[發明專利]軟件定義交換結構及基于該結構的數據交換方法

有效

• 申請號: 202110344052.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113110943B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 董春雷;劉勤讓;沈劍良;呂平;陳艇;李沛杰;劉冬培;張麗;張文建;虎艷賓
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;G06F17/16
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 周艷巧

1.一種軟件定義交換結構，用于適配信息系統中不同應用需求，其特征在于，包含：通過共享緩存結構組成的第一級交換，及通過CrossBar矩陣組成的第二級交換，其中，在軟件定義交換結構中，將全交換的m*n個端口平均分為n個端口組，每個端口組內的所有端口共享一塊第一級交換中的共享緩存結構，所述共享緩存結構由輸入緩存和輸出緩存構成，端口組之間通過第二級交換中的CrossBar矩陣連接；

第二級交換中設置有用于入口和出口配置的選通模塊，該選通模塊利用滑動迭代輪循匹配iSLIP調度算法，通過多次迭代來選擇交叉開關配置實現入口和出口的選通匹配；且選通模塊中，每個出口設置授予仲裁器，每個入口設置接受仲裁器；每次迭代中，未匹配的入口隊列向每一個出口發送請求，未匹配的出口收到請求后按照輪轉原則選取最靠近最高優先級的入口并將相關信息反饋至入口，入口接收到反饋信息后按照輪轉原則選取最靠近最高優先級的出口。

2.一種用于信息系統中不同應用需求適配的數據交換方法，其特征在于，基于權利要求1所述的軟件定義交換結構實現，該實現過程包含如下內容：

針對應用需求端口，對第一級交換的共享緩存進行合并拆分控制來應對應用需求端口數量以及端口帶寬的需求，共享緩存結構中每個端口組內的端口共享接收緩存，并采用時分復用方式共享使用端口組的共享緩存讀寫帶寬，端口組之間通過CrossBar矩陣的第二級交換進行連接；

第二級交換中利用滑動迭代輪循匹配iSLIP調度算法，通過多次迭代來選擇交叉開關配置實現入口和出口的選通匹配。

3.根據權利要求2所述的用于信息系統中不同應用需求適配的數據交換方法，其特征在于，每次迭代中，未匹配的入口隊列向每一個出口發送請求，未匹配的出口收到請求后按照輪轉原則選取最靠近最高優先級的入口并將相關信息反饋至入口，入口接收到反饋信息后按照輪轉原則選取最靠近最高優先級的出口。

4.根據權利要求2所述的用于信息系統中不同應用需求適配的數據交換方法，其特征在于，調度算法每次迭代中入口和出口均為未建立匹配，且在匹配過程中通過指針指向入口和出口隊列中的匹配元素。

5.根據權利要求4所述的用于信息系統中不同應用需求適配的數據交換方法，其特征在于，設定指針僅在第一次迭代后更新，且每個調度周期僅更新一次。

6.根據權利要求2所述的用于信息系統中不同應用需求適配的數據交換方法，其特征在于，通過CrossBar矩陣進行第二級交換中，以單周期為粒度分為m個時隙，利用時隙調度融合共享緩存結構和CrossBar矩陣兩種交換結構，以適配單一協議交換和/或混合協議交換配置需求。

7.根據權利要求6所述的用于信息系統中不同應用需求適配的數據交換方法，其特征在于，時隙調度中，設置在T_i時隙時僅處理各端口組中第i個端口調度請求，i的取值范圍為0~m-1。