專利名稱：對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)通信中的信息處理方法，確切地說(shuō)，涉及一種對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，屬于數(shù)據(jù)處理中的信息或其它信號(hào)在存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備或者中央處理器之間的互連或傳送的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在數(shù)據(jù)通信中(如以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、三層交換機(jī)等等)，為了迅速地處理不同入端口傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，需要在交換芯片的外面掛一個(gè)容量比較大的存儲(chǔ)器，先把傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)緩存起來(lái)，這樣交換芯片才能有時(shí)間去處理各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)頭，如數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址、源地址等等，然后再據(jù)此把這些數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)發(fā)到不同的出端口發(fā)送出去。圖1是該外掛存儲(chǔ)器的工作原理示意圖。由于數(shù)據(jù)通信的特殊性，每份數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度是可變的，例如以太網(wǎng)的MAC幀的長(zhǎng)度是64～1518字節(jié)(byte)。因此如何對(duì)該類交換芯片的外掛存儲(chǔ)器進(jìn)行管理是該類芯片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前，數(shù)據(jù)通信中需要在第三層處理的IP報(bào)或者在第二層處理的以太網(wǎng)的MAC幀的外掛存儲(chǔ)器有兩種管理方法，然而，這兩種管理方法都有其固有的缺點(diǎn)。第一種方法是不論數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度大小，對(duì)從輸入端口傳送進(jìn)來(lái)的每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都是一個(gè)挨著一個(gè)地存放在外掛存儲(chǔ)器。這種方法的好處是對(duì)外掛存儲(chǔ)器的利用率最高；但是它有其致命的弱點(diǎn)，就是存儲(chǔ)器的地址管理軟件的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。因?yàn)樵谀骋粋€(gè)時(shí)刻發(fā)送端可能需要任意地發(fā)送緩存于該外掛存儲(chǔ)器中的某一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，所以該外掛存儲(chǔ)器的內(nèi)存地址的管理和控制就非常復(fù)雜，幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的，因此，該方法很難在實(shí)際應(yīng)用中得到運(yùn)用。圖2形象地說(shuō)明了該外掛存儲(chǔ)器中一個(gè)挨著一個(gè)地存放了256byte、1024byte和512byte的三個(gè)不同長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)報(bào)，如何對(duì)這三個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)存地址進(jìn)行管理和控制，就是一個(gè)非常辣手的難題。
第二種方案就是把存儲(chǔ)器分成一個(gè)一個(gè)的小空間，但是該小空間能夠放下一個(gè)最長(zhǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)，如在以太網(wǎng)交換芯片中，該小空間就要大于MAC幀的最大長(zhǎng)度1518byte；通常將該小空間設(shè)計(jì)成2048byte，以方便對(duì)其地址進(jìn)行管理。該方法的好處是其內(nèi)存地址管理軟件模塊十分簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。圖3就是該方法的一個(gè)原理示意圖，圖中將外掛存儲(chǔ)器按照每個(gè)小空間的容量為2048byte進(jìn)行劃分。但是該方法同樣也有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是外掛存儲(chǔ)器的使用率極為低下，尤其是當(dāng)有黑客一直發(fā)送64byte的短報(bào)的時(shí)候，其內(nèi)存的利用率只有5％；用不多久，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)被堵塞死了。但是因?yàn)槠鋬?nèi)存地址管理軟件模塊比較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，所以目前該種方案應(yīng)用比較多。技術(shù)也比較成熟。
總之，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)主要是要么外掛存儲(chǔ)器的使用率很低，要么是存儲(chǔ)器的管理單元模塊非常復(fù)雜，兩種方案都有其致命的弱點(diǎn)，不能把兩者的優(yōu)點(diǎn)有效地結(jié)合在一起。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，該方法集中了現(xiàn)有的兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，既能夠提高外掛存儲(chǔ)器的使用率，又簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)器地址管理模塊的復(fù)雜性，達(dá)到節(jié)省成本和提高芯片性能的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，包括把外掛存儲(chǔ)器分成一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間的步驟；其特征在于所述的該優(yōu)化管理的方法還包括在入端口處按照所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)大小對(duì)進(jìn)入存儲(chǔ)器需要緩存的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行切割的切割步驟；將所述的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片組成的各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)一個(gè)挨著一個(gè)地按目的地址存放在該外掛存儲(chǔ)器中一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間的步驟；在出端口處把需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)報(bào)的各個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)切片組合成為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)，然后發(fā)送出去的步驟。
所述的切割步驟進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)報(bào)切割成一個(gè)個(gè)具有相同字節(jié)的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片；并對(duì)從入端口進(jìn)來(lái)的一個(gè)其長(zhǎng)度不是所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)的整數(shù)倍的數(shù)據(jù)報(bào)，在該數(shù)據(jù)報(bào)后面添加填充的字節(jié)，使之構(gòu)成整數(shù)倍的步驟。
所述的在出端口處把各個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)切片組合成為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，進(jìn)一步包括去掉填充字節(jié)的步驟。
所述的把外掛存儲(chǔ)器分成的一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間容量應(yīng)該遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度。
所述的把外掛存儲(chǔ)器分成的一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間容量是64byte。
如果從入端口進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)文長(zhǎng)度恰好是所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)的整數(shù)倍時(shí)，所述的在數(shù)據(jù)報(bào)后面添加填充的字節(jié)，使之構(gòu)成整數(shù)倍的步驟可以省略。
本發(fā)明是一種應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信中的存儲(chǔ)器管理方法。其特點(diǎn)是在入端口處把進(jìn)入外掛存儲(chǔ)器需要緩存的數(shù)據(jù)報(bào)切割成一個(gè)個(gè)其字節(jié)長(zhǎng)度與存儲(chǔ)器劃分成的小的存儲(chǔ)空間容量相同的小數(shù)據(jù)報(bào)切片，如果從入端口進(jìn)來(lái)的一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度不是該小的空間字節(jié)的整數(shù)倍，還需要在該數(shù)據(jù)報(bào)后面添加一些填充的字節(jié)，使之形成該小的空間字節(jié)的整數(shù)倍，以便能夠?qū)⑦@些從入端口傳送來(lái)的各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)一個(gè)挨著一個(gè)地按照目的地址緩存起來(lái)。而在出端口處，再把各個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)切片組合成為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)，同時(shí)在去掉填充字節(jié)后發(fā)送出去。
與現(xiàn)有的上述兩種技術(shù)進(jìn)行比較，本發(fā)明的好處是內(nèi)存利用率高，同時(shí)存儲(chǔ)器的管理模塊又不復(fù)雜，技術(shù)方面也非常成熟，因此本發(fā)明是實(shí)際可行的，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。


圖1是數(shù)據(jù)通信中外掛存儲(chǔ)器的原理示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中第一種方法不論數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度大小一個(gè)挨著一個(gè)存放的內(nèi)存管理原理示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)中第二種方法把外掛存儲(chǔ)器分成一個(gè)個(gè)小的空間進(jìn)行內(nèi)存管理的原理示意圖。
圖4是本發(fā)明對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器進(jìn)行優(yōu)化管理的方法步驟流程框圖。
圖5是本發(fā)明對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器進(jìn)行優(yōu)化管理的原理框圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖4和圖5，本發(fā)明是一種對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，該方法包括下列步驟(1)把外掛存儲(chǔ)器分成一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間，該小的空間容量應(yīng)該遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度，例如為64byte；(2)在入端口處按照所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)大小對(duì)進(jìn)入存儲(chǔ)器需要緩存的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行切割；將數(shù)據(jù)報(bào)切割成一個(gè)個(gè)具有相同字節(jié)的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片；(3)對(duì)從入端口進(jìn)來(lái)的一個(gè)其長(zhǎng)度不是所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)的整數(shù)倍的數(shù)據(jù)報(bào)，在該數(shù)據(jù)報(bào)后面添加填充字節(jié)，使之構(gòu)成整數(shù)倍；如果從入端口進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)文長(zhǎng)度恰好是所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)的整數(shù)倍時(shí)，在該數(shù)據(jù)報(bào)后面添加填充字節(jié)，使之構(gòu)成整數(shù)倍的該步驟可以省略。
(4)將所述的由一個(gè)個(gè)相同字節(jié)的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片組成的各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)一個(gè)挨著一個(gè)地按照目的地址存放在該外掛存儲(chǔ)器中一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間(如圖5所示)；(5)在出端口處把需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)報(bào)的各個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)切片組合成為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)，同時(shí)去掉填充字節(jié)，然后發(fā)送出去。
本發(fā)明方法已經(jīng)進(jìn)行了實(shí)施試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，證明該方法是可行的。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，包括把外掛存儲(chǔ)器分成一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間的步驟；其特征在于所述的該優(yōu)化管理的方法還包括在入端口處按照所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)大小對(duì)進(jìn)入存儲(chǔ)器需要緩存的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行切割的切割步驟；將所述的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片組成的各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)一個(gè)挨著一個(gè)地按照目的地址存放在該外掛存儲(chǔ)器中一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間的步驟；在出端口處把需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)報(bào)的各個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)切片組合成為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)，然后發(fā)送出去的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，其特征在于所述的切割步驟進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)報(bào)切割成一個(gè)個(gè)具有相同字節(jié)的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片；并對(duì)從入端口進(jìn)來(lái)的一個(gè)其長(zhǎng)度不是所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)的整數(shù)倍的數(shù)據(jù)報(bào)，在該數(shù)據(jù)報(bào)后面添加填充的字節(jié)，使之構(gòu)成整數(shù)倍的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，其特征在于所述的在出端口處把各個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)切片組合成為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，進(jìn)一步包括去掉填充字節(jié)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，其特征在于所述的把外掛存儲(chǔ)器分成的一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間容量應(yīng)該遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，其特征在于所述的把外掛存儲(chǔ)器分成的一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間容量是64byte。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，其特征在于如果從入端口進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)的報(bào)文長(zhǎng)度恰好是所述的存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)的整數(shù)倍時(shí)，所述的在數(shù)據(jù)報(bào)后面添加填充的字節(jié)，使之構(gòu)成整數(shù)倍的步驟可以省略。
全文摘要
一種對(duì)數(shù)據(jù)通信中交換芯片外掛存儲(chǔ)器優(yōu)化管理的方法，包括下列步驟把外掛存儲(chǔ)器分成一個(gè)個(gè)存儲(chǔ)容量相同的小的空間(如64byte)，該小的空間容量應(yīng)遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度；在入口處按照該存儲(chǔ)容量相同的小的空間的字節(jié)大小對(duì)進(jìn)入內(nèi)存需要緩存的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行切割；將其切割成一個(gè)個(gè)具有相同字節(jié)的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片；對(duì)從入口進(jìn)來(lái)的一個(gè)其長(zhǎng)度不是小的存儲(chǔ)空間的字節(jié)的整數(shù)倍的數(shù)據(jù)報(bào)，在其后添加填充字節(jié)，使之構(gòu)成整數(shù)倍；將上述由一個(gè)個(gè)相同字節(jié)的小的數(shù)據(jù)報(bào)切片組成的各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)一個(gè)挨著一個(gè)地按目的地址存放在該內(nèi)存中一個(gè)個(gè)小的空間；在出口處把需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)報(bào)的各個(gè)小數(shù)據(jù)報(bào)切片組合成為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)報(bào)，同時(shí)去掉填充字節(jié)，然后發(fā)送出去。
文檔編號(hào)G06F13/14GK1530843SQ0311953
公開(kāi)日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月10日
發(fā)明者張衛(wèi)東 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司