CN111600802B

CN111600802B - 一种基于信用量的端系统发送控制方法及系统

Info

Publication number: CN111600802B
Application number: CN202010289810.9A
Authority: CN
Inventors: 邓亮; 张志平; 陈长胜; 李键
Original assignee: CETC 29 Research Institute; Xian Aeronautics Computing Technique Research Institute of AVIC
Current assignee: CETC 29 Research Institute; Xian Aeronautics Computing Technique Research Institute of AVIC
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2040-04-14
Also published as: CN111600802A

Abstract

本发明涉及网络通信技术领域，公开了一种基于信用量的AFDX端系统发送控制方法。当主机使用通信端口发送数据时，先将端口号、数据长度传输给AFDX端系统，端系统根据数据长度计算出数据消耗信用量，并判断其与对应虚链路信用量的关系，来决定是否接受主机发送请求。当虚链路信用量不低于数据消耗信用量时则接受，主机继续将数据内容传输到端系统，否则拒绝请求。在主机数据发送时，消耗一定信用量，端系统将数据发送到虚链路缓冲区时，恢复一定信用量。上述方案能快速响应主机的发送请求，不同端口通过其共用虚链路的信用量进行流量信息交互，确保端系统接受的主机发送请求在特定时间前完成，减少发生新数据被阻塞或丢弃、旧数据被发送的情况。

Description

一种基于信用量的端系统发送控制方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是一种基于信用量的AFDX端系统发送控制方法及系统。

背景技术

在AFDX网络中，定义了虚链路的概念，表示网络中一个端系统到一个或多个端系统的单向逻辑连接。每条虚链路都有两个参数，带宽分配间隙和最大帧长，AFDX端系统按照带宽分配间隙分隔连续两帧数据，因此虚链路的带宽不高于最大帧长除以带宽分配间隙。但是由于在主机和AFDX端系统之间的通信端口上，没有采取流量控制。在端系统的实现中，一般出现虚链路的瞬时流量超出带宽时，可能填满虚链路缓冲区，导致端口缓冲区的出队阻塞，进而填满端口缓冲区，才能在端口发送过程中拒绝主机的数据发送。超流量的数据发送需要较长的时间才能反馈到数据的源端(即主机)，其中部分数据的发送请求尽管被端系统接受，但是虚链路的带宽限制造成这些数据真正发送到AFDX网络仍需要很长时间，可能超出数据的有效时间，而且这个问题不被主机所知悉。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种基于信用量的AFDX端系统发送控制方法及系统。

本发明采用的技术方案如下：一种基于信用量的AFDX端系统发送控制方法，包括：

端系统根据待发送数据长度计算出数据消耗信用量，并判断数据消耗信用量与对应虚链路信用量的关系；

当对应虚链路信用量不低于数据消耗信用量时，接受主机的数据发送请求，主机继续将数据内容传输到端系统，否则拒绝主机的数据发送请求；

在数据发送到端系统时，消耗对应虚链路的信用量，端系统将数据发送到虚链路缓冲区时，恢复对应虚链路的信用量。

进一步的，根据待发送数据长度计算数据消耗信用量credit的方法为：数据长度len＝[(Lmax-47)&0xFF8]*m+n，其中Lmax表示虚链路的最大帧长，m、n为正整数，n<[(Lmax-47)&0xFF8]，则有：当n>7时，credit＝m+1；当n≤7时，credit＝m。

进一步的，在数据发送到端系统时，消耗对应虚链路的信用量，对应虚链路的信用量更新为：VL_Credit–credit；端系统将数据发送到虚链路缓冲区时，恢复对应虚链路的信用量，对应虚链路的信用量更新为：VL_Credit+1。

进一步的，判断是否接受主机的数据发送请求时，还包括以下过程：

(a)调用主机端口发送功能时，先判断端口缓冲区存储情况，如果端口缓冲区不满，则进行步骤(b)的判断，否则拒绝发送请求；

(b)如果数据消耗信用量不超过对应虚链路的信用量时，接受主机的数据发送请求，将发送数据写入端口缓冲区。

进一步的，所述基于信用量的AFDX端系统发送控制方法还包括各个虚链路缓冲区的轮流检查过程：

如果虚链路缓冲区为空，对应有端口缓冲区不为空，则从端口缓冲区中读取数据进行UDP组包、IP组包或IP分片、MAC组帧，形成一帧完整数据写入虚链路缓冲区，由端系统物理层发送到AFDX网络。

进一步的，拒绝主机的数据发送请求时，由主机决定放弃发送或等待信用量满足要求。

本发明还公开了一种基于信用量的AFDX端系统发送控制系统，包括:

端口发送单元：用于根据待发送数据长度计算出数据消耗信用量，并判断数据消耗信用量与对应虚链路信用量的关系，完成主机和端系统之间的发送请求；

虚链路发送单元：用于从端口缓冲区中读取数据进行UDP组包、IP组包或IP分片、MAC组帧，形成一帧完整数据，并将数据发送到虚链路缓冲区；以及用于管理端口缓冲区；以及用于管理虚链路缓冲区；

信用管理单元：针对每条虚链路维护一个信用量，主机和端系统之间完成发送请求时消耗对应虚链路的信用量，端系统将数据发送到虚链路缓冲区时恢复对应虚链路的信用量；

端口缓冲区：用于存放端口数据的先进先出队列；

虚链路缓冲区：用于存放虚链路数据。

进一步的，所述虚链路缓冲区中，缓冲数量为1。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：采用本发明的技术方案，每条虚链路维护一个信用量，并根据主机数据长度计算消耗信用量，当主机发送端口对应虚链路的信用量不低于消耗信用量时，接受主机的发送请求，在主机数据发送到端系统时消耗一定信用量，端系统将数据发送到虚链路缓冲区时恢复一定信用量，这样信用量将虚链路缓冲区的拥塞情况直接反馈到端口发送功能，通过信用量和数据长度的关系对比，快速响应主机的发送请求，同时协调共用虚链路的主机端口之间的数据流量，不同端口通过其共用虚链路的信用量进行流量信息交互，确保端系统接受的主机发送请求都能在特定时间前完成，减少发生新数据被阻塞或丢弃、旧数据被发送的情况。

附图说明

图1是基于信用量的端系统发送功能框图。

图2是端系统发送任务处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

本实施例中：Port_Send表示端系统的端口发送功能；VL_Send表示虚链路发送功能；Credit_Mgr表示信用量管理功能；Port_Buffer表示端口缓冲区；虚链路缓冲区VL_Buffer。

如图1所示，一种基于信用量的AFDX端系统发送控制方法，包括：

Port_Send过程：

根据待发送数据长度(发送数据对应了发送端口)计算出数据消耗信用量credit，并判断数据消耗信用量credit与对应虚链路(虚链路和发送端口对应)信用量VL_Send的关系；

当对应虚链路信用量VL_Send不低于数据消耗信用量时credit，接受主机的数据发送请求，主机继续将数据内容传输到端系统，否则拒绝主机的数据发送请求(拒绝的情况由主机决定放弃发送或等待信用量满足要求)；

VL_Send过程：

如果虚链路缓冲区VL_Buffer为空，对应有端口缓冲区Port_Buffer不为空，则从端口缓冲区Port_Buffer中读取数据进行UDP组包、IP组包或IP分片、MAC组帧，形成一帧完整数据写入虚链路缓冲区VL_Buffer，由端系统物理层发送到AFDX网络。

Port_Send过程和VL_Send过程中：在数据发送到端系统时，消耗对应虚链路的信用量，端系统将数据发送到虚链路缓冲区时，恢复对应虚链路的信用量。

当主机调用Port_Send功能时，端系统对应调用Port_Send，接收从主机传输过来的发送请求，请求内容包含发送端口号和待发送数据的长度。Port_Send功能查询到发送端口号对应的虚链路，从Credit_Mgr功能读取该虚链路的信用量VL_Credit。Port_Send功能使用待发送的数据长度和虚链路配置的最大帧长，计算出数据消耗的信用量credit。

信用量的管理方法如下：

credit计算过程：假设数据长度len＝[(Lmax-47)&0xFF8]*m+n，其中Lmax为虚链路最大帧长，m、n为正整数，n<[(Lmax-47)&0xFF8]，则有：当n>7时，credit＝m+1；当n≤7时，credit＝m；

如果Port_Buffer不满，且数据消耗信用量credit不超过虚链路信用量VL_Credit时，端系统接受主机发送请求，Port_Send将发送数据写入Port_Buffer；否则拒绝发送请求。端系统接受主机发送请求时，Credit_Mgr功能将更新虚链路信用量为VL_Credit-credit。

VL_Send功能独立于Port_Send功能运行，轮流检查各虚链路缓冲区。如果VL_Buffer为空，对应有Port_Buffer不为空，则从Port_Buffer中读取全部(或部分)数据进行UDP组包、IP组包(或分片)、MAC组帧，形成一帧完整数据写入VL_Buffer，由端系统物理层发送到AFDX网络。

VL_Send功能发送一帧数据时，Credit_Mgr功能将更新虚链路信用量为VL_Credit+1。

通过VL_Send功能和Port_Send功能对VL_Credit的影响，建立两者数据流量上的联系，使得端系统能够快速响应主机的发送请求，同时协调共用虚链路的主机端口之间的数据流量，确保端系统接受的主机发送请求都能在特定时间前完成。

如图2所示，一种基于信用量的AFDX端系统发送控制系统，包括:

Port_Send单元：用于根据待发送数据长度计算出数据消耗信用量Credit，并判断数据消耗信用量与对应虚链路信用量的关系，进行数据内容的传输和处理，完成主机和端系统之间的发送请求；

VL_Send单元：用于从端口缓冲区中读取数据进行UDP组包、IP组包或IP分片、MAC组帧，形成一帧完整数据，并将数据发送到虚链路缓冲区；以及用于管理端口缓冲区；以及用于管理虚链路缓冲区；

Credit_Mgr单元：针对每条虚链路维护一个信用量，虚链路信用量由端系统维护，Port_Send过程时消耗对应虚链路的信用量，VL_Send时恢复对应虚链路的信用量；

Port_Buffer：用于存放端口数据的先进先出队列，队列长度由配置决定；

VL_Buffer：用于存放虚链路数据，缓冲数量为1。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims

1.一种基于信用量的AFDX端系统发送控制方法，其特征在于，包括：

在数据发送到端系统时，消耗对应虚链路的信用量，端系统将数据发送到虚链路缓冲区时，恢复对应虚链路的信用量；

根据待发送数据长度计算数据消耗信用量credit的方法为：数据长度len＝[(Lmax-47)&0xFF8]*m+n，其中Lmax表示虚链路的最大帧长，m、n为正整数，n<[(Lmax-47)&0xFF8]，则有：当n>7时，credit＝m+1；当n≤7时，credit＝m；

在数据发送到端系统时，消耗对应虚链路的信用量，对应虚链路的信用量更新为：VL_Credit–credit；端系统将数据发送到虚链路缓冲区时，恢复对应虚链路的信用量，对应虚链路的信用量更新为：VL_Credit+1。

2.如权利要求1所述的基于信用量的AFDX端系统发送控制方法，其特征在于，判断是否接受主机的数据发送请求时，还包括以下过程：

3.如权利要求1所述的基于信用量的AFDX端系统发送控制方法，其特征在于，还包括各个虚链路缓冲区的轮流检查过程：

4.如权利要求1所述的基于信用量的AFDX端系统发送控制方法，其特征在于，拒绝主机的数据发送请求时，由主机决定放弃发送或等待信用量满足要求。

5.一种基于信用量的AFDX端系统发送控制系统，其特征在于，包括:

端口缓冲区：用于存放端口数据的先进先出队列；

虚链路缓冲区：用于存放虚链路数据。

6.如权利要求5所述的基于信用量的AFDX端系统发送控制系统，其特征在于，所述虚链路缓冲区中，缓冲数量为1。