[发明专利]一种交换系统及其交换设备中缓冲器的管理方法、系统

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种采用分组交换结构的交换系统及其交换设备中缓冲器的管理方法、系统。

背景技术

计算机系统的行业性质需要一代又一代指数的性能提升，同时保持或降低系统成本。尤其在网络交换系统中，系统尺寸的减小和容量的提升能够增加效益，而为了实现成比例的全系统的性能改进，各终端之间的交换设备必须随着处理器和外围设备的改进而提高。

传统的交换系统的总线结构采用常见的共享总线的层次结构。在此总线结构下，系统中的多个终端所需的性能水平通常区分层次，低性能的终端不会成为高性能终端的负担。然而，性能层次的细化结果是导致收益递减。由于偏斜的影响，总线宽度的进一步增加会降低最大的可能频率，更宽的总线也会影响到系统成本，并限制终端上的接口数量。

因此，现有技术提供的交换系统越来越多地采用分组交换结构，以克服带宽限制。如图1所示，采用分组交换结构的交换系统包括交换设备、以及若干通过交换设备实现数据交换的终端，发出资源请求的终端作为目标终端，响应资源请求并通过交换设备发送相应数据的终端作为源终端。进一步地，如图2所示，交换设备又包括交换内核、以及若干分别连接在对应终端与交换设备之间的缓冲器，缓冲器又包括输入缓冲器和输出缓冲器。在进行数据交换过程中，目标终端通过相应输入缓冲器向交换内核发送资源请求，交换内核通过相应输出缓冲器向源终端转发给资源请求，源终端响应资源请求并通过相应输入缓冲器将资源数据发送给交换内核，交换内核通过相应输出缓冲器将资源数据发送给目标终端，从而完成数据交换。在此分组交换结构下，网络地址、控制信号和数据组成数据包，源终端跨越了一系列的交换设备（如：路由交换机或网关等）到达寻址的目标终端。交换设备能够确定一个数据包的目标地址和控制信号的内容，以及必须执行的操作。

但由于现有的交换系统缺乏对交换设备中缓冲器的适当管理，若某一终端的带宽使用超过其公平的份额，可能会导致不公平。在系统中存在多个不公平的终端的情况下，排队等候的耽误时间可能很长，导致长时间的延迟、数据包的丢弃和同步传输信号质量较差。同时，在多个目标终端争夺对同一源终端资源的访问时，可以引入额外的延迟。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种交换系统的交换设备中缓冲器的管理方法，旨在解决现有的交换系统缺乏对缓冲器的管理，使得带宽资源分配不公，导致延迟、数据包的丢弃和同步传输信号质量较差的问题，以及多个目标终端进行资源竞争时存在额外延时的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种交换系统的交换设备中缓冲器的管理方法，所述方法包括以下步骤：

接收不同的目标终端分别通过相应的输入缓冲器发送的请求完成信号，对所述请求完成信号的个数进行计数，并输出计数值；

接收不同的目标终端分别通过相应的输入缓冲器发送的请求源信号，并结合所述计数值，随机编码得到确认信号，之后通过相应的输出缓冲器将所述确认信号发送给源终端。

本发明实施例的另一目的在于提供一种交换系统的交换设备中缓冲器的管理系统，所述系统包括：

计数模块，用于接收不同的目标终端分别通过相应的输入缓冲器发送的请求完成信号，对所述请求完成信号的个数进行计数，并输出计数值；

解码模块，用于接收不同的目标终端分别通过相应的输入缓冲器发送的请求源信号，并结合所述计数模块输出的计数值，随机编码得到确认信号，之后通过相应的输出缓冲器将所述确认信号发送给源终端。

本发明实施例的另一目的在于提供一种交换系统，包括一交换设备、以及连接所述交换设备的至少一个源终端和至少一个目标终端，所述交换设备包括交换内核和缓冲器，所述缓冲器包括输入缓冲器和输出缓冲器，所述交换设备还包括一缓冲器的管理系统，所述缓冲器的管理系统是如上所述的交换系统的交换设备中缓冲器的管理系统。

本发明实施例的另一目的在于提供一种交换系统，包括至少一个源终端，至少一个目标终端，所述交换系统还包括：至少两个采用不同调度算法的交换设备，与所述源终端数目相同的引导电路，与所述目标终端数目相同的仲裁器，每一交换设备分别连接至少一个输入电路和至少一个输出电路，且与一个交换设备连接的输入电路的数目与所述源终端的数目相等，与一个交换设备连接的输出电路的数目与所述目标终端的数目相等；

所述引导电路的输入端连接对应的所述源终端，所述引导电路的每一输出端分别对应连接每一交换设备的一个输入电路，所述引导电路用于将所述源终端发出的给定优先级的数据包发送给采用相应调度算法的交换设备；