[發明專利]一種基于可編程交換機的虛擬網服務質量實現方法

有效

• 申請號: 201210567295.1
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103067244A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 吳春明;曾若瑜;周伯陽;姜明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/931
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種基于可編程交換機的虛擬網服務質量實現方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一：數據包通過8個輸入端口之一進入數據鏈路層；

步驟二：輸入仲裁器選擇一個輸入端口的數據包，送入網絡層；

步驟三：網絡層對數據包進行選路，按照網絡協議的要求進行必要的修改：網絡層在每一個數據包的頭部之前添加一個輔助頭部，用來標記該數據包即將進入的輸出隊列；

步驟四：選路完畢的數據包送入質量保證模塊進行調度；

步驟五：經過調度的數據包進入輸出隊列：分析數據包的輔助頭部，放入各個不同的輸出隊列；

步驟六：數據包通過8個不同的端口，從數據鏈路層輸出。

2.根據權利要求1所述基于可編程交換機的虛擬網服務質量實現方法，其特征在于，所述步驟4具體為：每一個從網絡層輸出的數據包都帶有VLAN標簽或者不帶VLAN標簽，不帶VLAN標簽的數據包優先級最低，為0，帶VLAN標簽的數據包，由其PCP字段標識其優先級，PCP字段共12位，可標識4096個優先級；利用FPGA硬件中的組合邏輯資源，在質量保證模塊中生成一個過濾器子模塊；該模塊通過分析數據包頭部的VLAN標簽中的PCP字段，識別出數據包的優先級；該優先級作為送入不同優先級隊列的依據；質量保證模塊中對每一種可識別的優先級建立了一條隊列，優先級越高，隊列長度越大；隊列完全使用FPGA硬件資源實現；NetFPGA硬件提供了Block?RAM硬件資源，可以直接利用Block?RAM資源生成四條硬件隊列，最高優先級的隊列最長，最低優先級的隊列最短；經過過濾器分析的數據包依據優先級進入四條硬件隊列；利用FPGA組合邏輯資源，在質量保證模塊中添加了仲裁器子模塊；仲裁器子模塊將從多個優先級隊列中獲取數據包；仲裁器中對每一個優先級都設置了計時器，越高的優先級計時器設置的超時就越短；每當一個計時器超時，仲裁器就從該計時器對應的優先級隊列中取數據包，然后重新計時；當某個優先級隊列中的數據包充滿隊列，過濾器仍要將數據包送入該隊列時，該優先級隊列就會丟棄該隊列中最老的數據包；為方便數據統計，在質量保證模塊中設置了流量寄存器組和丟包寄存器組；流量寄存器將分別統計每一個VLAN標簽輸出的數據包，丟包寄存器將分別統計每一個VLAN標簽因為溢出而丟棄的數據包；這些寄存器可以被軟件讀取；每當仲裁器從一個優先級隊列中取走一個數據包，該優先級隊列就會向流量寄存器組中該數據包的VLAN標簽對應的寄存器加一；每當優先級隊列溢出，丟棄一個老的數據包時，該優先級隊列就會向丟包寄存器組中該數據包的VLAN標簽對應的寄存器加一。