[發(fā)明專(zhuān)利]用于生成循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010469784.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112073148B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·A·格拉韋爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 慧與發(fā)展有限責(zé)任合伙企業(yè)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L1/00
• 分類(lèi)號(hào): H04L1/00;H04L9/40;H03M13/09
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 董莘

本公開(kāi)的實(shí)施例涉及快速循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成。提供了用于快速循環(huán)冗余校驗(yàn)碼生成的系統(tǒng)和方法。例如，一種方法包括：將比特序列表示為基為2的伽羅瓦域上的多項(xiàng)式；將多項(xiàng)式分成多個(gè)部分多項(xiàng)式，其中，多項(xiàng)式等于部分多項(xiàng)式的和；同時(shí)生成針對(duì)部分多項(xiàng)式中的每個(gè)部分多項(xiàng)式的相應(yīng)的部分CRC碼；根據(jù)多項(xiàng)式中的相應(yīng)的部分多項(xiàng)式的位置來(lái)對(duì)每個(gè)部分CRC碼進(jìn)行加權(quán)；以及對(duì)經(jīng)加權(quán)的部分CRC碼求和。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開(kāi)的技術(shù)總體上涉及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地，一些實(shí)施例涉及在這樣的網(wǎng)絡(luò)中校驗(yàn)數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。

背景技術(shù)

在諸如數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可以在傳輸、存儲(chǔ)等期間被損壞。該數(shù)據(jù)可以包括在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換的消息、以及在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)使用的內(nèi)部值，例如包括由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器等采用的內(nèi)部參數(shù)。用于檢測(cè)損壞數(shù)據(jù)的一種常見(jiàn)技術(shù)是對(duì)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼的使用。當(dāng)數(shù)據(jù)被傳輸、存儲(chǔ)等時(shí)，第一CRC碼針對(duì)數(shù)據(jù)被計(jì)算。稍后，當(dāng)數(shù)據(jù)被接收、取回等時(shí)，第二CRC碼針對(duì)數(shù)據(jù)被計(jì)算。如果第一CRC碼和第二CRC碼不匹配，那么數(shù)據(jù)被認(rèn)為損壞。

在一些情形中，CRC碼生成使用線(xiàn)性反饋移位寄存器(LFSR)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)現(xiàn)遭受若干限制。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和路由器可以以多個(gè)兆兆位每秒操作，并且采用運(yùn)行極高時(shí)鐘速率的極寬內(nèi)部接口。但是LFSR實(shí)現(xiàn)限制內(nèi)部接口寬度和/或時(shí)鐘速率，因?yàn)樗鼈冸S接口寬度而縮放。此外，LFSR實(shí)現(xiàn)維持表示消息的所有先前處理的字節(jié)的CRC碼的狀態(tài)。因此，當(dāng)消息的僅僅幾個(gè)字節(jié)被修改時(shí)，不能修補(bǔ)CRC碼而不在整個(gè)消息上再生新的CRC碼。該再生過(guò)程消耗相當(dāng)大的內(nèi)部處理帶寬。

附圖說(shuō)明

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)各種實(shí)施例，參考以下附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)。附圖僅出于圖示的目的被提供并且僅僅描繪典型或示例實(shí)施例。

圖1圖示了可以為諸如企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)、政府部門(mén)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的組織或其他組織實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)配置的一個(gè)示例。

圖2圖示了網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序中的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組與消息多項(xiàng)式項(xiàng)和系數(shù)之間的關(guān)系。

圖3圖示了根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的使用疊加原理的CRC生成器的實(shí)施例。

圖4圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于為生成器多項(xiàng)式生成H變換矩陣的技術(shù)。

圖5圖示了根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的CRC碼生成器和校驗(yàn)器。

圖6是根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)的實(shí)施例的用于為比特序列生成CRC碼的示例計(jì)算組件或設(shè)備的框圖。

圖7描繪了本文描述的實(shí)施例可以被實(shí)現(xiàn)在其中的示例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。

附圖不是窮舉的并且不將本公開(kāi)限制于所公開(kāi)的精確形式。

具體實(shí)施方式

所公開(kāi)的技術(shù)的實(shí)施例提供使用疊加原理的CRC碼生成和校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)施例允許超大規(guī)模集成電路(VLSI)設(shè)計(jì)者克服以上關(guān)于LFSR實(shí)現(xiàn)描述的問(wèn)題。這些實(shí)施例允許修補(bǔ)消息的片段以及CRC碼修補(bǔ)而不針對(duì)整個(gè)消息再生CRC碼。這些實(shí)施例還提供固定邏輯樹(shù)深度，而不管內(nèi)部數(shù)據(jù)路徑寬度如何，并且因此支持更寬的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。

所公開(kāi)的技術(shù)更好地支持高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和路由器，其可以依靠寬內(nèi)部數(shù)據(jù)路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)兆兆位每秒速度，并且提供部分地修改消息并修補(bǔ)CRC而非必須在整個(gè)消息上再生CRC的能力。此外，所公開(kāi)的實(shí)施例提供支持在每個(gè)功能之間添加流水線(xiàn)階段的功能，由此減少流水線(xiàn)階段之間的邏輯水平的數(shù)量，進(jìn)一步改進(jìn)性能。