專利名稱：Afdx交換機(jī)的流量控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空電子網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種AFDX交換機(jī)的流量控制 方法及裝置。
背景技術(shù)：
航空電子網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)對于現(xiàn)代的飛機(jī)起著關(guān)鍵的系統(tǒng)綜合作用，對于提高飛機(jī) 的作戰(zhàn)能力非常重要。航電系統(tǒng)以綜合顯示和控制系統(tǒng)為核心，集成了大量的機(jī)載設(shè)備，如 任務(wù)計算機(jī)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、外掛管理系統(tǒng)、無線電通訊系統(tǒng)，敵 我識別系統(tǒng)等。然而傳統(tǒng)的MIL-1553B或者ARINC429總線技術(shù)存在著數(shù)據(jù)交換速度慢、電 纜復(fù)雜等缺陷。航空領(lǐng)域中盡管802. 3局域網(wǎng)具有很高的傳輸速度、較低的成本以及良好的商用 性，但802. 3局域網(wǎng)常常缺乏對于帶寬和服務(wù)質(zhì)量的保障，而這恰恰是航空通信網(wǎng)所必須 的，航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)編址方案(Avionics Full Duplex Switched Ethernet, 簡稱為AFDX)就是針對這一問題給出的解決方案。圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的航空電子網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的AFDX交換機(jī)結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示的結(jié)構(gòu)示意圖，AFDX交換機(jī)主要由五部分組成。該交換機(jī)包括路由 配置單元1、終端系統(tǒng)2、交換功能單元3、過濾流量控制模塊31和監(jiān)控單元4。其中，路由 配置單元1讀取并配置航電通信網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)內(nèi)部的鏈路信息數(shù)據(jù)參數(shù)，將配置好的鏈路 信息數(shù)據(jù)發(fā)送給終端系統(tǒng)2和交換功能單元3，實(shí)現(xiàn)虛擬鏈路數(shù)據(jù)的交換；交換功能單元3 中的過濾流量控制模塊31對接收到的數(shù)據(jù)鏈路信息進(jìn)行處理，應(yīng)用算法實(shí)現(xiàn)雙冗余幀過 濾以及虛擬鏈路流量的控制；終端系統(tǒng)2下載并加載相關(guān)服務(wù)功能；監(jiān)控單元4與終端系 統(tǒng)2結(jié)合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視管理功能；AFDX端口實(shí)現(xiàn)AFDX交換機(jī)和外部處理系統(tǒng)和外部航 電設(shè)備之間的連接。AFDX最早由空中客車公司用于大型客機(jī)A380的新一代航空電子網(wǎng)絡(luò)，它與以 往的航空總線或者網(wǎng)絡(luò)有著較好的兼容性。該系統(tǒng)使用可配置的數(shù)據(jù)，并引入虛鏈鏈路 (Visual Link，簡稱為VL)的概念，從而實(shí)現(xiàn)了一個具有確定性的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)采用星型拓 撲結(jié)構(gòu)，一個交換機(jī)可連接數(shù)十個端系統(tǒng)，VL在兩個端系統(tǒng)之間可建立一條單向的虛鏈路。 每個端系統(tǒng)可使用多條VL與其他端系統(tǒng)進(jìn)行多個應(yīng)用之間的通信，每一個交換機(jī)能支持 多達(dá)4096條VL。圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的AFDX協(xié)議中的包間隔與抖動的關(guān)系的示意圖。AFDX網(wǎng)絡(luò)采用分時復(fù)用的技術(shù)保證多設(shè)備間共享帶寬，稱之為包間隔(Bandwidth Allocation Gap，簡稱為BAG)，這是一個非常重要的指標(biāo)，每個VL必須遵循其對應(yīng)的BAG設(shè) 置，占用自己專屬的帶寬，對于小于規(guī)定的間隔發(fā)送的數(shù)據(jù)，將被交換機(jī)拋棄而不轉(zhuǎn)發(fā)，通 過這種流量控制方式有效地防止了網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的產(chǎn)生。如圖2所示，顯示了包間隔和抖動(Jitter)之間的關(guān)系，簡而言之，AFDX網(wǎng)絡(luò)不 允許終端發(fā)出超過規(guī)定帶寬的報文。
圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的交換機(jī)的數(shù)據(jù)流量控制方法的示意圖。如圖3所示，目前在現(xiàn)有技術(shù)中采用“令牌桶”的方法實(shí)現(xiàn)流量控制的技術(shù)，分別 為基于字節(jié)的流量控制算法或者基于幀的流量控制算法。以基于字節(jié)的流量控制算法為 例，令牌桶的總?cè)萘糠Q為AQ，該容量由第i條VL設(shè)定的包間隔BAG、最大幀長度smax、抖動 Jitter確定，計算公式為<formula>formula see original document page 5</formula>該容量值隨著不同的VL而不同。如圖3所示，當(dāng)幀的數(shù)據(jù)量超過了 “令牌桶”的 容量時，將被拋棄，從而達(dá)到流量控制的目的?？梢钥闯觥傲钆仆啊钡娜萘渴莿討B(tài)變化的，隨 著輸入端口到來的幀的數(shù)據(jù)量與輸出端口發(fā)出的幀的數(shù)據(jù)量而變。采用“令牌桶”技術(shù)實(shí)現(xiàn)流量控制的主要問題在于以下幾方面實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。由于AFDX網(wǎng)絡(luò)是基于以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展并演進(jìn)出來的，所使用的流量控 制技術(shù)并不能通過現(xiàn)有的專用交換芯片(ASIC)實(shí)現(xiàn)，只能通過網(wǎng)絡(luò)CPU或者FPGA等可編 程的方式實(shí)現(xiàn)；協(xié)議中提到的“令牌桶”法要求系統(tǒng)對于每一個VL都保存一套動態(tài)變化的 雙向計數(shù)系統(tǒng)，實(shí)時地根據(jù)輸入和輸出的數(shù)據(jù)變化對“桶”內(nèi)的剩余空間進(jìn)行計算，對于CPU 或者FPGA來說，實(shí)現(xiàn)起來太過復(fù)雜。容量小、速度慢。一臺AFDX交換機(jī)需要同時保存至少4096個VL的路由、過濾以 及流量控制的配置信息，因此，同時進(jìn)行大量的“桶”容量計算是CPU或者FPGA難以實(shí)現(xiàn)的， 只能通過性能和容量的妥協(xié)來解決。針對相關(guān)技術(shù)中AFDX網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的流量控制方法過于復(fù)雜，導(dǎo)致航空電子通信 過程反應(yīng)速度較慢、浪費(fèi)存儲空間的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種AFDX交換機(jī)的流量控制方法和裝置，能夠有效 利用存儲空間，提高航空電子通信過程中的反應(yīng)速度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種AFDX交換機(jī)的流量控制方法。根據(jù)本發(fā)明的AFDX交換機(jī)的流量控制方法包括交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路 信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間；交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，判斷數(shù)據(jù)鏈路 信息是否有效；交換機(jī)發(fā)送有效的數(shù)據(jù)鏈路信息。在判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效的步驟中，可以進(jìn)一步包括根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息查 找數(shù)據(jù)鏈路信息的歷史到達(dá)時間映射表；如果當(dāng)前到達(dá)的數(shù)據(jù)鏈路信息為第一次到達(dá)，則 交換機(jī)確定數(shù)據(jù)鏈路信息為有效信息，并將該數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間記錄到歷史到 達(dá)時間映射表中；如果當(dāng)前到達(dá)的數(shù)據(jù)鏈路信息不是第一次到達(dá)，則將該數(shù)據(jù)鏈路信息的 當(dāng)前到達(dá)時間與歷史到達(dá)時間映射表中記錄的上次到達(dá)時間進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判 斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。在通過比較來判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效的步驟中，可以根據(jù)上次到達(dá)時間與當(dāng) 前到達(dá)時間之間的時間間隔是否在預(yù)定范圍內(nèi)來判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。其中，可以根據(jù)以下公式確定上次到達(dá)時間與當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間隔是否在預(yù)定范圍內(nèi):BAG-Jitter ( tin-tin_! ( BAG+Jitter，其中，tin為當(dāng)前到達(dá)時間，為上 次到達(dá)時間，tin-tiIri為時間間隔；BAG為數(shù)據(jù)鏈路信息的預(yù)定到達(dá)時間間隔，Jitter為數(shù) 據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間抖動。其中，時間映射表的查詢索引可以是數(shù)據(jù)鏈路信息的數(shù)據(jù)。在查詢時間映射表的過程中，可以用計數(shù)器來對數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間進(jìn) 行處理，當(dāng)交換機(jī)上電后計數(shù)器自動清零。其中，在交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間的步 驟之前，方法還可以包括交換機(jī)讀取數(shù)據(jù)鏈路信息的配置參數(shù)；交換機(jī)判斷數(shù)據(jù)鏈路信 息是否符合預(yù)設(shè)的由配置參數(shù)設(shè)定的規(guī)則；交換機(jī)獲取符合由配置參數(shù)設(shè)定的規(guī)則的數(shù)據(jù) 鏈路信息。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種AFDX交換機(jī)的流量控制
直o根據(jù)本發(fā)明的AFDX交換機(jī)的流量控制裝置包括監(jiān)控模塊，用于交換機(jī)監(jiān)控入口 處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間；計算模塊，用于交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信 息的到達(dá)時間，判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效；發(fā)送模塊，用于交換機(jī)發(fā)送有效的數(shù)據(jù)鏈路信 肩、o其中，計算模塊還可以包括查找模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息查找數(shù)據(jù)鏈路信息 的歷史到達(dá)時間映射表；判斷模塊，用于判斷當(dāng)前到達(dá)的數(shù)據(jù)鏈路信息是否為第一次到達(dá)。 在數(shù)據(jù)信息不是第一次到達(dá)的情況下，將數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間與歷史到達(dá)時間映 射表中記錄的上次到達(dá)時間進(jìn)行比較。其中，判斷裝置還包括根據(jù)上次到達(dá)時間與當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間隔是否 在預(yù)定范圍內(nèi)來判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。通過本發(fā)明，采用交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá) 時間；交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效；交換機(jī)發(fā)送有 效的數(shù)據(jù)鏈路信息，這樣，在流量監(jiān)控的過程中不再需要使用令牌桶來存儲交換數(shù)據(jù)，使得 AFDX網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的流量控制過程更加簡單，并且減少了存儲空間的占用，提高了航空電子 通信過程反應(yīng)速度，從而達(dá)到了提高AFDX網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的性能和容量的效果。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的航空電子網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的AFDX交換機(jī)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的AFDX協(xié)議中的包間隔與抖動的關(guān)系的示意圖；圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的交換機(jī)的數(shù)據(jù)流量控制方法的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AFDX交換機(jī)的流量控制方法流程的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AFDX交換機(jī)的流量控制優(yōu)選的方法流程的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AFDX交換機(jī)的流量控制裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種AFDX交換機(jī)的流量控制方法。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AFDX交換機(jī)的流量控制方法流程的示意圖。如圖4所示，該方法包括如下的步驟S402至步驟S406 步驟S402，交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間；步驟S404，交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效；步驟S406，交換機(jī)發(fā)送有效的數(shù)據(jù)鏈路信息。由于航空電子網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流量參數(shù)固定，并且是可以預(yù)設(shè)的，故在此 領(lǐng)域中本發(fā)明通過監(jiān)控并處理交換機(jī)入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，根據(jù)處理結(jié)果交 換機(jī)與外部系統(tǒng)交互有效的數(shù)據(jù)鏈路信息，由于不需要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的交互算法，也不需要保 存大量的虛擬路由鏈路及相關(guān)配置信息，故本發(fā)明提高了交換機(jī)進(jìn)行流量控制的效率，同 時節(jié)省了存儲空間。其中，在判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效的步驟中，進(jìn)一步可以包括根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信 息查找數(shù)據(jù)鏈路信息的歷史到達(dá)時間映射表；如果當(dāng)前到達(dá)的數(shù)據(jù)鏈路信息為第一次到 達(dá)，則交換機(jī)確定數(shù)據(jù)鏈路信息為有效信息，并將該數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間記錄到 歷史到達(dá)時間映射表中；如果當(dāng)前到達(dá)的數(shù)據(jù)鏈路信息不是第一次到達(dá)，則將該數(shù)據(jù)鏈路 信息的當(dāng)前到達(dá)時間與歷史到達(dá)時間映射表中記錄的上次到達(dá)時間進(jìn)行比較，并根據(jù)比較 結(jié)果判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。采用時間映射表的方法計數(shù)數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間， 由于時間映射表本身是單一線性的方法，計算簡單易行且即時更新，故節(jié)省了時間，時間映 射表為單一線性表，節(jié)省存儲空間。在本實(shí)施例中，可以將該數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間與歷史到達(dá)時間映射表中 記錄的上次到達(dá)時間進(jìn)行比較，并可以根據(jù)比較結(jié)果判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效的步驟 中，根據(jù)上次到達(dá)時間與當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間隔是否在預(yù)定范圍內(nèi)來判斷數(shù)據(jù)鏈路 信息是否有效。到達(dá)時間由用戶設(shè)定，且是固定不隨機(jī)的到達(dá)，故預(yù)訂的范圍可固定，進(jìn)一 步節(jié)省了計算時間。其中，根據(jù)以下公式確定上次到達(dá)時間與當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間隔是否在預(yù) 定范圍內(nèi):BAG-Jitter彡tin-tin_!彡BAG+Jitter，其中，tin為當(dāng)前到達(dá)時間，為上次到 達(dá)時間，th-ty為時間間隔；BAG為數(shù)據(jù)鏈路信息的預(yù)定到達(dá)時間間隔，Jitter為數(shù)據(jù)鏈 路信息的到達(dá)時間抖動。預(yù)訂時間范圍的計算方法簡單易行，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。本發(fā)明實(shí)施例中，時間映射表的查詢索引為數(shù)據(jù)鏈路信息的數(shù)據(jù)。索引式的時間 映射表為單一線性時間表，由于單一線性表檢索時間較短、占用的存儲空間小易于維護(hù)，且 產(chǎn)生的冗余存儲空間較少，從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率的同時也節(jié)省了存儲空間。本發(fā)明實(shí)施例中，在交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息的到 達(dá)時間的步驟之前，方法還可以包括交換機(jī)讀取數(shù)據(jù)鏈路信息的配置參數(shù)；交換機(jī)判斷 數(shù)據(jù)鏈路信息是否符合預(yù)設(shè)的由配置參數(shù)設(shè)定的規(guī)則；交換機(jī)獲取符合所述由配置參數(shù)設(shè) 定的規(guī)則的數(shù)據(jù)鏈路信息。在交換模塊啟動之前，對交換機(jī)的數(shù)據(jù)鏈路信息在到達(dá)入口之 前進(jìn)行進(jìn)一步的篩選，減輕了系統(tǒng)的工作負(fù)擔(dān)，提高了交換機(jī)的工作效率。
其中，計數(shù)器對數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間進(jìn)行處理，當(dāng)交換機(jī)上電后計數(shù)器 自動清零。計數(shù)器的使用保證了歷史到達(dá)時間映射表的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，自動清零減少了存儲冗 余信息，節(jié)省存儲空間。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AFDX交換機(jī)的流量控制優(yōu)選的方法流程的示意圖。AFDX交換機(jī)用來進(jìn)行流量控制的單元所需要的存儲空間保存在交換機(jī)內(nèi)部的存 儲器中，這些內(nèi)存集成在CPU或者FPGA中，其空間大小與同時處理能力都是一定的。本發(fā) 明實(shí)施例中，在進(jìn)行流量控制的時候，采用維護(hù)和比較單一線性時間表的方法，即在CPU或 者現(xiàn)場可編程門列陣(Field Programmable Gate Array，簡稱為FPGA)中維護(hù)一張時間表， 每條虛擬鏈路(VL)對應(yīng)其中的一個位置，每次收到的數(shù)據(jù)幀在通過了 AFDX協(xié)議規(guī)定的過 濾檢查之后，通過VL信息查找其上次到達(dá)時間。將當(dāng)前時間與上次到達(dá)時間進(jìn)行比較，如 果兩者之差在由規(guī)定的包間隔(BAG)時間及抖動(Jitter)這兩個因素所確定的范圍內(nèi)，也 就是落入有效的流量控制窗口內(nèi)，則該數(shù)據(jù)幀有效，并將此次時間寫入時間表的對應(yīng)VL的 位置中。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明按照時間表進(jìn)行流量控制的處理方法進(jìn)行說明，以下實(shí)施 例的具體實(shí)施方式
，不作為本發(fā)明的限定。如圖5所示，該流量控制的處理過程包括如下步驟首先，啟動交換機(jī)，交換機(jī)在數(shù)據(jù)鏈路層執(zhí)行數(shù)據(jù)交換命令，終端系統(tǒng)將數(shù)據(jù)鏈路 信息的集合發(fā)送至路由配置單元(數(shù)據(jù)鏈路信息可以為VL的數(shù)據(jù)幀)。在步驟S501中，外部終端將某個VL的數(shù)據(jù)幀發(fā)送到交換機(jī)后，交換機(jī)的路由配置 單元將根據(jù)該數(shù)據(jù)幀中的VL信息查找本地保存的有關(guān)該類數(shù)據(jù)幀的配置信息，獲得相關(guān) 的路由、包間隔、抖動等重要信息。本發(fā)明實(shí)施例中，交換機(jī)配置單元獲得第i個虛擬鏈路VLi(l彡i彡n，n為自然 數(shù))相應(yīng)的配置信息。步驟S502，路由配置單元根據(jù)協(xié)議對步驟S501中獲得的重要信息數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查/ 過濾，判斷是否符合規(guī)則，如數(shù)據(jù)幀長度、MAC地址、數(shù)據(jù)輸入端口等是否符合協(xié)議規(guī)定。符 合規(guī)則的執(zhí)行步驟S503，否則視為該數(shù)據(jù)幀不滿足根據(jù)配置參數(shù)設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行過濾檢查 的具體要求，該數(shù)據(jù)幀將被放棄，無需進(jìn)入后續(xù)的流量控制單元進(jìn)行檢查。本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)交換機(jī)端口后，交換機(jī)路由配置單元根據(jù)乂！^的信 息會查找相應(yīng)的配置信息，只有符合規(guī)則檢查的數(shù)據(jù)幀才會進(jìn)入到交換功能單元的流量控 制單元，否則該數(shù)據(jù)幀將直接被拋棄。步驟S503，在數(shù)據(jù)符合規(guī)則的情況下，交換機(jī)的流量控制單元獲得上次數(shù)據(jù)到達(dá) 時間tiIri。本發(fā)明實(shí)施例中，交換機(jī)的數(shù)據(jù)鏈路信息通過路由配置單元的過濾檢查后，流量 控制模塊將根據(jù)VL信息查找時間表，得到該VL的數(shù)據(jù)幀上次到達(dá)交換機(jī)時間。在采用本發(fā)明流量控制算法的交換機(jī)中還存在一個分辨率為lus的高精度計時 單元，向流量控制模塊提供相對時統(tǒng)信息。該計時單元在交換機(jī)上電后自動清零、啟動。該 計時單元的數(shù)據(jù)表示采用32位寬，可以提供超過一小時的時間連續(xù)性檢查范圍。在采用本發(fā)明流量控制算法的交換機(jī)中維護(hù)的時間表使用線性連續(xù)結(jié)構(gòu)，并且該 表的查詢地址索引即等于數(shù)據(jù)中的VL信息，數(shù)據(jù)的保存和維護(hù)都非常簡單易行，例如對于一個支持4096個VL處理容量的交換機(jī)，只需要提供16384字節(jié)的空間即可，對于現(xiàn)代CPU 或者FPGA來說不存在任何困難。步驟S504，交換機(jī)在得到上次的到達(dá)時間后，流量控制模塊將對時間信息進(jìn) 行檢查，判斷是否為零。當(dāng)= 0時執(zhí)行步驟S505，否則，轉(zhuǎn)入步驟S506。本發(fā)明實(shí)施例中，流量控制單元將根據(jù)VLi信息查找時間表，獲得對應(yīng)的上次到達(dá) 時間信息，并對進(jìn)行檢查即判斷tin_i是否為零。步驟S505，交換機(jī)獲得此次數(shù)據(jù)到達(dá)時間tin。如果上次到達(dá)時間為零，則獲 得此次數(shù)據(jù)到達(dá)時間tin，并使用這個時間信息直接修改時間表中對應(yīng)該VLi的時間值。本發(fā)明實(shí)施例中，在上次的時間信息為零的情況下，表明這是該VL首次出現(xiàn) 在網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)對該次數(shù)據(jù)不進(jìn)行流量控制處理，直接提交數(shù)據(jù)交換單元處理即可，并從 計時單元取得數(shù)據(jù)的該次到達(dá)時間tin。步驟S506，本發(fā)明實(shí)施例中，在上次到達(dá)時間的信息不為零時，計數(shù)器也獲得 此次數(shù)據(jù)到達(dá)時間tin。步驟S507，基于公式BAG-Jitter彡t^-t^彡BAG+Jitter,判斷是否符合本發(fā) 明的數(shù)據(jù)流量控制原則。如果不為零(表示該數(shù)據(jù)不是首次到達(dá))，則獲得此次數(shù) 據(jù)幀的到達(dá)時間tin，并將此tin值與上次到達(dá)時間tin_i的值進(jìn)行比較，如果符合上述公式 BAG-Jitter彡t^-t^彡BAG+Jitter，則認(rèn)為符合流量控制原則，并修改時間表中對應(yīng)該 VLj的時間值。本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)上次到達(dá)時間不為零的情況下，從計時單元取得當(dāng)前的 系統(tǒng)時間tin并與上次到達(dá)時間、㈣進(jìn)行比較，如果該時間差大于包間隔BAG減去抖動 Jitter，且小于包間BAG隔加上抖動Jitter，則接受該數(shù)據(jù)幀并提交給數(shù)據(jù)交換單元進(jìn)行 處理。并轉(zhuǎn)入步驟S508。當(dāng)上次到達(dá)時間tin_i不為零的情況下，從計時單元取得當(dāng)前的系統(tǒng)時間tin并與 上次到達(dá)時間進(jìn)行比較，如果該時間差小于包間隔BAG減去抖動Jitter，或者大于包 間隔BAG加上抖動Jitter，則該數(shù)據(jù)幀不滿足流量控制的具體要求，該數(shù)據(jù)幀將被放棄，不 能進(jìn)入數(shù)據(jù)交換單元進(jìn)行處理，并且該次到達(dá)時間無效，不會保存在時間表中。步驟S508，交換機(jī)交換功能單元將tin更新到時間表中。步驟S505或者步驟507 中當(dāng)上次到達(dá)時間tin_i不為零的情況下，將該數(shù)據(jù)到達(dá)時間tin寫入到時間表中以備下次 使用，更新時間表。本發(fā)明實(shí)施例中，符合數(shù)據(jù)流量控制原則的情況下，交換機(jī)更新時間表中對應(yīng)該 VLj的時間值。步驟S509，數(shù)據(jù)保存到交換機(jī)交換功能單元的緩存區(qū)內(nèi)，等待交換機(jī)將其發(fā)送至 外部終端或其他交換機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例中，符合流量控制條件的數(shù)據(jù)幀將被提交到數(shù)據(jù)交換單元的緩存區(qū) 等待交換處理。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果在航電領(lǐng)域，本發(fā)明提 高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量控制的效率，節(jié)省交換機(jī)內(nèi)部的存儲空間。由于該處理單元不需要同時 計算“令牌桶”的入口容量、出口容量以及“桶”內(nèi)剩余空間，所以對于CPU或者FPGA的計 算和處理能力幾乎沒有影響。并且該方法不會因?yàn)閭€別字節(jié)的容量問題而將整幀數(shù)據(jù)拋棄拒絕。達(dá)到既能滿足AFDX協(xié)議本身對于流量控制的要求、又能方便的集成于CPU或者FPGA 中的目的。本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng) 屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機(jī)可執(zhí)行指令的 計算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不 同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AFDX交換機(jī)的流量控制裝置的示意圖。如圖6所示，該裝置包括監(jiān)控模塊601、計算模塊603和發(fā)送模塊604。其中，監(jiān)控模塊601，用于交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息 的到達(dá)時間；計算模塊603，用于交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，判斷數(shù)據(jù)鏈路信息 是否有效；發(fā)送模塊604，用于交換機(jī)發(fā)送有效的數(shù)據(jù)鏈路信息。優(yōu)選地，計算模塊603還包括查找模塊605和判斷模塊606。其中，查找模塊605，用于根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息查找數(shù)據(jù)鏈路信息的歷史到達(dá)時間映 射表；判斷模塊606，用于判斷當(dāng)前到達(dá)的數(shù)據(jù)鏈路信息是否為第一次到達(dá)。在數(shù)據(jù)信息不 是第一次到達(dá)的情況下，將數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間與歷史到達(dá)時間映射表中記錄的 上次到達(dá)時間進(jìn)行比較。優(yōu)選地，判斷模塊606還包括根據(jù)上次到達(dá)時間與當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間 隔是否在預(yù)定范圍內(nèi)來判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的 硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種AFDX交換機(jī)的流量控制方法，其特征在于，包括交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取所述數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間；所述交換機(jī)根據(jù)所述數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，判斷所述數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效；所述交換機(jī)發(fā)送有效的數(shù)據(jù)鏈路信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在判斷所述數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效的步 驟中，進(jìn)一步包括根據(jù)所述數(shù)據(jù)鏈路信息查找所述數(shù)據(jù)鏈路信息的歷史到達(dá)時間映射表；如果當(dāng)前到達(dá)的所述數(shù)據(jù)鏈路信息為第一次到達(dá)，則所述交換機(jī)確定所述數(shù)據(jù)鏈路信 息為有效信息，并將該數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間記錄到所述歷史到達(dá)時間映射表中；如果當(dāng)前到達(dá)的所述數(shù)據(jù)鏈路信息不是第一次到達(dá)，則將該數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá) 時間與所述歷史到達(dá)時間映射表中記錄的上次到達(dá)時間進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所 述數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在將該數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間與 所述歷史到達(dá)時間映射表中記錄的上次到達(dá)時間進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述數(shù)據(jù) 鏈路信息是否有效的步驟中，根據(jù)所述上次到達(dá)時間與當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間隔是否在預(yù)定范圍內(nèi)來判斷所 述數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)以下公式確定所述上次到達(dá)時間與 當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間隔是否在預(yù)定范圍內(nèi)BAG-Jitter ( tin-tin_! ( BAG+Jitter，其中，tin為所述當(dāng)前到達(dá)時間，為所述上次到達(dá)時間，tin-tin_l為所述時間間隔；BAG為 所述數(shù)據(jù)鏈路信息的預(yù)定到達(dá)時間間隔，Jitter為所述數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間抖動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述時間映射表的查詢索引為所述數(shù)據(jù)鏈路 信息的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，計數(shù)器對所述數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá) 時間進(jìn)行處理，當(dāng)所述交換機(jī)上電后所述計數(shù)器自動清零。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲 取所述數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間的步驟之前，所述方法還包括所述交換機(jī)讀取所述數(shù)據(jù)鏈路信息的配置參數(shù)；所述交換機(jī)判斷所述數(shù)據(jù)鏈路信息是否符合預(yù)設(shè)的由所述配置參數(shù)設(shè)定的規(guī)則；所述交換機(jī)獲取符合所述由配置參數(shù)設(shè)定的規(guī)則的數(shù)據(jù)鏈路信息。
8.—種AFDX交換機(jī)的流量控制裝置，其特征在于，包括監(jiān)控模塊，用于交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取所述數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間；計算模塊，用于所述交換機(jī)根據(jù)所述數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，判斷所述數(shù)據(jù)鏈路信 息是否有效；發(fā)送模塊，用于所述交換機(jī)發(fā)送有效的數(shù)據(jù)鏈路信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊還包括查找模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)鏈路信息查找所述數(shù)據(jù)鏈路信息的歷史到達(dá)時間映射表；判斷模塊，用于判斷當(dāng)前到達(dá)的所述數(shù)據(jù)鏈路信息是否為第一次到達(dá)。在所述數(shù)據(jù)信 息不是第一次到達(dá)的情況下，將所述數(shù)據(jù)鏈路信息的當(dāng)前到達(dá)時間與所述歷史到達(dá)時間映 射表中記錄的上次到達(dá)時間進(jìn)行比較。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述判斷模塊還包括 根據(jù)所述上次到達(dá)時間與當(dāng)前到達(dá)時間之間的時間間隔是否在預(yù)定范圍內(nèi)來判斷所 述數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種AFDX交換機(jī)的流量控制方法及裝置。其中，該方法包括交換機(jī)監(jiān)控入口處的數(shù)據(jù)鏈路信息，獲取數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間；交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路信息的到達(dá)時間，判斷數(shù)據(jù)鏈路信息是否有效；交換機(jī)發(fā)送有效的數(shù)據(jù)鏈路信息。通過本發(fā)明，能夠提高AFDX網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的性能和容量。
文檔編號H04L12/56GK101800703SQ20101012484
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者張博 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司