[發明專利]一種光纖通道交換機的數據緩存方法

無效

• 申請號: 201010264737.6
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101917231A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 涂曉東;姜強;謝軍;孟中樓
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;H04Q11/00;H04L12/56
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明涉及光纖通道技術領域，更具體而言，本發明涉及到光纖通道交換機的數據緩存的方法。

背景技術

光纖通道(FC，Fiber?Channel)交換機是存儲區域網絡中一種支持FC協議的硬件設備。其它支持FC協議硬件設備，比如主機或者存儲系統，和FC交換機相耦合時，可以通過FC交換機進行硬件設備之間的數據傳輸。與FC交換機相耦合的硬件設備向與FC交換機相耦合的另一個硬件設備發送數據時，將數據發送的設備稱為源設備，將FC交換機稱為中間設備，將數據接收的設備稱為目標設備。多個源設備通過FC交換機向一個目標設備發送數據時，FC交換機需要將源設備發送過來的數據緩存在FC交換機內部的緩沖器中，然后FC交換機按照一定的方式把數據依次轉發到目標設備中。

FC交換機采用緩沖到緩沖的流量控制特性，來保證發送的數據在網絡中不丟失。現行的緩存方法有單輸入緩存隊列，源設備發送到不同目標設備的數據，FC交換機將這些數據依次存入一個輸入端口的緩存隊列中，當緩存中前面的數據沒有及時轉發，就會影響其后面的數據轉發，即出現隊頭阻塞(HOL，head?of?line)現象；另一種方法是虛擬輸出隊列(VOQ，Virtual?Output?Queue)，源設備向不同目標設備發送數據，FC交換機的輸入端口將數據分別存入不同的緩存隊列，每一個隊列對應一個輸出端口，這樣可以避免隊頭阻塞現象。由于每個隊列對應一個輸出端口，從而使得每個輸入端口的緩存容量是單輸入緩存隊列緩存容量的N倍。N是輸出端口個數。同時源設備向不同目標設備發送數據的數量和概率都是不一樣的，這就會造成輸入端口中某些緩存隊列數據多，某些緩存隊列數據少，分配不均的現象，因此會影響緩存的利用率。再一種是共享緩存的方法，將交換機所有輸入端口接收到的數據存入一個共享的緩存器中，然后再將數據從共享緩存器中轉發到輸出端口；采用共享緩存的方法，對于每個輸入端口和輸出端口在讀寫緩存器時需要有時間分片協議來配合數據的讀寫；同時要產生數據所對應的數據描述信息，數據描述信息要能夠記錄數據所在緩存器的準確位置。采用共享緩存的方式可以提高緩存的利用率，但是要求交換機和共享緩存器之間接口的時鐘頻率很高，同時數據的讀寫邏輯控制電路也相對復雜。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有的緩存方法的不足，提出了一種FC交換機的數據緩存方法。

本發明的技術方案是：一種光纖通道交換機的數據緩存方法，包括步驟：

步驟81：FC交換機輸入端口一直處于監測輸入端口是否有FC數據到來的狀態，當正確檢測到有FC數據到來時，則輸入端口會立即向緩存器發出數據緩存請求；

步驟82：當輸入端口發出數據緩存請求時，緩存器接受數據緩存請求，立即在輸入端口的緩存器中為FC數據分配一個緩沖器，然后將FC數據緩存在指定的緩沖器；同時緩沖器一直監測該FC數據是否被轉發出去，如果轉發成功，則緩沖器可以重新被指定為另一個FC數據的緩沖器，這樣每一個緩沖器可以作為一個共享的緩沖器；如果沒有轉發成功，當FC交換機輸入端口監測到有另一個FC數據到來時，則FC交換機為這個FC數據分配另外一個緩沖器；

步驟83：在緩存FC數據的時候，同時產生FC數據必須的FC數據描述信息，FC數據描述信息記錄著FC數據的優先級和FC數據所在緩存器中數據緩沖器的基地址；

步驟84：輸入端口在產生正確的FC數據描述信息時，將FC數據描述信息根據FC數據所要轉發輸出端口，存入到VOQ緩存器中對應的數據描述信息緩沖器中；同時數據描述信息緩沖器將其中最先緩存在數據描述信息緩沖器的FC數據描述信息，作為數據轉發請求信號向仲裁器進行仲裁請求；如果該數據轉發請求信號沒有被仲裁器所接受，則一直保持該數據轉發請求信號；如果該數據轉發請求信號被仲裁器所接受，同時數據描述信息緩沖器有FC數據描述信息，則讀取下一個FC數據描述信息作為數據轉發請求信號，繼續向仲裁器進行仲裁請求；

步驟85：仲裁器將對接收到的數據轉發請求信號進行判斷，當數據的優先級不相等時，仲裁器根據優先級從大到小的順序，首先接受最大優先級的數據轉發請求信號，然后再接受低優先級的數據轉發請求信號；當數據的優先級相等時，仲裁器會根據輪詢的方式依次接受數據轉發請求信號；

步驟86：FC交換機根據與每個輸出端口相關聯的仲裁器的仲裁結果，來轉發數據。當FC數據被成功轉發到輸出端口時，FC交換機就通過數據所在的輸入端口的相對應的輸出端口向與FC交換機相連接的硬件設備回復RDY數據。