[發(fā)明專利]一種交換系統(tǒng)及其交換設(shè)備中緩沖器的管理方法、系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310713835.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN104734873A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷中云;溫海珊;高昌壘;朱熹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市國(guó)微電子有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L12/917
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用分組交換結(jié)構(gòu)的交換系統(tǒng)及其交換設(shè)備中緩沖器的管理方法、系統(tǒng)。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的行業(yè)性質(zhì)需要一代又一代指數(shù)的性能提升，同時(shí)保持或降低系統(tǒng)成本。尤其在網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)中，系統(tǒng)尺寸的減小和容量的提升能夠增加效益，而為了實(shí)現(xiàn)成比例的全系統(tǒng)的性能改進(jìn)，各終端之間的交換設(shè)備必須隨著處理器和外圍設(shè)備的改進(jìn)而提高。

傳統(tǒng)的交換系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)采用常見的共享總線的層次結(jié)構(gòu)。在此總線結(jié)構(gòu)下，系統(tǒng)中的多個(gè)終端所需的性能水平通常區(qū)分層次，低性能的終端不會(huì)成為高性能終端的負(fù)擔(dān)。然而，性能層次的細(xì)化結(jié)果是導(dǎo)致收益遞減。由于偏斜的影響，總線寬度的進(jìn)一步增加會(huì)降低最大的可能頻率，更寬的總線也會(huì)影響到系統(tǒng)成本，并限制終端上的接口數(shù)量。

因此，現(xiàn)有技術(shù)提供的交換系統(tǒng)越來(lái)越多地采用分組交換結(jié)構(gòu)，以克服帶寬限制。如圖1所示，采用分組交換結(jié)構(gòu)的交換系統(tǒng)包括交換設(shè)備、以及若干通過(guò)交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的終端，發(fā)出資源請(qǐng)求的終端作為目標(biāo)終端，響應(yīng)資源請(qǐng)求并通過(guò)交換設(shè)備發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)的終端作為源終端。進(jìn)一步地，如圖2所示，交換設(shè)備又包括交換內(nèi)核、以及若干分別連接在對(duì)應(yīng)終端與交換設(shè)備之間的緩沖器，緩沖器又包括輸入緩沖器和輸出緩沖器。在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換過(guò)程中，目標(biāo)終端通過(guò)相應(yīng)輸入緩沖器向交換內(nèi)核發(fā)送資源請(qǐng)求，交換內(nèi)核通過(guò)相應(yīng)輸出緩沖器向源終端轉(zhuǎn)發(fā)給資源請(qǐng)求，源終端響應(yīng)資源請(qǐng)求并通過(guò)相應(yīng)輸入緩沖器將資源數(shù)據(jù)發(fā)送給交換內(nèi)核，交換內(nèi)核通過(guò)相應(yīng)輸出緩沖器將資源數(shù)據(jù)發(fā)送給目標(biāo)終端，從而完成數(shù)據(jù)交換。在此分組交換結(jié)構(gòu)下，網(wǎng)絡(luò)地址、控制信號(hào)和數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)包，源終端跨越了一系列的交換設(shè)備（如：路由交換機(jī)或網(wǎng)關(guān)等）到達(dá)尋址的目標(biāo)終端。交換設(shè)備能夠確定一個(gè)數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址和控制信號(hào)的內(nèi)容，以及必須執(zhí)行的操作。

但由于現(xiàn)有的交換系統(tǒng)缺乏對(duì)交換設(shè)備中緩沖器的適當(dāng)管理，若某一終端的帶寬使用超過(guò)其公平的份額，可能會(huì)導(dǎo)致不公平。在系統(tǒng)中存在多個(gè)不公平的終端的情況下，排隊(duì)等候的耽誤時(shí)間可能很長(zhǎng)，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的延遲、數(shù)據(jù)包的丟棄和同步傳輸信號(hào)質(zhì)量較差。同時(shí)，在多個(gè)目標(biāo)終端爭(zhēng)奪對(duì)同一源終端資源的訪問(wèn)時(shí)，可以引入額外的延遲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種交換系統(tǒng)的交換設(shè)備中緩沖器的管理方法，旨在解決現(xiàn)有的交換系統(tǒng)缺乏對(duì)緩沖器的管理，使得帶寬資源分配不公，導(dǎo)致延遲、數(shù)據(jù)包的丟棄和同步傳輸信號(hào)質(zhì)量較差的問(wèn)題，以及多個(gè)目標(biāo)終端進(jìn)行資源競(jìng)爭(zhēng)時(shí)存在額外延時(shí)的問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種交換系統(tǒng)的交換設(shè)備中緩沖器的管理方法，所述方法包括以下步驟：

接收不同的目標(biāo)終端分別通過(guò)相應(yīng)的輸入緩沖器發(fā)送的請(qǐng)求完成信號(hào)，對(duì)所述請(qǐng)求完成信號(hào)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)值；

接收不同的目標(biāo)終端分別通過(guò)相應(yīng)的輸入緩沖器發(fā)送的請(qǐng)求源信號(hào)，并結(jié)合所述計(jì)數(shù)值，隨機(jī)編碼得到確認(rèn)信號(hào)，之后通過(guò)相應(yīng)的輸出緩沖器將所述確認(rèn)信號(hào)發(fā)送給源終端。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種交換系統(tǒng)的交換設(shè)備中緩沖器的管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

計(jì)數(shù)模塊，用于接收不同的目標(biāo)終端分別通過(guò)相應(yīng)的輸入緩沖器發(fā)送的請(qǐng)求完成信號(hào)，對(duì)所述請(qǐng)求完成信號(hào)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)值；

解碼模塊，用于接收不同的目標(biāo)終端分別通過(guò)相應(yīng)的輸入緩沖器發(fā)送的請(qǐng)求源信號(hào)，并結(jié)合所述計(jì)數(shù)模塊輸出的計(jì)數(shù)值，隨機(jī)編碼得到確認(rèn)信號(hào)，之后通過(guò)相應(yīng)的輸出緩沖器將所述確認(rèn)信號(hào)發(fā)送給源終端。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種交換系統(tǒng)，包括一交換設(shè)備、以及連接所述交換設(shè)備的至少一個(gè)源終端和至少一個(gè)目標(biāo)終端，所述交換設(shè)備包括交換內(nèi)核和緩沖器，所述緩沖器包括輸入緩沖器和輸出緩沖器，所述交換設(shè)備還包括一緩沖器的管理系統(tǒng)，所述緩沖器的管理系統(tǒng)是如上所述的交換系統(tǒng)的交換設(shè)備中緩沖器的管理系統(tǒng)。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種交換系統(tǒng)，包括至少一個(gè)源終端，至少一個(gè)目標(biāo)終端，所述交換系統(tǒng)還包括：至少兩個(gè)采用不同調(diào)度算法的交換設(shè)備，與所述源終端數(shù)目相同的引導(dǎo)電路，與所述目標(biāo)終端數(shù)目相同的仲裁器，每一交換設(shè)備分別連接至少一個(gè)輸入電路和至少一個(gè)輸出電路，且與一個(gè)交換設(shè)備連接的輸入電路的數(shù)目與所述源終端的數(shù)目相等，與一個(gè)交換設(shè)備連接的輸出電路的數(shù)目與所述目標(biāo)終端的數(shù)目相等；

所述引導(dǎo)電路的輸入端連接對(duì)應(yīng)的所述源終端，所述引導(dǎo)電路的每一輸出端分別對(duì)應(yīng)連接每一交換設(shè)備的一個(gè)輸入電路，所述引導(dǎo)電路用于將所述源終端發(fā)出的給定優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包發(fā)送給采用相應(yīng)調(diào)度算法的交換設(shè)備；