專利名稱：：一種數(shù)據(jù)交換方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其涉及一種數(shù)據(jù)交換方法和交換設(shè)備。
背景技術(shù)：
：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益普及，要求網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)能夠同時(shí)支持單播(unicast)和多播(multicast)方式的數(shù)據(jù)交換。圖1為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，左端的4妄口系統(tǒng)，具體實(shí)現(xiàn)可以是n個(gè)線卡或者是n個(gè)交換網(wǎng)接口(FabricInterface)芯片等，該系統(tǒng)中的任一個(gè)設(shè)備所輸出數(shù)據(jù)信元(cell)或者數(shù)據(jù)包(packet)，可通過中間的交換網(wǎng)(SwitchFabric)系統(tǒng)中的任一個(gè)交換設(shè)備，如m個(gè)交換網(wǎng)芯片或是網(wǎng)板等，到達(dá)右端的接口系統(tǒng)中的任一設(shè)備(如線卡)，即目的端口。也就是說入端口發(fā)送的數(shù)據(jù)信元或數(shù)據(jù)包(為簡(jiǎn)化描述，本文用信元做統(tǒng)稱)可以通過不同的交換網(wǎng)芯片到達(dá)目的端口。目前，交叉交換(Crossbar,簡(jiǎn)寫為XB)機(jī)制為一種實(shí)現(xiàn)中間交換網(wǎng)系統(tǒng)的常用交換機(jī)制。利用XB交換機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，首先，入端口向交換網(wǎng)系統(tǒng)提出調(diào)度申請(qǐng)(Request),表明本線卡有信元需要去往某個(gè)目的端口；然后，交換網(wǎng)系統(tǒng)依據(jù)所有線卡提出的申請(qǐng)按照一定的匹配算法進(jìn)行仲裁調(diào)度后，產(chǎn)生交換仲裁授權(quán)(Grant)并將授權(quán)信息通知所有線卡。在收到各線卡根據(jù)Grant發(fā)出的信元之后，XB再按照之前匹配的結(jié)果配置各個(gè)入端口到出端口的交叉連接(Crosspoint),完成數(shù)據(jù)交換。另外，XB交換網(wǎng)在配置Crosspoint前，可能需要先在入口處用一定的緩存(Buffer)對(duì)從不同入端口先后接收到的信元進(jìn)行偏差補(bǔ)償(deskew)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題XB交換機(jī)制具有集中調(diào)度的特點(diǎn)，其調(diào)度算法和調(diào)度過程適合于單播數(shù)據(jù)的交換，不適合多播數(shù)據(jù)交換，若利用已有的XB交換機(jī)制實(shí)現(xiàn)多播數(shù)據(jù)交換，要大量占用入端口至中間級(jí)交換網(wǎng)的帶寬，即若XB同時(shí)處理單播數(shù)據(jù)和多播數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)降低數(shù)據(jù)交換的效率，并增加系統(tǒng)資源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)交換方法和設(shè)備，以對(duì)信元分別進(jìn)行單播交換和多播交換。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種數(shù)據(jù)交換方法，該方法包括接收信元的交換請(qǐng)求；根據(jù)所述交換請(qǐng)求，對(duì)所述交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取仲裁結(jié)果；當(dāng)所述仲裁結(jié)果為對(duì)所述信元執(zhí)行單播交換時(shí)，利用交叉Crossbar機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行單播交換；或者，當(dāng)所述仲裁結(jié)果為對(duì)所述信元執(zhí)行多播交換時(shí)，利用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)StoreandForward機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行多播交換。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種交換設(shè)備，所述設(shè)備包括接收單元，用于接收信元的交換請(qǐng)求；仲裁單元，用于根據(jù)所述接收單元接收到的交換請(qǐng)求，對(duì)所述交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取仲裁結(jié)果；交換單元，用于根據(jù)所述仲裁單元的仲裁結(jié)果，對(duì)所述信元執(zhí)行相應(yīng)的交換，所述交換包括單播交換和多播交換，其中，當(dāng)信元由所述仲裁單元確定為執(zhí)行單播交換時(shí)，利用Crossbar機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行單播交換；當(dāng)信元由所述仲裁單元確定為執(zhí)行多播交換時(shí)，利用StoreandForward機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行多播交換。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，采用一種混合的機(jī)制實(shí)現(xiàn)單播和多播信元的交換，對(duì)信元的交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，并根據(jù)仲裁結(jié)果來對(duì)信元執(zhí)行單播交換還是多播交換，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信元分別進(jìn)行單播交換和多播交換，并從而提高了數(shù)據(jù)交換的效率、節(jié)省了系統(tǒng)資源。為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為一種網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的數(shù)據(jù)交換方法流程圖3為SM機(jī)制下一種交換網(wǎng)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中的共享緩存交換機(jī)制方法示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中的共享緩存交換機(jī)制下一種典型實(shí)現(xiàn)方式示意圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種交換設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種交換設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種交換設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種交換設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種數(shù)據(jù)交換方法，如圖3所示，該方法包括步驟21:接收信元的交換請(qǐng)求；上行的信元在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，需要向交換網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)送交換請(qǐng)求，該交換請(qǐng)求可攜帶在該信元的頭部，或采用其它合適的實(shí)現(xiàn)方式，如發(fā)送單獨(dú)的交換請(qǐng)求消息。信元還可以在頭部加入信元類型信息，以指示該信元的類型，如該信元為多播信元、單播信元或空信元等。交換網(wǎng)系統(tǒng)可根據(jù)信元類型進(jìn)一步確認(rèn)與已仲裁授權(quán)進(jìn)行交換的信元類型是否一致。但不限于此，根據(jù)需要或應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在信元頭部還可包括其它所需的信息，例如，目的端口標(biāo)識(shí)，用于指示輸入端口對(duì)應(yīng)的輸出端口；當(dāng)考慮到支持QoS時(shí)，還可攜帶優(yōu)先級(jí)位(Prioritybit),以區(qū)分單播/多播請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)，或不同數(shù)據(jù)源的優(yōu)先級(jí)，或各線卡的優(yōu)先級(jí)等。其中，對(duì)上述信元類型、目標(biāo)端口標(biāo)識(shí)、優(yōu)先級(jí)位的具體實(shí)現(xiàn)方式不做限制，例如，對(duì)單播交換，目標(biāo)端口標(biāo)識(shí)可攜帶在單播請(qǐng)求中，也可使用獨(dú)立的比特位進(jìn)行表示。如表1所示，給出了一種信元頭部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式。該交換請(qǐng)求包括多播請(qǐng)求和單播請(qǐng)求?？蛇x的，如表2所示，為多播請(qǐng)求和單播請(qǐng)求的一種實(shí)現(xiàn)方式，多播請(qǐng)求占用lbit，單播信元請(qǐng)求占用nbit,n的值可由目的端口的數(shù)量確定，如有16個(gè)目的端口，則n的取值為16，每一比特位可對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出端的目的端口，但不限于此，包括利用任何其它適合的形式提出單4番請(qǐng)求或多播請(qǐng)求。當(dāng)上行有單播信元需要進(jìn)行交換時(shí)，則根據(jù)單播信元的目的端口將單播請(qǐng)求nbit中對(duì)應(yīng)比特位置為有效；這時(shí)，當(dāng)上行有多播信元需要進(jìn)行交換時(shí)，可同時(shí)將多播請(qǐng)求置為有效。進(jìn)一步的，信元頭上還須指示本信元Payload對(duì)應(yīng)的信元類型，根據(jù)該信元類型至少可區(qū)分單、多播信元。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>步驟22:根據(jù)所述交換請(qǐng)求，交換網(wǎng)內(nèi)的仲裁機(jī)制(Arbiter)對(duì)交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，以獲取仲裁結(jié)果。在本實(shí)施例中，該仲裁結(jié)果為仲裁對(duì)所述信元執(zhí)行相應(yīng)的交換，所述交換包括單播交換和多播交換。這里的主要以單播交換和多播交換為例進(jìn)行了說明，但不排除其它適合的交換方式。在本實(shí)施例中，也可以理解為該仲裁結(jié)果為對(duì)所述信元執(zhí)行單播交換還是執(zhí)行多播交換。對(duì)初次的數(shù)據(jù)交換，上行線卡向交換網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)送攜帶單播請(qǐng)求和/或多播請(qǐng)求的空信元，仲裁機(jī)制根據(jù)該交換請(qǐng)求的類型，仲裁授權(quán)執(zhí)行相應(yīng)的交換，如單播交換或多播交換。下一次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如表1所示，上行在信元頭部填充payload、該信元的信元類型，及用于后續(xù)再一次數(shù)據(jù)交換的單播請(qǐng)求和/或多播payload、該信元的信元類型，及用于后續(xù)再一次數(shù)據(jù)交換的單播請(qǐng)求和/或多播請(qǐng)求。交換網(wǎng)一方面根據(jù)仲裁機(jī)制已作出的仲裁結(jié)果將信元所攜帶的payload完成交換。另一方面，仲裁機(jī)制根據(jù)當(dāng)前信元頭攜帶的交換請(qǐng)求仲裁授權(quán)下次的數(shù)據(jù)交換。重復(fù)上述操作，從而保證了數(shù)據(jù)交換的連續(xù)執(zhí)行。仲裁機(jī)制可根據(jù)已接受的多播信元和服務(wù)質(zhì)量Qos策略，利用所述信元的交換請(qǐng)求，獲取所述仲裁結(jié)果。例如，當(dāng)信元的交換請(qǐng)求中同時(shí)存在單、多播請(qǐng)求時(shí)，若仲裁機(jī)制判斷出已接受的在存儲(chǔ)器Memory中的多播信元存儲(chǔ)量較少，且Qos策略為多播交換優(yōu)先于單播交換時(shí)，做出的仲裁結(jié)果為接受多播請(qǐng)求，分配多播帶寬；若仲裁機(jī)制判斷出已接受的在存儲(chǔ)器Memory中的多播信元存儲(chǔ)量較多，且根據(jù)Qos策略當(dāng)前應(yīng)當(dāng)處理單播交換時(shí)，如Qos策略為每服務(wù)3次單播請(qǐng)求，進(jìn)行1次多播請(qǐng)求，而當(dāng)前應(yīng)服務(wù)單播請(qǐng)求時(shí)，做出的仲裁結(jié)果為接收單播請(qǐng)求，分配單播帶寬。但不限于此，仲裁機(jī)制可同時(shí)根據(jù)已接受的多播信元和Qos策略進(jìn)行仲裁，也可單獨(dú)依據(jù)已接受的多播信元或Qos策略做出仲裁，或以其中一種作為主要的依據(jù)，將另一種作為參考的依據(jù)。由于單播和多播通過交換網(wǎng)的方式不同，在同時(shí)進(jìn)行單播交換和多播交換時(shí)，在獲取到仲裁結(jié)果后，本發(fā)明實(shí)施例一還包括根據(jù)所述仲裁結(jié)果，為信元分配帶寬。在本實(shí)施例中，該帶寬包括入口帶寬和出口帶寬。為所述信元分配相應(yīng)的入口帶寬主要包括如下處理如果從入端口接收到的信元的交換請(qǐng)求中同時(shí)存在單、多播請(qǐng)求，對(duì)提出請(qǐng)求的信元，仲裁機(jī)制根據(jù)已接受的在存儲(chǔ)器Memory中的多播信元存儲(chǔ)量和服務(wù)質(zhì)量Qos策略，獲取仲裁結(jié)果，根據(jù)該仲裁結(jié)果判斷是接受單播請(qǐng)求屏蔽多播請(qǐng)求，還是接受多播請(qǐng)求屏蔽單播請(qǐng)求。也就是說，仲裁機(jī)制能夠?qū)粨Q請(qǐng)求做出一種"過濾"式的處理，在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行出口帶寬分配。例如，來自入端口線卡1的信元同時(shí)攜帶單播和多播請(qǐng)求，若仲裁機(jī)制接受多播請(qǐng)求，為該信元分配多播帶寬用以從入口線卡接收該多播信元，并屏蔽該信元的單播交換請(qǐng)求；若仲裁機(jī)制接受所述線卡1的信元的單播請(qǐng)求，為該信元分配單播帶寬用以從入口線卡接收該單播信元，并屏蔽該信元的多播請(qǐng)求。如果接受了多播請(qǐng)求，則仲裁機(jī)制會(huì)在仲裁完成之后，將允許多播發(fā)送的授權(quán)(grant)通過信元頭傳遞給入端口線卡。最終該grant對(duì)應(yīng)的多播信元會(huì)利用所分配的入端口帶寬傳到交換網(wǎng)，并存儲(chǔ)在SharedMemory中，見步驟33描述。為所述信元分配相應(yīng)的出口帶寬主要包括如下處理仲裁機(jī)制才艮據(jù)memory中多播信元的多播請(qǐng)求和已通過入口帶寬分配處理的單播請(qǐng)求，用QoS策略分配出口帶寬。存儲(chǔ)在SharedMemory中的多播信元會(huì)按照其扇出進(jìn)行復(fù)制，并進(jìn)入響應(yīng)的目的隊(duì)列中。如果隊(duì)列非空，則可以向Arbiter提多播出隊(duì)請(qǐng)求。對(duì)多播信元，先為其調(diào)度入口帶寬，再為其調(diào)度出口帶寬，入口帶寬和出口帶寬的調(diào)度通常為兩個(gè)步驟，對(duì)單播信元按照Crossbar機(jī)制進(jìn)行帶寬調(diào)度。即Arbiter首先依據(jù)本芯片內(nèi)memory的多播信元緩存情況以及Qos的策略，在單、多播之間調(diào)度交換網(wǎng)的入口帶寬，如當(dāng)分配結(jié)果是首先分配多播帶寬時(shí)，則屏蔽相應(yīng)端口的單播請(qǐng)求，否則當(dāng)分配結(jié)果是首先分配單播帶寬時(shí)，屏蔽該端口的多播請(qǐng)求。Arbiter再根據(jù)"過濾"之后的單播請(qǐng)求和本身Memory內(nèi)的多播請(qǐng)求分配出口帶寬。在一次入口帶寬和出口帶寬調(diào)度完成之后，由于單播請(qǐng)求可能不能獲得出口帶寬，所以其占用的入口帶寬也會(huì)被釋放，此時(shí)Arbiter還可以將剩余的入口帶寬再次分配給入端口的多播請(qǐng)求。步驟23:根據(jù)該仲裁結(jié)果，對(duì)接收的該信元執(zhí)行交換，所述交換包括單播交換和多播交換。本發(fā)明實(shí)施例中利用交叉(Crossbar)機(jī)制對(duì)相應(yīng)的信元進(jìn)行單播交換，利用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(StoreandForward)機(jī)制對(duì)相應(yīng)的信元進(jìn)行多播交換。在獲取到仲裁結(jié)果，執(zhí)行完入口和出口帶寬分配后，按照仲裁結(jié)果進(jìn)行當(dāng)前的數(shù)據(jù)交換。在本發(fā)明實(shí)施例中釆用了StoreandForward機(jī)制中的SharedMemory機(jī)制對(duì)多播信元進(jìn)行處理，但不局限于此，包括StoreandForward機(jī)制的其他實(shí)現(xiàn)方式。相關(guān)描述適用于文中相同部分的內(nèi)容。根據(jù)表1中的信元類型區(qū)分單、多播信元，當(dāng)當(dāng)前處理的信元類型與已仲裁授權(quán)的交換方式一致時(shí)，分別執(zhí)行相應(yīng)的處理，如才艮據(jù)Crossbar#幾制，利用分配的單播帶寬，對(duì)相應(yīng)的信元進(jìn)行單播交換；根據(jù)SharedMemory機(jī)制，利用分配的多播帶寬，對(duì)相應(yīng)的信元進(jìn)行多播交換。以上描述了用Crossbar和SharedMemory分別對(duì)單播和多播信元進(jìn)行處理的交換網(wǎng)機(jī)制。為了便于理解，圖2示出了一種簡(jiǎn)化的示意方式。為了清楚地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，在本實(shí)施例中，StoreandForward機(jī)制典型的實(shí)現(xiàn)方式為基于共享緩存(SharedMemory,簡(jiǎn)寫為SM)的交換。這里對(duì)先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的SharedMemory交換機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行更詳細(xì)地描述。圖3所示為SM機(jī)制下一種交換網(wǎng)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。左邊n個(gè)入端口進(jìn)來的信元都要緩存在中間的同一個(gè)SharedMemory中，Memory內(nèi)存儲(chǔ)空間會(huì)按照出端口劃分為n個(gè)獨(dú)立的緩存區(qū)域或者用鏈表(linklist)的方式共享，每個(gè)獨(dú)立的緩存區(qū)域或者鏈表對(duì)應(yīng)一個(gè)目的端口隊(duì)列。在調(diào)度出隊(duì)時(shí)，各出端口從對(duì)應(yīng)獨(dú)立的緩存區(qū)域中讀取信元輸出。圖3所示的SM機(jī)制中，因?yàn)樗卸丝跁?huì)同時(shí)對(duì)一個(gè)Memory讀寫數(shù)據(jù)信元，所以對(duì)Memory的讀寫帶寬的要求為2nr，其中r為端口速率。這樣大帶寬的Memory很難實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)際上SM通常采用多個(gè)Memory的機(jī)制。如圖4所示，需要交換的信元首先進(jìn)入左側(cè)的交換網(wǎng)系統(tǒng)，交換網(wǎng)系統(tǒng)為該信元分配入口帶寬。該信元按照要到達(dá)的目的端口緩存在對(duì)應(yīng)的Memory中，或者按負(fù)載均衡(LoadBalance)的方式平均分發(fā)到中間級(jí)的Memory中；輸出信元時(shí)，交換網(wǎng)系統(tǒng)為該信元分配出口帶寬，在Memory中對(duì)該信元進(jìn)行復(fù)制，將信元從對(duì)應(yīng)的Memory中讀出，經(jīng)過右邊的交換網(wǎng)系統(tǒng)抵達(dá)目的端口。應(yīng)當(dāng)理解圖4中兩個(gè)交換網(wǎng)系統(tǒng)，可由同一的交換網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。圖5為圖4的一種實(shí)現(xiàn)示例。以16個(gè)入端口、16個(gè)出端口和4個(gè)存儲(chǔ)器為例進(jìn)行說明。來自16個(gè)入端口的信元緩存進(jìn)4個(gè)Memory中，經(jīng)4個(gè)Memory的讀端口將信元交叉發(fā)送至多路復(fù)用器(MULTIPLEXER,MUX),由MUX輸出到右邊的16個(gè)出端口?？蛇x的，可在信元進(jìn)入Memory之前實(shí)現(xiàn)信元的交叉發(fā)送。即在SharedMemory機(jī)制下，設(shè)置了Memory用于緩存數(shù)據(jù)，當(dāng)Memory中有空閑的存儲(chǔ)空間，可通過流控通知上行線卡輸入信無。信元以存儲(chǔ)并發(fā)送的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。由于SM交換機(jī)制在交換網(wǎng)中增加了緩存，在輸入和輸出端口之間不需要進(jìn)行如XB—樣的匹配過程，只要緩存有空閑，就可以通過流控通知上行線卡輸入多播信元。SM接收到的空間多播信元會(huì)先Memory內(nèi)完成復(fù)制，再用類似單播的機(jī)制按出口分別調(diào)度。在本發(fā)明實(shí)施例一中，利用了Crossbar和SharedMemory兩種數(shù)據(jù)交換機(jī)制的特點(diǎn)，單播信元采用Crossbar機(jī)制進(jìn)行交換，而多播信元采用SharedMemory機(jī)制進(jìn)行交換。信元從入端口輸入后，將多播信元復(fù)制成多份并緩存到相關(guān)聯(lián)的多個(gè)memory中，完成多播信元的入隊(duì)操作，輸出時(shí)按照上述調(diào)度算法輸出；將單播信元根據(jù)交換請(qǐng)求建立入端口到出端口連接的最大匹配，通過該連接輸出該信元。由上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，采用一種混合的機(jī)制實(shí)現(xiàn)單播和多播信元的交換，對(duì)單播信元采用交叉交換機(jī)制，無需配置大容量的存儲(chǔ)器，對(duì)多播信元釆用共享緩存交換機(jī)制，無需入端口線卡和交換網(wǎng)之間的復(fù)雜調(diào)度算法，且減少了線頭阻塞，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用單一機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)的單播和多播交換時(shí)帶來的問題。本發(fā)明實(shí)施例通過一種簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法，能夠節(jié)省系統(tǒng)資源，且進(jìn)行單播交換時(shí)，下行方向信元順序重排代價(jià)較低，進(jìn)行多播交換時(shí)，數(shù)據(jù)通過率較高。本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種交換設(shè)備，如圖6所示，所述設(shè)備包括接收單元61，用于接收信元的交換請(qǐng)求；仲裁單元62,用于根據(jù)所述接收單元61接收到的交換請(qǐng)求，對(duì)交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，以獲取仲裁結(jié)果。該仲裁結(jié)果為仲裁對(duì)所述信元執(zhí)行相應(yīng)的交換，所述交換包括單播交換和多播交換。在本實(shí)施例中，也可以理解為該仲裁結(jié)果為仲裁對(duì)所述信元執(zhí)行單播交換還是執(zhí)行多播交換；交換單元63,用于才艮據(jù)所述仲裁單無62的仲裁結(jié)果，對(duì)所述信元執(zhí)行相應(yīng)的交換，所述交換包括單播交換和多播交換。當(dāng)信元由所述仲裁單元62確定為執(zhí)行單播交換時(shí)，交換單元63利用Crossbar機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行單播交換，或者，當(dāng)信元由所述仲裁單元62確定為執(zhí)行多播交換時(shí)，交換單元63利用StoreandForward機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行多播交換。其中，所述接收單元61接收的交換請(qǐng)求包括單播請(qǐng)求和多播請(qǐng)求。仲裁單元62可根據(jù)已接受的多播信元和服務(wù)質(zhì)量Qos策略，利用所述信元的交換請(qǐng)求，獲取所述仲裁結(jié)果。當(dāng)信元的交換請(qǐng)求中同時(shí)存在單、多播請(qǐng)求時(shí)，若仲裁單元62判斷出已接受的在存儲(chǔ)器Memory中的多播信元存儲(chǔ)量較少，且Qos策略為多播交換優(yōu)先于單播交換時(shí)，做出的仲裁結(jié)果為接受多播請(qǐng)求，分配多播帶寬；若仲裁單元62判斷出已接受的在存儲(chǔ)器Memory中的多播信元存儲(chǔ)量較多，且根據(jù)Qos策略當(dāng)前應(yīng)當(dāng)處理單播交換時(shí)，如Qos策略為每服務(wù)3次單播請(qǐng)求，進(jìn)行1次多播請(qǐng)求，而當(dāng)前應(yīng)服務(wù)單播請(qǐng)求時(shí)，做出的仲裁結(jié)果為接收單播請(qǐng)求，分配單播帶寬。但不限于此，仲裁單元62可同時(shí)根據(jù)已接受的多播信元和Qos策略進(jìn)行仲裁，也可單獨(dú)依據(jù)已接受的多播信元或Qos策略做出仲裁，或以其中一種作為主要的依據(jù)，將另一種作為參考的依據(jù)。進(jìn)一步的，考慮到單播和多播通過交換網(wǎng)的方式不同，所述仲裁單元62還用于根據(jù)所述仲裁結(jié)果為該信元分配帶寬。在本實(shí)施例中，為該信元分配帶寬包括為信元分配相應(yīng)的入口帶寬和出口帶寬。對(duì)多播信元需要設(shè)置存儲(chǔ)器以進(jìn)行對(duì)接收到的信元進(jìn)行存儲(chǔ)和復(fù)制，而考慮到傳輸中的時(shí)延，對(duì)單播信元通常在交換前也會(huì)進(jìn)行短暫的存儲(chǔ)，以消除輸入鏈路接收到信元時(shí)的時(shí)間偏差，在本發(fā)明實(shí)施例二中，將單播信元和多播信元統(tǒng)一由同一個(gè)交換單元63進(jìn)行處理。為了便于管理，交換單元63中設(shè)置的存儲(chǔ)器可同時(shí)用于單播信元和多播信元的存儲(chǔ)，這時(shí)所述交換單元63還用于存儲(chǔ)執(zhí)行交換時(shí)的單播信元和多播信元?？稍诮粨Q單元63的存儲(chǔ)器中開辟較小的一塊存儲(chǔ)區(qū)域用于單l番信元的存儲(chǔ)，將剩余的存儲(chǔ)區(qū)域用于多播信元的存儲(chǔ)。如圖7所示，這種處理方式，將單播信元與多播信元的輸入和輸出路徑合一，在與出端口對(duì)應(yīng)的Memory中留出一個(gè)獨(dú)立的緩存區(qū)域，只用于存儲(chǔ)單播信元，剩余的緩存區(qū)域用于存儲(chǔ)多播信元。即每個(gè)Memory的緩存空間分為兩部分，一部分只緩存單播信元，一部分只緩存多播信元。單播信元在從入端口進(jìn)入交換系統(tǒng)之前不再進(jìn)行延時(shí)存儲(chǔ)，單播信元從入端口輸入后，依據(jù)其要輸出到的目的端口，緩存到對(duì)應(yīng)的Memory的單播緩存空間。和多播信元處理方法不同的是，單播信元不存在復(fù)制多份進(jìn)行輸出的過程，只需要緩存在一個(gè)Memory中，以消除時(shí)間偏差。采用這種單播信元與多播信元數(shù)據(jù)交換路徑合一的方式時(shí)，可以節(jié)省交換芯片中的走線資源并便于管理?？蛇x的，本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種交換設(shè)備，如圖8所示，其中交換單元可由單播交換單元和多播交換單元來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括接收單元81,用于接收信元的交換請(qǐng)求；仲裁單元82,用于根據(jù)所述接收單元81接收到的交換請(qǐng)求，對(duì)交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取仲裁結(jié)果。該仲裁結(jié)果為仲裁對(duì)所述信元執(zhí)行相應(yīng)的交換，所述交換包括單播交換和多播交換。在本實(shí)施例中，也可以理解為該仲裁結(jié)果為仲裁對(duì)所述信元執(zhí)行單播交換還是執(zhí)行多播交換；單播交換單元83,用于當(dāng)信元由所述仲裁單元82確定為執(zhí)行單播交換時(shí)，利用Crossbar機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行單播交換；多播交換單元84，用于當(dāng)信元由所述仲裁單元82確定為執(zhí)行多播交換時(shí)，利用StoreandForward機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行多播交換。其中，所述接收單元81接收的交換請(qǐng)求包括單播請(qǐng)求和/或多播請(qǐng)求。進(jìn)一步的，所述仲裁單元82還用于根據(jù)仲裁結(jié)果為該信元分配帶寬。在本實(shí)施例中，為該信元分配帶寬包括為信元分配相應(yīng)的入口帶寬和出口帶寬。本發(fā)明實(shí)施例二中由單播交換單元83和多播交換單元84分別對(duì)單播信元和多播信元進(jìn)行交換，如圖9所示，為本發(fā)明實(shí)施例二提供的另一種交換設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，其中的存儲(chǔ)器只用于多播信元的存儲(chǔ)，而單播信元時(shí)延偏差的消除在信元進(jìn)入所述交換設(shè)備之前完成。本發(fā)明設(shè)備實(shí)施例中各功能單元的具體實(shí)現(xiàn)方法參見本發(fā)明的裝置實(shí)施例。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，采用一種混合的機(jī)制實(shí)現(xiàn)單播和多播信元的交換，對(duì)單播信元采用交叉交換機(jī)制，無需配置大容量的存儲(chǔ)器，對(duì)多播信元采用共享緩存交換機(jī)制，無需復(fù)雜的調(diào)度算法，且減小了線頭阻塞，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用單一機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)的單播和多播交換時(shí)帶來的問題。本發(fā)明實(shí)施例通過一種簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法，能夠節(jié)省系統(tǒng)資源，且進(jìn)行單播交換時(shí)，下行方向信元順序重排代價(jià)較低，進(jìn)行多播交換時(shí)，數(shù)據(jù)通過率較高。本發(fā)明實(shí)施例還提供的一種交換系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有上述的交換設(shè)備，以用于單播和多播的數(shù)據(jù)交換。通過程序指令相關(guān)硬件完成。所述實(shí)施例對(duì)應(yīng)的軟件可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可存儲(chǔ)讀取的介質(zhì)中。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種數(shù)據(jù)交換方法，其特征在于，該方法包括接收信元的交換請(qǐng)求；根據(jù)所述交換請(qǐng)求，對(duì)所述交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取仲裁結(jié)果；當(dāng)所述仲裁結(jié)果為對(duì)所述信元執(zhí)行單播交換時(shí)，利用交叉Crossbar機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行單播交換；或者，當(dāng)所述仲裁結(jié)果為對(duì)所述信元執(zhí)行多播交換時(shí)，利用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)StoreandForward機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行多播交換。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)已接受的多播信元和服務(wù)質(zhì)量Qos策略，對(duì)所述信元的交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取所述仲裁結(jié)果，其中，所述信元的交換請(qǐng)求包括單播請(qǐng)求和多播請(qǐng)求。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取仲裁結(jié)果之后包括根據(jù)所述仲裁結(jié)果，為所述信元分配相應(yīng)的入口帶寬和出口帶寬。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述為所述信元分配相應(yīng)的入口帶寬包括根據(jù)所述仲裁結(jié)果確定接受所述信元的單播請(qǐng)求時(shí)，為所述信元分配相應(yīng)的入口帶寬并屏蔽所述信元的多播請(qǐng)求；或者，根據(jù)所述仲裁結(jié)果確定接受所述信元的多播請(qǐng)求時(shí)，為所述信元分配相應(yīng)的入口帶寬并屏蔽所述信元的單播請(qǐng)求；其中，所述信元的交換請(qǐng)求為入端口接收到的信元發(fā)送的交換請(qǐng)求。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述為所述信元分配相應(yīng)的出口帶寬包括根據(jù)已接受的多播信元的多播請(qǐng)求和已分配入口帶寬信元的單播請(qǐng)求，為信元分配出口帶寬。6、一種交換設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括接收單元，用于接收信元的交換請(qǐng)求；仲裁單元，用于才艮據(jù)所述接收單元接收到的交換請(qǐng)求，對(duì)所述交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取仲裁結(jié)果；交換單元，用于4艮據(jù)所述仲裁單元的仲裁結(jié)果，對(duì)所述信元執(zhí)行相應(yīng)的交換，所述交換包括單播交換和多播交換，其中，當(dāng)信元由所述仲裁單元確定為執(zhí)行單播交換時(shí)，利用Crossbar機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行單播交換；當(dāng)信元由所述仲裁單元確定為執(zhí)行多播交換時(shí)，利用StoreandForward機(jī)制對(duì)所述信元進(jìn)行多播交換。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，還包括所述接收單元接收的交換請(qǐng)求包括單播請(qǐng)求和多播請(qǐng)求；所述仲裁單元還用于根據(jù)已接受的多播信元和服務(wù)質(zhì)量Qos策略，對(duì)所述接收單元接收到的信元的交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取所述仲裁結(jié)果。8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，還包括所述仲裁單元還用于根據(jù)所述仲裁結(jié)果，為信元分配相應(yīng)的入口帶寬和出口帶寬。全文摘要本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)交換方法和設(shè)備，涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，節(jié)省系統(tǒng)資源，且進(jìn)行單播交換時(shí)，下行方向信元順序重排代價(jià)較低，進(jìn)行多播交換時(shí)，調(diào)度較易，數(shù)據(jù)通過率較高。本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)交換方法，包括接收信元的交換請(qǐng)求；根據(jù)所述交換請(qǐng)求，對(duì)所述交換請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，獲取仲裁結(jié)果；根據(jù)所述仲裁結(jié)果，對(duì)所述信元執(zhí)行相應(yīng)的交換，所述交換包括單播交換和多播交換。文檔編號(hào)H04L12/56GK101527686SQ20091013268公開日2009年9月9日申請(qǐng)日期2009年4月7日優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日發(fā)明者云林,黃建林申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司