[发明专利]一种以太网交换机的输入缓存及数据转发方法

说明书

本发明涉及一种以太网交换机的输入缓存结构及数据转发方法，属于计算机网络通信技术领域。本发明的缓存结构包括根据数据帧类型划分的不同存储区域，各数据帧类型的存储区域均包括地址存储模块、数据存储模块和校验存储模块，数据存储模块用于在根据地址存储模块中的目的地址进行转发端口查询时存储数据帧的数据内容。本发明在查找目的地址对应的相应转发端口时，将对应帧的数据缓存到相应的数据存储模块中，充分利用数据帧的数据存储时间，使接收数据帧中数据与查找目的地址转发端口并行处理，减小了查找时间，缩短了数据帧在交换机中的转发时间，提高效率，满足时间触发以太网交换机对交换延迟的要求。

技术领域

本发明涉及一种以太网交换机的输入缓存结构及数据转发方法，属于计算机网络通信技术领域。

背景技术

时间触发以太网是国际上最新的一项基于以太网的新型总线技术，它具备最高等级的安全性、可靠性及确定性网络。该总线技术兼容了时间触发协议和以太网技术的优势，能够在同一个网络平台上兼容普通网络数据流、AFDX(航空电子全双工交换式以太网)数据流和时间触发以太网网络数据流，具备更高的安全性和强有力的容错机制。

时间触发以太网TTE交换机能够兼容普通以太网交换机，并且还能够交换转发PCF帧、TT帧、RC帧。由于PCF帧、TT帧、RC帧对于时间延迟敏感，所以如果交换机的交换延迟太大，则这些帧有可能发送失败。所以与TTE终端相对应，需要组成时间触发以太网，则需要配套的TTE交换机。而TTE交换机的交换延迟是其一个重要的指标，目前对TTE交换机的交换延迟一般是采用，例如申请号为CN201710119646.5的专利申请文件，该文件公开了一种时间触发网络中数据包的转发方法，该方法根据网络的业务量和拓扑结构计算时间路由转发表并配置到交换机中，数据包到达时，根据数据包中的特征字段的HASH运算结果查询时间路由转发表得到该数据包允许到达时隙和其输出端口，比较数据到达时隙和允许到达时隙，如果两个时隙相同，则转发，否则丢弃。该方法虽然能够在一定程度上降低数据包的转发延迟，但是该方法实现复杂，需要得到时间路由转发表。

发明内容

本发明的目的是提供一种以太网交换机输入缓存结构，以解决目前时间触发以太网中的交换延迟问题；同时，本发明还提供了一种以太网交换机的数据转发方法。

本发明为解决上述技术问题而提供一种以太网交换机输入缓存结构，包括以下方案：结构方案一：该缓存结构包括根据数据帧类型划分的不同存储区域，各数据帧类型的存储区域均包括地址存储模块、数据存储模块和校验存储模块，所述地址存储模块用于存储待转发数据帧的目的地址，所述数据存储模块用于在根据地址存储模块中的目的地址进行转发端口查询时存储数据帧的数据内容，所述的校验存储模块用于存储校验值。

本发明在查找目的地址对应的相应转发端口时，将对应帧的数据缓存到相应的数据存储模块中，充分利用数据帧中的数据存储时间，使接收缓存数据帧中的数据与查找目的地址转发端口并行处理，减小了查找时间，缩短了数据帧在交换机中的转发时间，提高效率，满足时间触发以太网交换机对交换延迟的要求。

结构方案二：在结构方案一的基础上，在将数据帧中的数据全部存入数据帧缓存模块时，计算该数据的校验值。

结构方案三：在结构方案二的基础上，所述的校验存储模块存储的校验值为计算得到的校验值与数据帧中携带的校验值的比较结果。

结构方案四、五、六：分别在结构方案一、二、三的基础上，所述的地址存储模块、数据存储模块和校验存储模块均采用缓存FIFO。

结构方案七、八、九：分别在结构方案一、二、三的基础上，所述的数据帧包括PCF帧、TT帧、RC帧和或以太网帧。

结构方案十：在结构方案二的基础上，计算的数据校验值为CRC校验值。

本发明还提供了一种以太网交换机的数据转发方法，包括以下方案，方法方案一：该数据转发方法包括以下步骤：