[发明专利]使用共享全局存储器储备进行队列保护

说明书

本主题技术涉及对网络交换机中的共享缓冲区存储器的管理。提供了这样的系统、方法、和机器可读介质：用于在多个网络队列中的第一网络队列处接收数据分组，确定在网络交换机的共享缓冲区中队列的填充水平是否超过动态队列阈值，以及在共享缓冲区的填充水平超过动态队列阈值的情况下，确定第一网络队列的填充水平是否小于静态队列最小值阈值。

技术领域

本主题技术涉及管理网络交换机中的存储器资源，尤其涉及管理共享存储器网络交换机中的针对多个队列的共享缓冲区存储器。

背景技术

通常使用几种不同的架构来构建分组交换机(例如，IP路由器、ATM交换机和以太网交换机)。一种架构是输出队列(OQ)交换机，它将接收到的分组放置在专用于传出端口的各种队列中。分组被存储在它们各自的队列中，直到轮到它们离开(例如，要被“弹出”)。虽然各种类型的OQ交换机具有不同的优点和缺点，但共享存储器架构是用于构建OQ交换机的最简单技术之一。在一些实现方式中，共享存储器交换机通过将到达交换机的各个输入端口的分组存储到集中式共享缓冲区存储器中来进行操作。当分组离开的时间到来时，它们从共享缓冲区存储器中被读取并被发送到出口线。

存在用于管理共享存储器缓冲区的各种技术。在某些存储器管理解决方案中，网络交换机在缓冲区被过量使用(oversubscribe)时防止任何单个输出队列占用超过指定份额的缓冲区存储器，并且在缓冲区被过少使用(undersubscribe)时允许单个队列的占用超过其份额以处理传入的分组突发。

附图说明

为了描述可以获得本公开的上述和其他优点和特征的方式，将通过参考附图中示出的具体实施例来呈现上面简要描述的对原理的更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘了本公开的示例性实施例，因此不应认为是对其范围的限制，本文的原理通过使用附图的附加特征和细节来描述和解释，在附图中：

图1A以图形方式示出了相对于共享存储器网络交换机中的空闲缓冲区存储器的队列占用的示例。

图1B和图1C示出了存储器分配表的示例，该存储器分配表指示各种队列的占用以及用于共享缓冲区存储器的总可用空闲存储器资源。

图2示出了根据本技术的一些方面的用于实现利用全局共享储备的共享缓冲区存储器分配算法的示例流程图。

图3A示出了针对多个队列的队列占用率的示例表，其中该多个队列根据本技术的一些方面来实现全局共享储备存储器管理技术。

图3B以图形方式示出了根据本技术的一些方面，由各个队列使用全局共享储备存储器管理技术分配给共享缓冲区存储器的存储器的示例。

图4示出了示例网络设备。

图5A和图5B示出了示例系统实施例。

具体实施方式

以下详细讨论本公开的各种实施例。虽然讨论了具体实现方式，但应理解，这是仅出于说明目的而进行的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他组件和配置。

在独立权利要求中阐述了本发明的各方面，并且在从属权利要求中阐述了优选特征。一个方面的特征可以单独应用于每个方面或者与其他方面组合应用。

概览

管理针对多个队列的共享存储器空间的一个问题是确保活动队列(即，“攻击者队列”)不会占用整个存储器而因此阻止其他队列对缓冲区进行访问。由于有限的缓冲区空间而阻止入队的队列在本文中称为“受害者队列”。在共享存储器交换机中，需要一种算法来防止任何单个队列占用超过其公平分配的共享存储器。在一些存储器管理解决方案中，该算法通过将共享存储器中的未分配/空闲存储器的量乘以参数(例如，“alpha”)来计算动态最大值阈值。通常，alpha的值在0.5和2.0之间。