專利名稱：數(shù)據(jù)信元處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)信元處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的交換容量的需求越來(lái)越高。目前交換網(wǎng)專用芯片 支持的交換容量也越來(lái)越大，支持的端口數(shù)也越來(lái)越多，比如64X64交換、96X96交換、 128X 128交換，同時(shí)也支持3級(jí)CLOS網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)。在現(xiàn)實(shí)組網(wǎng)中，組網(wǎng)方式存在很大的靈活性。在交換容量滿足的情況下，或者為了 保證系統(tǒng)的連接健壯性，交換網(wǎng)芯片之間往往會(huì)設(shè)置多條鏈路連接。一方面提高了交換網(wǎng) 芯片的端口利用率，另一方面也提高了兩個(gè)芯片之間的傳輸帶寬。為了便于說(shuō)明，提出交換 網(wǎng)端口聚合(Trunk)的概念，具體是指通過(guò)寄存器配置，將2個(gè)或多個(gè)物理端口組合在一起 成為一個(gè)邏輯端口，這個(gè)邏輯端口的物理帶寬等于所有成員端口的帶寬之和。這樣就提供 了 一種靈活的組網(wǎng)并增加端口帶寬的方法。兩個(gè)交換網(wǎng)芯片之間有N條鏈路相連接，則稱為Trunk = N。圖1為交換網(wǎng)Trunk 連接的示意圖，交換網(wǎng)芯片A和交換網(wǎng)芯片B有4條鏈路連接(101)，稱之為Trunk = 4，交 換網(wǎng)芯片A和交換網(wǎng)芯片C有6條鏈路連接(102)，稱之為"Trunk = 6。假設(shè)圖1中的芯片D和芯片E分別為2個(gè)目的芯片。某個(gè)單播信元的目的地址為 D，則需要經(jīng)過(guò)交換網(wǎng)芯片A，完成Trunk = 4的負(fù)載均衡鏈路選擇，到達(dá)交換網(wǎng)芯片B，再到 達(dá)目的芯片D ；某個(gè)單播信元的目的地址為E，則需要經(jīng)過(guò)交換網(wǎng)芯片A，完成Trunk = 6的 負(fù)載均衡鏈路選擇，到達(dá)交換網(wǎng)芯片C，再到達(dá)目的芯片E。某個(gè)多播信元的目的地址為D 和E，則首先需要在交換網(wǎng)芯片A完成到2個(gè)目的地址的信元復(fù)制，然后其中一個(gè)信元完成 Trunk = 4的負(fù)載均衡鏈路選擇，通過(guò)B到達(dá)D，另一個(gè)信元完成Trunk = 6的負(fù)載均衡鏈 路選擇，通過(guò)C到達(dá)E。但如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信元的處理尚缺乏明確的解決機(jī)制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種數(shù)據(jù)信元處理方法和裝置，以提高交換效率。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)信元處理方法，該方法包括配置單播路由表和多播路由表，其中所述單播路由表包括單播目的地址與端口聚 合(Trunk)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多播路由表包括多播組地址與Trunk的對(duì)應(yīng)關(guān)系；接收數(shù)據(jù)信元； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)信元類型確定對(duì)應(yīng)的端口聚合(Trunk)，其中，若為單播信元，則提 取單播信元的目的地址，查詢單播路由表，得到所述單播信元對(duì)應(yīng)的Trunk ；若為多播信 元，則提取所述多播信元的多播組地址，查詢多播路由表，得到所述多播信元對(duì)應(yīng)的一個(gè)或 多個(gè)Trunk ；
根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從確定的Trunk中選擇輸出鏈路，并通過(guò)所述選擇的輸 出鏈路發(fā)送所述數(shù)據(jù)信元。進(jìn)一步地，所述負(fù)載均衡策略包括以下一種或多種組合緩存深度選擇策略，每個(gè)輸出鏈路的輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)用于緩存待發(fā)送的數(shù)據(jù)信 元的虛擬輸出隊(duì)列，根據(jù)所述各輸出端口的虛擬輸出隊(duì)列的緩存深度進(jìn)行選擇；掩碼選擇策略，利用選擇掩碼寄存器中掩碼與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從未選擇的端口 對(duì)應(yīng)的掩碼中選擇；從待選的端口中隨機(jī)選擇。進(jìn)一步地，利用選擇掩碼寄存器選擇端口時(shí)，掩碼的位寬與端口數(shù)相同，不同的 Trunk對(duì)應(yīng)的選擇起始掩碼相同或不同。進(jìn)一步地，選擇掩碼的翻轉(zhuǎn)規(guī)則包括選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼均表示已選時(shí)，所有選擇掩碼翻轉(zhuǎn)；選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼與有效鏈路信息相與結(jié)果為全無(wú)效值，則翻轉(zhuǎn)成 上一個(gè)輸出結(jié)果的取反。進(jìn)一步地，根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從對(duì)應(yīng)的Trunk中選擇輸出鏈路包括(a)根據(jù)選擇掩碼寄存器從待選鏈路中確定備選端口，若備選端口唯一，則該備 選端口為最終輸出端口 ；若備選端口有多個(gè)，則執(zhí)行步驟(b)，若無(wú)備選端口，則執(zhí)行步驟 (c)；(b)根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述備選端口中選擇輸出端口，若深度最小的端口 唯一，則選擇最小的備選端口為最終輸出端口，否隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為最終輸出端口 ；(c)根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從待選鏈路中選擇輸出端口，若深度最小的端口唯一， 則選擇最小的備選端口為最終輸出端口，否隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為最終輸出端口 ；(d)翻轉(zhuǎn)所述最終輸出端口對(duì)應(yīng)掩碼，流程結(jié)束。進(jìn)一步地，確定對(duì)應(yīng)的Trunk，選擇輸出鏈路前，該方法還包括，從所有輸出鏈路中 排除物理無(wú)效鏈路和/或預(yù)置的無(wú)效鏈路得到有效鏈路，再?gòu)乃鲇行ф溌分羞x擇輸出鏈路。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)信元處理裝置，該裝置包括配置模塊，用于配置單播路由表和多播路由表，其中所述單播路由表包括單播目 的地址與端口聚合(Trunk)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多播路由表包括多播組地址與Trunk的對(duì)應(yīng) 關(guān)系；接收模塊，用于接收數(shù)據(jù)信元；Trunk確定模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)信元類型確定對(duì)應(yīng)的端口聚合(Trunk)，其 中，若為單播信元，則提取單播信元的目的地址，查詢單播路由表，得到所述單播信元對(duì)應(yīng) 的Trunk ；若為多播信元，則提取所述多播信元的多播組地址，查詢多播路由表，得到所述 多播信元對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)iTrunk ；輸出鏈路選擇模塊，用于根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從所述Trunk確定模塊確定的 Trunk中選擇輸出鏈路；發(fā)送模塊，用于通過(guò)所述選擇的輸出鏈路發(fā)送所述數(shù)據(jù)信元。進(jìn)一步地，所述鏈路選擇模塊包括
主電路，用于根據(jù)選擇掩碼寄存器從有效鏈路中確定備選端口，備選端口唯一時(shí)， 該備選端口為輸出端口 ；備選端口有多個(gè)時(shí)，根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述備選端口中選 擇輸出端口，若深度最小的端口唯一，則選擇最小的備選端口為輸出端口，否隨機(jī)選擇其中 一個(gè)作為輸出端口；副電路，用于根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述有效鏈路中選擇輸出端口，若深度最 小的端口唯一，則選擇最小的備選端口為輸出端口，否則隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為輸出端口。端口確定子模塊，用于在主電路選擇出輸出端口時(shí)，確定所述主電路輸出結(jié)果為 最終輸出端口，在主電路未選擇出輸出端口，且副電路選擇出輸出端口時(shí)，確定副電路輸出 結(jié)果為最終輸出端口；掩碼翻轉(zhuǎn)子模塊，用于根據(jù)所述端口確定子模塊翻轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的掩碼。本發(fā)明方法和裝置提供了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信元在交換網(wǎng)中的處理的方案，提高交換 的效率且利用預(yù)置負(fù)載均衡策略，能有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信元在不同鏈路間的負(fù)載均衡，保證 了各鏈路的業(yè)務(wù)量均衡，同時(shí)也降低了數(shù)據(jù)信元在交換網(wǎng)內(nèi)部的延時(shí)。


附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。圖1是本發(fā)明的交換網(wǎng)Trunk連接示意圖；圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)信元處理方法的示意圖；圖3是本發(fā)明數(shù)據(jù)信元處理流程的實(shí)施例示意圖；圖4是本發(fā)明選擇輸出端口的實(shí)現(xiàn)方式示意圖；圖5是本發(fā)明的負(fù)載均衡電路的主、副電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的負(fù)載均衡電路的主、副電路輸出結(jié)果選擇流程示意圖；圖7是本發(fā)明數(shù)據(jù)信元處理裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明數(shù)據(jù)信元處理裝置的又一模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，本發(fā)明數(shù)據(jù)信元處理方法包括步驟201 配置單播路由表和多播路由表，其中所述單播路由表包括單播目的地 址與端口聚合(Trunk)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多播路由表包括多播組地址與Trunk的對(duì)應(yīng)關(guān) 系；步驟202 接收數(shù)據(jù)信元；步驟203 根據(jù)所述數(shù)據(jù)信元類型確定對(duì)應(yīng)的端口聚合(Trunk)，其中，若為單播 信元，則提取單播信元的目的地址，查詢單播路由表，得到所述單播信元對(duì)應(yīng)的Trunk ；若 為多播信元，則提取所述多播信元的多播組地址，查詢多播路由表，得到所述多播信元對(duì)應(yīng) 的一個(gè)或多個(gè)Trunk ；步驟204 根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從確定的Trunk中選擇輸出鏈路，并通過(guò)所述 選擇的輸出鏈路發(fā)送所述數(shù)據(jù)信元。所述負(fù)載均衡策略包括以下一種或多種組合
緩存深度選擇策略，每個(gè)輸出鏈路的輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)用于緩存待發(fā)送的數(shù)據(jù)信 元的虛擬輸出隊(duì)列，根據(jù)所述各輸出端口的虛擬輸出隊(duì)列的緩存深度進(jìn)行選擇；掩碼選擇策略，利用選擇掩碼寄存器中掩碼與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從未選擇的端口 對(duì)應(yīng)的掩碼中選擇；從待選的端口中隨機(jī)選擇。確定對(duì)應(yīng)的Trunk，選擇輸出鏈路前，該方法還包括，從所有輸出鏈路中排除物理 無(wú)效鏈路和/或預(yù)置的無(wú)效鏈路得到有效鏈路，再?gòu)乃鲇行ф溌分羞x擇輸出鏈路。以上幾種負(fù)載均衡策略可以單獨(dú)使用，也可以結(jié)合不同的邏輯關(guān)系組合使用，以 下結(jié)合附圖進(jìn)行具體說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相
互組合。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于 說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1如圖3所示，數(shù)據(jù)信元處理流程示意圖步驟S301，通過(guò)軟件配置Trunk分組，配置單播路由表和多播路由表，其中所述單 播路由表包括單播目的地址與端口聚合(Trunk)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多播路由表包括多播組 地址與Trunk的對(duì)應(yīng)關(guān)系；Trunk的分組是與實(shí)際組網(wǎng)相關(guān)的，每一種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中一般只存在一種Trunk分 組，不同的iTrunk分組不會(huì)在同一種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)。步驟S302，通過(guò)軟件配置單播和多播的出端口過(guò)濾寄存器(Mask)；單播和多播出端口 Mask是指用戶可以根據(jù)需要設(shè)定某些鏈路是否可以用于單播 或多播數(shù)據(jù)的輸出。步驟S303，接收到的數(shù)據(jù)信元進(jìn)行類型識(shí)別，單播信元執(zhí)行步驟S304，多播信元 則執(zhí)行步驟S310;步驟S304，提取單播信元攜帶的目的地址信息；步驟S305，根據(jù)步驟S304提取的目的地址信息查詢單播路由表，得到對(duì)應(yīng)的單播 輸出的Trunk編號(hào)；步驟S306，在步驟S305輸出的Trunk編號(hào)基礎(chǔ)上進(jìn)行物理無(wú)效鏈路的過(guò)濾，得到 單播對(duì)應(yīng)輸出iTrunk中所有有效鏈路；物理無(wú)效鏈路是指物理線路異常的鏈路，可由鏈路的突然中斷或線路的傳輸誤碼 率過(guò)高等原因?qū)е?，如果用這樣的鏈路來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，則不能保證數(shù)據(jù)能正確發(fā)送出去。步驟S307，在步驟S306的基礎(chǔ)上，排除軟件配置不允許單播輸出的無(wú)效鏈路，得 到最終的可輸出該單播信元的全部有效鏈路；步驟S308，在步驟S307所選擇的鏈路中，根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列(VOQ)緩存深度，完成 輸出鏈路選擇；交換網(wǎng)芯片的每一個(gè)輸出端口對(duì)應(yīng)著一個(gè)虛擬輸出隊(duì)列(VOQ)緩存，用于存放已 經(jīng)完成鏈路查表選擇而還未發(fā)送出去的數(shù)據(jù)。如果某個(gè)端口的VOQ緩存深度比較深，說(shuō)明 此端口積壓的未發(fā)送數(shù)據(jù)比較多，如果再選擇往這條鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)，則會(huì)更加惡化這條鏈路的擁塞程度；相反，某個(gè)端口的VOQ緩存深度比較淺，說(shuō)明此端口積壓的未發(fā)送數(shù)據(jù)比較 少，鏈路發(fā)送比較通暢，將優(yōu)先選擇這樣的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。步驟S309，根據(jù)步驟S308選擇的鏈路將該單播信元從該鏈路中發(fā)送出去，當(dāng)前單 播流程處理完成，返回步驟S303。步驟S310，提取多播信元攜帶的多播組地址信息；步驟S311，根據(jù)步驟S310提取的多播組地址信息查詢多播路由表，得到該多播信 元應(yīng)復(fù)制的iTrunk組；步驟S312，將該多播信元復(fù)制到各個(gè)Trunk組，即向每個(gè)Trunk都輸出該多播信 元；步驟S313，在每個(gè)Trunk內(nèi)進(jìn)行物理無(wú)效鏈路的過(guò)濾，得到可以輸出的物理有效 鏈路；步驟S314，將步驟S313多播對(duì)應(yīng)輸出Trunk中的所有物理有效鏈路，排除軟件配 置不允許多播輸出的鏈路，得到最終的可輸出該多播信元的全部有效鏈路；步驟S315，在步驟S314所選擇的鏈路中，每個(gè)Trunk內(nèi)根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列(VOQ) 緩存深度，具體同S308，完成輸出鏈路選擇；步驟S316，根據(jù)步驟S315的結(jié)果，重復(fù)步驟S313 步驟S315，完成該多播信元的 復(fù)制與輸出，返回步驟S303。為近一步理解本發(fā)明實(shí)施例，下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行 說(shuō)明。某待處理信元A，經(jīng)過(guò)類型判別為單播信元，則提取其攜帶的目的地址查詢單播路 由表，再對(duì)查表結(jié)果進(jìn)行無(wú)效鏈路過(guò)濾后得到0#、1#、姊三條鏈路可以抵達(dá)，假設(shè)上一次的 選擇結(jié)果是0#鏈路，則本次將在1#和2#鏈路之間選擇。如果1#鏈路和2#鏈路的VOQ緩 存深度相等，則在1#和姊鏈路之間隨機(jī)選擇一條作為輸出即可；如果1#鏈路和姊鏈路的 VOQ緩存深度不相等，則本次將選擇VOQ緩存深度較淺的那條鏈路作為輸出鏈路。某待處理信元B，經(jīng)過(guò)類型判別為多播信元，則提取其攜帶的多播組地址查詢多播 路由表，得到需要復(fù)制的Trunk組，假設(shè)需要復(fù)制到Trunk M和"Trunk N,則在IYunk M和 Trunk N內(nèi)分別執(zhí)行類似上述單播信元A的處理。最終，在Trunk M內(nèi)選擇一條輸出鏈路， 在Trunk N內(nèi)選擇一條輸出鏈路，分別輸出多播信元B即可。在以上實(shí)施例1中，在確定的Trunk中確定輸出鏈路時(shí)，先從所有鏈路中選擇出 有效鏈路，再根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列(VOQ)緩存深度選擇輸出鏈路，可變換地，如圖4所示，各 Trunk也可以根據(jù)以下方法確定輸出鏈路(401)根據(jù)選擇掩碼寄存器從待選鏈路中確定備選端口，若備選端口唯一，則該備 選端口為最終輸出端口 ；若備選端口有多個(gè)，則執(zhí)行步驟002)，若無(wú)備選端口，則執(zhí)行步 驟 ；(402)根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述備選端口中選擇輸出端口，若深度最小的 端口唯一，則選擇最小的備選端口為最終輸出端口，否隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為最終輸出端 Π ；(403)根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從待選鏈路中選擇輸出端口，若深度最小的端口唯 一，則選擇最小的備選端口為最終輸出端口，否隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為最終輸出端口 ；
(404)翻轉(zhuǎn)所述最終輸出端口對(duì)應(yīng)掩碼，流程結(jié)束。具體地，以上圖4流程可由兩個(gè)子電路實(shí)現(xiàn)，如圖5所示，本發(fā)明將其稱為主電路 和副電路。主電路具有選擇記憶功能，電路中設(shè)置一個(gè)選擇掩碼寄存器，能記錄本次的選擇 結(jié)果并能作用于下一次負(fù)載均衡選擇運(yùn)算，以此保證各端口不會(huì)連續(xù)被選到。主電路選擇掩碼的位寬與交換網(wǎng)的端口數(shù)相等，每一位與端口一一對(duì)應(yīng)，掩碼規(guī) 則為當(dāng)前結(jié)果選中了哪些端口，就將對(duì)應(yīng)位置成0(這里是具體示意，當(dāng)然也可以設(shè)置為1， 以下設(shè)置相應(yīng)改變)，未選到位保持原值。主電路選擇掩碼也受Trunk配置的作用，分成不同的Trunk組，每個(gè)"Trunk內(nèi)選擇 掩碼的翻轉(zhuǎn)規(guī)則為1) Trunk內(nèi)的選擇掩碼為全0則翻轉(zhuǎn)成全1，并作用于下一次選擇運(yùn)算，即，選擇掩 碼寄存器的所有選擇掩碼均表示已選時(shí)，所有選擇掩碼翻轉(zhuǎn)；2)Trunk內(nèi)的選擇掩碼和有效鏈路信息相與的結(jié)果為全0則翻轉(zhuǎn)成上一個(gè)輸出結(jié) 果的取反，即，Trunk內(nèi)的選擇掩碼和有效鏈路信息相與的結(jié)果為全無(wú)效值則翻轉(zhuǎn)成上一個(gè) 輸出結(jié)果的取反。以Trunk = 4為例，選擇掩碼為4’ bllOO,有效鏈路信息為4’ bllll，兩者相 與為4’ bllOO，在兩個(gè)為1的鏈路中選擇出一條鏈路即可，如bit2的1，輸出的結(jié)果就 為4’ b0100，當(dāng)前信元處理結(jié)束，接下來(lái)進(jìn)行下一個(gè)信元的處理。此時(shí)選擇掩碼變成了 4’bl000，新進(jìn)入的有效鏈路信息為4’b0011，兩者相與為4’b0000，這樣主電路就選不出結(jié) 果了，此種情況需要使用副電路的結(jié)果，并且選擇掩碼翻轉(zhuǎn)成上一個(gè)輸出結(jié)果4’ b0100的 取反:4，blOll。副電路具有全端口選擇功能，確保在主電路無(wú)有效結(jié)果輸出時(shí)能采用副電路的結(jié)果。主電路和副電路每次都同時(shí)運(yùn)算，最終結(jié)果的選擇遵循如下規(guī)則主電路的結(jié)果 有效(即，有效指確定唯一的輸出端口)時(shí)則輸出主電路的結(jié)果；主電路的結(jié)果無(wú)效副電路 的結(jié)果有效時(shí)，輸出副電路的結(jié)果；主電路、副電路的結(jié)果都無(wú)效時(shí)，則當(dāng)前輸出結(jié)果無(wú)效。圖5為本發(fā)明所述的負(fù)載均衡電路的結(jié)構(gòu)圖，輸入(501)為所有有效的鏈路信息 及VOQ緩存深度信息，這些信息同時(shí)送入主電路(50 和副電路(503)，同時(shí)送入主電路 的還有每次根據(jù)輸出結(jié)果計(jì)算出的選擇掩碼(即，根據(jù)選擇端口進(jìn)行過(guò)翻轉(zhuǎn)處理的掩碼) (504)，主、副電路同步計(jì)算，各計(jì)算出一個(gè)結(jié)果，經(jīng)過(guò)MUX選擇后完成輸出(505)。圖6為主、副電路輸出結(jié)果的選擇流程圖，首先MUX判斷主電路輸出結(jié)果是否有效 (601)，如果主電路輸出結(jié)果有效則輸出主電路結(jié)果(602)，否則判斷副電路結(jié)果是否有效 (603)，如果副電路輸出結(jié)果有效則輸出副電路結(jié)果(604)，否則輸出無(wú)效值(605)。相應(yīng)于上述方法，本發(fā)明進(jìn)而提出了一種數(shù)據(jù)信元處理裝置，如圖7所示，該裝置 包括配置模塊，用于配置單播路由表和多播路由表，其中所述單播路由表包括單播目 的地址與端口聚合(Trunk)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多播路由表包括多播組地址與Trunk的對(duì)應(yīng) 關(guān)系；接收模塊，用于接收數(shù)據(jù)信元；
Trunk確定模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)信元類型確定對(duì)應(yīng)的端口聚合(Trunk)，其 中，若為單播信元，則提取單播信元的目的地址，查詢單播路由表，得到所述單播信元對(duì)應(yīng) 的Trunk ；若為多播信元，則提取所述多播信元的多播組地址，查詢多播路由表，得到所述 多播信元對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)iTrunk ；輸出鏈路選擇模塊，用于根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從所述Trunk確定模塊確定的 Trunk中選擇輸出鏈路；發(fā)送模塊，用于通過(guò)所述選擇的輸出鏈路發(fā)送所述數(shù)據(jù)信元。若采用VOQ緩存隊(duì)列，則將要輸出的數(shù)據(jù)信元存入到最終輸出端口的VOQ緩存隊(duì) 列中，等待輸出；每個(gè)隊(duì)列維護(hù)一個(gè)VOQ緩存深度計(jì)數(shù)器，進(jìn)入一個(gè)信元加1，輸出一個(gè)信元 則減1，并將VOQ緩存深度信息實(shí)時(shí)的輸出至輸出鏈路選擇模塊。所述輸出鏈路選擇模塊選擇所述輸出鏈路時(shí)依據(jù)的負(fù)載均衡策略包括以下一種 或多種組合緩存深度選擇策略，每個(gè)輸出鏈路的輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)用于緩存待發(fā)送的數(shù)據(jù)信 元的虛擬輸出隊(duì)列，根據(jù)所述各輸出端口的虛擬輸出隊(duì)列的緩存深度進(jìn)行選擇；掩碼選擇策略，利用選擇掩碼寄存器中掩碼與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從未選擇的端口 對(duì)應(yīng)的掩碼中選擇；從待選的端口中隨機(jī)選擇。進(jìn)一步地，利用選擇掩碼寄存器選擇端口時(shí)，掩碼的位寬與端口數(shù)相同，不同的 Trunk對(duì)應(yīng)的選擇掩碼相同或不同。選擇掩碼的翻轉(zhuǎn)規(guī)則包括選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼均表示已選時(shí)，所有選擇掩碼翻轉(zhuǎn)；選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼與有效鏈路信息相與結(jié)果為全無(wú)效值，則翻轉(zhuǎn)成 上一個(gè)輸出結(jié)果的取反。對(duì)應(yīng)于圖4，所述鏈路選擇模塊包括主電路，用于根據(jù)選擇掩碼寄存器從有效鏈路中確定備選端口，備選端口唯一時(shí)， 該備選端口為輸出端口 ；備選端口有多個(gè)時(shí)，根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述備選端口中選 擇輸出端口，若深度最小的端口唯一，則選擇最小的備選端口為輸出端口，否隨機(jī)選擇其中 一個(gè)作為輸出端口；副電路，用于根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述有效鏈路中選擇輸出端口，若深度最 小的端口唯一，則選擇最小的備選端口為輸出端口，否則隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為輸出端 Π ；端口確定子模塊，用于在主電路選擇出輸出端口時(shí)，確定所述主電路輸出結(jié)果為 最終輸出端口，在主電路未選擇出輸出端口，且副電路選擇出輸出端口時(shí)，確定副電路輸出 結(jié)果為最終輸出端口； 掩碼翻轉(zhuǎn)子模塊，用于根據(jù)所述端口確定子模塊翻轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的掩碼。圖8是另一裝置示意圖，與圖7不同之處在于，所述裝置還包括有效鏈路選擇模 塊，用于從所有輸出鏈路中排除物理無(wú)效鏈路和/或預(yù)置的無(wú)效鏈路得到有效鏈路，所述 輸出鏈路選擇模塊，從所述有效鏈路中選擇輸出鏈路。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于本發(fā)明的限定范圍。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和 范圍，這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)， 則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過(guò)程序來(lái)指令 相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤 等。可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng) 地，上述實(shí)施例中的各模塊可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí) 現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。在到達(dá)一個(gè)目的地存在多條路徑可達(dá)的情況下，同時(shí)根據(jù)輸出端口或者鏈路的緩 存深度，選擇最優(yōu)的輸出路徑，實(shí)現(xiàn)單播的負(fù)載均衡，多播的負(fù)載均衡與復(fù)制。利用本發(fā)明提供負(fù)載均衡策略，能有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信元在不同鏈路間的負(fù)載均 衡，保證了各鏈路的業(yè)務(wù)量均衡，同時(shí)也降低了數(shù)據(jù)信元在交換網(wǎng)內(nèi)部的延時(shí)，提高了交換 的效率。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)信元處理方法，其特征在于，該方法包括配置單播路由表和多播路由表，其中所述單播路由表包括單播目的地址與端口聚合 (Trunk)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多播路由表包括多播組地址與Trunk的對(duì)應(yīng)關(guān)系；接收數(shù)據(jù)信元；根據(jù)所述數(shù)據(jù)信元類型確定對(duì)應(yīng)的Trunk，其中，若為單播信元，則提取單播信元的目 的地址，查詢單播路由表，得到所述單播信元對(duì)應(yīng)的Trunk ；若為多播信元，則提取所述多 播信元的多播組地址，查詢多播路由表，得到所述多播信元對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)Trunk ；根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從確定的Trunk中選擇輸出鏈路，并通過(guò)所述選擇的輸出鏈 路發(fā)送所述數(shù)據(jù)信元。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述負(fù)載均衡策略包括以下一種或多種組合緩存深度選擇策略，每個(gè)輸出鏈路的輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)用于緩存待發(fā)送的數(shù)據(jù)信元的 虛擬輸出隊(duì)列，根據(jù)所述各輸出端口的虛擬輸出隊(duì)列的緩存深度進(jìn)行選擇；掩碼選擇策略，利用選擇掩碼寄存器中掩碼與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從未選擇的端口對(duì)應(yīng) 的掩碼中選擇；從待選的端口中隨機(jī)選擇。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于利用選擇掩碼寄存器選擇端口時(shí)，掩碼的位 寬與端口數(shù)相同，不同的Trunk對(duì)應(yīng)的選擇起始掩碼相同或不同。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于選擇掩碼的翻轉(zhuǎn)規(guī)則包括選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼均表示已選時(shí)，所有選擇掩碼翻轉(zhuǎn)；選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼與有效鏈路信息相與結(jié)果為全無(wú)效值，則翻轉(zhuǎn)成上一 個(gè)輸出結(jié)果的取反。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從對(duì)應(yīng)的Trunk 中選擇輸出鏈路包括(a)根據(jù)選擇掩碼寄存器從待選鏈路中確定備選端口，若備選端口唯一，則該備選端口 為最終輸出端口 ；若備選端口有多個(gè)，則執(zhí)行步驟(b)，若無(wú)備選端口，則執(zhí)行步驟(C)；(b)根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述備選端口中選擇輸出端口，若深度最小的端口唯一， 則選擇最小的備選端口為最終輸出端口，否隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為最終輸出端口 ；(c)根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從待選鏈路中選擇輸出端口，若深度最小的端口唯一，則選 擇最小的備選端口為最終輸出端口，否隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為最終輸出端口 ；(d)翻轉(zhuǎn)所述最終輸出端口對(duì)應(yīng)掩碼，流程結(jié)束。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于確定對(duì)應(yīng)的Trunk，選擇輸出鏈路前，該方法 還包括，從所有輸出鏈路中排除物理無(wú)效鏈路和/或預(yù)置的無(wú)效鏈路得到有效鏈路，再?gòu)?所述有效鏈路中選擇輸出鏈路。
7.一種數(shù)據(jù)信元處理裝置，其特征在于，該裝置包括配置模塊，用于配置單播路由表和多播路由表，其中所述單播路由表包括單播目的地 址與端口聚合(Trunk)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多播路由表包括多播組地址與Trunk的對(duì)應(yīng)關(guān) 系；接收模塊，用于接收數(shù)據(jù)信元；Trunk確定模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)信元類型確定對(duì)應(yīng)的Trunk，其中，若為單播信元， 則提取單播信元的目的地址，查詢單播路由表，得到所述單播信元對(duì)應(yīng)的Trunk ；若為多播 信元，則提取所述多播信元的多播組地址，查詢多播路由表，得到所述多播信元對(duì)應(yīng)的一個(gè) 或多個(gè)iTrunk ；輸出鏈路選擇模塊，用于根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從所述Trunk確定模塊確定的 Trunk中選擇輸出鏈路；發(fā)送模塊，用于通過(guò)所述選擇的輸出鏈路發(fā)送所述數(shù)據(jù)信元。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述輸出鏈路選擇模塊選擇所述輸出鏈路 時(shí)依據(jù)的負(fù)載均衡策略包括以下一種或多種組合緩存深度選擇策略，每個(gè)輸出鏈路的輸出端口對(duì)應(yīng)一個(gè)用于緩存待發(fā)送的數(shù)據(jù)信元的 虛擬輸出隊(duì)列，根據(jù)所述各輸出端口的虛擬輸出隊(duì)列的緩存深度進(jìn)行選擇；掩碼選擇策略，利用選擇掩碼寄存器中掩碼與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從未選擇的端口對(duì)應(yīng) 的掩碼中選擇；從待選的端口中隨機(jī)選擇。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于利用選擇掩碼寄存器選擇端口時(shí)，掩碼的位 寬與端口數(shù)相同，不同的Trunk對(duì)應(yīng)的選擇掩碼相同或不同；選擇掩碼的翻轉(zhuǎn)規(guī)則包括選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼均表示已選時(shí)，所有選擇掩碼翻轉(zhuǎn)；選擇掩碼寄存器的所有選擇掩碼與有效鏈路信息相與結(jié)果為全無(wú)效值，則翻轉(zhuǎn)成上一 個(gè)輸出結(jié)果的取反。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述輸出鏈路選擇模塊包括主電路，用于根據(jù)選擇掩碼寄存器從有效鏈路中確定備選端口，備選端口唯一時(shí)，該備 選端口為輸出端口 ；備選端口有多個(gè)時(shí)，根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述備選端口中選擇輸 出端口，若深度最小的端口唯一，則選擇最小的備選端口為輸出端口，否隨機(jī)選擇其中一個(gè) 作為輸出端口；副電路，用于根據(jù)虛擬輸出隊(duì)列深度從所述有效鏈路中選擇輸出端口，若深度最小的 端口唯一，則選擇最小的備選端口為輸出端口，否則隨機(jī)選擇其中一個(gè)作為輸出端口 ；端口確定子模塊，用于在主電路選擇出輸出端口時(shí)，確定所述主電路輸出結(jié)果為最終 輸出端口，在主電路未選擇出輸出端口，且副電路選擇出輸出端口時(shí)，確定副電路輸出結(jié)果 為最終輸出端口；掩碼翻轉(zhuǎn)子模塊，用于根據(jù)所述端口確定子模塊翻轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的掩碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)信元處理方法和裝置，該方法包括配置單播路由表和多播路由表，其中單播路由表包括單播目的地址與Trunk的對(duì)應(yīng)關(guān)系，多播路由表包括多播組地址與Trunk的對(duì)應(yīng)關(guān)系；接收數(shù)據(jù)信元；根據(jù)數(shù)據(jù)信元類型確定對(duì)應(yīng)的Trunk，其中，若為單播信元，則提取單播信元的目的地址，查詢單播路由表，得到單播信元對(duì)應(yīng)的Trunk；若為多播信元，則提取多播信元的多播組地址，查詢多播路由表，得到多播信元對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)Trunk；根據(jù)預(yù)置的負(fù)載均衡策略從確定的Trunk中選擇輸出鏈路，并通過(guò)選擇的輸出鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)信元。本發(fā)明方法和裝置提供的數(shù)據(jù)信元在交換網(wǎng)中的處理方案提高了交換效率。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102065014SQ20101061242
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者劉建立, 曾敏 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司