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    重庆时时彩开奖彩乐乐: 路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法.pdf

    关 键 词:
    路由器 流量 管理 芯片 缓存 实现 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN03134730.4

    申请日:

    2003.09.29

    公开号:

    CN1529242A

    公开日:

    2004.09.15

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G06F 12/00申请日:20030929授权公告日:20051221终止日期:20150929|||专利申请权、专利权的转移(专利权的转移)变更项目:专利权人变更前权利人:港湾网络有限公司 地址: 北京市海淀区西三环北路21号久凌大厦13层 邮编: 100089变更后权利人:华为技术有限公司 地址: 广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼 邮编: 518129登记生效日:2006.11.3|||授权|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: G06F12/00; G06F12/06 主分类号: G06F12/00; G06F12/06
    申请人: 港湾网络有限公司;
    发明人: 王新柱; 朱天文
    地址: 100089北京市海淀区西三环北路21号久凌大厦13层
    优先权:
    专利代理机构: 北京君尚知识产权代理事务所 代理人: 俞达成
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN03134730.4

    授权公告号:

    ||||||1232908||||||

    法律状态公告日:

    2016.11.16|||2006.12.13|||2005.12.21|||2004.11.17|||2004.09.15

    法律状态类型:

    专利权的终止|||专利申请权、专利权的转移(专利权的转移)|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法。该方法包括将数据缓存??榉殖墒实贝笮〉拇娲⒖?;在控制存储??橹猩柚孟嘤Φ目刂菩畔?,该控制信息与所述存储块一一对应;缓存管理??槭盏蕉列辞肭竺詈?,向控制存储??榉⒊鱿嘤χ噶?,控制存储??榘凑账隹刂菩畔⒃诖娲⒖槟?橹卸列词?,并记录读写情况,控制存储??楦率莸目刂菩畔?,并将该更新的控制信息地址发送给缓存管理????;捍婀芾砟?榘凑樟幢淼姆绞浇泄芾?。本发明可大大减少管理大量数据缓存所需要的控制存储容量,从而有效降低芯片成本,提高芯片处理性能。

    权利要求书

    1: 一种路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法,该方法包括以下步骤: 将数据缓存??榉殖墒实贝笮〉拇娲⒖?; 在控制存储??橹猩柚每刂菩畔?,该控制信息与所述存储块一一对应,用于 控制对存储快的读写; 缓存管理??槭盏蕉列辞肭竺詈?,向控制存储??榉⒊鱿嘤χ噶?,控制存 储??榘凑账隹刂菩畔⒃诖娲⒖槟?橹卸列词?,并记录读写情况,控制存储 ??楦率莸目刂菩畔?,并将该更新的控制信息地址发送给缓存管理???。
    2: 如权利要求1所述的路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法,其特征在 于,所述数据由基本Cell组成。
    3: 如权利要求2所述的路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法,其特征在 于,所述适当大小的存储块具体为256字节的存储块,即4个基本Cell大小的字 节。 4、如权利要求2或3所述的路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法,其特 征在于,所述控制信息包括存储块指针信息及其控制信息。 5、如权利要求4所述的路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法,其特征在 于,缓存管理??榘凑樟幢淼姆绞浇泄芾???障谢捍孀试吹姆峙浒凑账值?存储块进行,每个所分配的存储块可以保存多个Cell数据,在控制存储中存放每 个存储块的指针信息和所保存Cell的控制信息。只有每个存储块中的所有Cell数 据,都从数据缓存中读出来后,该存储块才能被回收。

    说明书


    路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法

        技术领域:

        本发明涉及一种T比特路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法。

        背景技术:

        路由器作为互联网的核心设备,随着网络容量与业务不断地快速增长,其接口速率已经迅速从OC-48(2.5GBPS)增加到OC-192(10GBPS)。而T比特路由器作为下一代网路设备的核心,必须能与接口速率匹配,实现OC-192(10GBPS)速率的线速处理。这对整个系统的转发引擎,缓存管理以及队列调度都有很高的要求。流量管理芯片作为T比特路由器的核心芯片,要实现对2.5GBPS~10GBPS数据的流量管理,其中包括报文的切片与重组,数据缓存,队列管理与调度,流量整形等的管理,可见,流量管理芯片在整个路由器中处于核心地位。

        流量管理芯片为了实现内部报文的高速转发处理,一般把数据报文切成固定长度的Cell(基本单元)进行处理。流量管理芯片在上行方向(指从MAC/Framer器件到交换网方向)从MAC/Framer(介质访问控制器/成帧器)芯片接收数据报文,把报文切成固定长度的Cell(基本单元),通过缓存管理??榘亚衅蟮腃ell(基本单元)数据写入数据缓存中。在完成报文的协议处理后,根据队列调度的结果,把Cell(基本单元)数据从数据缓存中读出来,封装成Cframe(通用交换网接口帧)发送给交换网。流量管理芯片在下行方向(指从交换网到MAC/Framer方向)接收从交换网发送过来的CFrame(通用交换网接口帧),剥掉CFrame(通用交换网接口帧)头后,把Cell(基本单元)数据通过缓存管理??樾慈氲较滦谢捍嬷?,并把Cell(基本单元)重组为完整地数据包,加入到下行队列中。然后根据队列调度结果把报文数据从下行缓存中读出来,完成报文头的修改后,发送给MAC/Framer(介质访问控制器/成帧器)芯片,完成数据报文的处理过程。在此过程中,流量管理芯片在上下行两个处理方向上,都要进行报文到数据缓存的写入和读出操作,这样缓存管理??樘峁┑幕捍娲肀匦胛荽淼?倍。但是由于流量管理芯片对数据缓存的访问是按照固定长度的Cell(基本单元)进行的,缓存带宽存在切片损失,对于报文长度为Cell(基本单元)长度加一的数据包,要实现报文的线速处理,缓存管理??樘峁┑幕捍娲肀匦胛荽淼?倍??杉?,数据流量的加大,对缓存带宽的要求也更高。

        但是现有的路由器的流量管理芯片一般是按照链表的方式来管理整个缓存空间,链表表项中需要存放指针和基本Cell(基本单元)的描述信息,整个链表存放在控制存储器中,而一般路由器流量管理芯片支持的数据缓存空间为32M字节,最小存储单元为Cell(基本单元),每个Cell(基本单元)占64字节的情况下,其存储单元就为512K个,这样,控制存储芯片内的控制信息就多达512K条。而流量管理芯片必需使用外接SRAM(静态存储器)作为控制存储,导致芯片IO管脚增多,芯片成本增大,并且芯片处理性能也受到影响。

        发明内容:

        针对上述普通路由器流量管理芯片缓存管理方法所存在的问题和不足,本发明的目的是提供一种两级的缓存管理机制,将数据缓存空间分成适当大小的存储块,将控制存储??槟诘目刂菩畔⒅苯涌刂拼娲⒖榈幕捍婀芾淼氖迪址椒?。

        本发明是这样实现的:一种路由器流量管理芯片缓存管理的实现方法,该方法包括以下步骤:

        将数据缓存??榉殖墒实贝笮〉拇娲⒖?;

        在控制存储??橹猩柚孟嘤Φ目刂菩畔?,该控制信息与所述存储块一一对应;

        缓存管理??槭盏蕉列辞肭竺詈?,向控制存储??榉⒊鱿嘤χ噶?,控制存储??榘凑账隹刂菩畔⒃诖娲⒖槟?橹卸列词?,并记录读写情况,控制存储??楦率莸目刂菩畔?,并将该更新的控制信息地址发送给缓存管理???。

        进一步地,所述数据由基本Cell组成,每个基本Cell的大小为64字节。

        进一步地,所述适当大小的存储块具体为256字节的存储块,即4个基本Cell大小的字节。

        进一步地,所述控制信息包括存储块指针信息和基本Cell的控制信息。

        进一步地,缓存管理??榘凑樟幢淼姆绞嚼炊源娲⒖榻泄芾?。当缓存管理??槭盏娇障谢捍娴纳昵朊詈?,分配一个空闲存储块,该存储块可以存放4个基本Cell的数据,该存储块所对应的指针信息和4个基本Cell的控制信息被写入控制存储???。当缓存管理??槭盏绞莸亩脸雒钍?,根据控制存储??橹械目刂菩畔?,把Cell数据从缓存中读出,当该存储块的四个Cell都从缓存中读出后,该存储块被回收。

        本发明将32M字节的数据缓存空间分为128K个存储块,每个存储块包含4个64字节的Cell(基本单元);在控制存储??橹猩柚孟嘤Φ目刂菩畔?,每个控制信息对应于一个存储块。

        采用本发明所提出的这种两级缓存管理机制,可大大减少管理大量数据缓存所需要的控制存储容量,这样流量管理芯片可以使用芯片内部SRAM(静态存储器)作为控制存储,从而有效降低芯片成本,提高芯片处理性能。

        附图说明:

        下面结合附图,对本发明作出详细描述。

        图1为本发明的两级缓存管理机制数据结构示意图。

        具体实施方式:

        本发明所提出的流量管理芯片两级缓存管理机制是这样实现的:

        将数据缓存??榉殖墒实贝笮〉拇娲⒖?;

        在控制存储??橹猩柚孟嘤Φ目刂菩畔?,该控制信息具体是存储块指针信息和基本Cell的控制信息,并与所述存储块一一对应;

        缓存管理??槭盏蕉列辞肭竺詈?,向控制存储??榉⒊鱿嘤χ噶?,控制存储??榘凑账隹刂菩畔⒃诖娲⒖槟?橹卸列词?,并记录读写情况,控制存储??楦率莸目刂菩畔?,并将该更新的控制信息地址发送给缓存管理???。

        缓存管理??榘凑樟幢淼姆绞嚼炊源娲⒖榻泄芾?;当缓存管理??槭盏娇障谢捍娴纳昵朊詈?,分配一个空闲存储块,该存储块可以存放4个基本Cell的数据,该存储块所对应的指针信息和4个基本Cell的控制信息被写入控制存储???。当缓存管理??槭盏绞莸亩脸雒钍?,根据控制存储??橹械目刂菩畔?,把Cell数据从缓存中读出,当该存储块的四个Cell都从缓存中读出后,该存储块被回收。

        如图1所示,路由器流量管理芯片的数据缓存??橐话闶褂肈DR?SDRAM,其容量为32M字节,即图中所示的Buffer?Memory,整个缓存空间被分成128K个256字节的存储块,每个存储块包含4个64字节的Cell。通过设置控制存储???,即图中所示的Ctrl?Memory,存放128K个存储块的控制信息,控制存储??榘?28K个存储单元,与缓存空间中128K个存储块一一对应,存放每个存储块的指针信息和控制信息??刂拼娲⒌拿扛龅ピ胂嘤Φ拇娲⒖楣钩苫捍婵刂瓶锽CB(Buffer?Control?Block)。每个缓存控制块(BCB)包含该存储块的指针信息和对应Cell的控制信息,其数据结构定义如下表所示:位宽名称描述?17bits?NBA下一个BCB的地址(Next?BCB?Address)?1bit?SOP指示本BCB是否是数据包的第一个BCB?1bit?EOP指示本BCB是否是数据包的最后一个BCB?2bits?LCellPtr本BCB中最后一个Cell的位置?6bits?LBytePtr本BCB中最后一个Cell的长度?4bits?CellDRR?BCB中每个Cell所存储的DDR信息

        缓存管理??榘凑丈媳硭ㄒ宓氖萁峁?,对整个缓存空间进行管理。所有空闲的缓存空间在控制存储中形成一个空闲BCB链表,链表的头指针、尾指针和链表长度保存在图1所示的空闲BCB表中(即Free?BCB?Table)。当缓存管理??槭盏娇障谢捍嫔昵朊詈?,则分配空闲BCB表中的头BCB,并根据该头指针访问控制存储,得到该BCB的下一个存储块,用来更新空闲BCB表的头指针。所分配出的空闲存储块,可以存放四个基本Cell数据,其对应的控制信息保存在控制存储中。

        已分配出的存储块,也在控制存储中形成链表,链表的头尾指针保存在队列表中。根据队列调度结果,存储管理??楦荻油分刚敕梦士刂拼娲?,得到所要读出数据的控制信息,当一个存储块的四个Cell都从缓存中读出来后,该存储块被回收,重新加入到空闲BCB链表中?!  ∧谌堇醋宰ɡ鴚ww.www.4mum.com.cn转载请标明出处

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