[发明专利]转发数据的方法和设备

说明书

本发明公开了一种转发数据的方法和设备，该方法包括通过第一逻辑入端口获取第一数据单元序列流，所述第一数据单元序列流中包括至少一个第一数据单元；根据预配置的至少一个逻辑入端口和至少一个逻辑出端口的映射关系，确定所述第一逻辑入端口对应的第一逻辑出端口，所述至少一个逻辑入端口包括所述第一逻辑入端口；调整所述第一数据单元序列流中的空闲单元的数量，使得调整后的第一数据单元序列流的速率与所述第一逻辑出端口的速率匹配；通过所述第一逻辑出端口发送所述调整后的第一数据单元序列流。本发明的方法可以有效降低转发设备的转发压力，有效提高转发设备的业务吞吐能力，并能降低数据的转发时延，能够适应于对延迟敏感的大带宽业务。

技术领域

本发明涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种转发数据的方法和设备。

背景技术

现有的各种网络系统中，分组数据的转发一般通过分组设备(或称为转发设备)对分组数据单元逐包进行。具体地，分组设备基于分组数据单元(或者称为报文)内包含的目的地址和标签等信息进行查表，确定对该分组数据的转发行为。例如，以太网中的分组设备以太网交换机基于目的介质访问控制(Medium Access Control，MAC)地址查表确定出端口。又如，多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)根据MPLS报文标签确定对报文的处理和转发行为。光纤通道(Fibre Channel，FC)交换机、无限带宽(InfiniBand)交换机、网际互连协议(Internet Protocol，IP)路由器等也有类似的分组数据的转发机制。各种网络系统中查找表的大小、规模、不一，查表的耗时、难度不一。

具体而言，以以太网为例，最简单的以太网的交换遵从802.1d标准，需要对经过CRC校验后符合完整性要求的报文中的源MAC地址和目的MAC地址进行识别。一方面通过对源MAC地址进行学习，维护一张学习得到的目的MAC地址与出端口(即转发目的端口)的对应关系的查找表。另一方面，以该查找表为依据，对所有入端口上到达的报文的目的MAC地址进行查表匹配，获得出端口。然后进行对应的出端口的报文数据单元缓存队列排队，等待从出端口被发送输出。此外，以太网802.1q标准还进一步引入了更多的标签用于区分不同的业务和流，也引入了其他的方式进行转发决策查找表的维护，以支持更灵活的转发决策，但机制不变。Fibre Channel交换机、InfiniBand交换机、IP路由器等，大体情况类似。这种逐包识别目的地址、标签等转发决策信息并进行分组数据单元转发的机制使得整个分组数据的转发时延较大。

并且，作为统计复用特性的基础特征，从各个入端口到达的报文又具有突发性和不确定性。当从不同入端口先后或者同时到达的多个报文都要从某一出端口发送，超过了出端口的服务能力的时候，势必要进行缓冲和排队。而当从各个入端口到达的报文中要从某一出端口发送的报文比较少，远低于该出端口的服务能力的时候，出端口存在空闲或者传输空闲填充信息的情况，造成出端口服务能力和出端口带宽的浪费。为了使得出端口的服务能力和带宽利用率达到一定的比例，例如95％。最有效的措施是维持每个出端口一定的被服务分组缓冲排队长度。因此现有的分组设备对分组数据的交换一般又描述为存储转发。

随着分组设备的端口数量的增长、端口带宽的增长和分组设备容量的增长，以及系统对转发时延的要求的日益提高。查表和数据缓冲存储会耗费巨大的硬件资源，使得分组设备成本高，规模受限。并且，数据的不确定性缓冲存储以及查表会导致不确定性的高延迟，使得分组设备难以适应一些延迟敏感的应用。

发明内容

本申请提供一种转发数据的方法和设备，可以提高业务吞吐能力，降低数据的转发时延。