[發明專利]光纖網絡交換機

在審

• 申請號: 201811214749.0
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109495400A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李家越;顧劍鳴
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種光纖網絡交換機，包含X個端口、X個虛擬輸入緩存隊列和一個仲裁器，一個端口配置一個虛擬輸入緩存隊列模塊，虛擬輸入緩存隊列模塊包含控制器、M個緩存空間、讀指針和寫指針，當端口有數據幀進入時，控制器將數據幀寫入寫針指所指向的緩存空間；仲裁器以時間片為單位進行數據傳輸，以端口號作為端口的調度順序，在時間片執行完成之后，提取下一個端口的虛擬緩存隊列模塊中讀指針指向的緩存空間中的數據幀，根據數據幀的目的端口號進行數據傳輸。本發明能夠在滿足所述光纖網絡交換機需求的前提下，避免通道阻塞現象，實現數據交換功能，且資源利用率高。

技術領域

本發明涉及光纖網絡技術領域，具體涉及一種基于光纖網絡交換機的虛擬緩存策略。

背景技術

在光纖網絡交換機的交換系統中，可能出現在同一時刻，兩個或者兩個以上端口的信元需要傳輸到相同的輸出端口，而輸出端口在一個時刻只能接收一個信元，導致有一個或者多個信元無法同時傳輸，產生通道阻塞和信元丟失。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種新型的光纖網絡交換機，在交換系統中添加了緩存結構，將在同一時間無法傳輸的信元存儲在緩存結構中，并按一定的規則逐一輸出，避免信元丟失。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種光纖網絡交換機，包含X個端口，其特征在于還包含X個虛擬輸入緩存隊列模塊和一個仲裁器，一個端口配置一個虛擬輸入緩存隊列模塊，每個虛擬輸入緩存隊列模塊包含控制器、M個緩存空間、讀指針和寫指針，當端口有數據幀進入時，控制器將數據幀寫入寫針指所指向的緩存空間，每寫入一個字節，寫指針的地址值加1，在數據幀寫完后控制器進行CRC校驗，若數據幀通過CRC校驗，則將寫指針移至該虛擬緩存隊列中下一幀緩存空間的開頭；若數據幀未通過CRC校驗，則將寫指針移至當前緩存空間的開頭。

所述仲裁器以時間片為單位進行數據傳輸，以端口號作為端口的調度順序，在時間片執行完成之后，提取下一個端口的虛擬緩存隊列模塊中讀指針指向的緩存空間中的數據幀，根據數據幀的目的端口號進行數據傳輸，并將讀指針移動至下一個緩存空間；如果讀指針指向的緩存空間為空，則跳過該端口，讀取下一個端口的虛擬緩存隊列模塊中讀指針指向的緩存空間中的數據幀，如此循環調度每個端口，直到所有端口的虛擬緩存隊列模塊中的緩存空間都為空。

附圖說明

圖1為實施例所示的光纖網絡交換機的一個端口的虛擬輸入緩存策略結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1所示，本實施例所示光纖網絡交換機包含X個端口、X個虛擬輸入緩存隊列模塊和一個仲裁器，一個端口配置一個虛擬輸入緩存隊列模塊，不分配輸出緩存隊列，每個虛擬輸入緩存隊列模塊包含控制器、M個緩存空間、讀指針和寫指針。

M個緩存空間由隨機存取存儲器(RAM)實現。虛擬輸入緩存隊列模塊的緩存空間的數量可以設置，以便最大程度利用資源。緩存空間的數量取決于隨機存取存儲器中用于緩存空間的空間大小、端口數和最大數據幀長。假設隨機存取存儲器中用于緩存空間的空間大小為K字節，端口數為N個，最大數據幀長為L字節，每個虛擬輸入緩存隊列模塊的緩存空間的數量為M，則：

M＝[K/(N·L)](其中[]表示取整)

對于所有從某一端口輸入的數據幀，都按照“先入先出”的原則，存放于各自的虛擬輸入緩存隊列模塊中。“先入先出”原則通過為每個虛擬緩存隊列模塊設置一個讀指針和一個寫指針實現。如果指針指向其緩存空間的最后一個，則立即跳至緩存空間的頭一個。通過這種方式，將緩存空間首尾相連，形成一個環裝隊列，最大程度利用緩存空間。