專利名稱：通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信技術，尤其涉及一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法及裝置。
背景技術：
隨著網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡芯片應用的方式越來越多，從而行業(yè)中對數(shù)據(jù)處理芯片的要求也越來越高。大量的數(shù)據(jù)交換需要芯片具有強大的處理能力和轉發(fā)能力，在現(xiàn)今龐大的數(shù)據(jù)交換過程中，系統(tǒng)往往不可避免地趨于復雜化、高成本化以滿足行業(yè)的要求。在實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和轉發(fā)的系統(tǒng)中往往需要包處理芯片和包交換芯片，其中，包處理芯片一般分為上行處理模塊和下行處理模塊，上行處理模塊用于對入口數(shù)據(jù)進行處理，下行處理模塊則用于對出口數(shù)據(jù)進行處理。包交換芯片從源芯片接收數(shù)據(jù)，并最終送到目的芯片，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)功能。一般地，采用兩個或多個包處理芯片通過一個或多個交叉開關矩陣芯片來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相應處理和轉發(fā)。其中，源芯片的上行處理模塊對數(shù)據(jù)包做相應的處理，同時根據(jù)數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息添加一個可被交叉開關矩陣芯片識別的報文頭，并送到交叉開關矩陣芯片，交叉開關矩陣芯片再根據(jù)報文頭的信息來決定送到哪一個目的芯片，目的芯片的下行處理模塊對數(shù)據(jù)做相應的處理，最終達到處理和轉發(fā)功能。然而，通過交叉開關矩陣芯片來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和轉發(fā)需要開發(fā)專門的交叉開關矩陣芯片，并且在包處理芯片也需要實現(xiàn)和交叉開關矩陣芯片交互的接口，這會增加包處理芯片的成本；同時，交叉開關矩陣芯片的實現(xiàn)沒有一個統(tǒng)一的標準，不同廠家實現(xiàn)的方式都不一樣，兼容性也不是很好；另外交叉開關矩陣芯片和包處理芯片的數(shù)據(jù)交互比較復雜，這便給數(shù)據(jù)交換中帶來了較大的實現(xiàn)難度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法。 本發(fā)明通過封裝以太網(wǎng)二層頭和包處理頭指示目的芯片和處理，使用傳統(tǒng)的二層交換芯片來實現(xiàn)芯片間的數(shù)據(jù)包轉發(fā)功能。相應于所述方法，本發(fā)明還提供一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的裝置。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明提供了一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法，包括如下步驟
51、接收原始數(shù)據(jù)包，其中原始數(shù)據(jù)包中包括一幀校驗序列；
52、根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需執(zhí)行的操作，給所述原始數(shù)據(jù)包加上一包處理頭；
53、根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需發(fā)送的目的芯片，相應地添加一以太網(wǎng)二層頭，并更新所述幀校驗序列，其中，所述以太網(wǎng)二層頭包括目的地址、虛擬局域網(wǎng)標簽；
54、根據(jù)所述目的地址將數(shù)據(jù)轉發(fā)到相應的目的芯片，并根據(jù)虛擬局域網(wǎng)標簽決定轉發(fā)的優(yōu)先級；
S5、根據(jù)所述包處理頭對數(shù)據(jù)包進行相應的操作。作為本發(fā)明的進一步改進，所述目的地址可對應一個目的芯片、或者多個目的芯片；
作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟S5具體為
在目的芯片的上行處理模塊移掉以太網(wǎng)二層頭后送到下行處理模塊；
在目的芯片的下行處理模塊移掉包處理頭并根據(jù)包處理頭對包進行相應的操作。作為本發(fā)明的進一步改進，所述以太網(wǎng)二層頭還包括可設置為固定值的源地址和類型。為實現(xiàn)上述另一發(fā)明目的，本發(fā)明的一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的裝置，包括如下單元
源芯片單元包括第一上行處理單元和第一下行處理單元，其中， 第一上行處理單元、用于接收原始數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需執(zhí)行的操作，給所述原始數(shù)據(jù)包加上一包處理頭，其中原始數(shù)據(jù)包中包括一幀校驗序列；
第一下行處理單元、用于根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需發(fā)送的目的芯片，相應地添加一以太網(wǎng)二層頭，并更新所述幀校驗序列，其中，所述以太網(wǎng)二層頭包括目的地址、虛擬局域網(wǎng)標簽；
二層交換芯片單元根據(jù)所述目的地址將數(shù)據(jù)轉發(fā)到相應的目的芯片，并根據(jù)虛擬局域網(wǎng)標簽決定轉發(fā)的優(yōu)先級；
目的芯片單元其包括第二上行處理單元和第二下行處理單元，用于根據(jù)所述包處理頭對數(shù)據(jù)包進行相應的操作。作為本發(fā)明的進一步改進，所述目的地址可對應一個目的芯片、或者多個目的芯片；
作為本發(fā)明的進一步改進，所述目的芯片單元具體用于 在第二上行處理模塊中移掉以太網(wǎng)二層頭后送到下行處理模塊； 在第二下行處理單元中移掉包處理頭并根據(jù)包處理頭對包進行相應的操作。作為本發(fā)明的進一步改進，所述以太網(wǎng)二層頭還包括可設置為固定值的源地址和類型。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過封裝以太網(wǎng)二層頭和包處理頭指示目的芯片和處理，使用傳統(tǒng)的二層交換芯片來實現(xiàn)芯片間的數(shù)據(jù)包轉發(fā)功能，實現(xiàn)方式簡單且使得系統(tǒng)的成本大大降低。


圖1是本發(fā)明一實施方式中的通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的裝置的系統(tǒng)拓撲圖2表示本發(fā)明一實施方式中加上包處理頭后的包格式； 圖3表示本發(fā)明一實施方式中加上包處理頭和以太網(wǎng)二層頭后的包格式； 圖4是本發(fā)明一實施方式中的通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法的工作流程圖。
具體實施例方式以下將結合附圖所示的具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明，本領域的普通技術人員根據(jù)這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內。結合圖1至圖3所示，介紹本發(fā)明一實施方式中的通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的裝置的工作原理。本發(fā)明通過傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭格式來封裝包處理頭指示目的芯片和處理，這樣可以使用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層交換芯片來簡單方便的實現(xiàn)芯片間的轉發(fā)功能。應當理解的是，在本發(fā)明中，雖然使用了術語“第一”和“第二”來描述各個元素， 但這些元素不受這些術語的限制，這些術語僅用于彼此區(qū)分元素。例如，第一上行處理單元也可被稱為第二上行處理單元，這些并不會影響本發(fā)明的保護范圍。如圖1所示，圖中①，③，④，⑥表示的是數(shù)據(jù)包在系統(tǒng)中的轉發(fā)過程。如果一個單播包要從芯片1轉發(fā)到芯片4，那么芯片1就是源芯片，芯片4就是目的芯片。如果一個包是多播包，要從芯片1轉發(fā)到芯片3和芯片4，那么到芯片3的轉發(fā)流程如虛線所示，這時芯片3和芯片4都是目的芯片。在本實施方式中，一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的裝置，包括如下單元
源芯片單元10 包括第一上行處理單元11和第一下行處理單元12，在本裝置中，源芯片和目的芯片均為具有特定包處理功能的芯片，其可設置有若干個。其中，第一上行處理單元11、用于接收原始數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需執(zhí)行的操作，給所述原始數(shù)據(jù)包加上一包處理頭，其中原始數(shù)據(jù)包中包括一幀校驗序列(如圖 2所示)；在目的芯片的上行處理單元中，需判斷原始數(shù)據(jù)包需要發(fā)送到哪些目的芯片和需要進行哪些處理，需要進行處理的部分封裝成包處理頭。對應圖1中的位置②和⑤，在圖1 中的位置①只有原始包，經(jīng)過源芯片的第一上行處理單元處理后，加上包處理頭來指示后續(xù)的操作。第一下行處理單元12、用于根據(jù)原始數(shù)據(jù)包所需發(fā)送的目的芯片，相應地添加一以太網(wǎng)二層頭，并更新所述幀校驗序列，參圖3所示，其中，以太網(wǎng)二層頭包括目的地址、虛擬局域網(wǎng)標簽；值得一提的是，以太網(wǎng)二層頭還包括可設置為固定值的源地址和類型。所述目的地址可對應一個目的芯片、或者多個目的芯片；
在位置③和④包格式如圖3所示。經(jīng)過源芯片的下行處理模塊，會加上一個傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭，由目的地址，源地址、虛擬局域網(wǎng)標簽和類型組成，并更新幀校驗序列。目的地址指示二層交換芯片完成轉發(fā)功能，虛擬局域網(wǎng)標簽指示這個包的優(yōu)先級。第一下行處理單元12把目的芯片的指示部分封裝成傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭并更新幀校驗序列后直接跳過第一下行處理單元12。包處理頭的長度可以根據(jù)處理的復雜程度來定義，一般可以定義成32位，64位，128位，或者256位，也可以是一些別的位寬，不過必須是8的倍數(shù)。目的芯片的指示部分封裝成傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭，指示部分包含目的地址，源地址，虛擬局域網(wǎng)標簽和類型，可以借用目的地址的低40位來指示這個包需要轉發(fā)到哪些目的芯片，這樣不改變包的單播和多播特性。一般來說，單播的實現(xiàn)只需要5位或者6位就可以滿足需求，多播的實現(xiàn)一般16位也能滿足要求，所以目的地址的低40位是可以實現(xiàn)目的芯片的指示的，是否需要用滿40位可以由用戶決定。虛擬局域網(wǎng)標簽中的用戶優(yōu)先級這個域可以用來指示這個包的優(yōu)先級，最多可以指示8個優(yōu)先級。優(yōu)選地，在本實施方式中， 源地址和類型可以填入固定值，這樣從源芯片送出的包在原來的基礎上增加了傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭(一般為144位)和包處理頭。二層交換芯片單元20 根據(jù)所述目的地址將數(shù)據(jù)轉發(fā)到相應的目的芯片，并根據(jù)虛擬局域網(wǎng)標簽決定轉發(fā)的優(yōu)先級；傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層交換芯片20接收到這個包后，根據(jù)目的地址域查找地址表，根據(jù)查找結果轉發(fā)到相應的端口，如果是多播或者廣播就轉發(fā)到對應的多個端口。本發(fā)明使用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層交換芯片方便的實現(xiàn)芯片間的轉發(fā)功能，實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)成本低，且交換芯片可選擇范圍大。目的芯片單元30 其包括第二上行處理單元31和第二下行處理單元32，用于根據(jù)所述包處理頭對數(shù)據(jù)包進行相應的操作。目的芯片單元30具體用于
在第二上行處理模塊中移掉以太網(wǎng)二層頭后送到下行處理模塊； 在第二下行處理單元中移掉包處理頭并根據(jù)包處理頭對包進行相應的操作。這樣就實現(xiàn)了使用傳統(tǒng)的二層交換芯片實現(xiàn)芯片間的轉發(fā)功能。請參圖4，在一具體實施方式
中，一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法，包括如下步驟
51、接收原始數(shù)據(jù)包，其中原始數(shù)據(jù)包中包括一幀校驗序列；
52、根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需執(zhí)行的操作，給所述原始數(shù)據(jù)包加上一包處理頭；
53、根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需發(fā)送的目的芯片，相應地添加一以太網(wǎng)二層頭，并更新所述幀校驗序列，其中，所述以太網(wǎng)二層頭包括目的地址、虛擬局域網(wǎng)標簽；
值得一提的是，以太網(wǎng)二層頭還包括可設置為固定值的源地址和類型。所述目的地址可對應一個目的芯片、或者多個目的芯片；
在該步驟中，首先把目的芯片的指示部分封裝成傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭并更新幀校驗序列，包處理頭的長度可以根據(jù)處理的復雜程度來定義，一般可以定義成32位，64位，128位， 或者256位，也可以是一些別的位寬，不過必須是8的倍數(shù)。目的芯片的指示部分封裝成傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭，指示部分包含目的地址，源地址，虛擬局域網(wǎng)標簽和類型，可以借用目的地址的低40位來指示這個包需要轉發(fā)到哪些目的芯片，這樣不改變包的單播和多播特性。一般來說，單播的實現(xiàn)只需要5位或者6位就可以滿足需求，多播的實現(xiàn)一般16位也能滿足要求，所以目的地址的低40位是可以實現(xiàn)目的芯片的指示的，是否需要用滿40位可以由用戶決定。虛擬局域網(wǎng)標簽中的用戶優(yōu)先級這個域可以用來指示這個包的優(yōu)先級，最多可以指示8個優(yōu)先級。優(yōu)選地，在本實施方式中，源地址和類型可以填入固定值，這樣從源芯片送出的包在原來的基礎上增加了傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層頭(一般為144位)和包處理頭。S4、根據(jù)所述目的地址將數(shù)據(jù)轉發(fā)到相應的目的芯片，并根據(jù)虛擬局域網(wǎng)標簽決定轉發(fā)的優(yōu)先級；其中，在該步驟中，傳統(tǒng)的以太網(wǎng)二層交換芯片接收到這個包后，根據(jù)目的地址域查找地址表，根據(jù)查找結果轉發(fā)到相應的端口，如果是多播或者廣播就轉發(fā)到對應的多個端口。S5、根據(jù)所述包處理頭對數(shù)據(jù)包進行相應的操作。所述步驟S5具體為 在目的芯片的上行處理模塊移掉以太網(wǎng)二層頭后送到下行處理模塊；在目的芯片的下行處理模塊移掉包處理頭并根據(jù)包處理頭對包進行相應的操作。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過封裝以太網(wǎng)二層頭和包處理頭指示目的芯片和處理，使用傳統(tǒng)的二層交換芯片來實現(xiàn)芯片間的數(shù)據(jù)包轉發(fā)功能，實現(xiàn)方式簡單且使得系統(tǒng)的成本大大降低。為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當然，在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備 (可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本申請各個實施方式或者實施方式的某些部分所述的方法。以上所描述的裝置實施方式僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施方式方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。本申請可用于眾多通用或專用的計算系統(tǒng)環(huán)境或配置、或通訊系統(tǒng)環(huán)境或設備中。例如個人計算機、服務器計算機、手持設備或便攜式設備、平板型設備、多處理器系統(tǒng)、 基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費電子設備、網(wǎng)絡PC、小型計算機、大型計算機、 包括以上任何系統(tǒng)或設備的分布式計算環(huán)境等等，以及交換機、路由器、包括以上任何設備的通訊系統(tǒng)環(huán)境等等。本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務或實現(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結構等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡而被連接的遠程處理設備來執(zhí)行任務。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法，其特征在于，其包括如下步驟51、接收原始數(shù)據(jù)包，其中原始數(shù)據(jù)包中包括一幀校驗序列；52、根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需執(zhí)行的操作，給所述原始數(shù)據(jù)包加上一包處理頭；53、根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需發(fā)送的目的芯片，相應地添加一以太網(wǎng)二層頭，并更新所述幀校驗序列，其中，所述以太網(wǎng)二層頭包括目的地址、虛擬局域網(wǎng)標簽；54、根據(jù)所述目的地址將數(shù)據(jù)轉發(fā)到相應的目的芯片，并根據(jù)虛擬局域網(wǎng)標簽決定轉發(fā)的優(yōu)先級；55、根據(jù)所述包處理頭對數(shù)據(jù)包進行相應的操作。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目的地址可對應一個目的芯片、或者多個目的芯片。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S5具體為在目的芯片的上行處理模塊移掉以太網(wǎng)二層頭后送到下行處理模塊；在目的芯片的下行處理模塊移掉包處理頭并根據(jù)包處理頭對包進行相應的操作。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述以太網(wǎng)二層頭還包括可設置為固定值的源地址和類型。
5.一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的裝置，其特征在于，其包括如下單元源芯片單元包括第一上行處理單元和第一下行處理單元，其中，第一上行處理單元、用于接收原始數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需執(zhí)行的操作，給所述原始數(shù)據(jù)包加上一包處理頭，其中原始數(shù)據(jù)包中包括一幀校驗序列；第一下行處理單元、用于根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需發(fā)送的目的芯片，相應地添加一以太網(wǎng)二層頭，并更新所述幀校驗序列，其中，所述以太網(wǎng)二層頭包括目的地址、虛擬局域網(wǎng)標簽；二層交換芯片單元根據(jù)所述目的地址將數(shù)據(jù)轉發(fā)到相應的目的芯片，并根據(jù)虛擬局域網(wǎng)標簽決定轉發(fā)的優(yōu)先級；目的芯片單元其包括第二上行處理單元和第二下行處理單元，用于根據(jù)所述包處理頭對數(shù)據(jù)包進行相應的操作。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述目的地址可對應一個目的芯片、或者多個目的芯片。
7.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述目的芯片單元具體用于在第二上行處理模塊中移掉以太網(wǎng)二層頭后送到下行處理模塊；在第二下行處理單元中移掉包處理頭并根據(jù)包處理頭對包進行相應的操作。
8.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)二層頭還包括可設置為固定值的源地址和類型。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種通過以太網(wǎng)封裝包處理頭來實現(xiàn)芯片間轉發(fā)的方法，包括接收原始數(shù)據(jù)包，其中原始數(shù)據(jù)包中包括一幀校驗序列；根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需執(zhí)行的操作，給所述原始數(shù)據(jù)包加上一包處理頭；根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)包所需發(fā)送的目的芯片，相應地添加一以太網(wǎng)二層頭，并更新所述幀校驗序列，其中，所述以太網(wǎng)二層頭包括目的地址、虛擬局域網(wǎng)標簽；根據(jù)所述目的地址將數(shù)據(jù)轉發(fā)到相應的目的芯片，并根據(jù)虛擬局域網(wǎng)標簽決定轉發(fā)的優(yōu)先級；根據(jù)所述包處理頭對數(shù)據(jù)包進行相應的操作。本發(fā)明通過封裝以太網(wǎng)二層頭和包處理頭指示目的芯片和處理，使用傳統(tǒng)的二層交換芯片來實現(xiàn)芯片間的數(shù)據(jù)包轉發(fā)功能，實現(xiàn)方式簡單且使得系統(tǒng)的成本大大降低。
文檔編號H04L12/56GK102420760SQ201110395279
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權日2011年12月2日
發(fā)明者廖繼平, 徐昌發(fā), 方沛昱 申請人:盛科網(wǎng)絡(蘇州)有限公司