[发明专利]在网络处理系统中管理存储器的方法和系统

说明书

本发明涉及计算机网络，进一步涉及用于管理网络流量的网络处理器，尤其涉及控制点处理器与网络处理器之间的存储器管理。

计算机网络目前面临的一个问题就是交换式路由器无法满足复杂网络路由和过滤的要求。网络处理器的研发正是来满足这种需要，例如国际商业机器公司(IBM)的网络处理器(NP)。通过类似网络交换机似的连接，网络处理器可以提供优于网络交换机的控制和灵活性；可以对一帧执行并行查找操作；可以对数据包进行复杂的修改；可以进行各种层次的策略管理。多处理器的使用可以得到很高的帧处理量。

网络处理器上不应该运行高开销的操作系统。为了得到高的帧处理量，网络处理器的支持任务应减到最少。当然，还是需要分配存储器给控制网络处理器的数据结构和控制指令。同时，网络处理器还会执行一些本地应用，例如，进行帧过滤和阻断的复杂过滤应用。这些基于网络处理器的应用需要一个无需与中央控制点持续连接的存储器分配模式。而且，直接将中央处理器上运行的应用或操作系统与网络处理器上运行的数据结构或程序进行地址空间映射并不好。

因此，就需要一种方法和系统在网络处理系统中管理存储器。在不需要太大处理器开销又不需要在控制点处理器和一个或多个网络处理器之间做直接的地址空间映射的条件下，完成存储器的访问。

在一个网络处理系统中无需直接存储器映射而管理存储器的目的，是通过一个在网络处理系统中管理存储器的方法和系统实现的，该网络处理系统包括控制点处理器和多个网络处理器。具有控制点处理器组件和网络处理器组件的动态存储管理器，用来记录应用程序，通过在总线上从控制点组件向网络处理器组件传递请求而允许应用程序申请网络处理器的存储器空间。对应每个请求，网络处理器分配物理存储器，并从网络处理器组件向控制点组件返回一个表示该存储器分配的标记。该标记用来提供对物理存储器的读/写和其他访问。

本发明的目的、特征和有益效果将在下面的详细描述中将变得明显。

作为本发明特色的新颖技术特征将在所附权利要求中阐述。本发明本身，优选使用模式，及进一步的目的和有益效果，将通过下面针对所例举的实施例的详细描述并结合附图而变得明了。

图1是按照本发明一个实施例，由网络处理器管理的网络子系统的框图；

图2是针对本发明一个实施例，说明帧在网络处理器中流动的简化框图；

图3是针对本发明一个实施例，表现一个网络处理器的详细框图；

图4是描述实施本发明方法和系统的软件框图；

图5是针对本发明的一个实施例，说明在一个网络子系统中管理存储器的方法的流程图；

图6是针对本发明的一个实施例，说明将软件管理树下载到网络处理器的方法的流程图。

下面就结合附图，特别是图1，对本发明一个实施例的网络处理系统加以说明。一个数据包路由交换机12与一组网络处理器14A-14C相连。网络处理器14A-14C提供了网络连接的媒体接口，此处网络连接包括多种协议，例如10base-T或100base-T的以太网连接16A-16E或其他现有技术里已知的通讯接口类型。这样，网络处理器14A可以将任何一个媒体接口收到的帧，传送到数据包路由交换机12上的端口0，并且可以对入站帧进行地址转换，响应服务质量(QoS)请求，阻断数据包，或执行任何复杂路由或帧处理功能。同样，网络处理器14A还通过出口接口从包路由交换机12的端口0上接收帧，并可以执行相同的复杂操作以将帧传送到媒体接口。控制存储器15为控制软件提供存储空间，该控制软件控制路由功能和帧处理，特别是本发明的软件管理树(SMT)动态分类器。查询ZBT静态存储器(SRAM)17为保存定长匹配树(FMT)式硬件辅助匹配树提供了快速存取存储器，并可以用来为软件管理树(SMT)或其部分提供快速存储。控制点中央处理器(CPU)11管理着网络处理器的操作和下载应用程序，分类树和其他数据。CPU11编译并创建用于下载的软件管理树(SMT)。软件管理树由CPU11上运行的应用程序创建，然后下载到与网络处理器14A-14C相连的存储器中。