CN108234343A - 一种基于优先级的fc分级流量控制实现方法 - Google Patents

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张利洲
王世奎
韩强
焦龙
邓发俊
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    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS

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Abstract

本发明属于网络通信技术领域，涉及FC通信技术的网络多优先级调度的流量控制技术。本方法在传统单一流量控制的基础上，针对多优先级的FC网络通信调度提出一种基于优先级的分级流量控制机制，较传统的单一流量控制机制更好的保证高优先级数据的通信实时性，降低不同优先级数据之间的相互影响。本发明简单易用，在传统的FC网络的流量控制基础之上进行修改即可实现；具备更好的实时性，能够提高FC网络多优先级调度中高优先级关键数据传输的实时性，更好地满足实时系统的通信需求；更高的可靠性，能够降低不同优先级数据之间的相互影响；更好的兼容性，使用分级流量控制方式，兼容原有的单一流量控制方式。

Description

一种基于优先级的FC分级流量控制实现方法
技术领域：
本发明属于网络通信技术领域，涉及FC通信技术的网络多优先级调度的流量控制技术。
背景技术：
基于优先级调度是实时FC网络应用的一个基本要求。强实时系统在使用FC通信时，对于网络通信的实时性、可靠性等有着更高的要求，而传统的FC网络多优先级调度和流量控制技术在应用于该类特殊系统中，存在着一定的不足。
传统的FC网络多优先级调度技术的实现方法的问题如下：
优先级调度只关心发送和路由交换部分，在数据接收时不考虑优先级；
发送调度中，只能保证将高优先级数据尽快提交到FC MAC，但是如果低优先级数据存在阻塞则高优先级数据也会发生阻塞；
数据接收时，由于不区分优先级，如果主机只提供有限的数据带宽，将进一步加剧高优先级数据的延迟。
以上问题导致FC通信技术在应用到实时性要求的苛刻环境时，其时间指标不能满足要求，无法使用。
针对这一问题，本发明提出了一种合理的多优先级分级流量控制的实现方法，可以有效的解决传统多优先级调度方式存在的问题，提高FC网络通信的实时性和可靠性，并保证和传统的多优先级调度技术可以互联互通，满足灵活性的要求。
发明内容：
本发明的目的是，提供一种方法，在基于多优先级调度的FC网络中，根据不同的优先级，实现分级的流量控制机制，从而优化网络数据的延迟指标，提高了通信的实时性和可靠性。
本发明的技术解决方案是，在传统的FC网络多优先级调度机制的实现基础上，通过引入VC_RDY原语作为缓冲到缓冲流量控制机制的一种新原语，并针对不同优先级数据采用不同的原语进行流量控制管理，从而实现了一种多优先级FC网络中基于FC优先级进行分级流量控制的实现方法，具体实现步骤如下：
第一步，将FC的4类服务VC_RDY原语作为缓冲到缓冲流量控制的一种原语使用，原语组织格式按照FC标准约定；
第二步，在FC MAC前根据所需的优先级数量设置相应数量的收发缓冲区，每个优先级对应一个缓冲区，单个缓冲区根据流量控制的需求设定；
第三步，针对发送和接收的优先级进行配置，完成缓冲和优先级调度的关联，并为对应的优先级配置相应的流量控制原语；
第四步，配置不同优先级所对应的信用值；
第五步，发送数据时，根据优先级调度信息，由DMA控制器将数据搬移到对应的发送缓冲中，并将该优先级的信用减1；接收数据时，FC MAC根据数据的优先级信息，将数据存放到指定的缓冲，并回送预先配置的流量控制原语到发送方，由发送方识别原语，并将对应优先级的信用加1。
使用该方法对FC网络多优先级调度通信方式进行的优化设计，既能够通过软件配置以适应传统的多优先级调度工作机制，又能为系统提供实时性更好、可靠性更高的网络分级流量控制解决方案。
本发明具有的优点是：
实时性好：通过分级流控的模式，可以减少高优先级数据的调度和等待时间，为网络中关键数据提供更短的传输延迟；
可靠性好：最大限度的减少了不同类型的数据相关性，一种数据的临时阻塞对于其他类型数据不会产生较大影响，保证了关键数据的可靠提交；
高效灵活：在传统调度基础上只需对FC MAC前端进行修改，引入VC_RDY原语支持，即可以实现，并可通过软件配置实现兼容传统的多优先级调度模式，具备良好的灵活性。
附图说明
附图1描述了基于多优先级调度的FC分级流量控制实现方法示意。
具体实施方式:
参照附图1给出本方法实现的具体说明如下：
1.将FC 4类服务的VC_RDY原语作为缓冲到缓冲流量控制的一种原语使用，原语组织格按照标准约定：
2.增加关于发送优先级配置①和接收优先级配置⑧的功能单元，用于描述每个优先级发送缓冲区和接收缓冲区的数量，同时对各个优先级使用的流量控制原语进行配置；
3.根据①和⑧的配置在FC MAC前根据优先级数量设置对应数量的发送缓冲区②和接收缓冲区⑦；
4.发送数据时，DMA根据①的配置信息进行数据预取，并将数据存入到②中对应的缓冲区中；
5.发送调度逻辑③判断②的状态，并采用优先级+先到先服务组合调度模式进行发送调度，将输入送入④，组帧发送；
6.数据网络中传输一个个优先级不同的数据流，如⑨中的DATA0、DATA1等；
7.远端FC MAC接收到数据之后，根据⑧中的配置，控制⑤回送对应的流量控制原语，如⑨中的R_RDY、VC_RDY0等；
8.数据送入到⑤后，由接收调度单元⑥判断数据优先级，并将数据存入⑦的对应接收缓冲区中；
9.DMA控制根据⑧的配置信息，识别出⑦对应的优先级，并按照优先级将数据提取搬移到主机内存中，完成数据接收。
注：图中为了更好的说明实现流程，采用了两个FC MAC点到点直连的方式，在实现中两端是完全对等的。

Claims (2)

1.基于优先级的FC分级流量控制实现方法，其特征在于，本方法在FC MAC前端针对不同优先级分别增加了不同的发送缓冲，且各个优先级的收发缓冲区独立，其实现包括以下步骤：
第一步，将FC的4类服务VC_RDY原语作为缓冲到缓冲流量控制的一种原语使用，原语组织格式按照FC标准约定；
第二步，在FC MAC前根据所需的优先级数量设置对应数量的缓冲区，每个优先级对应一个缓冲区，单个缓冲区根据流量控制的需求设定在FC MAC前根据优先级数量设置对应数量的缓冲区；
第三步，针对发送和接收的优先级进行配置，完成缓冲和优先级调度的关联，并为对应的优先级配置相应的流量控制原语；
第四步，配置不同优先级所对应的信用值；
第五步，发送数据时，根据优先级调度信息，由DMA控制器将数据搬移到对应的发送缓冲中，并将该优先级的信用减1；接收数据时，FC MAC根据数据的优先级信息，将数据存放到指定的缓冲，并回送预先配置的流量控制原语到发送方，由发送方识别原语，并将对应优先级的信用加1。
2.如权利要求1所述的基于优先级的FC分级流量控制实现方法，其特征在于，所述的方法中，在FC MAC的前端针对不同的优先级设置了不同的发送缓冲，且每种优先级数据的流量控制信用值以及所用的流量控制原语都是独立可以配置的，发送和接收数据是针对每种优先级的数据进行独立控制，包括信用计数和发送、接收流量控制原语。
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