[发明专利]一种具有实时和容错特性的片上网络路由器

摘要

一种具有实时和容错特性的片上网络路由器，包括多个结构功能相同的网络接口、路由决策模块、数据交换模块，网络接口校验外部网络数据包后进行缓存，发送接收缓存非空信号至路由决策模块，将写入的地址微片、数据微片或者地址微片运算结果至外部；路由决策模块接收到接收缓存非空信号后，判断网络数据包类型，产生端口使用请求信号或者组播端口使用请求信号送至数据交换模块，将地址微片、数据微片写入网络接口；数据交换模块进行基于轮转调度的并行仲裁，控制路由决策模块读取地址微片、数据微片写入网络接口。

主权项

1.一种具有实时和容错特性的片上网络路由器，其特征在于包括多个结构功能相同的网络接口、路由决策模块、数据交换模块，其中网络接口，接收外部发送网络数据包并进行校验，如果校验通过，则将网络数据包进行缓存，同时产生并发送接收缓存非空信号至路由决策模块；发送路由决策模块写入的地址微片、数据微片或者地址微片运算结果至外部；所述的网络接口均对应唯一的编号；路由决策模块，接收到接收缓冲非空信号后判断网络数据包类型，若为单播数据包，则读取单播数据包中转发端口路径信息，并将该转发端口路径信息中第1个路径端口从单播数据包的地址微片中删除，同时将删除第1个路径端口后的路径端口序列依次左移，并在地址微片末尾填充无效编码，更新地址微片，根据删除的第1个路径端口编号产生端口使用请求信号，并送至数据交换模块；当接收到读信号后，读取网络接口中存储的网络数据包的地址微片、数据微片并依次写入转发网络接口；若为组播网络数据包，则读取网络数据包第一个地址微片的转发端口路径信息并将第一个地址微片删除，然后向数据交换模块发送组播端口使用请求信号，根据第一个地址微片中的转发端口路径信息生成组播地址掩码，使得不需要在转发端口路径信息中某端口进行转发的路径地址置为无效，将组播地址掩码送至数据交换模块；当接收到读信号后，读取网络接口中存储的网络数据包的地址微片、数据微片并依次写入转发网络接口；所述的单播数据包包括地址微片、数据微片、数据校验码、数据包结束标识，其中，地址微片包括单播数据包类型、转发端口路径信息，转发端口路径信息包括依次排列的多个路径端口组成的路径端口序列，各个路径端口均对应唯一的路径端口编号，数据微片包括多组数据；所述的端口使用请求信号包括端口连接请求、单播标识有效信号、删除的第1个路径端口编号，端口连接请求为根据当前端口使用请求信号中删除的第1个路径端口编号调度网络接口中对应编号的网络接口进行数据发送；所述的组播数据包包括多个地址微片、多个数据微片、数据校验码、数据包结束标识，地址微片包括组播数据包类型、转发端口路径信息，转发端口路径信息包括多个路径端口组成的路径端口序列，其中，路径端口指向不同的目标节点；所述的组播端口使用请求信号包括多组组播端口使用请求，组播端口使用请求包括端口连接请求、组播标识有效信号、删除的第1个地址微片，端口连接请求为根据当组播端口使用请求信号中删除的第1个地址微片调度网络接口中对应编号的网络接口进行数据发送；数据交换模块，接收到端口使用请求信号后进行基于轮转调度的并行仲裁，如果端口使用请求信号调度的网络接口不非法且未被占用，则将当前网络接口作为转发网络接口，并产生读信号至路由决策模块，如果端口使用请求信号调度的网络接口非法或被占用，则等待下一轮基于轮转调度的并行仲裁；接收到组播端口使用请求信号后进行基于轮转调度的并行仲裁，如果组播端口使用请求信号调度的多个网络接口均不非法且未被占用，则将当前所有网络接口作为转发网络接口，并产生读信号至路由决策模块，然后将删除的第一个地址微片之后的地址微片与组播地址掩码进行或运算，得到地址微片运算结果并放置在转发网络接口，如果组播端口使用请求信号调度的某个网络接口非法或被占用，则等待下一轮基于轮转调度的并行仲裁；所述的基于轮转调度的并行仲裁为并行判断所有的端口使用请求信号，当端口使用请求信号调度的网络接口不冲突时，被调度的所有网络接口同时进行数据发送，当某一网络接口被多个端口使用请求信号调度时，依次执行端口使用请求信号。