CN102356609A - 交换网的流量控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种交换网的流量控制的方法和装置，涉及通信技术领域，实现降低丢包率并且提高交换网的效率。该方法包括：获得至少一个目的端接收数据包的速率；将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。该装置包括：处理器，用于获得至少一个目的端接收数据包的速率；发送器，用于将对应目的端的数据包发送给目的端，其中，发送数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。

Description

交换网的流量控制方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种交换网的流量控制方法和装置。
背景技术
在一种由多个线卡和交换网板构成的典型交换网系统中，线卡与线卡之间进行数据的交互，例如，如图1所示，在第一线卡11中，目的端为第二线卡12的以太网包21经过交换网板3交换后到达第二线卡12，目的端为第三线卡13的以太网包21经过交换网板3交换后到达第三线卡13。第一线卡11速率为10Gbps，第二线卡12的速率为1Gbps，第三线卡13的速率为10Gbps，当第一线卡11中的以太网包21以10Gbps的速率发到第二线卡12时，如果交换网板3连接第二线卡12的出端缓存31不够大，不能存下所有从第一线卡11发往第二线卡12的以太网包21，交换网板3连接第二线卡12的出端缓存31处就会出现丢包。
为解决上述问题，现有技术将交换网板3连接第二线卡12的出端缓存31设置为不丢包模式，当出端缓存31出现输入流量大于输出流量时，经过一段时间，出端缓存31出现反压，反压传递到交换网板3连接第一线卡11的入端缓存33，表现为当第一线卡11收到交换网板3的暂停(pause)帧时，第一线卡11停止发送以太网包21，即第一线卡11的以太网包21不再发送到出端缓存31。第一线卡11收到pause帧后，由于第一线卡11的缓存队列为单队列，所以其中所有的以太网包21都被阻塞，即使交换网板3连接第三线卡13的出端缓存32空闲，由于入端缓存33中目的端为第二线卡12的以太网包21阻塞了后面的目的端为第三线卡13的以太网包21，使其得不到调度，降低了数据的传输效率。
发明内容
本发明的实施例所解决的技术问题在于提供一种交换网的流量控制的方法和装置，实现降低丢包率并且提高数据的传输效率。
一方面，本发明的实施例提供一种交换网的流量控制方法，包括：
获得至少一个目的端接收数据包的速率；
将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。
另一方面，本发明的实施例又提供了一种交换网的流量控制装置，包括：
处理器，用于获得至少一个目的端接收数据包的速率；
发送器，用于将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。
采用上述技术方案后，本发明实施例提供的一种交换网的流量控制方法和装置通过控制数据包的发送速率小于等于目的端的数据接收速率，减少了同一目的端接收到的突发数据包，同时发送端数据包的发送不会停止，从而降低了丢包率且提高了数据的传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种典型交换网系统示意图；
图2为本发明实施例提供的一种交换网的流量控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种交换网系统示意图；
图4为本发明实施例提供的运用于基站控制器的一种交换网系统示意图；
图5为本发明实施例提供的一种采用本发明实施例中交换网的流量控制方法的装置示意图；
图6为图5中发送器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供一种交换网的流量控制方法，如图2所示，该方法为交换网的数据包发送端进行的流量控制，该方法具体包括：
步骤101、获得至少一个目的端接收数据的速率；
本步骤具体包括：
步骤102、将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。
根据数据包对应的目的端接收数据的速率将数据包缓存于对应目的端的数据流中，数据流中数据包的发送速率小于或等于数据包对应的目的端接收数据的速率。可选地，在将数据包缓存于对应目的端的数据流中时可以按照预设的优先级，以使数据流可以按照优先级发送数据包。
数据包总的发送速率小于或等于发送端的发送数据包的速率，以避免由于数据包的发送速率大于发送端的发送速率而在发送端产生丢包。
通过控制发送端发送数据包的速率小于或等于目的端接收数据的速率，减少了目的端因为缓存不够而出现丢包的情况，并且，由于发送端数据包的发送不会停止，因此也提高了数据传输效率。
实施例二
如图3所示，以下通过一种由多个线卡和交换网板3构成的交换系统为例，说明本发明的技术方案。
在本实施例中发送的数据包为以太网包21。假设第一线卡11为发送端，其发送以太网包21的速率为10Gbps；第二线卡12和第三线卡13为目的端，第二线卡12的接收速率为1Gbps，第三线卡13的接收速率为10Gbps，第一线卡11将以太网包21分别发送到第二线卡12和第三线卡13。
具体的数据交互为：
第一线卡11首先获得第二线卡12和第三线卡13的接收以太网包的速率；
然后识别第一线卡11需要发送的以太网包21的目的地址中包含的目的端信息，对于第一线卡11中目的端为第二线卡12的以太网包21，可以将其缓存在作为一条数据流的第一缓存队列14中；可选地，在将目的端为第二线卡12的以太网包21缓存在第一缓存队列14中时，可以按照预设的优先级顺序进行缓存。同理，对于第一线卡11中目的端为第三线卡13的以太网包21按照预设的优先级缓存在作为另一条数据流的第二缓存队列15中，可选地，在将目的端为第三线卡13的以太网包21缓存在第二缓存队列15中时，可以按照预设的优先级顺序进行缓存。考虑到交换网板的缓存较小，上述第一缓存队列14和第二缓存队列15可以在第一线卡11上实现。
之后调度缓存队列，将第一缓存队列14中的以太网包21按照优先级的顺序发送给第二线卡12，并且使第一缓存队列14发送以太网包21的速率小于或等于第二线卡12的接收以太网包21的速率，例如，将第一缓存队列14的发送以太网包21的速率设置为1Gbps；将第二缓存队列15中的以太网包21按照优先级的顺序发送给第三线卡13，并且使第二缓存队列1发送以太网包21的速率小于或等于第三线卡13接收以太网包21的速率，例如，将第二缓存队列15的发送以太网包21的速率设置为10Gbps。将第一缓存队列14和第二缓存队列15总的发送以太网包21的速率设置为第一线卡11的发送速率10Gbps，以避免以太网包21的发送速率大于第一线卡11的发送速率而产生丢包。
其中缓存队列的调度可以采用轮询的方式，例如，第一段时间发送第一缓存队列14中的以太网包21，第二段时间发送第二缓存队列15中的以太网包21，第三段时间又发送第一缓存队列14中的以太网包21，如此交替进行。
本发明实施例提供的交换网的流量控制方法与现有技术相比，当第一线卡11中有连续的目的端为第二线卡12的以太网包21需要发送时，由于对第一缓存队列14发送以太网包21的速率做了控制，因而第一线卡11以1Gbps的速率发送以太网包21给第二线卡12，不会因为交换网板3连接第二线卡12的出端缓存31不够大而造成拥塞丢包，并且由于有两列缓存队列发送以太网包21，使第二线卡12和第三线卡13可以相对平均地接收第一线卡11发送的以太网包21，不会造成第三线卡13长时间空闲而第一线卡11中目的端为第三线卡13的以太网包21无法发送的情况，从而提高了传输以太网包的效率。
实施例三
如图4所示，运用于基站控制器的一种交换网系统，包括两块接口板16，一块交换网板3，十块处理板17，接口板16的处理能力为10Gbps，处理板17的处理能力为1Gbps，交换板3的交换能力大于40Gbps，处理板17作为资源池使用，总的处理能力为10Gbps。接口板16和处理板17之间传输的数据为报文，作为发送端的接口板16发送作为数据包的报文给作为目的端的处理板17。
具体的数据交互过程为：
首先获得处理板17接收报文的速率，也就是处理板17的处理能力，为1Gbps；
然后识别接口板16需要发送的报文的目的地址中包含的目的端信息，按照目的端信息将两个接口板16中的报文按照目的端分别缓存在双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate，DDR)中，对应按照预设的优先级形成对应目的端十块处理板17的数列缓存队列18，每块处理板17对应按照预设的优先级形成的一列或数列缓存队列18，每块处理板17对应的一列或数列缓存队列18作为一条数据流，使每条数据流按照优先级发送报文，根据处理板17的处理能力使每条数据流的发送速率小于等于处理板17的处理能力，优选为0.5Gbps；
之后，现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)对接口板16中的缓存队列18进行调度，将报文按照优先级的顺序以0.5Gbps的速率发送给处理板17。每一个接口板16中发送报文总的速率根据接口板16的处理能力进行限制，例如将发送报文的速率限制为10Gbps，以避免由于报文的发送速率大于接口板16的发送速率而产生丢包。
其中对于每条数据流或每条数据流中缓存队列18的调度可以采用轮询的方式，依次发送各数据流或各缓存队列18。
本发明实施例提供的交换网的流量控制方法与现有技术相比，当每条数据流的发送速率为0.5Gbps，短时间两个接口板16同时向一个处理板17发送报文时，若采用轮询的方式调度各数据流，处理板17足以处理两个接口板16同时发送的报文，不会发生流量突发时，由于交换网板3和处理板17接口的出端口缓存31较少，不能将突发时间内的报文都缓存下来从而拥塞丢包的情况。
需要说明的是，每条数据流的发送速率可以根据情况设定，比如当两个接口板16中的一个坏了，无法发送报文时，则设置每条数据流的发送速率为1Gbps，以提高交换网的效率。
当每条数据流的发送速率设置为1Gbps，短时间两个接口板16同时向一个处理板17发送报文时，由于对每一个处理板17对应的数据流的发送速率做了限制，减少了同一个处理板17收到的突发报文，从而降低了丢包率。
并且由于每个接口板16对应设置有数列缓存队列18发送报文，使各处理板17可以相对平均地接收接口板16发送的报文，接口板16不会停止发送报文，从而提高了数据传输的效率。
实施例四
本发明实施例还提供采用上述交换网的流量控制方法的装置，如图5所示，该装置包括：处理器51和发送器52。
处理器51，用于获得至少一个目的端接收数据包的速率；发送器52，用于将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。
进一步地，如图6所示，发送器52包括：缓存模块521和发送模块522。
缓存模块521，用于根据数据包的目的端接收数据包的速率将所述数据包缓存于对应所述目的端的数据流中，发送模块522，用于发送所述数据流中的数据包，其中，发送所述数据流中数据包的速率小于或等于所述目的端接收数据包的速率。
进一步地，所述目的端有多个，发送器52还用于使发送所述数据包总的速率小于或等于发送端的发送数据包的速率。
进一步地，所述目的端有多个，发送模块522具体用于依次发送对应每个目的端的数据流中的数据，其中，发送数据流中数据包的速率小于或等于所述每个目的端接收数据包的速率。
进一步地，缓存模块521具体用于根据数据包的目的端接收数据包的速率将数据包按照预设的优先级缓存于对应目的端的数据流中。
通过根据处理器51获得的目的端的数据接收速率，发送器52发送数据包的速率小于等于所发送目的端的数据接收速率，且发送器52调度缓存模块521中对应目的端的数据流以小于等于发送端的数据包发送速率发送其中的数据包，还可以依次发送各数据流，并以数据流的发送速率发送缓存于其中的数据包，从而减少了同一目的端接收到的突发数据包，同时发送端数据包的发送不会停止，降低了丢包率且提高了数据传输的效率。
所有上述实施例中：发送端可以为线卡或接口板等，用于发送数据包；目的端可以为端口、CPU中的核、线卡或处理板等，用于接收数据包。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分流程可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种交换网的流量控制方法，其特征在于，包括：
获得至少一个目的端接收数据包的速率；
将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收数据包的速率之前进一步包括：
根据所述目的端接收数据包的速率将所述数据包缓存于对应所述目的端的数据流中，其中，发送所述数据流中数据包的速率小于或等于所述目的端接收数据包的速率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述目的端有多个时，
发送所述数据包总的速率小于或等于发送端的发送数据包的速率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目的端有多个，将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端包括：
依次发送对应每个目的端的数据流中的数据，其中，发送所述数据流中数据包的速率小于或等于所述每个目的端接收数据包的速率。
5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，
所述根据所述目的端接收数据包的速率将所述数据包缓存于对应所述目的端的数据流中包括：
根据所述目的端接收数据包的速率将所述数据包按照预设的优先级缓存于对应所述目的端的数据流中。
6.一种交换网的流量控制装置，其特征在于，包括：
处理器，用于获得至少一个目的端接收数据包的速率；
发送器，用于将对应所述目的端的数据包发送给所述目的端，其中，发送所述数据包的速率小于或等于所述目的端接收所述数据包的速率。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送器包括：
缓存模块，用于根据所述目的端接收数据包的速率将所述数据包缓存于对应所述目的端的数据流中；
发送模块，用于发送所述数据流中的数据包，其中，发送所述数据流中数据包的速率小于或等于所述目的端接收数据包的速率。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述目的端有多个，
所述发送器还用于使发送所述数据包总的速率小于或等于发送端的发送数据包的速率。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述目的端有多个，
所述发送模块具体用于依次发送对应每个目的端的数据流中的数据，其中，发送所述数据流中数据包的速率小于或等于所述每个目的端接收数据包的速率。
10.根据权利要求7或9所述的装置，其特征在于，
所述缓存模块具体用于根据所述目的端接收数据包的速率将所述数据包按照预设的优先级缓存于对应所述目的端的数据流中。
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