[发明专利]一种模块化交换机及网络架构

说明书

本发明公开的模块化交换机，涉及网络技术领域，包括控制层和数据层，所述控制层包括总线模块、计算模块、传输模块，其中，计算模块包括路由寻址单元、同步单元及流量监控单元，其中，路由寻址单元用于对收到的数据包进行解析，得到数据包的目的地址并判断目的地址是否存在于流表集中，若是，则传输数据包，若否，则对目的地址进行广播寻址，得到目的地址的路径信息，流量监控单元用于根据网络设备间的链路速率，确定预设时间段内各个网络设备端口的数据流量，传输模块包括流表生成单元及数据校验单元，能够较好地处理高动态、大规模、低时延的卫星网络，功能模块化，可以迅速部署新的功能，可扩展性强。

技术领域

本发明涉及网络技术领域，具体涉及一种模块化交换机及网络架构。

背景技术

随着网络技术的不断发展，网络的复杂度在不断提高，网络所处理的任务内容也越来越复杂，现有的网络架构在针对大规模、高动态、低时延的网络时显得越来越力不从心，因此，需要设计一个针对于大规模，高动态，低时延的网络的新型交换机，以使其能够更好地适配某些特殊的大规模的、高动态的、低时延的网络应用场景。

传统的交换机有三种数据包交换方式，分别为直通方式、存储转发方式和自由分段方式。

直通式交换机采用直通交换方式的以太网交换机输入端口检测到一个数据包时检查该数据包的包头，获取数据包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。

存储转发是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来，先检查数据包是否正确，过滤掉冲突的数据包。确定数据包正确后，获取目的地址，通过查找表找到想要发送的输出端口地址，然后将该包发送出去。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测。

自由分段式交换机是介于直通式交换机和存储转发式交换机之间的一种交换机。它在转发前先检查数据包的长度是否够64个字节(512bit)，如果小于64字节，说明是假包，则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明实施例提供了一种模块化交换机与网络架构。

第一方面，本发明实施例提供的模块化交换机包括：控制层和数据层，所述控制层包括总线模块、计算模块、传输模块，其中：

所述计算模块包括路由寻址单元、同步单元及流量监控单元，其中，

所述路由寻址单元，用于对收到的数据包进行解析，得到所述数据包的目的地址并判断所述目的地址是否存在于流表集中，若是，则传输所述数据包，若否，则对所述目的地址进行广播寻址，得到所述目的地址的路径信息；

所述信息同步单元，用于在监控拓扑结构是否发生改变，若发生改变，则改写相应的流表项并通知全网各个分布式交换机；

所述流量监控单元，用于根据网络设备间的链路速率，确定预设时间段内各个网络设备端口的数据流量；

所述传输模块包括流表生成单元及数据校验单元，其中：

所述流表生成单元，用于生成流表并下发所述流表；

所述数据校验单元，用于采用最终一致性算法，对全网各个分布式交换机上数据的一致性进行校验，以保证各个交换机维护的是同一张全网信息网络拓扑，使得数据能够正确传输；

所述总线模块，用于根据业务需求，解析出所对应的业务功能并根据所述业务功能调度所述计算模块及所述传输模块。

优选地，所述流量监控单元，还用于对数据的输入速度及输出速度进行监控并限制数据的输入速度及输出速度。