[发明专利]具有端口汇聚功能的Crossbar流量反压控制方法

摘要

本发明公开了一种具有端口汇聚功能的Crossbar流量反压控制方法。主要解决现有技术对具有端口汇聚功能的Crossbar交换架构要进行输出端口的流量控制时产生的排头阻塞的问题。其实现方案是：1)基于令牌桶算法实现流量控制，引入令牌注入周期与注入令牌数，最大令牌数相结合的方式实现用户自定义流控速率等级；2)判断令牌桶中令牌数，产生流量控制反馈信号；3)根据流量控制反馈信号对具有端口汇聚功能的交叉结点阵列Crossbar进行输入输出处理。本发明实现了不同设备速率的适配，避免了输出端口的排头阻塞，可用于具有端口汇聚功能的Crossbar交换机中的流量控制及防止排头阻塞的反压控制。

主权项

1.具有端口汇聚功能的Crossbar流量反压控制方法，其特征在于，包括如下：(1)为令牌桶注入令牌：(1a)对令牌桶进行初始化，即给令牌桶注入最大令牌数C，设定令牌注入周期n，并为每个令牌桶维护一个周期计数器；(1b)判断周期计数器是否达到设定的令牌注入周期：如果达到，则将周期计数器清零，执行(1c)；如果未达到，执行(1d)；(1c)判断令牌桶中原令牌数加注入的令牌数之和是否大于最大令牌数：若是，则拉高令牌写使能，并将注入的令牌数更新为最大令牌数，执行(2)；若不是，则将注入的令牌数更新为原令牌数与注入的令牌数之和，执行(2)；(1d)周期计数器继续加1，返回(1b)；(2)更新令牌桶中的令牌数：(2a)设读使能信号为数据帧的起始信号，判断令牌桶的写使能信号和读使能信号是否同时拉高：如果同时拉高，更新令牌桶中的令牌数为(1c)中的注入令牌数与删除的令牌数之差，执行(3)，其中删除的令牌数为发送的数据帧长度；否则，判断令牌桶的写使能信号是否拉高：若写使能信号拉高，则更新令牌桶中的令牌数为(1c)中的注入令牌数，执行(3)；若写使能信号未拉高，执行(2b)；(2b)判断令牌桶的读使能信号是否拉高：若读使能信号拉高，则更新令牌桶中的令牌数为原令牌数与删除的令牌数之差，执行(3)；若读使能信号未拉高，则维持令牌桶中的令牌数不变，执行(3)；(3)根据用户设定的流量控制等级设定预警值，判断(2)中产生的令牌数是否小于预警值：若小于，则将流量控制反馈信号拉高，否则，反馈信号拉低；(4)依据流量控制反馈信号对具有端口汇聚功能的Crossbar进行输入调度：(4a)基于公平轮询算法得到待调度数据的出队调度信息；(4b)检测(3)中产生的流量控制反馈信号：若流量控制反馈信号为低，执行(4c)；若流量控制反馈信号为高，返回(4a)；(4c)检测(4a)中的非空队列对应的交叉节点是否空闲：若空闲，则将该非空队列的队头数据帧写入出队帧信息FIFO中，出队调度成功，执行(4d)；否则,一直等待直至该交叉节点空闲；(4d)读取解析出队帧信息FIFO，获得要出队的数据帧信息；(5)对具有端口汇聚功能的Crossbar交叉结点进行输入处理：(5a)根据(4d)中解析的出队数据帧信息判断对应的目的交叉结点是否空闲：若空闲，执行(5b)；否则,一直等待直至该交叉节点空闲；(5b)根据(4d)中解析的出队数据帧信息得到出队地址，根据出队地址将数据帧搬移至目的交叉节点缓存；(6)对具有端口汇聚功能的Crossbar交叉结点进行输出处理：(6a)采用公平轮询算法轮询纵向总线上4个交叉节点的缓存，当轮询到交叉结点缓存有数据时，读取该交叉结点缓存的数据帧信息获得输出的目的端口号；(6b)检测(6a)中获得的输出端口是否可以接收数据：若是，则将交叉结点缓存中的数据分发到这些输出端口；否则，一直等待直至该输出端口可以接收数据。