[发明专利]用于聚合多个高速点对点接口的散布和聚集方案

说明书

技术领域

本发明涉及通信设备，更具体地，涉及以接口连接通信设备的集成电 路。

背景技术

现今的网络链路承载极大量的信息。这些网络链路所支持的高带宽应 用例如包括流式视频、流式音频和大量聚合的语音流量。将来，网络需求 将会增长。诸如流式音频和流式视频之类的某些应用可能由于将这种传输 发送给多个订户而产生大量网络流量。为了传输这种大量的数据，网络路 由和交换设备需要能够在物理接口端口上接受这种大量的数据，并且内部 地将这种数据从耦合到网络端口的线路卡传送至交换矩阵。

在数据通信网络中，网络路由和交换设备在一组输入接口之一上接收 报文(message)，并将这些报文转发至一组输出接口中的一个或多个。用 户通常要求这种路由和交换设备尽可能块地操作，以跟上输入报文的高速 率。在分组路由网络中，在信息报文(information message)被以数据的离 散分组来传输的情况下，每个分组包括头部。路由或交换设备利用头部信 息将分组路由到输出接口，以供随后转发至目标设备。路由设备可以将分 组转发至另一路由设备，以供进一步处理或转发。

图1是普通的分组路由设备100的简化框图。尽管在图1中网络设备 100是路由器，但是下面的描述中的大部分可被应用于任何用于在网络中 传输数据的网络设备(例如，交换机、桥接器或者网络存储处理设备)。 类似地，下面在发明部分的详细描述中所呈现的概念可被应用于任何网络 数据传输设备。

网络设备100包括许多线路卡105(1)-(M)，每个线路卡具有类似的电 路并且每个线路卡都耦合到交换结构180。这里，除非另外指定，否则线 路卡105指的是线路卡105(1)-(M)中的任何一个。为了清楚起见，未示出 与网络设备100相关联的各种硬件和软件组件。

在图1中，线路卡105向耦合到局域网110的客户端(未示出)发送 数据流并从其接收数据流。来自网络110的输入数据流分组被线路卡105 上的端口120(1)-(N)接收。分组被从端口120(1)-(N)传输至接收端口ASIC 130。接收端口ASIC 130可以将分组经由点对点接口140和145传输至接 收转发ASIC 150。分组可以被从接收转发ASIC 150传输至接收处理器模 块160并随后传输至交换结构接口170。这种传输也可以通过类似于140 和145的点对点接口来执行。一般而言，交换结构接口170可以将数据流 从一种格式(例如，分组)转换为另一种格式(例如，公共交换接口单 元)。经转换的分组被从交换结构接口170传输至交换结构180。在类似 的方式下，分组可以被从交换结构180经由发送路径传输至耦合到网络 110的客户端设备，该发送路径包括交换结构接口170、发送处理器模块 165、发送转发ASIC 190和发送端口ASIC 135。

利用当前的网络技术，端口120(1)-(N)可以以超过10Gb/s的速率来接 收数据。由于多个端口可以同时向接收端口ASIC 130供应数据流，因此 希望接收端口ASIC 130和来自该ASIC的试图发送数据流的接口被配置为 指示数据传输的这种高速率。如果从140至145的点对点接口无法支持足 以处理来自端口120(1)-(N)的输入数据的传输速率，则点对点接口可能编 程线路卡中的数据瓶颈。

图2A是图示出端口ASIC 210(例如接收端口ASIC 130)和转发 ASIC 220的简化框图。端口ASIC 210在输入接口230(1)-(N)上接收数据分 组，其中，各个输入接口可以对应于物理端口(例如，端口120(1)- (N))。端口ASIC 210又可以经由点对点端口240来发送数据分组。从点 对点端口240所发送的数据分组可以被转发ASIC 220在接口250处接收， 然后被相应地处理。点对点接口240的一个示例是系统分组接口第4级第 2阶段(SPI-4.2)接口。在图2A所图示的这种配置中，包括端口ASIC 210和转发ASIC 220的系统的数据吞吐量带宽受接口240和250的带宽限 制。作为示例，在当前技术中，SPI-4.2接口可以是产生12.8Gb/s的总带 宽的16对大约为800Mb/s的信号。