芯片隊列優(yōu)先級映射方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域。本發(fā)明公開了一種芯片隊列優(yōu)先級映射方法，有效解決虛擬交換鏈路中的控制管理報文優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)問題。本發(fā)明包括步驟：a、對收到的報文進(jìn)行識別，區(qū)分業(yè)務(wù)報文和控制報文；b、將最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)報文重新映射到其他優(yōu)先級；c、將控制報文優(yōu)先級映射為最高優(yōu)先級；d、重新封裝報文描述符并重新標(biāo)識當(dāng)前報文的優(yōu)先級；e、虛擬交換鏈路按照新的優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)報文。本發(fā)明同時公開了一種芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)，包括報文識別模塊、報文映射模塊、報文封裝模塊和報文交換模塊。本發(fā)明不局限于硬件的固有限制，有效的降低了固件投入及人力時間成本。本發(fā)明可以廣泛適用于有隊列數(shù)目限制的芯片進(jìn)行虛擬交換系統(tǒng)的構(gòu)建。
【專利說明】芯片隊列優(yōu)先級映射方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，尤其涉及虛擬交換系統(tǒng)設(shè)計中使用的芯片隊列優(yōu)先級映射方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬交換技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建過程中，由于虛擬交換鏈路傳輸?shù)目刂乒芾韴笪?或簡稱為控制報文)種類很多，并且涉及到跨設(shè)備應(yīng)用協(xié)議報文收發(fā)。為保證虛擬交換系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須保證控制報文能被可靠轉(zhuǎn)發(fā)，通常也就是使該類型報文通過最高優(yōu)先級隊列進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，否則當(dāng)業(yè)務(wù)報文沖擊使控制報文丟失后，會造成虛擬交換系統(tǒng)的震蕩或者分裂，影響正常數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)使用的硬件芯片有隊列數(shù)目限制時，該問題將必然存在。如常用的交換芯片，芯片隊列一共只有8個，對應(yīng)8個不同的優(yōu)先級，并且8個隊列已經(jīng)分配給各個協(xié)議以及數(shù)據(jù)報文使用。
[0003]為了確保控制管理報文能被優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，現(xiàn)有技術(shù)一般都只能靠使用方法來保證，限制報文的總數(shù)目不能超過或者接近虛擬交換鏈路的帶寬。這種方式對系統(tǒng)的穩(wěn)定性是沒有保證的，并且由于虛擬交換技術(shù)是使用交換引擎的彈性通道進(jìn)行通信，在軟件設(shè)計中目前沒有實(shí)現(xiàn)對彈性通道的不同QOS (服務(wù)質(zhì)量)值進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計的情況下，當(dāng)報文的總數(shù)目超過或者接近虛擬交換鏈路的帶寬時，必然會出現(xiàn)控制管理報文被丟棄的問題，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用過程中的虛擬交換系統(tǒng)不穩(wěn)定，極限嚴(yán)重情況下導(dǎo)致虛擬交換系統(tǒng)分裂，影響網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，提供一種芯片隊列優(yōu)先級映射方法，有效解決虛擬交換鏈路中的控制管理報文優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)問題。
[0005]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，芯片隊列優(yōu)先級映射方法，包括步驟:
[0006]a、對收到的報文進(jìn)行識別，區(qū)分業(yè)務(wù)報文和控制報文；
[0007]b、將最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)報文重新映射到其他優(yōu)先級；
[0008]C、將控制報文優(yōu)先級映射為最高優(yōu)先級；
[0009]d、重新封裝報文描述符并重新標(biāo)識當(dāng)前報文的優(yōu)先級；
[0010]e、虛擬交換鏈路按照新的優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)報文。
[0011]具體的，所述優(yōu)先級為報文的QOS等級。
[0012]更具體的，所述QOS等級與芯片隊列數(shù)目相等。
[0013]優(yōu)選的，步驟d具體為，重新封裝報文描述符并將重新映射的報文優(yōu)先級封裝到HIGIG協(xié)議頭部。
[0014]推薦的，步驟b具體為:
[0015]bl、對非最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文重新映射到低一級優(yōu)先級；[0016]b2、對最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文保持優(yōu)先級不變。
[0017]本發(fā)明的另一個目的是，提供一種芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)，包括報文識別模塊、報文映射模塊、報文封裝模塊和報文交換模塊；
[0018]報文識別模塊，對收到的報文進(jìn)行識別，區(qū)分業(yè)務(wù)報文和控制報文；
[0019]報文映射模塊，將最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)報文重新映射到其他優(yōu)先級；將控制報文優(yōu)先級映射為最高優(yōu)先級；
[0020]報文封裝模塊，重新封裝報文描述符并重新標(biāo)識當(dāng)前報文的優(yōu)先級；
[0021]報文交換模塊，按照新的優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)報文。
[0022]具體的，所述優(yōu)先級為報文的QOS等級。
[0023]更具體的，所述QOS等級與芯片隊列數(shù)目相等。
[0024]優(yōu)選的，所述報文映射模塊，進(jìn)一步重新封裝報文描述符并將重新映射的報文優(yōu)先級封裝到HIGIG協(xié)議頭部。
[0025]推薦的，所述報文映射模塊進(jìn)一步對非最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文重新映射到低一級優(yōu)先級；對最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文保持優(yōu)先級不變。
[0026]本發(fā)明的有益效果是，不局限于硬件的固有限制，有效的降低了固件投入及人力時間成本。本發(fā)明作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，最終客戶端并不會感知到，可以廣泛適用于有隊列數(shù)目限制的芯片進(jìn)行虛擬交換系統(tǒng)的構(gòu)建。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是實(shí)施例的流程圖；
[0028]圖2是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0030]本發(fā)明利用了報文進(jìn)入芯片后，修改優(yōu)先級進(jìn)行重新映射的方法，來保證隊列的控制報文優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)隊列壓縮。
[0031]實(shí)施例
[0032]本例以常用的交換芯片為例，該芯片的QOS隊列一共有8個隊列，虛擬交換端口也只有8個QOS隊列，分別為QOSO?7，對應(yīng)8個QOS等級和8個優(yōu)先級，與用戶的8個隊列是重疊的，沒有單獨(dú)的隊列留給虛擬交換的控制報文使用，默認(rèn)QOS隊列與內(nèi)部優(yōu)先級也要參與802.1p, T0S, DSCP的轉(zhuǎn)換操作。芯片隊列優(yōu)先級映射方法流程如圖1所示，具體步驟包括:
[0033]當(dāng)端口收到優(yōu)先級為7 (對應(yīng)最高優(yōu)先級)的報文后，芯片會通過報文的類型進(jìn)行識別。如果是控制報文則將其保持在Q0S7隊列轉(zhuǎn)發(fā)，如果是業(yè)務(wù)報文也會按照該報文的原始優(yōu)先級進(jìn)入Q0S7隊列，然后再通過比對已經(jīng)定義好的內(nèi)部映射表，將該報文重新封裝一個報文描述符，描述該業(yè)務(wù)報文的優(yōu)先級為低一級的6,送入虛擬交換端口 Q0S6隊列,虛擬交換端口會將該報文的報文描述符剝除，之后將映射后的優(yōu)先級6寫入HIGIG協(xié)議頭部封裝該報文，該報文就會按照該優(yōu)先級在虛擬交換鏈路中轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)過程中業(yè)務(wù)報文壓縮方式采用原始報文優(yōu)先級除QOSO (對應(yīng)最低優(yōu)先級)以外降一級的方式，即Q0S7隊列報文降到Q0S6，Q0S6隊列報文降到Q0S5，以此類推，直到QOSl隊列，QOSO隊列報文優(yōu)先級保持不變。由此將業(yè)務(wù)報文的8個優(yōu)先級映射到7個隊列中，為虛擬交換鏈路的控制管理報文預(yù)留一個最高優(yōu)先級Q0S7隊列，對端口收到的控制報文，都可以映射到最高優(yōu)先級隊列或保持在最高優(yōu)先級隊列，最終實(shí)現(xiàn)隊列壓縮。
[0034]假設(shè)本例虛擬交換鏈路的帶寬為1G，通過灌入總和超過虛擬交換鏈路帶寬5%不同QOS值進(jìn)行測試。這兩條流量的QOS值分別為Q0S7和Q0S6，它們分別發(fā)送占帶寬為10%和95%的已知單播報文流量。最后查看經(jīng)過虛擬交換鏈路轉(zhuǎn)發(fā)后的收包結(jié)果。結(jié)果為Q0S7隊列的報文仍然會收到10%的流量，不會出現(xiàn)掉包。Q0S6隊列的報文會收到90%的流量，丟掉5%的流量，說明嚴(yán)格保證了高優(yōu)先級的報文被優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)更換兩條流分別為QOSl和QOSO的時候，結(jié)果為各丟掉2.5%的流量，這是由于QOSl和QOSO的報文都被壓縮到QOSO隊列。驗證最關(guān)鍵的隊列是Q0S7隊列，通過灌包測試在Q0S6隊列超負(fù)荷的時候是不會影響Q0S7隊列的控制報文的傳輸，并且此時虛擬交換系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會受到超負(fù)荷的影響?？梢钥闯?，本例芯片隊列優(yōu)先級映射方法，受到壓縮的隊列比較平均，負(fù)載比較均衡，不會對某個優(yōu)先級的隊列產(chǎn)生特別的影響。如果將最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)報文，固定映射到其他優(yōu)先級隊列，雖然程序更簡單，但可能對該其他優(yōu)先級隊列產(chǎn)生比較大的影響，不利于負(fù)載的均衡。
[0035]本發(fā)明的芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見圖2，包括報文識別模塊、報文映射模塊、報文封裝模塊和報文交換模塊。
[0036]報文識別模塊，對收到的報文進(jìn)行識別，區(qū)分業(yè)務(wù)報文和控制報文。
[0037]報文映射模塊，將最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)報文重新映射到其他優(yōu)先級；將控制報文優(yōu)先級映射為最高優(yōu)先級。這里優(yōu)先級為報文的QOS等級并與芯片隊列數(shù)目相等。
[0038]報文映射模塊，進(jìn)一步重新封裝報文描述符并將重新映射的報文優(yōu)先級封裝到Higig頭部。對非最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文重新映射到低一級優(yōu)先級；對最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文保持優(yōu)先級不變。
[0039]報文封裝模塊，重新封裝報文描述符并重新標(biāo)識當(dāng)前報文的優(yōu)先級。
[0040]報文交換模塊，按照新的優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)報文。
【權(quán)利要求】
1.芯片隊列優(yōu)先級映射方法，包括步驟: a、對收到的報文進(jìn)行識別，區(qū)分業(yè)務(wù)報文和控制報文； b、將最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)報文重新映射到其他優(yōu)先級； C、將控制報文優(yōu)先級映射為最高優(yōu)先級； d、重新封裝報文描述符并重新標(biāo)識當(dāng)前報文的優(yōu)先級； e、虛擬交換鏈路按照新的優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)報文。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片隊列優(yōu)先級映射方法，其特征在于，所述優(yōu)先級為報文的QOS等級。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芯片隊列優(yōu)先級映射方法，其特征在于，所述QOS等級與芯片隊列數(shù)目相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片隊列優(yōu)先級映射方法，其特征在于，步驟d具體為，重新封裝報文描述符并將重新映射的報文優(yōu)先級封裝到HIGIG協(xié)議頭部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片隊列優(yōu)先級映射方法，其特征在于，步驟b具體為: bl、對非最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文重新映射到低一級優(yōu)先級； b2、對最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文保持優(yōu)先級不變。
6.芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)，包括報文識別模塊、報文映射模塊、報文封裝模塊和報文交換模塊； 報文識別模塊，對收到的報文進(jìn)行識別，區(qū)分業(yè)務(wù)報文和控制報文； 報文映射模塊，將最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)報文重新映射到其他優(yōu)先級；將控制報文優(yōu)先級映射為最高優(yōu)先級； 報文封裝模塊，重新封裝報文描述符并重新標(biāo)識當(dāng)前報文的優(yōu)先級； 報文交換模塊，按照新的優(yōu)先級轉(zhuǎn)發(fā)報文。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)先級為報文的QOS等級。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)，其特征在于，所述QOS等級與芯片隊列數(shù)目相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)，其特征在于，所述報文映射模塊，進(jìn)一步重新封裝報文描述符并將重新映射的報文優(yōu)先級封裝到HIGIG協(xié)議頭部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的芯片隊列優(yōu)先級映射系統(tǒng)，其特征在于，所述報文映射模塊進(jìn)一步對非最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文重新映射到低一級優(yōu)先級；對最低優(yōu)先級業(yè)務(wù)報文保持優(yōu)先級不變。
【文檔編號】H04L12/46GK103763215SQ201410011437
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】吳瑞, 張梅 申請人:邁普通信技術(shù)股份有限公司