[发明专利]一种基于信誉的流量控制系统、装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信网络领域，特别是涉及一种基于信誉的流量控制系统、装置和方法，适用于高速数据通信网络端到端链路的流量控制。

背景技术

基于交换机互联的网络中，交换机装置和处理节点或者交换机装置之间采用点到点的方式进行连接，组成数据通信的网络链路。交换机装置包括多个通信端口，每个通信端口内部包括发送、接收和流控三个模块，多个交换机的通信端口两端分别连接，组成数据通信的网络链路。

发送模块用于发送数据包和流控包。

接收模块用于从接收数据流中提取数据包和流控包。典型高性能网络交换机在其接收模块采用多队列结构对数据进行缓冲，每个队列对应一个虚通道(Virtual Channel)，虚通道中包括数据缓存区，该缓存区用于缓冲其目的端口暂不可用的数据包。

除端口中的各个模块外，交换机装置内还包括路由模块、仲裁模块和它们间的交叉互联。

路由模块根据数据包提供的目的端口，申请相应的端口进行数据传输；仲裁模块则对申请同一个目的端口的路由模块进行仲裁，仲裁成功的能够传送数据到其目的端口；失败的继续等待下次仲裁结果。

流量控制，也叫流控，是接收端为了防止接收缓存区溢出，控制发送端的数据发送的机制。流量控制是基于每个虚通道进行的。

高性能交换机通常采用两种流量控制方法：Xon/Xoff的流量控制方法或者基于信誉(Credit-based)的流量控制方法。其中，Xon/Xoff的流量控制方法一般适用于虫洞(Wormhole)交换方式，而对于采用虚切入(Virtual CutThrough，VCT)交换方式的交换机，一般采用基于信誉的流量控制方法。

在基于信誉的流量控制方法中，发送模块被提前告知能够发送的最大数据量-信誉值，该值以信誉块(Credit Block)为单位。所述信誉块就是流量控制的基本单位，它在大小上等于一定数量的字节单元，如64字节、128字节等，发送模块不能发送超过该数量的数据。    

在发送模块发送数据的过程中，随着数据包的发送，信誉值逐渐减少，当发送数据包长度大于剩余的信誉值时，发送模块停止发送数据，直到通信的对方补充新的信誉值，发送模块判断有足够的信誉值时才能发送数据。

在基于信誉的流量控制方法中，数据包的发送时机对数据通信网络的性能有着重要影响。一方面当发送模块信誉值不足时，如果通信另一方有足够的空闲空间却没有及时补充新的信誉值时，则发送模块就不能发送新的数据包，造成物理链路的浪费，导致交换机吞吐率下降；另一方面，如果通信的另一方频繁发送信誉信息，就会占用大量物理通道，导致正常的数据包无法发送，也会影响交换机性能。因此，如何判断数据包的发送时机，是基于信誉的流量控制方法中，需要迫切解决的问题。

此外，现有技术中的基于信誉的流量控制方法中，新信誉值的生成是基于缓存区中现有空闲空间进行计算得到的。对于采用输入队列的交换机，仲裁成功的数据包也可认为释放了缓存区资源。因此在计算新信誉值时，当前资源剩余包括没有存放任何数据的空间和已仲裁成功的数据包但还剩余在缓冲区的空间。采用该预先分配资源的方法，可以进一步提高缓冲区资源利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于信誉的流量控制系统、装置和方法。其提高了数据通信网络的流量控制方法的效率，并提高了交换网络中链路和缓存区资源的利用率。

为实现本发明目的而提供的一种基于信誉的流量控制系统，包括多个发送端和接收端的交换机装置，所述交换机装置包括多个端口模块，仲裁模块和路由模块；所述端口模块包括发送模块，接收模块，流控模块；

所述仲裁模块，还包括记录子模块，用于根据传输请求记录仲裁失败FPL值；

所述的基于信誉的流量控制系统中，所述发送模块还可以包括FPL寄存器，用于接收仲裁模块中的记录子模块记录的仲裁失败FPL值，并由发送模块在发送数据包时，发送给接收端的接收模块；

所述接收模块包括多个虚通道接收缓存区；

所述接收模块还包括提取子模块，用于从接收到的数据包中提取仲裁失败FPL值，把该仲裁失败FPL值传送给接收端的流控模块进行判断；

所述接收模块还用于接收数据包的过程中，不停检测是否有流控包插入到数据包中；如果有，需要把嵌入到数据包的流控包提取出来。

所述接收模块向流控模块四个提供参数

第一个参数用于流控模块进行流控包发送时机判断和生成的缓存空闲空间；