CN117955911B - 一种基于多接口时隙调度的数据传输方法及网络芯片 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于多接口时隙调度的数据传输方法及网络芯片。涉及通信技术领域，应用于网络芯片，上述方法包括：针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息；针对网络芯片的每一接口，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置；若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；若初始时域位置不为空闲位置，则查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置；按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。应用本发明实施例提供的方案能够减少数据阻塞。

Description

一种基于多接口时隙调度的数据传输方法及网络芯片

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于多接口时隙调度的数据传输方法及网络芯片。

背景技术

网络芯片（Network Processor，网络处理器）是一种可编程器件，用于执行通信领域的各种任务，比如包处理、协议分析、路由查找、防火墙、QoS（Quality of Service，服务质量）等。网络芯片的出接口通常使用共享式FIFO（First Input First Output，先入先出存储器）来存储待调度的数据。在使用共享式FIFO存储待调度的数据时，需要考虑数据调度的策略，若不能及时调出数据，在共享式FIFO的存储空间达到阈值后，会对上级模块造成反压，从而使得通路上的数据产生阻塞。

每一数据队列对应一个网络芯片的一个接口，每一接口连接一个FIFO，每一数据队列中存储有需要向所对应接口连接的FIFO传输的数据。为了向不同的FIFO传输数据，需要为接口分配调度时隙，在为每一接口所分配的时隙中，通过该接口进行数据调度。相关技术中每一数据队列会连续占用一段时间，对时间的分配比较粗略，在较长的时间段内只能调度单个数据队列，对于转发流量很大的网络芯片，极可能造成堆积数据超出共享式FIFO阈值，对上级模块产生反压。为此，需要提出一种基于多接口时隙调度的数据传输方法，以减少通路上的数据阻塞。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于多接口时隙调度的数据传输方法及网络芯片，以减少数据阻塞。具体技术方案如下：

在本发明实施例的第一方面，首先提供了一种基于多接口时隙调度的数据传输方法，应用于网络芯片，所述方法包括：

针对所述网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息；其中，所述时隙分配信息包括：该接口的所需时隙数以及初始步长，所述初始步长为：该接口相邻的时隙之间间隔的时隙数；

针对所述网络芯片的每一接口，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置；

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；

若初始时域位置不为空闲位置，则查找与所述初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置；

按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。

在一种可能的实施例中，针对所述网络芯片的每一接口，该接口的所需时隙数为该接口的带宽与时隙粒度之商，所述时隙粒度为：各接口带宽的最大公约数；

该接口的初始步长为：所述网络芯片的总带宽与该接口的带宽之商。

在一种可能的实施例中，非规则接口存在两种初始步长，分别为：所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，所述非规则接口为：所述网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为非整数的接口。

在一种可能的实施例中，非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，其中，第一比例与第二比例互为倒数，所述第一比例为：第一数量与第二数量之比，所述第二比例为：所述第一步长与第二步长之比。

在一种可能的实施例中，针对所述网络芯片的每一接口，所述网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于所述相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于所述相邻时隙间初始步长的1.5倍。

在一种可能的实施例中，所述网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置。

在一种可能的实施例中，所述网络芯片的不同接口分别连接共享式FIFO中的不同FIFO。

在本发明实施例的第二方面，还提供了一种网络芯片，所述网络芯片用于：

针对所述网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息；其中，所述时隙分配信息包括：该接口的所需时隙数以及初始步长，所述初始步长为：该接口相邻的时隙之间间隔的时隙数；

针对所述网络芯片的每一接口，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置；

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；

若初始时域位置不为空闲位置，则查找与所述初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置；

按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。

在一种可能的实施例中，针对所述网络芯片的每一接口，该接口的所需时隙数为该接口的带宽与时隙粒度之商，所述时隙粒度为：各接口带宽的最大公约数；

该接口的初始步长为：所述网络芯片的总带宽与该接口的带宽之商。

在一种可能的实施例中，非规则接口存在两种初始步长，分别为：所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，所述非规则接口为：所述网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为非整数的接口。

在一种可能的实施例中，非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，其中，第一比例与第二比例互为倒数，所述第一比例为：第一数量与第二数量之比，所述第二比例为：所述第一步长与第二步长之比。

在一种可能的实施例中，针对所述网络芯片的每一接口，所述网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于所述相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于所述相邻时隙间初始步长的1.5倍。

在一种可能的实施例中，所述网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置。

在一种可能的实施例中，所述网络芯片的不同接口分别连接共享式FIFO中的不同FIFO。

本发明实施例有益效果：

本发明实施例提供的基于多接口时隙调度的数据传输方法，针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，可以计算出该接口的所需时隙数以及初始步长，根据该接口的初始步长，可以确定所需时隙数和时隙的初始时域位置。

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，说明该初始时域位置未被占用，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；若初始时域位置不为空闲位置，说明该初始时域位置已被占用，则查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。由于每一接口的所需时隙数和时隙的初始时域位置是通过该接口的带宽以及网络芯片的总带宽确定的，因此，按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输，可以均匀地调度每个接口的数据，避免由于短时间的流量过大而导致接口不能及时接收数据，从而有效减少数据阻塞。

并且，由于在初始时域位置不为空闲位置的情况下，可以查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而解决了时隙分配冲突的问题。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为相关技术中的一种基于多接口时隙调度的数据传输的场景图；

图2为本发明实施例提供的第一种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的第二种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的第三种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的第四种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图。

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，显然，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基于本发明所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中，由于网络芯片的不同接口的带宽可能存在不同，因此，在通过接口进行数据调度时，需要对接口带宽进行加权，也就是说，带宽越大的接口，分配的时隙数越多，以保证遍历时隙表时，可以优先遍历到大带宽的接口。并且，通过计算步长，使得同一接口的时隙可以均匀分配在时隙表上，从而保证接口不会接收到突发的大流量。

参见图1，为相关技术中的一种基于多接口时隙调度的数据传输的场景图。

其中，时隙粒度为5G，网络芯片的总带宽为25G，接口Port0的带宽为15G，接口Port1的带宽为10G。

从图1可以看出，由于接口Port0与接口Port1的带宽比值为3:2，理想状态下，需要60%的时隙数调用Port 0的数据，其余40%的时隙数调用Port1的数据。

然而，网络芯片在为各接口分配时隙的过程中，可能会发生时隙分配冲突，例如，网络芯片为接口Port0分配时隙的时域位置已被占用。

基于此，本发明实施例提供了一种基于多接口时隙调度的数据传输方法。参见图2，为本发明实施例提供的第一种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图，应用于网络芯片，上述方法包括以下步骤S201-S205。

S201，针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息。

在S201中，接口的带宽表示在单位时间内，接口可以传输的数据量。常见的接口有ETH（Ethernet，以太网）接口、ILKN（Interlaken，一种芯片间的高速互连协议）接口、FLEXE（Flexible Ethernet，灵活以太网）接口等。网络芯片的总带宽表示在单位时间内，网络芯片能够处理的最大数据量，通常以比特率或字节率来表示，表示数据在网络中传输的速率。根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，可以计算该接口的时隙分配信息。

时隙分配信息包括：该接口的所需时隙数以及初始步长。初始步长为：该接口相邻的时隙之间间隔的时隙数。接口的带宽越大，所需的时隙数越多。示例性的，接口Port0的带宽为15G，所需的时隙数为3个；接口Port1的带宽为10G，所需的时隙数为2个。

在一种可能的实施例中，针对网络芯片的每一接口，该接口的所需时隙数为该接口的带宽与时隙粒度之商，时隙粒度为：各接口带宽的最大公约数。该接口的初始步长为：网络芯片的总带宽与该接口的带宽之商。

示例性的，假设接口Port0的带宽为15G，接口Port1的带宽为10G，则两个接口带宽的最大公约数为5G，时隙粒度为5G，接口Port0的所需时隙数为3个，接口Port1的所需时隙数为2个。

假设网络芯片的总带宽为25G，接口Port1的带宽为10G，则接口Port0的初始步长为2.5个时隙。假设网络芯片的总带宽为1200G，接口Port1的带宽为10G，则接口Port1的初始步长为120 个时隙。

需要说明的是，若网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为整数，即接口的初始步长为整数，说明该接口为规则接口。若网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为非整数，即接口的初始步长为非整数，说明该接口为非规则接口。

选用上述实施例，通过接口的带宽与时隙粒度可以确定出该接口的所需时隙数，通过网络芯片的总带宽与接口的带宽可以确定出该接口的初始步长，从而根据确定出的该接口的所需时隙数以及初始步长，确定该接口所需时隙数和时隙的初始时域位置。

在一种可能的实施例中，非规则接口存在两种初始步长，分别为：网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，非规则接口为：网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为非整数的接口。

示例性的，假设网络芯片的总带宽为1200G，接口的带宽为500G，时隙粒度为5G，则网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为2.4，说明该接口为非规则接口。该接口的所需时隙数为100个，网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长为3个时隙，网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长为2个时隙。

选用上述实施例，由于非规则接口存在网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，通过第一步长与第二步长可以确定非规则接口所需时隙数和时隙的初始时域位置。

在一种可能的实施例中，非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，其中，第一比例与第二比例互为倒数，第一比例为：第一数量与第二数量之比，第二比例为：第一步长与第二步长之比。

示例性的，假设网络芯片的总带宽为1200G，接口的带宽为500G，时隙粒度为5G，则网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为2.4，说明该接口为非规则接口。该接口的所需时隙数为100，网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长为3个时隙，网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长为2个时隙，则第一步长与第二步长之比为3:2，第一数量与第二数量之比为2:3，第一数量为40，即向上取整的第一步长对应的时隙数为40个，第一步长对应的时隙数的最简比值为2。第二数量为60，即向下取整的第二步长对应的时隙数为60个，第二步长对应的时隙数的最简比值为3。

在一种可能的实施例中，通过交叉分配的原则，为非规则接口进行时隙分配。交叉分配原则指的是步长为第一步长的时隙与步长为第二步长的时隙交叉分配。示例性的，在一个周期内，先分配3个步长为2个时隙的时隙，再分配2个步长为3个时隙的时隙。其中，3个步长为2个时隙的时隙可以连续，也可以不连续；2个步长为3个时隙的时隙可以连续，也可以不连续。3个步长为2个时隙的时隙以及2个步长为3个时隙的时隙为一个周期。

选用上述实施例，由于非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，因此，可以根据第一数量、第一步长、第二数量和第二步长，确定非规则接口所需时隙数和时隙的初始时域位置。

S202，针对网络芯片的每一接口，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置。

示例性的，假设接口Port0的初始步长为n个时隙，所需时隙数为k个，则第1个时隙的初始时域位置为第n个时隙，第k个时隙的初始时域位置为第n×k个时隙。

S203，若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置。

在S203中，若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，说明该初始时域位置未被别的接口所占用，不存在时隙分配冲突的问题，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置。

S204，若初始时域位置不为空闲位置，则查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置。

在S204中，若初始时域位置不为空闲位置，说明该初始时域位置已被别的接口所占用，存在时隙分配冲突的问题，此时，为了避免调整后的时域位置距离初始时域位置过远，可以查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置。

在一种可能的实施例中，针对网络芯片的每一接口，网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍。

示例性的，假设接口Port0的相邻时隙间初始步长为n个时隙，分配第k个时隙时存在时隙分配冲突，在存在时隙分配冲突时，时域位置可动态调整的范围为m个时隙，则在网络芯片分配时域位置前，接口Port0的第k个时隙的时域位置为第n×k个时隙；在网络芯片分配时域位置后，接口Port0的第k个时隙的时域位置为第n×k+m个时隙；接口Port0的第k-1个时隙理论上的时域位置为第（n-1）×k个时隙，则网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔为n×k+m-（n-1）×k 个时隙，n/2<n×k+m-（n-1）×k<3n/2，即-n/2<m<n/2。

此外，如果在满足网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍的要求下，不能找到与初始时域位置最接近的空闲位置，则也可以不满足网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍的要求，而是选择其他与初始时域位置最接近的空闲位置。

选用上述实施例，针对网络芯片的每一接口，网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍，可以避免调整后的时域位置距离初始时域位置过远，且解决时隙分配冲突的问题。

S205，按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。

在S205中，按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输，指的是在TDM（Time Division Multiplexing，时分复用）中，将不同接口的数据按照预定的时隙顺序进行传输，其中，每个接口被分配一个或多个时隙。

选用上述实施例，针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，可以计算出该接口的所需时隙数以及初始步长，根据该接口的初始步长，可以确定所需时隙数和时隙的初始时域位置。

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，说明该初始时域位置未被占用，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；若初始时域位置不为空闲位置，说明该初始时域位置已被占用，则查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。由于每一接口的所需时隙数和时隙的初始时域位置是通过该接口的带宽以及网络芯片的总带宽确定的，因此，按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输，可以均匀地调度每个接口的数据，避免由于短时间的流量过大而导致接口不能及时接收数据，从而有效减少数据阻塞。

并且，由于在初始时域位置不为空闲位置的情况下，可以查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而解决了时隙分配冲突的问题。

在一种可能的实施例中，网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置。

示例性的，若接口Port0的带宽为15G，接口Port1的带宽为10G，接口Port2的带宽为5G，则网络芯片为各接口的时隙分配时域位置的先后顺序为：接口Port0、接口Port1、接口Port2。

选用上述实施例，网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置，可以优先通过带宽大的接口进行数据调度，有效保证网络芯片的整体性能，避免带宽资源的浪费。

在一种可能的实施例中，网络芯片的不同接口分别连接共享式FIFO中的不同FIFO。

具体的，共享式FIFO指的是每个FIFO的存储空间被占满后可以占用其余FIFO的存储空间。共享式FIFO中包括多个FIFO，网络芯片的不同接口分别连接共享式FIFO中的不同FIFO，可以实现并行的数据传输及处理。并且，网络芯片的每一接口可以独立地读取和写入数据，而不会干扰其他接口的操作，有助于提高网络芯片的吞吐量和数据处理效率。

选用上述实施例，网络芯片的不同接口分别连接共享式FIFO中的不同FIFO，可以实现并行的数据传输及处理，提高网络芯片的吞吐量和数据处理效率。

在一种可能的实施例中，参见图3，为本发明实施例提供的第二种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图，应用于网络芯片。上述方法包括S301-S304。

S301，按照接口的带宽由大到小的顺序，依次对各接口进行排序，确定为各接口的时隙分配时域位置的顺序。

其中，接口的带宽越大，为该接口的时隙分配时域位置的顺序越靠前。

S302，针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息。

其中，时隙分配信息包括：该接口的所需时隙数以及初始步长，初始步长为：该接口相邻的时隙之间间隔的时隙数。

S303，根据为各接口的时隙分配时域位置的顺序，为各接口分配时隙，并生成时隙表。

其中，时隙表中包括各接口的所需时隙数、各接口的初始步长以及各接口所需时隙数和时隙的时域位置。

S304，将时隙表写入SRAM中。

其中，将时隙表写入SRAM（Static Random-Access Memory，静态随机存取存储器）中实施一种可能的实施例，也可以将时隙表写入其他的存储器中。本发明实施例不对时隙表写入的存储器进行限定。

在一种可能的实施例中，以接口为规则接口为例，参见图4，为本发明实施例提供的第三种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图，应用于网络芯片。上述方法包括S401-S409。

S401，遍历接口，确定为各接口的时隙分配时域位置的顺序。

其中，为各接口的时隙分配时域位置的顺序是根据接口的带宽由大到小的顺序确定的。接口的带宽越大，为该接口的时隙分配时域位置的顺序越靠前。

S402，遍历时隙表，确定为接口所分配的时隙。

其中，时隙表中包括各接口的所需时隙数、各接口的初始步长以及各接口所需时隙数和时隙的时域位置。

S403，判断该时隙的初始时域位置是否被占用。

若是，则执行S404。若否，则执行S405。

S404，查找与该时隙的初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置。

S405，将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置。

S406，判断该接口的所有时隙是否完成分配。

若是，则执行S408。若否，则执行S407。

S407，继续为该接口进行时隙分配。

其中，继续为该接口进行时隙分配，指的是遍历时隙表，确定为该接口所分配的下一个时隙，即返回执行S402。

S408，判断时隙表中总时隙是否完成分配。

若是，则时隙分配结束。若否，则执行S409。

S409，为下一个接口分配时隙。

其中，为下一个接口分配时隙指的是遍历时隙表，确定为下一个接口所分配的时隙，即返回执行S402。

在一种可能的实施例中，以接口为非规则接口在一个周期内的时隙分配为例，参见图5，为本发明实施例提供的第四种基于多接口时隙调度的数据传输方法的流程示意图，应用于网络芯片。上述方法包括S501-S512。

S501，根据网络芯片的总带宽与接口带宽之商向上取整的第一步长，确定接口所分配的时隙的初始时域位置。

S502，判断该时隙的初始时域位置是否被占用。

若是，则执行S503。若否，则执行S504。

S503，查找与该时隙的初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置。

S504，将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置。

S505，判断为向上取整的步长所分配的时隙数是否超出第一步长对应的时隙数的最简比值。

若是，则执行S506。若否，则执行S501。

S506，判断时隙表中总时隙是否完成分配。

若是，则时隙分配结束。若否，则执行S507。

S507，根据网络芯片的总带宽与接口带宽之商向下取整的第二步长，确定接口所分配的时隙的初始时域位置。

S508，判断该时隙的初始时域位置是否被占用。

若是，则执行S509。若否，执行S510。

S509，查找与该时隙的初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置。

S510，将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置。

S511，判断为向下取整的步长所分配的时隙数是否超出第二步长对应的时隙数的最简比值。

若是，则执行S512。若否，则执行S507。

S512，判断时隙表中总时隙是否完成分配。

若是，则时隙分配结束。若否，则执行S501。

下面对针对网络芯片的每一接口，网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍，可以解决时隙分配冲突的原因进行详细分析。

假设网络芯片的总带宽为1200G，非规则接口的初始步长为n个时隙，n应该满足：floor(1200/bindwidth)≤n≤ceil(1200/bindwidth)。其中，bindwidth 表示带宽，floor表示向下取整，等效于增大带宽；ceil为向上取整，等效于减小带宽。也就是说，1200/等效大带宽≤n≤1200/等效小带宽。因此，n×当前分配接口的等效大带宽是大于当前总带宽1200G的。

示例性的，以非规则接口Port3的带宽为500G为例，网络芯片的总带宽与非规则接口Port3的带宽之商为2.4，2.4向上取整的第一步长为3个时隙，2.4向下取整的第二步长为2个时隙，则非规则接口Port3的等效大带宽为600G，等效小带宽为400G，非规则接口Port3的初始步长n应该满足：floor(1200/600)≤n≤ceil(1200/400)。

在一种假设情况下，在第n×k-n/2个时隙到第n×k+n/2个时隙之间不存在一个未分配的时隙，说明在此时域范围内至少已经分配了n个时隙，则理论上有n个接口分配完时隙，且由于本发明实施例中按照接口带宽由大到小的顺序依次分配各个接口的时隙，因此这n个接口的带宽都大于当前正在分配时隙的接口，而且已分配时隙的n个接口的带宽总和小于1200G，原因是若已分配时隙的接口的带宽总和大于等于1200G，则不存在当前正在分配时隙的接口。

已分配时隙的接口的带宽包含规则接口（接口的带宽可整除网络芯片的总带宽1200G）的带宽和非规则接口（接口的带宽不可整除网络芯片的总带宽1200G）的带宽，假设在已分配时隙的接口中，规则接口的数量为x个，非规则接口的数量为n-x个 ，则x个规则接口的带宽之和加上n-x个非规则接口的带宽之和的数值小于1200G。

在时隙分配时，非规则接口的步长会向下取整，等效于增大带宽。由于x个规则接口的带宽之和加上n-x个非规则接口的等效大带宽之和小于等于1200G，则在大多数的假设情况下当前已分配时隙的接口的等效大带宽×步长小于等于已分配时隙的接口的带宽之和，也就是已分配时隙的接口的等效大带宽之和小于等于总带宽1200G。

如果已分配时隙的规则接口带宽加非规则接口带宽小于总带宽1200G，那么，当前分配时隙的接口的等效大带宽×步长小于总带宽1200G。则但是实际上由于步长是向下取整后的步长，导致带宽等效增大，所以当前分配时隙的接口的等效大带宽×步长应当大于等于总带宽1200G。与前文基于假设情况推论得到的结论相矛盾，因此，上述假设情况不成立。说明当已经分配时隙的规则接口带宽和非规则接口的等效大带宽小于1200G时，在大多数情况下应当能够存在一个空闲的时域位置能够用于分配当前分配时隙的接口的时隙，并使得-n/2<m<n/2成立且满足时隙分配规则。反之，若已经分配时隙的规则接口带宽和非规则接口的等效大带宽等于1200G时，不能在上述分配规则内解决时隙冲突，但已经分配时隙的规则接口带宽和非规则接口的等效大带宽等于1200G时，也就不再存在需要分配时隙的接口了。

因此，在大多数情况下，针对每一接口，分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔能够满足大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍的要求。

其中，分配规则指的是根据接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的所需时隙数以及初始步长，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置。

与前述基于多接口时隙调度的数据传输方法相对应，本发明实施例还提供了一种网络芯片，上述网络芯片用于：

针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息；其中，时隙分配信息包括：该接口的所需时隙数以及初始步长，初始步长为：该接口相邻的时隙之间间隔的时隙数；

针对网络芯片的每一接口，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置；

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；

若初始时域位置不为空闲位置，则查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置；

按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。

选用上述实施例，针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，可以计算出该接口的所需时隙数以及初始步长，根据该接口的初始步长，可以确定所需时隙数和时隙的初始时域位置。

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，说明该初始时域位置未被占用，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；若初始时域位置不为空闲位置，说明该初始时域位置已被占用，则查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。由于每一接口的所需时隙数和时隙的初始时域位置是通过该接口的带宽以及网络芯片的总带宽确定的，因此，按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输，可以均匀地调度每个接口的数据，避免由于短时间的流量过大而导致接口不能及时接收数据，从而有效减少数据阻塞。

并且，由于在初始时域位置不为空闲位置的情况下，可以查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而解决了时隙分配冲突的问题。

在一种可能的实施例中，针对网络芯片的每一接口，该接口的所需时隙数为该接口的带宽与时隙粒度之商，时隙粒度为：各接口带宽的最大公约数；

该接口的初始步长为：网络芯片的总带宽与该接口的带宽之商。

选用上述实施例，通过接口的带宽与时隙粒度可以确定出该接口的所需时隙数，通过网络芯片的总带宽与接口的带宽可以确定出该接口的初始步长，从而根据确定出的该接口的所需时隙数以及初始步长，确定该接口所需时隙数和时隙的初始时域位置。

在一种可能的实施例中，非规则接口存在两种初始步长，分别为：网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，非规则接口为：网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为非整数的接口。

选用上述实施例，由于非规则接口存在网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，通过第一步长与第二步长可以确定非规则接口所需时隙数和时隙的初始时域位置。

在一种可能的实施例中，非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，其中，第一比例与第二比例互为倒数，第一比例为：第一数量与第二数量之比，第二比例为：第一步长与第二步长之比。

选用上述实施例，由于非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，因此，可以根据第一数量、第一步长、第二数量和第二步长，确定非规则接口所需时隙数和时隙的初始时域位置。

在一种可能的实施例中，针对网络芯片的每一接口，网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍。

选用上述实施例，针对网络芯片的每一接口，网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于相邻时隙间初始步长的1.5倍，可以避免调整后的时域位置距离初始时域位置过远，且解决时隙分配冲突的问题。

在一种可能的实施例中，网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置。

选用上述实施例，网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置，可以优先通过带宽大的接口进行数据调度，有效保证网络芯片的整体性能，避免带宽资源的浪费。

在一种可能的实施例中，网络芯片的不同接口分别连接共享式FIFO中的不同FIFO。

选用上述实施例，网络芯片的不同接口分别连接共享式FIFO中的不同FIFO，可以实现并行的数据传输及处理，提高网络芯片的吞吐量和数据处理效率。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一基于多接口时隙调度的数据传输方法。

选用上述实施例，针对网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，可以计算出该接口的所需时隙数以及初始步长，根据该接口的初始步长，可以确定所需时隙数和时隙的初始时域位置。

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，说明该初始时域位置未被占用，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；若初始时域位置不为空闲位置，说明该初始时域位置已被占用，则查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。由于每一接口的所需时隙数和时隙的初始时域位置是通过该接口的带宽以及网络芯片的总带宽确定的，因此，按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输，可以均匀地调度每个接口的数据，避免由于短时间的流量过大而导致接口不能及时接收数据，从而有效减少数据阻塞。

并且，由于在初始时域位置不为空闲位置的情况下，可以查找与初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置，从而解决了时隙分配冲突的问题。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（DSL））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质（例如固态硬盘Solid State Disk (SSD)）等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于网络芯片实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种基于多接口时隙调度的数据传输方法，其特征在于，应用于网络芯片，所述方法包括：

针对所述网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息；其中，所述时隙分配信息包括：该接口的所需时隙数以及初始步长，所述初始步长为：该接口相邻的时隙之间间隔的时隙数；针对所述网络芯片的每一接口，该接口的所需时隙数为该接口的带宽与时隙粒度之商，所述时隙粒度为：各接口带宽的最大公约数；该接口的初始步长为：所述网络芯片的总带宽与该接口的带宽之商；

针对所述网络芯片的每一接口，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置；针对所述网络芯片的每一接口，该接口的时隙的初始时域位置为初始步长与时隙次序的乘积；

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；

若初始时域位置不为空闲位置，则查找与所述初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置；

按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，非规则接口存在两种初始步长，分别为：所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，所述非规则接口为：所述网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为非整数的接口。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，其中，第一比例与第二比例互为倒数，所述第一比例为：第一数量与第二数量之比，所述第二比例为：所述第一步长与第二步长之比。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，针对所述网络芯片的每一接口，所述网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于所述相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于所述相邻时隙间初始步长的1.5倍。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络芯片的不同接口分别连接共享式先入先出存储器FIFO中的不同FIFO。

7.一种网络芯片，其特征在于，所述网络芯片用于：

针对所述网络芯片的每一接口，根据该接口的带宽以及网络芯片的总带宽，计算该接口的时隙分配信息；其中，所述时隙分配信息包括：该接口的所需时隙数以及初始步长，所述初始步长为：该接口相邻的时隙之间间隔的时隙数；针对所述网络芯片的每一接口，该接口的所需时隙数为该接口的带宽与时隙粒度之商，所述时隙粒度为：各接口带宽的最大公约数；该接口的初始步长为：所述网络芯片的总带宽与该接口的带宽之商；

针对所述网络芯片的每一接口，按照该接口的初始步长，确定所需时隙数和时隙的初始时域位置；针对所述网络芯片的每一接口，该接口的时隙的初始时域位置为初始步长与时隙次序的乘积；

若初始时域位置为不存在已分配时隙的空闲位置，则将该时隙的初始时域位置确定为所分配的位置；

若初始时域位置不为空闲位置，则查找与所述初始时域位置最接近的空闲位置，作为该时隙所分配的位置；

按照为各接口的时隙分配的时域位置进行数据传输。

8.根据权利要求7所述的网络芯片，其特征在于，非规则接口存在两种初始步长，分别为：所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向上取整的第一步长，以及所述网络芯片的总带宽与该接口带宽之商向下取整的第二步长，所述非规则接口为：所述网络芯片的总带宽与接口的带宽之商为非整数的接口。

9.根据权利要求8所述的网络芯片，其特征在于，非规则接口的时隙中第一数量的时隙之间的初始步长为第一步长，第二数量的时隙之间的初始步长为第二步长，其中，第一比例与第二比例互为倒数，所述第一比例为：第一数量与第二数量之比，所述第二比例为：所述第一步长与第二步长之比。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的网络芯片，其特征在于，针对所述网络芯片的每一接口，所述网络芯片分配时域位置后该接口的相邻时隙的间隔大于所述相邻时隙间初始步长的0.5倍，小于所述相邻时隙间初始步长的1.5倍。

11.根据权利要求7-9中任一项所述的网络芯片，其特征在于，所述网络芯片按照接口的带宽由大到小的顺序依次为各接口的时隙分配时域位置。

12.根据权利要求7-9中任一项所述的网络芯片，其特征在于，所述网络芯片的不同接口分别连接共享式先入先出存储器FIFO中的不同FIFO。