專利名稱：用于在網絡中傳送數據分組的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及互連網絡、具體地涉及用于從互連網絡的輸入節(jié)點向輸出節(jié)點傳送分組的方案。另外，本發(fā)明涉及負載平衡式網絡在低負載條件之下的操作。
背景技術：
例如如在數據中心中使用的互連網絡通常具有很高需求的帶寬和延時要求，因為相同網絡基礎結構應當可用于具有不同要求的各種應用。一些應用、比如大規(guī)模存儲備份僅需可以繁重地利用的高容量通信信道。另一方面，應用、比如HPC(高性能計算)對網絡延時很敏感。因此，下一代通用互連網絡需要在網絡容量、網絡吞吐量和網絡延時之間的調整的折衷。顯然難以提供一種同時解決所有這些方面的架構。例如配備有中央調度器的基于縱橫的單級網絡一方面具有高吞吐量和低延時，而另一方面由于物理約束而具有很有限的網絡容量。另外，多級網絡擴展為提供了更高容量的更大端口計數，但是具有不利的受限的吞吐量和增加的延時，同時還必須應對擁塞可能性。如在C.-S.Chang 等人的"Load-balanced Birkhoff-von-Neumann switches,part I ;one_stage buffering " (Elsevier Computer Communications, Vol.25, N0.6,pp.611-622,April 2002)中公開的一種負載平衡的Birkhoff-von-Neumann網絡向互連網絡提供分布式控制，該分布式控制允許擴展成很大數目的端口和很高合計容量。雖然不存在中央控制，但是網絡可以在無論是均勻或者非均勻的任何容許流量模式之下提供完全吞吐量。另外無需擁塞控制。盡管有這些優(yōu)點，但是負載平衡式網絡的一個缺點在于它們在延時方面的性能不足以用于數據中心的需求環(huán)境。負載平衡式網絡在低利用率處的延時對應于O(N)，其中N是網絡端口數目、即附接到網絡的終端節(jié)點的數目。在數千個節(jié)點的網絡中，廣泛應用顯然不容忍該所得數目。例如通過與2048個最終節(jié)點連接的負載平衡式網絡發(fā)送的數據分組P即使無其它分組與之競爭仍然可能在網絡中經歷2048個或者更多時隙的延遲。即使對于約50ns的低時隙持續(xù)時間，通過網絡傳送數據分組P的延遲仍然將高達Ι/lOms，這遠遠超過針對數據中心的延遲要求。因此，本發(fā)明的目的是將負載平衡式網絡在它的控制方案、它的有保障帶寬和它的不復雜的擁塞化解方面的優(yōu)點與低延時的要求組合起來。

發(fā)明內容
這一目的已經由根據權利要求1的用于經由網絡傳輸一個或多個數據分組的方法以及由根據更多獨立權利要求的用于經由互連系統(tǒng)傳輸一個或多個數據分組的方法、網絡和互連系統(tǒng)實現。在從屬權利要求中指示本發(fā)明的更多實施例。根據第一方面，提供一種用于從第一節(jié)點向交換網絡連接的多個第二節(jié)點中的一個第二節(jié)點傳輸一個或多個數據分組的方法。其中根據傳輸模式從第一節(jié)點向一個第二節(jié)點傳輸數據分組，其中針對每個數據分組取決于網絡條件來確定是根據第一傳輸模式還是根據第二傳輸模式發(fā)送該數據分組。在第一傳輸模式中，根據預調度方案向第二節(jié)點傳輸數據分組，其中預調度方案定義在多個時隙上在第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的循環(huán)一對一分，從而使得數據分組在如下時隙期間被轉發(fā)到第二節(jié)點，該時隙的一對一分配向第一節(jié)點分配了該一個第二節(jié)點。在第二傳輸模式中，數據分組在實際時隙期間被傳送到第二節(jié)點，而撤消了預調度方案。本發(fā)明的一個思想是取決于網絡條件使用不同傳輸方案從第一節(jié)點向多個輸出節(jié)點中的一個第二節(jié)點傳送數據分組。盡管在負載平衡式網絡中數據分組是根據許多預調度的時隙中的一個時隙從第一節(jié)點向第二節(jié)點而被發(fā)送的，但是可以假設如果網絡條件允許，則可以在這一預調度方案的例外中從源節(jié)點向目的地節(jié)點發(fā)送數據分組。上述方法允許在網絡條件允許時使用用于從第一節(jié)點向第二節(jié)點傳送數據分組的預調度方案來減少網絡的延時。這一方法也可以有益地應用于如下負載平衡式網絡，這些負載平衡式網絡具有用于從源節(jié)點經由中間節(jié)點向目的地節(jié)點的、數據分組標準遞送的兩步策略。根據上述方法，允許在預定連接調度以外發(fā)送數據分組。另外，可以取決于網絡負載的指示來確定是根據第一傳輸模式還是第二傳輸模式向第二節(jié)點傳輸數據分組。具體而言，基于在第一節(jié)點中緩沖的數據分組的數量來確定網絡負載的指示。根據又一實施例，可以提供多個第一節(jié)點，其中在一個物理設備中集成第一節(jié)點中的一個或多個第一節(jié)點和第二節(jié)點中的一個或多個第二節(jié)點。如果在一個物理設備中集成第一節(jié)點和一個第二節(jié)點，則從第一節(jié)點向該一個第二節(jié)點直接傳送數據分組而不經由交換網絡。另外，交換網絡可以是布置為Banyan網絡或者Banyan等效網絡的具有多個交換單元的多級交換網絡，其中交換單元可以根據傳輸模式在不同隊列中緩沖數據分組?？梢蕴峁﹤鬏斄硕鄠€數據分組，其中在交換網絡的交換單元中的至少一個交換單元中，使得多個數據分組中的根據第一傳輸模式發(fā)送的數據分組優(yōu)先于多個數據分組中的根據第二傳輸模式發(fā)送的另一數據分組。在交換單元中的一個交換單元中，如果交換單元轉發(fā)多個數據分組中的根據第一傳輸模式發(fā)送的數據分組，則可以丟棄多個數據分組中的根據第二傳輸模式發(fā)送的數據分組。根據又一方面，提供一種用于通過具有多個源節(jié)點、多個中間節(jié)點和多個目的地節(jié)點的互連網絡傳送數據分組的方法，其中經由第一交換網絡連接源節(jié)點和中間節(jié)點，并且經由第二交換網絡連接中間節(jié)點和目的地節(jié)點，其中互連網絡適于使用上述方法通過第一交換網絡從源節(jié)點向中間節(jié)點傳送數據分組并且使用根據上述方法通過第二交換網絡從中間節(jié)點向目的地節(jié)點傳送數據分組。如果網絡條件允許，則還可以提供源節(jié)點可以向中間節(jié)點(在當前時隙中數據分組可以實際上被發(fā)送到該中間節(jié)點)發(fā)送數據分組。為了從中間節(jié)點向目的地節(jié)點遞送數據分組，可以應用上述方法使得可以在網絡條件允許時從預調度方案產生例外，并且在不是預調度的時隙的當前時隙中從中間節(jié)點向目的地節(jié)點發(fā)送數據分組。
另外，可以在一個物理設備中集成中間節(jié)點中的一個或多個中間節(jié)點和目的地節(jié)點中的一個或多個目的地節(jié)點，其中如果在與中間節(jié)點相同的物理設備中集成了數據分組將被發(fā)送到的目的地節(jié)點，則根據第二傳輸模式從源節(jié)點向中間節(jié)點傳輸數據分組?？梢蕴峁┰垂?jié)點以取決于網絡負載的注入速率向第一交換網絡中注入傳入數據分組。具體而言，基于在源節(jié)點和/或中間節(jié)點中緩沖的數據分組的數量來確定網絡負載。根據又一方面，提供一種用于傳輸一個或多個數據分組的網絡。該網絡包括:-第一節(jié)點；-多個第二節(jié)點；-連接第一節(jié)點與多個第二節(jié)點的交換網絡，其中該網絡適于針對每個數據分組取決于網絡條件來確定是根據第一傳輸模式還是根據第二傳輸模式發(fā)送該分組，其中在第一傳輸模式中，根據預調度方案向第二節(jié)點傳送數據分組，其中預調度方案定義在多個時隙上在第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的循環(huán)一對一分配，從而使得在如下時隙期間數據分組被轉發(fā)到第二節(jié)點，該時隙的一對一分配向第一節(jié)點分配了一個第二節(jié)
占.
其中在第二傳輸模式中，數據分組在實際時隙期間被傳送到第二節(jié)點，而撤消了預調度方案。根據又一方面，提供一種互連系統(tǒng)。該網絡包括:-多個源節(jié)點，-多個中間節(jié)點；-多個目的地節(jié)點，-第一交換網絡，用于連接源節(jié)點和中間節(jié)點；以及-第二交換網絡，用于連接中間節(jié)點和目的地節(jié)點，其中該互連網絡適于使用上述方法通過第一交換網絡從源節(jié)點向中間節(jié)點傳送數據分組，并且使用上述的方法通過第二交換網絡從中間節(jié)點向目的地節(jié)點傳送數據分組。根據又一方面，提供一種計算機程序產品，該計算機程序產品包括可向數據處理單元的內部存儲器中加載的軟件代碼部分，其中當在數據處理單元上執(zhí)行軟件代碼部分時，在網絡中執(zhí)行上述步驟。


結合以下附圖具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例:圖1示出通用負載平衡式網絡；圖2示出圖1的負載平衡式網絡的物理實現方式；圖3示出具有多級交換網絡的互連網絡的拓撲，這些多級交換網絡具有2x2個交換單元；以及圖4示出用于圖示用于操作互連網絡的方法的步驟的流程圖。
具體實施例方式圖1示意地示出通用負載平衡式互連網絡I的邏輯實現方式。網絡I具有數目為N的源適配器2，其中數據分組通過這些源適配器進入互連網絡I。另外，提供N個目的地節(jié)點3，其中數據分組在這些目的地節(jié)點離開?；ミB網絡I具有兩個交換網絡，第一和第二交換網絡4和5，它們通過緩沖從源節(jié)點2向目的地節(jié)點3行進的數據分組的N個中間節(jié)點6的中間級分離。第一交換網絡4適于將源節(jié)點2連接到中間節(jié)點6，并且第二交換網絡5適于將中間節(jié)點6連接到目的地節(jié)點3。在圖1的負載平衡式網絡中，第一交換網絡4用于將從每個具體源節(jié)點2進入并且去往具體目的地節(jié)點3的流量的負載均勻分布于所有中間節(jié)點6。使用第二交換網絡5將來自中間節(jié)點6的數據分組路由到目的地節(jié)點3。一般以時隙化方式執(zhí)行圖1的負載平衡式網絡中的所有網絡操作。無論相應數據分組的目的地節(jié)點6如何，根據源節(jié)點2到中間節(jié)點6的一對一分配(排列)通過第一交換網絡4對在給定的時隙處到達源節(jié)點2的數據分組進行路由。以循環(huán)方式將這一分配從一個時隙向下一時隙移位，從而使得在N個時隙的過程中從源節(jié)點2到中間節(jié)點6的每個一對一分配僅服務一次。通常，負載平衡式網絡無需用于在源節(jié)點2中緩沖數據分組的隊列，因為一般而言，如在當前時隙由一對一分配所確定的那樣，傳入數據分組被立即轉發(fā)到相應中間節(jié)點
6。因此，傳入數據分組的緩沖是由中間節(jié)點6執(zhí)行的。每個中間節(jié)點6具有數目為N的虛擬輸出隊列，一個虛擬輸出隊列用于每個連接的目的地節(jié)點3，在這些隊列中根據接收的傳入數據分組應當被發(fā)送到的目的地節(jié)點3的地址存儲這些傳入數據分組。在第二交換網絡5中，根據中間節(jié)點6的N個虛擬輸出隊列到N個目的地節(jié)點3的一對一分配來服務于中間節(jié)點6中的每個中間節(jié)點中的數據分組。以循環(huán)方式、與第一交換網絡4同步地從時隙到時隙移位一對一分配，從而使得在每N個時隙中，一個中間節(jié)點到一個輸出節(jié)點3之間的每個連接僅被服務一次。相對于第一交換網絡4，在服務規(guī)則上的關鍵不同在于:在第二交換網絡5中，只有數據可以被路由到它所需目的地節(jié)點3，才為該分組服務。由于中間節(jié)點6中的均勻數據分布，在中間節(jié)點6的每個虛擬輸出隊列上的傳入負載將在容許流量的1/N以下。因此，第二交換網絡5可以通過每N個時隙服務于中間節(jié)點6的所有虛擬輸出隊列中的每個虛擬輸出隊列來處理它們的負載。負載平衡式網絡I使用固定的周期調度來實現這一點，該調度循環(huán)地選擇中間節(jié)點6到目的地節(jié)點3的分配的集合，每個分配每N個時隙出現一次。如果第一交換網絡4循環(huán)地訪問固定的源節(jié)點到中間節(jié)點的排列的集合，則也可以實現流量分布。每個排列每N個時隙出現一次。這一操作方案足以用于負載平衡式網絡，以針對任何輸入流量保障具有容許均值速率的吞吐量。根據上文描述的拓撲的負載平衡式網絡的簡單分布控制允許擴展到很大數目的端口和高聚合容量。另外，負載平衡式網絡可以在任何容許流量模式之下提供完全吞吐量，并且消除擁塞樹的可能性。然而這樣的網絡的主要缺點是網絡延時。即使在極低利用率的情況下，分組仍然可能需要多達N個時隙的時間以到達它的目的地，其中N是網絡端口數目并且時隙是固定大小的包在鏈路上的持續(xù)時間。這一延時主要在中間節(jié)點6中被引起，其中數據分組可能為了用于向它的目的地節(jié)點服務的機會而必須等待多達N-1個時隙。
向每個節(jié)點分配從O至N-1的唯一編號。在時隙t，具有編號k的源節(jié)點2向中間節(jié)點(t+k)mod N發(fā)送數據分組。由于源節(jié)點2在每個具體時隙中注入的數據分組去往不同中間節(jié)點6，所以在第一交換網絡4中不可能存在輸出競爭。類似地，在時隙t，具有編號k的中間節(jié)點6服務于向目的地節(jié)點(t+k)mod N分配的虛擬輸出隊列，并且如果這一虛擬輸出隊列為空，則該中間節(jié)點保持空閑。因此，在第二交換網絡中也消除了輸出競爭。雖然第一和第二交換網絡4、5可以僅為單級縱橫網絡，但是為了可擴展成大端口計數，它們必須是由多個縱橫網絡組成的多級網絡。圖2示出圖1的負載平衡式網絡的物理實現方式。在實際實現方式中，僅使用數目為N的物理設備，這些物理設備在一個物理設備中組合至少一個源節(jié)點、至少一個中間節(jié)點和至少一個目的地節(jié)點。每個這樣的物理設備具有數據分組輸入D1、數據分組輸出DO和兩個雙向網絡連接SNl、SN2，一個雙向網絡連接用于每個相應交換網絡。 為了減少如上文描述的負載平衡式網絡的延時,這里提出一種操作這樣的網絡的方法，該方法允許在如上文描述的一對一分配的循環(huán)序列所確定的預定連接調度以外發(fā)送數據分組。從實際實現方式獲得優(yōu)點，該實現方式意味著每個物理設備通常包括一個源節(jié)點、一個中間節(jié)點和一個目的地節(jié)點。這樣的實現方式的結果在于如果將數據分組路由到集成在與目的地節(jié)點相同的物理設備中的中間節(jié)點，則無需通過第二交換網絡對數據分組進行路由。在下文描述中，根據一對一分配方案發(fā)送的數據分組稱為“預調度的”分組，而將在預定連接調度以外發(fā)送的分組稱為“急切(eager) ”分組。可以在第一交換網絡4中和在第二交換網絡5 二者中執(zhí)行急切數據分組注入，從而用于從源節(jié)點2之一向目的地節(jié)點之一傳送數據分組的四種不同方法一般是可能的:1.根據第一交換網絡4的預定調度，將分組從源節(jié)點2路由到與它的目的地節(jié)點3對應的中間節(jié)點6，因為目的地節(jié)點3包括在與中間節(jié)點6相同的物理設備中(一跳方法)。2.將數據分組急切地、即未遵循第一交換網絡4的一對一分配調度而路由到與它的目的地節(jié)點3對應的中間節(jié)點6，因為目的地節(jié)點3包括在與中間節(jié)點6相同的物理設備中(加速的一跳方法)。3.根據第一交換網絡4的一對一分配調度，將數據分組路由到未與它的目的地節(jié)點3對應的中間節(jié)點6之一，因為目的地節(jié)點3不在與中間節(jié)點6相同的物理設備中，并且隨后根據第二交換網絡5的一對一分配調度將該數據分組路由到它的目的地節(jié)點3 (兩跳方法)。4.根據第一交換網絡4的一對一分配調度，將數據分組路由到未與它的目的地節(jié)點對應的中間節(jié)點6，因為目的地節(jié)點3不在與中間節(jié)點6相同的物理設備中，并且隨后急切地、即在第二交換網絡5的一對一分配調度以外將數據分組路由到它的目的地節(jié)點3尋路由(加速的兩跳方法)。基本上，數據分組的急切注入可以用于第一交換網絡4和第二交換網絡5 二者或者用于這些交換網絡4、5中的僅一個交換網絡。在一個優(yōu)選實施例中，至少針對第一交換網絡4執(zhí)行數據分組的急切注入，因為由此可以由于避免了第二交換網絡5而實現延時顯著減少。
負載平衡式網絡、比如如圖1中所示網絡可以包括可以實施為多級互連網絡的交換網絡。例如可以通過使用Ω網絡、例如使用兩個8x8 Ω網絡來實施每個交換網絡，每個Ω網絡包括三級的四個2x2交換單元7。在圖3中描繪這樣的交換網絡。雖然在實踐中，交換單元7有望具有更大數目的端口、比如32、64或者更多，但是應當認為以這一方式方式的網絡可以具有比平坦樹顯著更少的成本而又同時提供一對一冗余性。每個源節(jié)點2和每個中間節(jié)點6可以適于在虛擬輸出隊列中根據傳入分組的目的地節(jié)點3存儲傳入分組。首先恰如在現有負載平衡式網絡中完成的那樣，根據預調度方案將根據正常兩跳方法傳送的數據分組從它的源節(jié)點2路由到預調度的中間節(jié)點6，并且從中間節(jié)點6路由到它的目的地節(jié)點3。數據分組在中間節(jié)點6的延遲可以如N個時隙一樣高，直至第二交換網絡5提供將數據分組路由到它的目的地3的一對一分配?？梢酝ㄟ^使用加速的一跳方法或者加速的兩跳方法來避免這一延遲。一旦數據分組到達針對加速的一跳方法的源節(jié)點2的它的相應虛擬輸出隊列的線路頭端位置或者到達針對加速的兩跳方法的中間節(jié)點6的相應虛擬輸出隊列的線路頭端位置，就可以進行關于為數據分組選擇哪種傳送方法的判決。然而每當再評估關于選擇傳送方案的判決時，分組保持于相應隊列的線路頭端位置。具體而言，圖4示出流程圖，該流程示用于本發(fā)明的一個實施例的步驟的流程圖。在步驟SI中，以目的地節(jié)點3之一為目標的數據分組到達源節(jié)點2之一。在步驟S2中確定預調度方案是否分配了處于與數據分組應當被發(fā)動到的目的地節(jié)點3相同的物理設備中的中間節(jié)點。在這一情況下(選擇:是)，在步驟S3中向中間/目的地節(jié)點立即發(fā)送數據分組。如果在步驟S2中確定預調度方案未賦予與目的地節(jié)點3對應的中間節(jié)點6(選擇:否)，則在步驟S4中確定網絡負載/利用率是否在預定閾值以上。如果為否定(選擇:否)，則在步驟S5中向目的地節(jié)點3作為急切分組直接發(fā)送數據分組，由此忽略預調度方案。如果在步驟S4中表現網絡負載/利用率在預定閾值以上(選擇:是)，則在步驟S6中根據一對一分配向預調度的中間節(jié)點6轉發(fā)數據分組。在步驟S7中確定網絡負載/利用率是否在預定閾值以上。如果為肯定(選擇:是)，則在步驟S8中在相應時隙中根據預調度的一對一分配向目的地節(jié)點3發(fā)送正在中間節(jié)點6中緩沖的數據分組。否則(選擇:否)，在步驟S9中從中間節(jié)點6向目的地節(jié)點3作為急切數據分組發(fā)送數據分組。根據上文，關于數據分組路由的確定可以具有急切數據分組在網絡負載/利用率低時占主導、從而允許交換網絡4、5處理負載這樣的效果。但是為了在網絡負載持續(xù)高吞吐量，預調度的分組應當隨著網絡負載和競爭增加而逐漸地占優(yōu)。為了抑制數據分組在高網絡負載的急切路由，物理設備可以考慮虛擬輸出隊列中的數據分組壓后。換而言之，在當前在源節(jié)點2的虛擬輸出隊列中排隊的數據分組的數目加上當前在物理上實施于相同物理設備中的對應中間節(jié)點的虛擬輸出隊列中排隊的數據分組的數目超過預定閾值TH，則禁止數據分組從該源節(jié)點2和中間節(jié)點6的急切路由。換而言之，僅在這一求和低于或者等于閾值TH時才允許急切數據分組注入。在遵循這一通用方案的一個可能實施例中，第一交換網絡4的每個交換單元包含用于每個輸出節(jié)點的小型分組隊列。這些小型分組隊列僅用來存儲急切包。預調度的數據分組從未相互競爭，因為在相同時隙注入的數據分組形成循環(huán)一對一分配并且總是勝過與它們競爭交換單元輸出的新的或者緩沖的急切數據分組。有效地，預調度的數據分組從不需要在交換單元內入隊列并且從不在相應節(jié)點或者交換單元受流控制信號阻止。另一方面，急切數據分組可以與其它急切數據分組競爭或者與預調度的數據分組競爭。當存在在急切熱數據分組與預調度的數據分組之間的競爭時，使預調度的數據分組優(yōu)先，而在其中發(fā)生沖突的相應交換網絡的交換單元或者相應節(jié)點內的數據分組隊列中存儲急切數據分組。在急切數據分組與另一急切數據分組競爭時，允許它們之一繼續(xù)而使另一個排隊。可以例如根據它們的排隊時間進行在它們之間的優(yōu)先排序，即急切數據分組等待越久，優(yōu)先級越聞。根據上述方法，在高負載注入的任何急切數據分組不會延遲通常在這一范疇中占主導，并且能夠持續(xù)高吞吐量的預調度的數據分組的進展。根據本發(fā)明的另一實施例，急切數據分組在同等條件之下在交換網絡中與預調度的數據分組復用。在這一情況下，可以在網絡緩沖器中存儲急切數據分組和預調度的數據分組二者，并且在交換網絡的每個交換單元的輸出的公平仲裁器負責所有分組(急切的和預調度的)接收同等服務。這一實施例在預調度的數據分組能夠在交換網絡4、5內經歷排隊延遲這一意義上修改基本負載平衡式規(guī)則。如果可以使預調度的數據分組在交換網絡內排隊，則這與在節(jié)點之間的預調度的一對一分配的時間序列矛盾，因此預調度的數據分組可能相互沖突。然而預調度的數據分組仍然將均勻地分布于交換網絡4、5的所有輸出，即如下業(yè)務模式，已知該業(yè)務模式能夠在緩沖式Ω網絡中在全吞吐量處理數據分組。另一方面，急切數據分組可能不是總是均勻分布于交換網絡4、5的所有輸出。在一些情況下，急切數據分組可能甚至在交換網絡4、5以內引起擁塞樹。即使源節(jié)點2通過停止急切注入來對這樣的事件做出響應，但是如果源節(jié)點2繼續(xù)以完全速率注入數據分組，則擁塞樹仍然可能持續(xù)。這可能顯著減少交換網絡4、5的有效吞吐量。為了防止這樣的吞吐量下降，可以維護單獨分組隊列，并且可以對預調度和急切的數據分組使用差別化流控制。可選地，每當超過閾值TH時，可以迫使源節(jié)點2在可編程時間量期間減少它們的聚合注入速率。根據本發(fā)明的適合于全光網絡實現方式的另一實施例，交換網絡的交換單元不包括內部分組隊列。這意味著不能在交換網絡以內存儲急切數據分組，由此在急切數據分組與交換網絡以內的預調度的數據分組沖突時將丟棄它們?？蛇x地，取代直接丟棄與預調度的包沖突的急切數據分組，在光網絡中可以執(zhí)行急切數據分組的重發(fā)以通過另一波長傳送它們。如果另一波長不可用，則將丟棄急切數據分組。類似地，當在急切數據分組之間存在鏈路沖突時，允許急切數據分組之一繼續(xù)，并且將丟棄其余數據分組。為了恢復丟棄的數據分組，源節(jié)點和目的地節(jié)點參與可靠遞送協議，其中源節(jié)點2維護它們注入的每個急切數據分組的副本直至它們從目的地節(jié)點3或者中間節(jié)點6接收確認恰當接收數據分組的確認消息。當這一確認消息在注入之后的超時時段內還到達時，源節(jié)點2例如以強制預調度模式重傳數據分組。標號列表1互連網絡
2源節(jié)點
3目的地節(jié)點
4第一交換網絡
5第一-又換網絡
6中間節(jié)點
7交換單元
權利要求
1.一種用于從第一節(jié)點(2，6)向由交換網絡(4，5)連接的多個第二節(jié)點(6，3)中的一個第二節(jié)點傳送一個或多個數據分組的方法， 其中根據傳輸模式從所述第一節(jié)點(2，6)向所述一個第二節(jié)點(6，3)傳送所述數據分組，其中針對每個數據分組取決于網絡條件來確定是根據第一傳輸模式還是第二傳輸模式來發(fā)送該數據分組； 其中在所述第一傳輸模式中，根據預調度方案向所述第二節(jié)點(6，3)傳送所述數據分組，其中所述預調度方案定義在多個時隙上、在所述第一節(jié)點(2，6)與所述第二節(jié)點(6，3)之間的循環(huán)一對一分配，從而使得所述數據分組在如下時隙期間被轉發(fā)到所述第二節(jié)點(6，3)，該時隙的所述一對一分配向所述第一節(jié)點(2，6)分配了所述一個第二節(jié)點(6，3)； 其中在所述第二傳輸模式中，所述數據分組在實際時隙期間被傳送到所述第二節(jié)點(6,3),而撤消了所述預調度方案。
2.根據權利要求1所述的方法，其中取決于網絡負載的指示來確定是根據所述第一傳輸模式還是根據所述第二傳輸模式來向所述第二節(jié)點(6，3)傳送所述數據分組。
3.根據權利要求2所述的方法，其中基于在所述第一節(jié)點(2，6)中緩沖的數據分組的數量來確定所述網絡負載。
4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其中提供多個第一節(jié)點(2，6)，其中在一個物理設備中集成所述第一節(jié)點(2,6)中的一個或多個第一節(jié)點、以及所述第二節(jié)點(6,3)中的一個或多個第二節(jié)點，其中如果在所述一個物理設備中集成所述第一節(jié)點(2，6)和所述一個第二節(jié)點(6,3),則從所述第一節(jié)點(2,6)向所述一個第二節(jié)點(6,3)直接傳送所述數據分組，而不經由所述交換網絡(4，5)。
5.根據權利要求1至4之一所述的方法，其中所述交換網絡(4，5)是布置為Banyan網絡或者Banyan等效網絡的具有多個交換單元的多級交換網絡，其中所述交換單元(7)根據所述傳輸模式在不同隊列中緩沖數據分組。
6.根據權利要求5所述的方法，其中傳送多個數據分組，其中在所述交換網絡(4，5)的所述交換單元(7)中的至少一個交換單元中，使多個數據分組中的根據所述第一傳輸模式發(fā)送的數據分組優(yōu)先于所述多個數據分組中的根據所述第二傳輸模式發(fā)送的另一數據分組。
7.根據權利要求6所述的方法，其中在所述交換單元(7)中的一個交換單元中，如果由所述交換單元(7)轉發(fā)所述多個數據分組中的根據所述第一傳輸模式發(fā)送的數據分組，則丟棄所述多個數據分組中的根據所述第二傳輸模式發(fā)送的數據分組。
8.一種用于通過具有多個源節(jié)點(2)、多個中間節(jié)點(6)和多個目的地節(jié)點(3)的互連網絡傳送數據分組的方法，其中經由第一交換網絡(4)連接所述源節(jié)點(2)和所述中間節(jié)點(6)，并且經由第二交換網絡(5)連接所述中間節(jié)點(6)和所述目的地節(jié)點(3)， 其中所述互連網絡(I)適于使用根據權利要求1至7之一所述的方法、通過所述第一交換網絡(4)從所述源節(jié)點(2)向所述中間節(jié)點(6)來傳送所述數據分組，并且使用根據權利要求1至7之一所述的方法、通過所述第二交換網絡(5)從所述中間節(jié)點￠)向所述目的地節(jié)點(3)來傳送所述數據分組。
9.根據權利要求8所述的方法，其中在一個物理設備中集成所述中間節(jié)點￠)中的一個或多個中間節(jié)點以及所述目的地節(jié)點(3)中的一個或多個目的地節(jié)點，其中如果在與所述中間節(jié)點(6)相同的物理設備中集成所述數據分組將被發(fā)送到的所述目的地節(jié)點，則根據所述第二傳輸模式從所述源節(jié)點(2)向所述中間節(jié)點(6)傳送所述數據分組。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其中所述源節(jié)點(2)以取決于網絡負載的注入速率向所述第一交換網絡(4)中注入傳入數據分組。
11.根據權利要求8至10之一所述的方法，其中基于在所述源節(jié)點(2)和/或中間節(jié)點(6)中緩沖的數據分組的數量來確定所述網絡負載。
12.一種用于傳送一個或多個數據分組的網絡，包括: -第一節(jié)點(2,6)； -多個第二節(jié)點(6，3)； -連接所述第一節(jié)點(2，6)與所述多個第二節(jié)點(6，3)的交換網絡(4，5)，其中所述網絡適于針對每個數據分組取決于網絡條件來確定是根據第一傳輸模式還是根據第二傳輸模式來發(fā)送該數據分組， 其中在所述第一傳輸模式中，根據預調度方案向所述第二節(jié)點(6，3)傳送所述數據分組，其中所述預調度方案定義在多個時隙上在所述第一節(jié)點(2，6)與所述第二節(jié)點(6，3)之間的循環(huán)一對一分配，從而使得在如下時隙期間所述數據分組被轉發(fā)到所述第二節(jié)點(6，3)，該時隙的所述一對一分配向所述第一節(jié)點(2，6)分配了所述一個第二節(jié)點出，3)；其中在所述第二傳輸模式中，所述數據分組在實際時隙期間被傳送到所述第二節(jié)點，而撤消了所述預調度方案。
13.—種互連網絡,包括: -多個源節(jié)點⑵，` -多個中間節(jié)點(6)； -多個目的地節(jié)點(3)， -第一交換網絡⑷，用于連接所述源節(jié)點(2)和所述中間節(jié)點(6);以及 -第二交換網絡(5)，用于連接所述中間節(jié)點(6)和所述目的地節(jié)點(3)， 其中所述互連網絡適于使用根據權利要求1至7之一所述的方法、通過所述第一交換網絡(4)從所述源節(jié)點(2)向所述中間節(jié)點(6)傳送所述數據分組，并且使用根據權利要求I至7之一所述的方法、通過所述第二交換網絡(5)從所述中間節(jié)點￠)向所述目的地節(jié)點(3)傳送所述數據分組。
14.一種計算機程序產品，包括可向數據處理單元的內部存儲器中加載的軟件代碼部分，其中當在所述數據處理單元上執(zhí)行所述軟件代碼部分時，在網絡中執(zhí)行根據權利要求1至7之一所述的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從第一節(jié)點(2，6)向交換網絡(4，5)連接的多個第二節(jié)點(6，3)中的一個第二節(jié)點傳送一個或多個數據分組的方法，其中根據傳輸模式從第一節(jié)點(2，6)向一個第二節(jié)點(6，3)傳送數據分組，其中針對每個數據分組取決于網絡條件來確定是根據第一傳輸模式還是根據第二傳輸模式發(fā)送該數據分組；其中在第一傳輸模式中，根據預調度方案向第二節(jié)點(6，3)傳送數據分組，其中預調度方案定義在多個時隙上、在第一節(jié)點(2，6)與第二節(jié)點(6，3)之間的循環(huán)一對一分配，從而使得所述數據分組在如下時隙期間被轉發(fā)到第二節(jié)點(6，3)，該時隙的一對一分配向第一節(jié)點(2，6)分配了一個第二節(jié)點(6，3)；其中在第二傳輸模式中，數據分組在實際時隙期間被傳送到所述第二節(jié)點(6，3)，而撤消了所述預調度方案。
文檔編號H04L12/803GK103155587SQ201180049774
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者N·克里索斯, C·J·明肯伯格 申請人:國際商業(yè)機器公司