[发明专利]延长InfiniBand网络的实时到达的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于延长InfiniBand网络的超出该InfiniBand结构现有可能的实时到达的装置，并且尤其是，允许InfiniBand分组经本身不遵循InfiniBand结构的网络被运送。这允许InfiniBand通信量与以其它诸如网际协议版本6(IPv6)或者异步传输模式(ATM)单元的标准协议共享物理网络。此外，由于在该装置中非常大的流量控制缓存，伴随着防止缓冲溢出的流量控制信用方案的使用，本发明允许大量数据在广域网(WAN)内被运输，同时仍然确保数据分组会由于接收机上不充足的缓存资源而不被丢失。为了有助于确保数据分组在WAN内不被丢弃，该装置还可以包括许多的业务质量(QOS)功能，其用于限制数据在响应背压的过程中进入WAN的注入速率。本发明还可以允许数据分组被以允许一个以上的装置连接到WAN这样的一种方式路由，从而允许InfiniBand网络使用最少的装置能够扩展为两个以上的物理位置。包含在该装置内的处理器可以操纵管理功能，诸如InfiniBand子网管理代理和设备管理。

背景技术

众所周知，由于在InfiniBand结构内每个虚拟通道(VL)许可的信用至多128KiB的限制，10Gbit InfiniBand仅仅能够达到大约10km。这种限制对可以立即传输的数据量设置了一个上限，因为标准InfiniBand发射机没有可资利用的信用而不能传送。此外，众所周知，限制可以传输的数据量小于网络路径的带宽等待时间积将直接限制可以获得的最大数据传送速率。

例如，具有130微秒的往返行程等待时间的10Gbit InfiniBand链路具有128KiB的带宽等待时间积，其是一个InfiniBand链路内的单个VL的所能准许的信用的最大量。

典型地，InfiniBand链路将具有1个以上的入口和出口VL(直至15个)，该InfiniBand结构指定必须每个被独立地缓存，并且流量被控制以防止线路的头部堵塞以及流量控制停滞。在一些实施例中，该InfiniBand接口包含附加的流量控制缓冲器单元从WAN时钟域转换为InfiniBand时钟域。

由于物理上的限制，数据在光纤上以小于光速的速率传输。当光纤被认为是携带比特的导管的时候，很明显，整个的长的光纤可以包含运送中的许多兆比特的数据。例如，如果在传输10Gbit数据流的特定的光纤中光速是5ns/米，并且光纤是100km长，那么该光纤在每个方向将包含5兆比特的数据。许多WAN路径也包括来自带内设备增加的等待时间，诸如再生设备、光多路复用、增加/丢弃多路转换器、路由器、开关等等。这个额外的设备增加了附加的等待时间，并且进一步延长路径的带宽等待时间积。

正如InfiniBand结构所定义的，该InfiniBand电子和光信号协议与传统的WAN环境不兼容，或者不适用于传统的WAN环境。典型地，WAN环境在长距离光纤上使用同步光纤网(SONET)标准。

此外，为了减轻InfiniBand网络管理，正如InfiniBand结构所描述的，所希望的是对InfiniBand数据分组执行路由选择。无需对所有其它的参加者施加实质上的政策，路由选择允许每个远距离的站点在较大InfiniBand网络上的其所属部分保持局部控制。

发明内容

当结合在一起的时候，光纤的物理限制，需要具有超过路径的带宽等待时间积的缓冲能力，以及在InfiniBand结构内的多个VL的特点，都变得显而易见，需要将其中较好管理的非常大的缓冲存储器的装置由InfiniBand网络延长到横贯大陆的距离。例如，不考虑任何额外的等待时间开销，具有15个VL的实际5000km的距离将需要894MiB的缓冲存储器。

该装置的一部分功能是为了将在本地短InfiniBand链路上广告的信用(其典型地是8KiB)延长为更加适用于WAN的数字(其典型地是每个VL 512MiB)。这是使用先入先出缓存器(FIFO)做到的，当本地InfiniBand信用是可利用的时候将其排空，并且当输入数据抵达之时填满。周期性地，该装置经由用于每个有效的VL的信用广告数据分组通知其它的远程装置在FIFO内更多的空间是可利用的，并且该远程装置使用这个信息以确保其除FIFO可以接受的之外永不传送更多的数据。这是相同的基本流控制机理(端到端信用信息交换)，其被以InfiniBand结构方式使用，但是，其被比例增大以操纵缓存的十亿字节，并且更加适用于WAN环境。以这样的方式，InfiniBand型流量控制语义被保持在很大的距离上，以确保数据分组由于拥塞而不被丢弃。