DE60304580T2

DE60304580T2 - Schalteinheit mit skalierbarer und "QOS"-berücksichtigender Datenflusssteuerung

Info

Publication number: DE60304580T2
Application number: DE60304580T
Authority: DE
Inventors: Peter Irma August Barri; Bart Joseph Gerard Pauwels; Geert Rene Taildeman
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: EP1526686B1; DE60304580D1; EP1526686A1; US7522624B2; US20050083920A1; ATE323363T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinheit, umfassend:

– eine Switch Core Fabric,
– ein Ausgangsabschlußmodul, das mit der Switch Core Fabric gekoppelt ist,
– ein Eingangsabschlußmodul, das mit der Switch Core Fabric gekoppelt ist, wobei das Ausgangsabschlußmodul umfaßt:
– eine Ausgangswarteschlange, die angepaßt ist, um Dateneinheiten zwischenzupuffern, die zu einer Dienstklasse gehören,
– einen Ausgangsscheduler, der mit der Ausgangswarteschlange gekoppelt ist, und angepaßt ist, um Dateneinheiten von der Ausgangswarteschlange zu einem Ausgangsabschlußport festzulegen, wobei das Eingangsabschlußmodul umfaßt:
– eine Eingangswarteschlange, die angepaßt ist, um Dateneinheiten zwischenzupuffern, die zu der Dienstklasse gehören und mit dem Ausgangsabschlußmodul verbunden sind,

Solch eine Schalteinheit ist bereits im Stand der Technik bekannt, z.B. aus der Patentschrift mit dem Titel "Method for Sharing Internal Excess Bandwidth between Output and Input Termination Modules of a Switching Network", Nr. 00402753, veröffentlicht vom Europäischen Patentamt (EPA) am 10. April 2002.
Um eine Schalteinheit effizient zu betreiben und um die gesteuerte Differenzierung der Dienstgüte (QoS) in einer diskontinuierlichen, unvorhersagbaren Verkehrsmusterumgebung zu unterstützen, muß die Schalteinheit mit einem Datenflußsteuerungsmechanismus vervollständigt werden. Die Granularität der einzelnen Mengen des Nutzerverkehrs, für die eine Datenflußsteuerungsentscheidung zu treffen ist, die Anzahl der zu unterscheidenden Ziele und Dienstklassen (CoS) und der Stand der Technologie, der verwendet werden kann, um die Datenflußsteuerung zu implementieren, bestimmen die Rate und die Genauigkeit der Datenflußsteuerungsentscheidungen und ob diese Datenflußsteuerung auf eine zentralisierte oder verteilte Art und Weise realisiert werden kann. Da die Größe der Schalteinheit und die angewendete Flußgranularität zunehmen, sind entweder höhere Verarbeitungs- und Kommunikationsgeschwindigkeit oder mehr Rechen- und Kommunikationsbetriebsmittel erforderlich.
Die kreditbasierte Datenflußsteuerung gewährt jeder potentiellen Quelle des Verkehrs in der Schalteinheit eine vorgegebene begrenzte Menge von Verkehr, die sie in die Fabric freigeben kann. Die Quelle kann den erhaltenen Kredit nach eigenem Ermessen verwenden. Der Kredit wird nach Bedarf oder auf einer regelmäßigen Basis erneuert. Die Rechenvorschrift für das Gewähren des Kredits muß angemessen über die Zeit sein, um zu vermeiden, daß ein ungerechtfertigter Vorteil für einen speziellen physikalischen Pfad durch die Schalteinheit hinweg erhalten wird.
Die interne dynamische ratenbasierte Flußsteuerung (Internal Dynamic Rate-based Flow Control/IDRFC) ist eine kreditbasierte Datenflußsteuerung, die die Bandbreitenverhandlung zwischen jedem einzelnen Eingangs- und Ausgangsabschlußmodul innerhalb eines festen Zeitablaufs (IDRFC-Zyklen) umfaßt.
Das zitierte Dokument offenbart eine Schalteinheit, die einen gewichteten IDRFC-Algorithmus zum Verteilen einer internen überschüssigen Bandbreite unter den Eingangsabschlußmodulen gemäß den Bandbreiteanforderungen von den Eingangsabschlußmodulen implementiert. Die Bandbreiteanforderung und -freigabe, die ein Eingangsabschlußmodul betrifft, das durch eine virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipe mit einem Ausgangsabschlußmodul verbunden ist, werden beide für eine bestimmte Anzahl von relativen Verwaltungswichtungen berechnet, die jede einer verschiedenen CoS entspricht, mit einer verschiedenen Anforderung und einer entsprechenden Freigabe für jede Wichtung.
Die Verarbeitungsleistung, die zum Berechnen der Bandbreiteanforderungen und -freigaben erforderlich ist, ist linear mit der Anzahl der CoS eingeteilt. Die Skalierbarkeit einer Schalteinheit, die solch eine Datenflußsteuerung implementiert, ist folglich begrenzt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalteinheit mit einer skalierbareren und "QoS"-berücksichtigenden Datenflußsteuerung bereitzustellen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch den Umstand erreicht, daß das Ausgangsabschlußmodul außerdem eine Meßeinrichtung umfaßt, die mit dem Ausgangsscheduler gekoppelt ist, und angepaßt ist, um zu bestimmen, ob die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während einer ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, und daß die Schalteinheit außerdem einen Datenflußcontroller umfaßt, der mit der Meßeinrichtung gekoppelt ist, und angepaßt ist, wenn die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, um die Bandbreite der virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe während einer zweiten vordefinierten Zeitperiode zu erhöhen, die auf die erste vordefinierte Zeitperiode folgt.
In einem Vorbereitungsschritt wird eine angemessene Menge der gesamten verfügbaren Bandbreite für jede virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipe freigegeben, die eine Eingangswarteschlange eines Eingangsabschlußmoduls mit einer Ausgangswarteschlange eines Ausgangsabschlußmoduls in Bezug auf eine erwartete Verkehrssituation auf der Eingangsseite verbindet.
Die Bandbreite einer virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe ist als die Anzahl der Dateneinheiten definiert, die die virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipe pro Zeiteinheit transportieren kann.
Ein Ausgangsscheduler eines Ausgangsabschlußmoduls legt die Dateneinheiten von einer Ausgangswarteschlange an einen Ausgangsabschlußport im Verhältnis zu einem Dienstanteil, der dieser Ausgangswarteschlange zugeteilt wurde, und einer Dienstrate, die diesem Ausgangsscheduler zugeteilt wurde, fest. Die Dienstrate und der Dienstanteil werden auf solch eine Weise zugewiesen, daß die Summenbandbreite von allen virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, die mit dieser Ausgangswarteschlange verbunden sind, entleert wird.
Die Dateneinheiten können Engpässe auf dem Weg zu den Ausgangsabschlußmodulen erfahren. In diesem Fall können einige Ausgangsscheduler der Dateneinheiten zum Festlegen von einigen Ausgangswarteschlangen nicht berücksichtigt werden.
Folglich wird die tatsächliche Sollrate einer Ausgangswarteschlange mit der erwarteten Sollrate dieser Ausgangswarteschlange verglichen, wie von der Dienstrate dieser Ausgangswarteschlange, von der Dienstrate des Schedulers und von dem Schedulingalgorithmus abgeleitet ist. Wenn die tatsächliche Sollrate niedriger als die erwartete Sollrate ist, das heißt, wenn die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung festgelegt ist, dann wird die Bandbreite jeder virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe, die mit dieser Ausgangswarteschlange verbunden ist, erhöht, dadurch diese Ausgangswarteschlange mit mehr Dateneinheiten versorgt.
Die Möglichkeiten, wie bestimmt wird, daß eine Ausgangswarteschlange unter der Erwartung festgelegt ist, sind vielfältig, in enger Beziehung zu dem Verfahren, das zum Messen der tatsächlichen Sollrate verwendet wird, und zu den mathematischen Kriterien, die zum Vergleichen der tatsächlichen und der erwarteten Sollrate verwendet werden.
Die Zeitperiode, über welche die tatsächliche Sollrate gemessen wird, und die Zeitperiode, während derer die Bandbreite erhöht wird, sind relativ kurze Zeitperioden, die aufeinander folgen, nicht unbedingt zusammenhängend. Diese Zeitperioden könnten den IDRFC-Zyklen entsprechen oder nicht.
Ein nicht einschränkendes Beispiel einer Dateneinheit ist ein Internet-Protokoll-Datagramm (IP-Datagramm), das über ein IP-basiertes Netzwerk wie zum Beispiel das Internet transportiert wird.
Ein anderes nicht einschränkendes Beispiel einer Dateneinheit ist ein MPLS-Paket (Multi-Path Label Switched), das über ein MPLS-basiertes Netzwerk wie zum Beispiel ein Backbone-Netzwerk transportiert wird.
Ein anderes nicht einschränkendes Beispiel einer Dateneinheit ist eine ATM-Zelle (Asynchronous Transfer Mode), die über ein ATM-basiertes Netzwerk wie zum Beispiel ein öffentliches Breitbandnetz übertragen wird.
Ein nicht einschränkendes Beispiel einer Schalteinheit ist ein IP-Router, der angepaßt ist, um IP-Datagramme an das richtige Ziel innerhalb differenzierter Dienstklassen (diffserv) weiterzuleiten.
Ein anderes nicht einschränkendes Beispiel einer Schalteinheit ist ein Label Switched Router (LSR), der angepaßt ist, um MPLS-Pakete an das richtige Ziel mit differenzierten Weiterleitungsbehandlungen weiterzuleiten.
Ein anderes nicht einschränkendes Beispiel einer Schalteinheit ist ein ATM-Breitbandswitch, der angepaßt ist, um ATM-Zellen an das richtige Ziel mit einer garantierten QoS zu vermitteln.
Ein nicht einschränkendes Beispiel von mindestens Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen ist eine Switch Core Fabric, die aus modularen Koppelelementen hergestellt ist, mit jeweils einem kleinen internen Pufferspeicher, in Verbindung mit Einrichtungen in jedem Eingangsabschlußmodul zum Zusammenfassen der Dateneinheiten zu der Switch Core Fabric hin, und Einrichtungen in jedem Ausgangsabschlußmodul zum Demultiplexen der Dateneinheiten zu den entsprechenden Ausgangswarteschlangen hin.
Die Möglichkeiten, um die Bandbreite einer virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe zu erhöhen, sind vielfältig, in enger Beziehung zu der zugrundeliegenden Hardware und/oder Software, die die mindestens Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen implementiert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das Eingangsabschlußmodul außerdem als Formierungsteil der virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe einen Eingangsscheduler, der angepaßt ist, um die kommenden Dateneinheiten von der Eingangswarteschlange zu der Switch Core Fabric hin im Verhältnis zu einem Dienstanteil festzulegen, der der Eingangswarteschlange zugewiesen wurde, und umfaßt der Datenflußcontroller einen Eingangsschedulercontroller, der mit der Meßeinrichtung und dem Eingangsscheduler gekoppelt ist, und angepaßt ist, wenn die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, um einen höheren Dienstanteil zu der Eingangswarteschlange während der zweiten vordefinierten Zeitperiode zuzuweisen.
Durch Erhöhen des Dienstanteils einer Eingangswarteschlange fließen mehr Dateneinheiten von dieser Eingangswarteschlange durch den Scheduler und erreichen die Ausgangswarteschlange. Für die interne Bandbreite, die die obere Grenze ist, könnte diese Erhöhung auf Kosten von anderen Eingangswarteschlangen sein, die über den gleichen Scheduler zusammengefaßt sind, dessen Dienstanteil in einem relativen Umfang verringert wird.
Die Bandbreite einer virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe kann außerdem auf dem Weg zu den Ausgangsabschlußmodulen erhöht werden.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt der Datenflußcontroller eine Bandbreiteverteilungseinrichtung, die mit der Meßeinrichtung gekoppelt ist, und angepaßt ist:

– um die virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipe entweder einer ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes oder einer zweiten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs- Pipes zuzuweisen, in Abhängigkeit davon, ob die Eingangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, wobei jede der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes eine Eingangswarteschlange des Eingangsabschlußmoduls mit einer Ausgangswarteschlange des Ausgangsabschlußmoduls verbindet, die unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, wobei jede der zweiten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes eine Eingangswarteschlange des Eingangsabschlußmoduls mit einer Ausgangswarteschlange des Ausgangsabschlußmoduls verbindet, die bei oder über der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist,
– um der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, entsprechend der zweiten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, einen ersten Betrag, entsprechend einen zweiten Betrag, der Gesamtbandbreite, die durch mindestens Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen verfügbar ist, zuzuteilen, wobei die Gesamtbandbreite mit Vorrang der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes zugeteilt wird.

Die virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, die die Eingangswarteschlangen eines Eingangsabschlußmoduls mit den Ausgangswarteschlangen eines Ausgangsabschlußmoduls verbinden, werden in 2 Gruppen eingeteilt: die virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes der ersten Gruppe transportieren Dateneinheiten zu den Ausgangswarteschlangen, die unter der Erwartung festgelegt sind, die virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes der zweiten Gruppe transportieren Dateneinheiten zu den Ausgangswarteschlangen, die bei oder über der Erwartung festgelegt sind.
Als nächstes wird eine Summenbandbreite von diesem Eingangsabschlußmodul zu diesem Ausgangsabschlußmodul bestimmt und für jede dieser 2 Gruppen separat verhandelt. Die Systembandbreite wird zuallererst für die ersten Gruppen freigegeben.
Indem in dem Prozeß der Bandbreitenzuweisung den virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes der Vorrang gegeben wird, die die Eingangswarteschlangen mit den Ausgangswarteschlangen verbinden, die unter der Erwartung festgelegt sind, treten mehr Dateneinheiten von diesen Eingangswarteschlangen in die Switch Core Fabric ein und erreichen diese Ausgangswarteschlangen. Für die interne Bandbreite, die die obere Grenze ist, könnte dieser Vorrang auf Kosten der virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes sein, die die Eingangswarteschlangen mit den Ausgangswarteschlangen verbinden, die bei oder über der Erwartung festgelegt sind.
Eine verteilte Implementierung der Bandbreiteverteilungseinrichtung könnte man sich mit Bandbreiteanforderungseinrichtungen, die über jedes Eingangsabschlußmodul verteilt sind, und mit Bandbreitefreigabeeinrichtungen, die über jedes Ausgangsabschlußmodul verteilt sind, vorstellen.
Die Bandbreiteanforderungseinrichtung ist angepaßt, um für die erste Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, entsprechend für die zweite Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, einen ersten Anteil, entsprechend einen zweiten Anteil, einer Gesamteingangsbandbreite anzufordern, die an dem Eingangsabschlußmodul verfügbar ist.
Die Bandbreitefreigabeeinrichtung ist mit der Bandbreiteanforderungseinrichtung gekoppelt und ist angepaßt, auf Anforderung des ersten Anteils, entsprechend des zweiten Anteils, um der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, entsprechend der zweiten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, einen dritten Anteil, entsprechend einen vierten Anteil einer Gesamtausgangsbandbreite freizugeben, die an dem Ausgangsabschlußmodul verfügbar ist, im Verhältnis zu dem ersten Anteil, entsprechend zu dem zweiten Anteil, wobei die Gesamtausgangsbandbreite mit Vorrang der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes freigegeben wird.
Es ist anzumerken, daß die Anzahl der Bandbreiteanforderungen und -freigaben mit einem Faktor 2 multipliziert wird, ungeachtet der Anzahl der implementierten CoS, was diese Ausführungsform in hohem Maße skalierbar macht.
In noch einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das Eingangsabschlußmodul außerdem als Formierungsteil des Datenflußcontrollers eine Prägeeinrichtung, die mit der Meßeinrichtung und der Eingangswarteschlange gekoppelt ist, und angepaßt ist, wenn die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, um die Dateneinheiten von der Eingangswarteschlange mit einer höheren Priorität während der zweiten vordefinierten Zeitperiode zu prägen, indem ihnen dadurch der höhere Vorrang für die Übertragung durch die mindestens Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen gegeben wird.
Diese Ausführungsform betrifft Switch Core Fabrics mit z.B. Verkehrsdifferenzierung niedriger und hoher Priorität.
Indem in dem Weiterleitungsprozeß den Dateneinheiten der Vorrang gegeben wird, die mit einer Ausgangswarteschlange verbunden sind, die unter der Erwartung festgelegt ist, gehen mehr Dateneinheiten durch Überlastungspunkte hindurch, falls vorhanden, und erreichen diese Ausgangswarteschlange.
Es ist anzumerken, daß der Begriff 'umfassend', der ebenfalls in den Ansprüchen verwendet wird, nicht als eingeschränkt auf die danach aufgelisteten Bedeutungen interpretiert werden sollte. Folglich sollte der Anwendungsbereich des Ausdruckes 'ein Gerät, umfassend die Einrichtungen A und B' nicht auf Geräte beschränkt sein, die nur aus den Komponenten A und B bestehen. Das heißt, daß bezüglich der vorliegenden Erfindung die relevanten Komponenten des Gerätes A und B sind.
Entsprechend ist es anzumerken, daß der Begriff 'gekoppelt', der ebenfalls in den Ansprüchen verwendet wird, nicht als eingeschränkt auf nur direkte Verbindungen interpretiert werden sollte. Folglich sollte der Anwendungsbereich des Ausdruckes 'ein Gerät A, das mit einem Gerät B gekoppelt ist' nicht auf Geräte oder Systeme beschränkt sein, in welchen ein Ausgang des Gerätes A direkt mit einem Eingang des Gerätes B verbunden ist. Das heißt, daß ein Pfad zwischen einem Ausgang von A und einem Eingang von B vorhanden ist, welcher ein Pfad sein kann, der andere Geräte oder Einrichtungen beinhaltet.
Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden deutlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch Verweisen auf die folgende Beschreibung einer Ausführungsform verstanden, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen wurde, in welchen darstellen:
1 – eine Schalteinheit SU gemäß dem Stand der Technik,
2 – die gleiche Schalteinheit, die einen Eingangsschedulercontroller gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert,
3 – die gleiche Schalteinheit, die eine Bandbreiteverteilungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert.
Die Schalteinheit SU umfaßt die folgenden Funktionsblöcke:

– eine Switch Core Fabric SW (siehe 1, 2 und 3),
– M Ausgangsabschlußmodule O1 bis OM (siehe 1, 2 und 3), wo M – eine positive ganze Zahl ungleich Null,
– N Eingangsabschlußmodule I1 bis IN (siehe 1, 2 und 3), wo N – eine positive ganze Zahl ungleich Null.

Die Ausgangsabschlußmodule O1 bis OM sind mit den Ausgangszugangsports der Switch Core Fabric SW gekoppelt. Die Eingangsabschlußmodule I1 bis IN sind mit den Eingangszugangsports der Switch Core Fabric SW gekoppelt.
Die Schalteinheit SU implementiert C differenzierte CoS CoS1 bis CoSC, wo C eine positive ganze Zahl ungleich Null ist.
Die Switch Core Fabric SW ist ein MPSR-Switch (Multi-Path Self Routing), der angepaßt ist, um Pakete fester Länge von jedem Eingangszugangsport an jeden Ausgangszugangsport weiterzuleiten. Dies wird durch Anhängen interner Routingdaten an die durchlaufenden Pakete erreicht.
Das Ausgangsabschlußmodul Om, wo m ein Index im Bereich von 1 bis M ist, umfaßt die folgenden Funktionsblöcke:

– einen Ausgangsabschlußport OTPm (siehe 1, 2 und 3),
– C Ausgangswarteschlangen EQm_CoS1 bis EQm-CoSC (siehe 1, 2 und 3),
– einen Ausgangsscheduler ESm (siehe 1, 2 und 3),
– eine Meßeinrichtung MEASm (siehe 2 und 3),
– eine Bandbreitefreigabeeinrichtung GRANTm, die mit der Meßeinrichtung MEASm gekoppelt ist (siehe 3).

Der Ausgangsscheduler ESm ist mit dem Ausgangsabschlußport OTPm und den Ausgangswarteschlangen EQm_CoS1 bis EQm_CoSC gekoppelt. Die Meßeinrichtung MEASm ist mit dem Ausgangsscheduler ESm gekoppelt. Die Bandbreitefreigabeeinrichtung GRANTm ist mit der Meßeinrichtung MEASm gekoppelt.
Das Eingangsabschlußmodul In, wo n ein Index im Bereich von 1 bis N ist, umfaßt die folgenden Funktionsblöcke:

– einen Eingangsabschlußport ITPn (siehe 1, 2 und 3),
– C × M Eingangswarteschlangen IQn_O1_CoS1 bis IQn_OM_CoSC (siehe 1, 2 und 3),
– M Eingangsscheduler ISn1 bis ISnM (siehe 2 und 3),
– eine Bandbreiteanforderungseinrichtung REQn (siehe 3),
– einen Eingangsschedulercontroller CTRLn (siehe 2).

Der Eingangsscheduler ISnm ist mit den C Eingangswarteschlangen IQn_Om_COS1 bis IQ_Om_CoSC gekoppelt. Die Bandbreiteanforderungseinrichtung REQn ist extern mit den Bandbreitefreigabeeinrichtungen GRANT1 bis GRANTM und mit den Meßeinrichtungen MEAS1 bis MEASM gekoppelt. Der Eingangsschedulercontroller CTRLn ist mit den Eingangsschedulern ISn1 bis ISnM gekoppelt und ist extern mit den Bandbreitefreigabeeinrichtungen GRANT1 bis GRANTM (Kopplung nicht gezeigt) und mit den Meßeinrichtungen MEAS1 bis MEASM gekoppelt.
Der Ausgangsabschlußport Om ist angepaßt, um ein elektrisches oder optisches Signal an eine Partnerschalteinheit zu erzeugen, wie zum Beispiel ein Gigabit-Ethernet-Signal, und um die gehenden Dateneinheiten in ein Format zu codieren, das für ihre Übertragung an die Partnerschalteinheit geeignet ist.
Der Eingangsabschlußport In ist angepaßt, um ein elektrisches oder optisches Signal von einer Partnerschalteinheit zu beenden und um die kommenden Dateneinheiten in ein Format zu decodieren, das für ihre Verarbeitung innerhalb der Schalteinheit SU geeignet ist.
Die Ausgangswarteschlangen EQm_CoS1 bis EQm_CoSC sind FIFO-Warteschlangen (First-In First-Out), die angepaßt sind, um gehende Dateneinheiten zwischenzupuffern, die zu den entsprechenden der CoS CoS1 bis COSC gehören.
Die Eingangswarteschlangen IQn_O1_CoS1 bis IQn_OM_CoSC sind FIFO-Warteschlangen, die angepaßt sind, um kommende Dateneinheiten zwischenzupuffern, die zu den entsprechenden CoS CoS1 bis COSC gehören, und mit den entsprechenden der Ausgangsabschlußmodule O1 bis OM verbunden sind.
Der Ausgangsscheduler ESm ist angepaßt, um die Dateneinheiten von den Ausgangswarteschlangen EQm_CoS1 bis EQm_CoSC zu dem Ausgangsabschlußport OTPm im Verhältnis zu ihrem entsprechenden Dienstanteil festzulegen.
Der Eingangsscheduler ISnm ist angepaßt, um die Dateneinheiten von den Eingangswarteschlangen IQn_Om_CoS1 bis IQn_Om_CoSC zu der Switch Core Fabric SW im Verhältnis zu ihrem entsprechenden Dienstanteil festzulegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Ausgangsscheduler ESm und der Eingangsscheduler ISnm WFQ-arbeitssparende Scheduler (Weighted Fair Queuing/WFQ). Jeder Warteschlange wird ein Dienstanteil oder Wichtung zugeteilt: je höher die Wichtung ist, um so mehr Dateneinheiten werden von dieser Warteschlange festgelegt.
Das Ausgangsabschlußmodul Om nimmt außerdem Vereinigungseinrichtungen (nicht gezeigt) zum Vereinigen der Datenpakete fester Länge von der Switch Core Fabric SW in Dateneinheiten variabler Länge auf, an einem Ort, während des Durchgehens durch das Ausgangsabschlußmodul zu dem Ausgangsabschlußport.
Das Eingangsabschlußmodul In nimmt außerdem Fragmentierungseinrichtungen (nicht gezeigt) zum Fragmentieren kommender Dateneinheiten in Datenpakete fester Länge auf, an einem Punkt, während des Durchgehens durch das Eingangsabschlußmodul zu der Switch Core Fabric.
Die Meßeinrichtung MEASm ist für jede der Ausgangswarteschlangen EQm_COS1 bis EQm_COSC angepaßt:

– um die Anzahl der Dateneinheiten zu bestimmen, die während einer vorgegebenen Zeitperiode festgelegt werden sollen, wobei diese Anzahl von dem Dienstanteil, der dieser Ausgangswarteschlange zugeteilt wurde, von der Dienstrate, die dem Ausgangsscheduler ESm zugeteilt wurde, und von dem Schedulingalgorithmus, gegenwärtig WFQ, abgeleitet wird,
– um während der gleichen Zeitperiode die Anzahl der Dateneinheiten zu zählen, die der Ausgangsscheduler ESm tatsächlich von dieser Ausgangswarteschlange festgelegt hat,
– um zu bestimmen, ob diese Ausgangswarteschlange unter der Erwartung festgelegt ist.

Die Meßeinrichtung MEASm verwaltet C Variablen mit zwei Zuständen DS_EQm_CoS1 bis DS_EQm_CoSC für die entsprechenden Ausgangswarteschlangen EQm_CoS1 bis EQm_CoSC (siehe 2 und 3). Die Variablen DS_EQm_CoS1 bis DS_EQm_CoSC werden außerdem als der Entleerungsstatus entsprechend der Ausgangswarteschlangen EQm_CoS1 bis EQm_CoSC bezeichnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nimmt der Entleerungsstatus DS_EQm_CoSc einer speziellen Ausgangswarteschlange EQm_CoSc, wo c ein Index im Bereich von 1 bis C ist, den Wert "bei_oder_über_Erwartung" (0), entsprechend "unter_Ertwartung" (1) an, wenn die tatsächliche Sollrate der Ausgangswarteschlange EQm_CoSc höher als oder gleich, entsprechend niedriger als, 95 % der erwarteten Sollrate der Ausgangswarteschlange EQm_CoSc ist.
Der Entleerungsstatus DS_EQm_CoS1 bis DS_EQm_CoSC wird nach jedem Meßzyklus aktualisiert und an die Bandbreiteanforderungseinrichtungen REQ1 bis REQN und an die Eingangsschedulercontroller CTRL1 bis CTRLN übermittelt, zusammen mit einem Identifikator des Meßzyklus, auf welchen sie sich beziehen.
C × M virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipes VIEPn11 bis VIEPnMC werden vorausgesetzt, um die Eingangswarteschlangen IQn_O1_CoS1 bis IQn_OM_CoSC mit den entsprechenden der Ausgangswarteschlangen EQ1_CoS1 bis EQM_CoSC zu verbinden (siehe 1).
Die Bandbreiteanforderungseinrichtung REQn ist angepaßt:

– um für eine vorgegebene Zeitperiode den C × M Bandbreitenbedarf BWNn11 bis BWNnMC für die entsprechenden virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes VIEPn11 bis VIEPnMC einzuschätzen,
– um für die gleiche Zeitperiode die M ersten Summenbandbreiteanforderungen BWRn1_H bis BWRnM_H zu den entsprechenden Ausgangsabschlußmodulen O1 bis OM, und die M zweiten Summenbandbreiteanforderungen BWRn1_S bis BWRnM_S zu den entsprechenden Ausgangsabschlußmodulen O1 bis OM zu bestimmen,
– um die so bestimmten Bandbreiteanforderungen an das entsprechende Ausgangsabschlußmodul zu senden, zusammen mit einem Identifikator des Verhandlungszyklus, auf welchen sie sich beziehen.

Der Bandbreitenbedarf BWNnmc einer speziellen virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe VIEPnmc wird aus vorhergehenden Messungen des kommenden Verkehrs an der Eingangswarteschlange IQn_Om_CoSc eingeschätzt (z.B. durch Messen der Warteschlangenparameter, wie zum Beispiel des Warteschlangenfüllpegels und der Empfangsrate).
Die erste Summenbandbreiteanforderung BWRnm_H wird durch Summieren des Bandbreitenbedarfs jeder virtuellen Eingangs- Ausgangs-Pipe erhalten, die eine Eingangswarteschlange des Eingangsabschlußmoduls In mit einer Ausgangswarteschlange des Ausgangsabschlußmoduls Om verbindet, dessen Entleerungsstatus den Wert "unter_Erwartung" aufweist:
Die zweite Summenbandbreiteanforderung BWRnm_S wird durch Summieren des Bandbreitenbedarfs jeder virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe erhalten, die eine Eingangswarteschlange des Eingangsabschlußmoduls In mit einer Ausgangswarteschlange des Ausgangsabschlußmoduls Om verbindet, deren Entleerungsstatus den Wert "bei_oder_über_Erwartung" aufweist:
Mit BWTIn sei eine Gesamteingangsbandbreite bezeichnet, die an dem Eingangsabschlußmodul In verfügbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird BWTIn als die Gesamtbandbreite bestimmt, die an dem Eingangszugangsport verfügbar ist, über welchen das Eingangsabschlußmodul In mit der Switch Core Fabric SW gekoppelt ist.

– Wenn die Summe
BWTIn übersteigt, dann bestimmt die Bandbreiteanforderungseinrichtung REQn die neuen Summenbandbreiteanforderungen wie folgt:
– Wenn
dann ist BWRnm_H' = BWRnm_H (unverändert) und
die Beziehung
erfüllt wird.
– Wenn
dann ist
die Beziehung
erfüllt wird.

Die Bandbreitefreigabeeinrichtung GRANTm ist angepaßt:

– um die Bandbreiteanforderungen BWR1m_H bis BWRNm_H und BWR1m_S bis BWRNm_S zwischenzupuffern, die von den entsprechenden Bandbreiteanforderungseinrichtungen REQ1 bis REQN erzeugt werden und den gleichen Verhandlungszyklus betreffen,
– um die N ersten Bandbreitenfreigaben BWG1m_H bis BWGNm_H, und die N zweiten Bandbreitenfreigaben BWG1m_S bis BWGNm_S zu bestimmen,
– um die so bestimmten Bandbreitenfreigaben an die entsprechenden Eingangsabschlußmodule zu senden, zusammen mit einem Identifikator des Verhandlungszyklus, auf welchen sie sich beziehen.

Mit BWTEn sei eine Gesamtausgangsbandbreite bezeichnet, die an dem Ausgangsabschlußmodul Om verfügbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird BWTEm als die Gesamtbandbreite bestimmt, die an dem Ausgangszugangsport verfügbar ist, über welchen das Ausgangsabschlußmodul Om mit der Switch Core Fabric SW gekoppelt ist.
Die Bandbreitefreigabeeinrichtung GRANTm gibt die Bandbreite wie folgt frei:

– Die Bandbreiteanforderungen BWR1m_H bis BWRNm_H sind erst erfüllt:
– Wenn
dann ist BWGnm_H = BWRnm_H, indem die Beziehung
erfüllt wird.
– Wenn

die Beziehung
erfüllt wird.
– Die Bandbreiteanforderungen BWR1m_S bis BWRNm_S werden als nächstes mit der restlichen Bandbreite BWTEm –
erfüllt, falls zutreffend:
– Wenn
dann ist BWGnm_S = BWRnm_S, indem die Beziehung
erfüllt wird.
– Wenn
dann ist
indem die Beziehung
rfüllt wird.

Der Eingangsschedulercontroller CTRLn ist angepaßt, um die Dienstraten SRn1 bis SRnM entsprechend der Eingangsscheduler ISn1 bis ISnM während einer vorgegebenen Zeitperiode zu bestimmen und während der nächsten Zeitperiode in Kraft zu setzen.
Die Dienstrate SRnm des Schedulers ISnm wird wie folgt bestimmt
SRnm = BWGnm_S + BWGnm_H, indem die Beziehung
erfüllt wird.
Der Eingangsschedulercontroller CTRLn ist außerdem angepaßt, um die Dienstanteile SSn11 bis SSnMC der Eingangswarteschlangen IQn_O1_CoS1 bis IQn_OM_CoSC während einer vorgegebenen Zeitperiode zu bestimmen und während der nächsten Zeitperiode in Kraft zu setzen.
Der Dienstanteil SSnmc einer speziellen Eingangswarteschlange IQn_Om_CoSc wird aus der Priorität bestimmt, die der CoS_CoSc zugeteilt wurde, und wird durch den Entleerungsstatus der Ausgangswarteschlange EQm-CoSc wie übermittelt durch die Meßeinrichtung MEASm gewichtet.
Mit Φnmc sei der Anfangsdienstanteil bezeichnet, der der Eingangswarteschlange IQn_Om_CoSc zugeteilt wurde.
Der Anfangsdienstanteil wird dann durch einen vordefinierten Skalierfaktor K1 erhöht, wenn der Entleerungsstatus DS_EQm_CoSc den Wert "unter_Ertwartung" aufweist, und wird durch einen vordefinierten Skalierfaktor K2 verringert, wenn der Entleerungsstatus DS_EQm_CoSc den Wert "bei_oder_über_Erwartung" aufweist:
Wenn DS_EQm_CoSc = 1, dann ist SSnmc = K1 × Φnmc, mit K1 > 1.
Wenn DS_EQm_CoSc = 0, dann ist SSnmc = K2 × Φnmc, mit K2 ≤ 1.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist K1 = 8 und K2 = 1.
Eine Arbeitsweise dieser Ausführungsform folgt. Die Zeitperiode, während derer die tatsächliche Sollrate der Ausgangswarteschlange gemessen wird, die Zeitperiode, während derer die Bandbreiteanforderungen und -freigaben bestimmt und vereinbart werden, und die Zeitperiode, während derer die Dienstrate und der Dienstanteil in Kraft gesetzt werden, sind aufeinanderfolgend, benachbart und von gleicher Dauer T. Der Wert für T liegt in der Regel zwischen 250 μs und 600 μs. Der Einfachheit halber werden die Perioden von 0 aufwärts indiziert und jeder der vorhergehenden Parameter wird mit dem Index der Periode indiziert, während derer oder nach Beendigung derer er bestimmt wird.
Am Anfang (Periodenindex = –1) werden alle Parameter auf 0 zurückgesetzt: für alle m, n und c, DS_EQm_CoSc_–1 = 0, BWNnmc_–1 = 0, BWRnm_H_–1 = 0, BWRnm_S_–1 = 0, BWGnm_H_–1 = 0, BWGnm_S_–1 = 0, SRnm_–1 = 0 und SSnmc_–1 = 0.
Nach Beendigung der Periode t, wo t ein Index im Bereich von 0 aufwärts ist, bestimmen die Meßeinrichtungen MEAS1 bis MEASM den Entleerungsstatus von allen Ausgangswarteschlangen, bestimmen auf diese Weise DS_EQm_CoSc_t. Während der gleichen Periode messen die Bandbreiteanforderungseinrichtungen REQ1 bis REQN den kommenden Verkehr an jeder Eingangswarteschlange, bestimmen auf diese Weise BWNnmc_t.
Während der Periode t+1 übermittelt die Meßeinrichtung MEAS1 bis MEASM DS_EQm_CoSc_t an die Bandbreiteanforderungseinrichtungen REQ1 bis REQN und an den Eingangsschedulercontroller CTRL1 bis CTRLN. Als nächstes, aber noch während der gleichen Periode, bestimmen die Bandbreiteanforderungseinrichtungen REQ1 bis REQN BWRnm_H_t+1 und BWRnm_S_t+1 aus BWNnmct und DS_EQm_CoSc_t. Als nächstes, aber noch während der gleichen Periode, bestimmen die Bandbreitefreigabeeinrichtungen GRANT1 bis GRANTM BWGnm_H_t+1 und BWGnm_S_t+1 aus BWRnm_H_t+1 und BWRnm_S_t+1. Als nächstes, aber noch während der gleichen Periode, bestimmen die Eingangsschedulercontroller CTRL1 bis CTRLN SRnm_t+1 aus BWGnm_H_t+1 und BWGnm_S_t+1, und SSnmc_t+1 aus Φnmc und DS_EQm_CoSc_t.
Während der Periode t+2 setzen die Eingangsscheduler CTRL1 bis CTRLN die Dienstraten SRnm_t+1 und die Dienstanteile SSnmc_t+1 in den Eingangsschedulern in Kraft, indem auf diese Weise die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigt) gibt die Switch Core Fabric SW den Dateneinheiten den Vorzug, die als Verkehr hoher Priorität geprägt sind, gegenüber den Dateneinheiten, die als Verkehr niedriger Priorität geprägt sind. Die Switch Core Fabric SW implementiert außerdem 2 verschiedene Reaktionssignale für Verkehr hoher und niedriger Priorität.
Das Eingangsabschlußmodul nimmt außerdem eine Prägeeinrichtung STMPn auf, die mit den Eingangsschedulern ISn1 bis ISnM und der Switch Core Fabric SW gekoppelt ist und extern mit den Meßeinrichtungen MEAS1 bis MEASM gekoppelt ist.
Die Prägeeinrichtung STMPn ist angepaßt, um Pakete fester Länge zu prägen, die mit den Ausgangswarteschlangen verbunden sind, deren Entleerungsstatus den Wert "unter_Erwartung" aufweist, als Verkehr hoher Priorität, und um Pakete fester Länge zu prägen, die mit den Ausgangswarteschlangen verbunden sind, deren Entleerungsstatus den Wert "bei_oder_über_Erwartung" aufweist, als Verkehr niedriger Priorität, indem auf diese Weise die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
In noch einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (nicht gezeigt) ist der Entleerungsstatus eine Variable mit 3 Zuständen, deren Werte "bei_oder_über-Erwartung" (0), "unter_Erwartung" (1) und "sehr_unter_Erwartung" (2) sind.
Die Meßeinrichtung MEASm verwendet 2 Schwellenwerte beim Vergleichen der tatsächlichen Sollrate mit der erwarteten Sollrate (z.B. 95% und 50% der erwarteten Sollrate).
Die Bandbreiteanforderungseinrichtung REQn bestimmt die erste, die zweite und die dritte Summenbandbreiteanforderung für jeden Wert des Entleerungsstatus. Die Bandbreitefreigabeeinrichtung GRANTm gibt Bandbreite frei, indem der ersten, als nächstes der zweiten und als nächstes der dritten Bandbreiteanforderung der Vorrang gegeben wird.
Der Eingangsscheduler CTRLn stellt die Dienstanteile der Eingangswarteschlangen unter Verwendung von drei Skalierfaktoren ein.
In noch einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Bandbreiteanforderungseinrichtungen REQ1 bis REQN und/oder die Bandbreitefreigabeeinrichtungen GRANT1 bis GRANTM und/oder die Eingangsschedulercontroller CTRL1 bis CTRLN teilweise/insgesamt zentral implementiert.
Eine abschließende Bemerkung ist, daß die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben nach Funktionsblöcken beschrieben sind. Aus der Funktionsbeschreibung dieser Blöcke wird es für einen Fachmann, der elektronische Geräte entwickelt, ersichtlich, wie die Ausführungsformen dieser Blöcke mit weithin bekannten elektronischen Komponenten hergestellt werden können. Ein detaillierter Aufbau der Inhalte der Funktionsblöcke wird daher nicht gegeben.
Während die Prinzipien der Erfindung oben in Verbindung mit dem speziellen Gerät beschrieben wurden, muß man deutlich verstehen, daß diese Beschreibung nur beispielhaft gemacht wurde und nicht als eine Einschränkung des Anwendungsbereiches der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Schalteinheit (SU), umfassend: – eine Switch Core Fabric SW, – ein Ausgangsabschlußmodul (Om, 1 ≤ m ≤ M), das mit der Switch Core Fabric gekoppelt ist, – ein Eingangsabschlußmodul (In, 1 ≤ n ≤ N), das mit der Switch Core Fabric gekoppelt ist, wobei das Ausgangsabschlußmodul umfaßt: – eine Ausgangswarteschlange (EQm_CoSc, 1 ≤ c ≤ C), die angepaßt ist, um Dateneinheiten zwischenzupuffern, die zu einer Dienstklasse (CoSc) gehören, – einen Ausgangsscheduler (ESm), der mit der Ausgangswarteschlange gekoppelt ist, und angepaßt ist, um Dateneinheiten von der Ausgangswarteschlange zu einem Ausgangsabschlußport (OTPm) zwischenzupuffern, wobei das Eingangsabschlußmodul umfaßt: – eine Eingangswarteschlange (IQn_Om-CoSc), die angepaßt ist, um Dateneinheiten zwischenzupuffern, die zu der Dienstklasse gehören und mit dem Ausgangsabschlußmodul verbunden sind, wobei die Schalteinheit außerdem als Formierungsteil des Eingangsabschlußmoduls der Switch Core Fabric und des Ausgangsabschlußmoduls mindestens Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen umfaßt, die angepaßt sind, um Dateneinheiten von mindestens der Eingangswarteschlange bis zu mindestens der Ausgangswarteschlange zu transportieren, wobei mindestens die Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen bezüglich der Eingangswarteschlange und der Ausgangswarteschlange als eine virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipe betrachtet werden, die die Eingangswarteschlange mit der Ausgangswarteschlange verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsabschlußmodul außerdem eine Meßeinrichtung (MEASm) umfaßt, die mit dem Ausgangsscheduler gekoppelt ist, und angepaßt ist, um zu bestimmen, ob die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während einer ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, und dadurch, daß die Schalteinheit außerdem einen Datenflußcontroller (CTRL) umfaßt, der mit Meßeinrichtungen gekoppelt ist, und angepaßt ist, wenn die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, um die Bandbreite der virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe während einer zweiten vordefinierten Zeitperiode im Anschluß an die erste vordefinierte Zeitperiode zu erhöhen.
Schalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsabschlußmodul außerdem als Formierungsteil der virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipe einen Eingangsscheduler (ISn) umfaßt, der angepaßt ist, um kommende Dateneinheiten von der Eingangswarteschlange zu der Switch Core Fabric hin im Verhältnis zu einem Dienstanteil, der der Eingangswarteschlange zugeteilt wurde, festzulegen und dadurch, daß der Datenflußcontroller einen Eingangsschedulercontroller (CTRLn) umfaßt, der mit der Meßeinrichtung und dem Eingangsscheduler gekoppelt ist, und angepaßt ist, wenn die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, um einen höheren Dienstanteil der Eingangswarteschlange während der zweiten vordefinierten Zeitperiode zuzuteilen.
Schalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenflußcontroller eine Bandbreiteverteilungseinrichtung umfaßt, die mit der Meßeinrichtung gekoppelt ist, und angepaßt ist: – um die virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipe entweder einer ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes oder einer zweiten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes zuzuweisen, in Abhängigkeit davon, ob die Eingangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, wobei die erste Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes eine Eingangswarteschlange des Eingangsabschlußmoduls mit einer Ausgangswarteschlange des Ausgangsabschlußmoduls verbindet, die unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, wobei die zweite Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes eine Eingangswarteschlange des Eingangsabschlußmoduls mit einer Ausgangswarteschlange des Ausgangsabschlußmoduls verbindet, die bei oder über der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, – um der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, entsprechend der zweiten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, einen ersten Betrag, entsprechend einen zweiten Betrag, der Gesamtbandbreite, die durch mindestens Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen verfügbar ist, zuzuteilen, wobei die Gesamtbandbreite mit Vorrang der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes zugeteilt wird.
Schalteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsabschlußmodul außerdem als Formierungsteil der Bandbreiteverteilungseinrichtung eine Bandbreiteanforderungseinrichtung (REQn) umfaßt, die angepaßt ist, um für die erste Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, entsprechend für die zweite Gruppe von virtuelle Eingangs-Ausgangs-Pipes, einen ersten Anteil (BWRnm_H), entsprechend einen zweiten Anteil (BWRnm_S), einer Gesamteingangsbandbreite anzufordern, die am Eingangsabschlußmodul verfügbar ist, dadurch, daß das Ausgangsabschlußmodul außerdem als Formierungsteil der Bandbreiteverteilungseinrichtung eine Bandbreitefreigabeeinrichtung (GRANTm) umfaßt, die mit der Bandbreiteanforderungseinrichtung gekoppelt ist, und angepaßt ist, nach Anforderung des ersten Anteils, entsprechend des zweiten Anteils, um der ersten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, entsprechend der zweiten Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes, einen dritten Anteil (BWCnm_H), entsprechend einen vierten Anteil (BWGnm_S) einer Gesamtausgangsbandbreite freizugeben, die am Ausgangsabschlußmodul verfügbar ist, im Verhältnis zu dem ersten Anteil, entsprechend zu dem zweiten Anteil, wobei die Gesamtausgangsbandbreite mit Vorrang an die erste Gruppe von virtuellen Eingangs-Ausgangs-Pipes freigegeben wird.
Schalteinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsabschlußmodul außerdem als Formierungsteil des Datenflußcontrollers eine Prägeeinrichtung umfaßt, die mit der Meßeinrichtung und der Eingangswarteschlange gekoppelt ist, und angepaßt ist, wenn die Ausgangswarteschlange unter der Erwartung während der ersten vordefinierten Zeitperiode festgelegt ist, um Dateneinheiten von einer Eingangswarteschlange mit einer höheren Priorität während der zweiten vordefinierten Zeitperiode zu prägen, indem ihnen der höhere Vorrang für die Übertragung durch die mindestens Punkt-zu-Punkt-Übertragungseinrichtungen gegeben wird.