[發明專利]一種數據轉發方法及相關設備

在審

• 申請號: 202011118420.1
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN114448919A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 孫德勝;楊春生;丁力
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L49/25
• 分類號: H04L49/25;H04L49/253
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 陳松浩

一種數據轉發的方法及相關設備，應用于交換機領域，用于當交換機的入端口速率小于出端口速率時，避免待轉發的數據被拉斷，且降低時延。本申請中，交換機可以根據待轉發數據的總長度，及入端口速率與出端口速率的速率差，確定需要緩存數據的緩存長度。當緩存的數據長度達到這個緩存長度時，出端口才會發送數據，出端口發送這部分緩存數據的時間段內，同步的，入端口能夠將剩余的數據繼續緩存到出端口緩存器中，這樣，出端口就可以發送完第一部分緩存的數據后，繼續發送剩余的數據，不會產生數據被拉斷情況。同時，交換機也只需要緩存部分數據，相對于緩存整個待轉發的數據而言，即保證了數據不被拉斷，同時降低了時延。

技術領域

本申請涉及以太網交換機技術領域，尤其涉及一種數據轉發方法及相關設備。

背景技術

當前，以太網交換機在轉發發送端和接收端的數據時通常包括存儲轉發(store-and-forward)方式和直通交換(cut-through)這兩種方式。其中，在存儲轉發方式中，交換機首先需要緩存整個數據，數據通過校驗后，交換機再取出地址，通過查找表找到想要發送的出端口地址，將數據轉發到對應的出端口。存儲轉發方式需要緩存整個數據，因此在數據處理時延大。

與存儲轉發方式相比，直通交換方式的交換機在轉發數據時，不需要緩存整個數據。當交換機收到數據頭部，從中解析出目的地址后，直接進行數據的轉發。因此與存儲轉發相比，直通交換方式具有更低的時延，交換速度快的優點。直通交換方式是接收到數據頭部之后就開始轉發，因此理想的直通交換方式場景是保持數據的入端口速率大于或者等于出端口速率。

而在實際網絡中，交換機的入端口和出端口的速率可能不同。例如，交換機接收數據的入端口速率會小于出端口速率，而在這種情況下，直通交換方式可能導致在出端口數據被拉斷。為了避免出端口出現數據被拉斷的情況，當接收數據的入端口速率小于輸出數據的出端口速率時，當前技術中，交換機在出端口緩存整個數據后，才進行數據的發送，緩存整個數據導致較長的時延。

發明內容

本申請實施例提供了一種數據轉發的方法及相關設備，用于當采用交換機的入端口速率小于出端口時，采用部分直通交換方式進行轉發數據，從而避免數據被拉斷，且降低時延。

第一方面，本申請提供了一種數據轉發的方法，該方法應用于交換機，交換機包括入端口和出端口，入端口的入端口速率小于出端口的出端口速率，所述方法包括：交換機通過入端口接收來自發送端的數據，其中，數據包括多個數據單元，多個數據單元中的頭部數據單元攜帶數據的總長度，然后，交換機可以根據總長度，及入端口速率與出端口速率的速率差確定總長度中的緩存長度，該總長度包括緩存長度和剩余長度，即將數據分成了兩個部分，緩存長度對應的數據單元和剩余長度對應的數據單元，緩存長度的這部分數據單元需要先緩存再轉發，而剩余長度對應的數據單元可以直接轉發；交換機從頭部數據單元開始對接收到的數據單元進行緩存；當已經緩存的數據單元的長度達到緩存長度時，通過出端口發送緩存長度對應的數據單元，當緩存長度對應的數據單元發送完成時，繼續發送剩余長度對應的數據單元。

本申請針對入端口速率小于出端口速率的場景，為了避免出端口出現數據被拉斷的問題，提出交換機可以通過部分直通交換方式進行轉發數據。交換機可以根據數據的總長度，及入端口速率與出端口速率的速率差，確定需要緩存數據的緩存長度。當緩存的數據長度達到這個緩存長度時，才會通過出端口發送數據。出端口發送這部分緩存數據的時間段內，同步的，入端口能夠將剩余的數據繼續緩存到出端口緩存器中，這樣，出端口就可以發送完第一部分緩存的數據后，繼續發送剩余的數據，不會產生數據被拉斷情況。同時，交換機也只需要緩存部分數據，相對于緩存整個待轉發的數據而言，即保證了數據不被拉斷，同時降低了時延。

在一種可選的實現方式中，所述頭部數據單元攜帶所述數據單元的總數量；交換機根據緩存長度及所述數據單元的總數量確定需要緩存的數據單元的緩存數量；當已經緩存的數據單元的數量達到緩存數量時，執行通過出端口發送緩存長度對應的數據單元的步驟。