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机通信技术,涉及交换机设计中一种多crossbar交换结构的调度方法。
技术介绍
现代交换式通信网络,由节点机和交换机组成,所有节点机均通过链路与交换机相连,实现分布式通信。在航空电子系统设计中,要求交换机支持单播和多播的线速无阻交换,并且为了能够排查和定位网络产品研发过程中出现的问题,要求交换机支持基于消息的数据监控功能。在传统交换机设计中,采用一条crossbar实现交换机的单播、多播和消息监控功能,由于单播、多播和消息监控共享带宽的限制,导致它们之间互相影响,影响交换机的交换性能,导致吞吐量下降,延迟增大,并且会导致数据消息监控丢包,不能满足航空电子系统实时性和安全性的设计要求。
技术实现思路
本专利技术提供,消除单crossbar交换结构的负面影响,实现交换机单播和多播的线速无阻交换。本专利技术的技术解决方案如下。本专利技术对单播、多播和消息监控米用三条完全独立的crossbar,三条crossbar分别采用独立的硬件逻辑电路,分别采用独立的调度算法,三条crossbar之间互不影响,实现高性能网络交换功能。具体方案是:—种基于多crossbar交换结构的调度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多crossbar交换结构的调度方法,其采用的多crossbar交换结构由MAC、输入单元,输出单元和三条独立的crossbar构成,其中,输入单元包括m个通信端口输入单元和m个监控端口输入单元,输出单元包括m个通信端口输出单元和n个监控端口输出单元;(1)MAC负责接收来自于与之相连的节点机的数据,实现相应标准媒体访问层协议,并对数据进行封装/解析,实现数据的接收和发送;(2)输入单元接收来自于MAC的数据帧,对数据帧进行有效性检测,根据目的ID查找路由表,将数据帧放到相应的虚拟输出队列(VOQ)排队等待调度;同时检测消息ID查找表,判断该条数据帧是否需要被监控,如果需要被监控,将数...

【技术特征摘要】
1.一种基于多crossbar交换结构的调度方法,其采用的多crossbar交换结构由MAC、输入单元,输出单元和三条独立的crossbar构成,其中,输入单元包括m个通信端口输入单元和m个监控端口输入单元,输出单元包括m个通信端口输出单元和n个监控端口输出单元; (1)MAC负责接收来自于与之相连的节点机的数据,实现相应标准媒体访问层协议,并对数据进行封装/解析,实现数据的接收和发送; (2)输入单元接收来自于MAC的数据帧,对数据帧进行有效性检测,根据目的ID查找路由表,将数据帧放到相应的虚拟输出队列(VOQ)排队等待调度;同时检测消息ID查找表,判断该条数据帧是否需要被监控,如果需要被监控,将数据帧复制到监控端口输入单元的缓冲区中,等待调度; (3)三条crossbar独立调度,分别实现单播、多播和消息监控的转发调度;三条crossbar均采用“请求一准许一接受”的分布式调度策略,将数据帧从输入单元的缓冲区中调度到输出单元的缓冲区 中; (4)输出单元负责从输出缓冲区读取数据帧,将数据帧发送到MAC,输出到与之相连的节点机;监控端口输出单元和数据通信端口输出单元的差别在于监控端口输出单元需要增加监控时标,并且需要重新进行循环冗余校验码(CRC)计算; 基于所述多crossbar交换结构,实现单播crossbar调度的过程如下: 单播实现采用m X m的crossbar,其中,m即通信端口的数量,n即监控端口的数量;单播crossbar采用分布式调度算法,每次调度按照“请求_准许_接受”的步骤进行: a.当输入单元的缓冲区中有单播帧时,输出单元发出请求信号; b.对于每个通信端口输出单元,当接收到不同通信端口输入单元的请求信号后,采用Round-Robin算法产生准许信号; c.对于每个通信端口输入单元,当接收到不同通信端口输出单元的准许信号后,采用Round-Robin算法产生接受信号并且开始调度; d.各个通信端口输出单元持续检测自己发出的准许信号是否被接受,如果被接受,则执行调度; 基于所述多crossbar交换结构,实现多播...

【专利技术属性】
技术研发人员:李大鹏黄韬王红春李玉发
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司第六三一研究所
类型:发明
国别省市:

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