[發(fā)明專利]數據轉發(fā)裝置和線卡板以及數據轉發(fā)方法

有效

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• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102123080A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 楊武
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術領域

本發(fā)明涉及數據轉發(fā)技術，特別涉及可融合路由處理和交換處理的一種數據轉發(fā)裝置、線卡板、以及數據轉發(fā)方法。

背景技術

隨著全球互聯(lián)網的用戶數量的急劇增長、網站站點數量的急劇增長、以及語音視頻多媒體應用的急劇膨脹，對帶寬的需求、以及對網絡基礎設備的性能要求也隨之提高。

為此，處于網絡中間層的路由處理設備、以及交換處理設備已經由傳統(tǒng)的基于總線和中央處理器的結構逐步過渡到基于交換(switch?fabric)的分布式架構，并利用交換結構提高各線卡板(或稱之為接口單元)之間的數據通信速度。目前主流的交換技術包括信元交換和包交換，其中，信元交換由于成本較高而主要應用于網絡核心的路由設備和交換設備，而包交換則主要應用于中、高端的路由設備和交換設備。本文主要針對應用于中、高端的路由設備和交換設備的包交換技術。

如圖1a所示，現有技術中的一種基于包交換的分布式以太網交換設備包括三塊(并不限于三塊)線卡板、以及可實現線卡板之間交互的一個包交換單元(通常利用價格低廉的以太網交換芯片來實現)，每塊線卡板具有用于實現交換處理的交換處理單元。相比于如圖1a所示的交換設備，如圖1b中示出的現有技術中的另一種基于包交換的分布式以太網交換設備具有兩個包交換單元，用于實現數據交換的負載分擔。

如圖2a所示，現有技術中的一種基于包交換的分布式路由設備包括三塊(并不限于三塊)線卡板、以及可實現線卡板之間交互的一個包交換單元(也利用價格低廉的以太網交換芯片來實現)，每塊線卡板具有用于實現路由處理的路由處理單元、以及用于實現分布式包交換流量控制的邏輯調度單元。相比于如圖2a所示的路由設備，如圖2b中示出的路由設備具有兩個包交換單元，每塊線路板均增設有二選一的電子開關，該電子開關的兩路端連接兩個包交換單元，一路端連接邏輯調度單元，通過電子開關的切換即可用于實現數據交換的主備冗余。

如圖1a和1b所示的交換設備中的交換處理單元可以實現二層和三層轉發(fā)、而如圖2a和2b所示的路由設備中的路由處理單元可以實現三層轉發(fā)。雖然對于三層轉發(fā)來說，既可以由交換處理單元實現、也可以由路由處理單元實現，但使用不同的單元來實現三層轉發(fā)也是互有優(yōu)劣的：

1、交換處理單元提供單一的以太網交換接口；路由處理單元支持的接口類型豐富；

2、交換處理單元則采用交換芯片轉發(fā)，速度快；路由處理單元通常使用軟件轉發(fā)，支持業(yè)務較多；

3、交換處理單元受限交換芯片，通常路由轉發(fā)表容量較小；路由處理單元的三層路由轉發(fā)表容量較大；

4、交換處理單元基于硬件轉發(fā)，業(yè)務升級難；路由處理單元基于軟件轉發(fā)，容易升級實現新的復雜的業(yè)務；

5、交換處理單元價格低廉；路由器處理單元物料成本高。

因此，從功能上看，交換設備和路由設備的融合將是網絡設備發(fā)展的一個趨勢(如城域網MSTP的需求)，如果能夠由交換設備提供局域網(LAN)接口、路由設備提供廣域網(WAN)接口，則通過兩者功能的融合將會更好的滿足寬帶需求。

然而，在現有技術中，交換設備和路由設備仍然是相互獨立的兩個設備，因此，組網時只能夠利用交換設備實現網內的交換、由路由設備專門負責網間的路由工作。如此一來，一方面需要維護的設備較多、管理復雜；另一方面，需要分別購買不同的設備，成本較高。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種數據轉發(fā)裝置、線卡板、以及數據轉發(fā)方法，能夠融合路由處理和交換處理。

本發(fā)明提供的一種數據轉發(fā)裝置，該裝置包括：至少兩塊線卡板、以及至少一個包交換單元；

每塊線卡板包括邏輯調度單元、路由處理單元、以及交換處理單元；

每塊線卡板中的交換處理單元可收發(fā)數據包，在有數據包需要本板的路由處理單元處理時直接發(fā)送至本板的路由處理單元進行處理；在有數據包可直接由其他線卡板的交換處理單元發(fā)出時經由所述包交換單元交換至其他線卡板的交換處理單元；

每塊線卡板中的路由處理單元可收發(fā)數據包，在有數據包需要本板的交換處理單元發(fā)出時直接發(fā)送至本板的交換處理單元；在有數據包需要其他線卡板的交換處理單元或路由處理單元發(fā)出時，通過本板的邏輯調度單元、并經由所述包交換單元交換至其他線卡板的路由處理單元。

在任一塊線卡板中：交換處理單元與一個包交換單元直接相連；路由處理單元通過本板的邏輯調度單元直接與所述一個包交換單元相連。