TW201246845A - Method and apparatus for routing in a single tier switched network - Google Patents

Description

201246845 六 發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及在網路中路 【先前技術】 由刀組的設備和方法。 許多資料網路如電腦網 換機制來傳輸資料。在诵a ^現頻傳輪網路使用封包交 組。 4稱為節點的實體之間路由分 一種用於在節點之間傳於八 有多個輸人料多個輸出^，、㈣_是交換機，其含 入焊和任何輸出埠之間換類型可以在任何輸 換機，使得在輸人和輸出埠之間=了^構建這樣的交 由:合是可行的。這樣的交換機被時:生⑽ 換機的一種類型是縱橫制交換機。^媒阻塞父 當所需的交換機的大小大 時’可以組合-些設備來形成較大===大小 交換機如縱橫製交換機時，該f“组合-些 (驗丨〇娜。嫩換機，购/ 構 設備作為中間交換機。源交換機二::入) 阜相連接，且用作網路的輸出埠的 的輸出蜂相連接，且充當來自網 單個源通過，斷網路中的關鍵鏈路來阻；交： i料二;網路相連接的-個宿或宿交換機可能超载 貝科。通常宿或宿交換機具有資料緩存區來容納資^ 3/49 201246845 =在沒有對輪入資料進行控制的情況下，緩存區 控制網路中的資料流 換機向宿交換機請求頻*重方法疋’使母個源交 成化用值（credits) ”，並將這些信用發送到靖求二見^ 統使用本領域所知悉的信用值、: 襲酬中所描述的信用值。 文引用的專利 =的，:路/架構的一個缺點是一個 .:===可，;= (haking)資料二曰^由可能需要以各種交換機來暫停 不合意的延遲置’導致在到輸出蟑的資料傳輸中產生 交換：===7巧要在每，網路中的 頭1八。，、 丁处理。通吊分組包含資料部分和報 在；：阳t建報頭以支援眾所周知的協定如TCP/IP。 提取路路中的交換機中，通常對報頭進行處理，來 ^ ί 這種處理要求會大大增加成本、記赠大 小和交換機的處理要求。 料。 現有的網路. +峪還有一個缺點是，缺乏關於網路的整體拓 連接的的單個交減僅可以知道網路或本地 料可处撲。如果網路中的一條鍵路變為無效的，資 才斗可此丟失或延遲。 因此，接极_ …氣細六仏、一種在網路中阻止阻塞的路由、減少或消 于' 乂、機的分組報頭處理開銷的設備和方法，以及〆 4/49 201246845 種繞過崎巾浦喊無效的鱗而妨 法，這是可取的。 又備和方 【發明内容】 本發明提供了-種包括交換機的網路，結 附圖進行了詳細描述’並在申請專利範圍中 。該網路可以包括阻止阻塞的路由的機制。此 減少和/或消除在網路中由交換機進行的報頭處理 和了以繞過無效的鏈路而對資料分組進行路由。 路包=據本發_ —個方面，提供—種單層網路，所述網 至少一個輸入埠； 至少—個輪出埠； 至^ —個源交換機，所述源交換機包括至少一個輸 入:至少兩個輸出和至少-個虛擬輸出件列，其中，所述 至乂個虛擬輸出佇列與至少一個宿相關； 至少—個宿交換機，所述宿交換機包括至少一個輸 入至少兩個輸出和至少一個調度機制；及 連接所述至少一個源交換機和至少—個宿交換機的架 構； 、 '、中，所述至少一個虛擬輸出佇列提供所述至少一個 調度，制的符列狀態資訊，所述i少—個調度機_應於 所jlr列狀態資訊的接收，生成信用值，其中，所述源交 ，機回應於所述信用值的接收，使用至少一個負載分配演 具法，通過多個輸出發送單個資科流程量的分組或部分分 組；及 其中，通過所述源交換機對所述分組或部分分組進行 5/49 201246845 和通過所述宿交換機對所述分組或部分分組進行重新 較佳地，所述網路進一步包括至少一個中間交換機， =所述至少-個中間交換機與所述至少—個宿交換機相 較佳地，所述網路進一步包括至少一個中間交換 =所述至少-個中間交換機與所述至少—個源交換機相 較佳地，所述至少一個源交換機和所述 一 換機是相同的。 乂一個宿交 較佳地，所述至少一個中間交換機使用至少一 分配演算法，通過多個輸出發送資料的分組或部分八^負载 較佳地，所述至少一個源交換機儲存至少一挺。 所述至少-個源表用於將所述至少—個源交換:表’ 少一個輸出映射到所述至少一個宿交換機，及 厅述至 其中，使用所述源表，通過所述源交換機 對所述資料流程量進行路由； 徊輪出 其中，所述資料流程量包含多個分級或部分〜 較佳地，所述網路進一步包括至少一個中間。 其中，所述至少-個中間交換機與所述至少_二，機， 相連接，所述至少一個中間交換機儲存至少一個中'、父換機 較佳地，所述網路進一步包括至少—個中間表。 其中所述中間交換機包括至少兩個輸出和至少二換機， 移量，使用所述中間表’通過所述中間交換機的貝二， 對所述資料流程量進行路由。 個輪出 較佳地，所述至少一個源交換機對至少一個分龟 6/49 ^ 201246845 'ΐ行其處二將來二… 路由到所、f7個處理的分組或處理的部分分組 進一步處^父換機，其獨立於所述至少—個分組報頭的 所述==所述處理的分組或處理的部分分組路由到 厅1..罔路的所述至少—個輸出。 目的^佳地’所述處理的分組或處理的部分分組包括最終 ^圭地’所述處理的分組或處理的部分分么且包括至少 们在所述網路中的顯式路由。 較佳地’根據所述最故 處理的部分分組路由“：’將所述處理的分組或 根據本發明的一個方所述至少-個輸出蜂。 路包括： 叔供一種單層網路，所述網 至少一個輸入埠； 至少一個輸出螓； 和至Ϊ少二固源交換機’所述源交換機包括至少-個輸入 不至少一個輸出； 至少-個宿交換機，所述宿交換機包括至少一個輸入 矛至>、一個輪出；及 構，連接所4至> 個;衫換機和至少―個宿交換機的架 其中’所杉少1源交換機儲存至少—個源表，所 二J-個源表用於將所述至少—個源交換機的所述至少 ^固輸出映射到所述至少-個宿交換機，所述源表從所述 少—個宿交換#至少-個中間交換機中接收更新的拓 7/49 201246845 撲資訊，及 其中，通過變換模組或通過所述至少〆個源交換機對 進入網路的每個分組報頭進行處理。 較佳地，所述網路進—步包括至少〆倜中間交換機， 其中所述至少一個中間交換機與少〆個源交換株才目 連接’所述至少-個中間交個中間表’戶: 述中間表從所述至少一個宿交換機中接收更新的拓撰f 訊。 較佳地，所述至少一個源表基於所述至少—個中間 表，以及所述至少-個源交換機輸出從所述至少一侧中喊 交換機中接收的所述中間表。 較佳地’所述至少一個宿交換機對炱少一個源表進打 更新。 少一至^個無效的連接引發至少—個源表的多 到所二字所返處理的分組或或處理的部分分银絡兩 到所述網路的所述至少一個輸出埠 目的Γ地’所述處理的分組或處理的部分分組包拉銬 -個錢理 較佳地，根據所述最级 處理的部分分組路由丨 、’將所述處理的分.組y 較佳地，所述至少=網料所述至少一個輪出r 進行處理，來產生至原父換機對至少-個分银雜韻 表，將所述至少處理的分組，其中使用戶斤述游 hΜ由到所述架構的所述至 8/49 201246845 少一個輸出埠，其獨立於所述至少一個分組報頭的進一步 處理。 較佳地，所述至少一個源交換機對至少一個分組報頭 進行處理，來產生至少一個處理的分組，其中使用所述至 少一個中間表，將所述至少一個處理的分組路由到所述網 路的所述至少一個輸出埠，其獨立於所述至少一個分組報 頭的進一步處理。 根據本發明的一個方面，提供一種單層網路，所述網 路包括： 至少一個輸入埠； 至少一個輸出埠； 至少一個源交換機，所述源交換機包括至少一個輸入 和至少一個輸出； 至少一個宿交換機，所述宿交換機包括至少一個輸入 和至少一個輸出；及 連接所述至少一個源交換機和至少一個宿交換機的架 構； 其中所述至少一個源交換機對至少一個分組報頭進行 處理，來產生至少一個處理的分組或處理的部分分組，將 所述至少一個處理的分組或處理的部分分組路由到所述宿 交換機，其獨立於所述至少一個分組報頭的進一步處理。 較佳地，將所述處理的分組或處理的部分分組路由到 所述網路的所述至少一個輸出埠。 較佳地，所述處理的分組或處理的部分分組包括最終 目的地。 較佳地，所述處理的分組或處理的部分分組包括至少 9/49 201246845 一個在所述架構中的顯式路由。 較佳地，根據所述最終目的地，將所述處理的八、 處理的部分分_㈣所述架_所述至少—個= 且或 根據本發明的-個方面，提供—種在單層網路。八 組或部分分組進行路由的方法，其中，所述網路包括鈐刀 埠、輸出蜂’以及至少—個源交換機和至少—個宿交= 的架構’所述至少—個源交換機包括至少—個虛擬二出， 列，所述至少一個宿交換機包括至少一個調度機 : 方法包括： Μ

將仔列狀態資訊從至少/個虛擬輸出佇列發送到、 —個調度機制； ,J 響應於所述佇列狀態資訊的接收，將至少—個信用值 從所述至少一個調度機制發送到所述虛擬輸出佇列； 對在所述源交換機的至少兩個分組或至少兩個八 組進行排序； 刀/刀 回應於所述信用值的接收，使用至少一個負裁分配、、寅 算法，通過多個輸出，將排序的分組或部分分組的至少二 個資料流程量從所述至少一個源交換機發送到所述至少一 個宿交換機，其中所述資料流程量包含多個分組；及

對在所述宿交換機的所述分組或部分分組進行重新 序0 F 較佳地，所述網路進〆步包括至少一個中間交換機： 、其中將所述佇列狀態資訊從所述至少一個源交換機， 通過所述至少—個中間交換機，發送到所述至少—個宿六 換機； 其中將所述至少一個信用值從所述至少一個宿交換 1〇/49 201246845 機，通過所述至少一個中間交換機，發送到所述至少一個 源交換機； 將排序的分組的所述至少一個資料流程量從所述至少 一個源交換機，通過至少一個中間交換機，發送到所述至 少一個宿交換機；及 進一步包括：使用至少一個負載分配演算法，通過所 述中間交換機的多個輸出，將至少兩個排序的分組或部分 分組發送到所述至少一個宿交換機。 較佳地，所述方法進一步包括： 將至少一個源表儲存在至少一個宿交換機中，所述至 少一個源表用於將所述至少一個宿交換機的所述至少一個 輸出映射到所述網路的所述至少一個輸出埠；及 使用所述至少一個源表，通過所述至少一個宿交換機 的多個輸出對所述資料流程量進行路由。 較佳地，所述方法進一步包括： 將至少一個源表從所述至少一個源交換機，通過所述 至少一個中間交換機輸出，發送到所述至少一個中間交換 機； 根據所述至少一個中間交換機輸出，將至少一個中間 表儲存在所述至少一個中間交換機中，所述至少一個中間 交換機輸出接收所述源表；及 使用所述至少一個中間表，通過所述至少一個中間交 換機的多個輸出對所述資料流程量進行路由。 較佳地，所述方法進一步包括： 通過至少一個源交換機輸出，將至少一個中間表發送 到所述至少一個源交換機； 11/49 201246845 =所述至少—個中間表和所錢少—個源交換機輸 表儲存在所述至少1源交換機中，所 述至少一個源交換機輪出接收的所述中間表；及 巧述源表’通過所述源交換機的多個輸出對所述 貝枓流程量進行路由。 κ 較佳地，所述方法進一步包括： 新。回應於至少—個無效的連接，對^-個源表進行更 較佳地，所述方法進一步包括： 對至少一個分組報頭進行處理， 的分組或處理的部分分組；& 產生至個處理 所述少:::理的分組或處理的部分分組路由到 處^_其獨立於所述至少i分組報頭的進-步 較佳地，將所述處理的分 所述網路的所述至少—個輪出埠。刀分組路由到 目的ί佳地，所述處理的分組或處理的部分分組包括最終 -:二或處理的部分分組包括至少 處理目的地，將所述處理的分組或 根據本發二_=網路的所述至少一個輪出淳。 組或部分分电丄：提供一種在單層網路中對分 個輪入埠、$ ΐ 的方法，其中所述網路包括至少- 少一個：一個輸出埠，以及至少-個源交換機和至 個信父換機㈣構，所述方法包括： 12/49

2U124084D 通過變換模組式、s、 個分組或處理的過所述至少一個源交換機，對每一 個處理的分电 77刀組進行處理，所述處理產生至少一 將至少ί或處理的部分分組； 述至少一個源:源^儲存在所述至少一個源交換機中，所 —個輪出映射$ u 將所述至少〜個宿交換機的所述至少 將至少一二路，述至少一個輸出埠，及 |所述網路的所=料流程量從所述至少/個源交換機發送 將至少一 個：=路，述至少一個輸出埠，及 到所述網路的所：料,呈量從所述至少〆個源交換機發 所述資料流裎量：至：―個輸出，其中使用所述源表， 或多個部分分組，仃小由，所述資料流糕量包含多個分 報頭。 )個分級或邹分分組包含至少一 機 車又佳地，所述網路 所述方法進一步包括· 步包括至少一個中間交換 通過至少—個中六& 發送到所述至少—個中广六、機輪出，將所述至少一個； 根據所述至少一二:機;及 出，對所述至少—個中間2、°所逑至少/個中間交換； 交換機輸出接收所述源表:進仃儲存，所述至少一個 較佳地，所述方法進—步 通過至少-個源交換^ , 务送到所述至少一個源交換璣出，將所述至少一個中 根據所述至少—個中間表·^ 出，對至少一個源表進行儲疒7所述至少一個源交換 出接收中間表。 子’所述至少一個源交撗 較佳地，所述方法進—步勹 行更新。 y匕括詞·所述至少一個溻 13/49 201246845 好，地’所述方法進—步包括對至少—個源表進行更 :*至4 —個無效的連接引發所述更新。 佳^所述方法進1包括將至少 一個處理的分組 ^的部分分組路由到所述網路的所述至少-個輸出 較佳地 目的地。 較佳地 ，所述處理的分組或處理的部分分組包括最終 =㈣’所述處理的分組或處理的 一個在所述網路中的顯式路由。 ^括至少 較佳地’根據所述最終目的地，將 處理的部分分組路由到所述網路的所述至少^刀組或 較佳地，所述方法進一步包括： 輮出埠。 在所述至少一個源交換機，對至少一個 =進，理'來產生至少-個處理的分.:¾ 方、所述至少—個分'址報頭的進-步處理。 其獨立 較佳地，所述方法進一步包括： 在所述至少一個源交換機，對至少一個 處理’來產生至少_個處理的分組或處理的部^^進行 使用所述中間表’將所述至少—個處理及 的。P分分奴路由到所述網路的所述至少_、、=或處王里 立於所述至少—個分組報頭的進—步處理。 ’其竭 較佳地，所述方法進一步包括： 在所述至少一個源交換機，對至少一個分叙報_ ^頭造行 14/49 201246845 處理，來產生至少 使用所述_==或處理的部分⑻及 於所述至少的所述至少-個輸出淳，其獨： 柄4/ 分級報頭的進一步處理。 根據本發明的—個方面，提供 、.且進行路由的方法，复中所述 種在早層網路中對分 至少-個輸出埠，以及㈠、一扪、、5括至少-個輪入埠、 換機的架構，所述方法包二：源、父換機和至少-個宿交 通過變換模組或通過所述至少彳m κ =組-切分分組進行處理所機’對每-的7刀組或處理的部分分組· 產生至>—個處理 到所少-個― 頭的進-步處理。 獨立於所述至少—個分組報 所述===組或處理—到 目的=佳地，所述處理的分組或處理的部分分組包括最終 触地’所述處理的分組或處 —個在所述網路中_式路由。 丨^組包括至少 較佳地，根據所述最終目的地 =:r_所述-所;^::或 及本發明進行詳細的描述，本發明 元;•而易見的，其中相同的附明標纪表示相同的 15/49 201246845 法。網路的_設備和方 求。此外，減少了資料吾/，處理的時間和記憶體的要 效率。 乂 了貝料吾失，從而在故障條件下提高傳輸 示例的原理的設備和方法的 在不離開本發日㈣制，彳j本發明的-岭。應當理解， 例做出架構上、功能上和裎式上的改變。吏用、他心 =域的技術人員知悉，本發明可 現為方法、資料處理系統或電腦程式產品。== =取全硬體、全固件/軟體、軟體口 任何其他適合的方式的實_形式。 5 ^ 此外，這些方面可以採取這樣的 個或多個電腦可讀儲存媒介= 知程式產πσ，在儲存齡裡或上實施電腦可讀 = 指令。可以使躲何適合的電腦可讀儲存媒介，包括 EEPROM、快閃記憶體、SRAM、抓鳩、咖職^ 放裝置、磁存放裝置和/或任何以上的結合。此外 子 電磁波的形式在源和目的地之間傳輸代表本發明所= 資料或事件的各種錢，該電磁波在信號傳導媒介 線、光纖，和/或無線傳輸媒介如空氣和/或空間中屬 圖I是網路100的示例的示意圖、網路1〇〇 1 ° -層源交換機m、⑴和112、—層中間交換機12〇、= 和122，以及一層宿交換機13〇、131和132。網路 有9個輸入埠1-9和9個輸出埠丨!_19。網路1〇〇通（二 組或部分分組的形式，將資料從輸入蜂傳輪到輸^以分 16/49 201246845 常使用網路⑽來將資料從與輸人4树接 傳輸到與輸出埠相連接的另一個硬碟驅動哭。、動益 ^的網路剛含有“埠和輸出‘從而支持 们方向的資料流程量。然而，最好的拓撲允許^在 從名義上的“輸出埠”傳輸到名義上的“輸、。"同樣 最好允許網路中的每一條鏈路同樣在任何因-S’ 向上傳蝻資料。在這樣最好的拓撲中，兩… ::源的額外的鍵路。因此，同一路徑可以用:=回 也可以用於傳輸控制資訊。 抑貝枓’ 例如，如果宿丨30想發送控制資訊返回給 1U的鏈路。如果相應的源和宿在它們之二 有各自的_通道，這是有可能的。魏二 是簡單的和局部的（k)eal) ，道逍吊 Γ路元件的-部分。例如，請 同的網路服務器的一部分。 Μ疋相 因此，正如在下面的描述所*，允許資料在系 =(backwards) ”流動來支援控制資訊和 的， 方便的。其他允許資料在一個方向上流 :^傳輻疋 方向上的高速資料移動的配置是可以設想的且 明的範圍之内。同樣，“帶外”的提供或 的: =控刪路徑是可以設想的且包含於本發: 内。為了間化網路100的實施例的描述，將僅 到輸出埠的、含有在相同鏈路中以任 :二 制資訊的資料傳輪進行描述。 Μ *動的控 在先前的描述中，每一個交換機含有幾個輸入端 出端’該輸人端和—輯過鏈路連接至其他交換機和^ 17/49 201246845 =路，輸人/輸出皡。為了短暫的利益，將通過其端點 丄進行描述，例如，將在源交換機ln的輸出收到由鏈 =機122的輸入端127B之間的鏈路描述為:間 127B)。該鏈路也可以描述為鏈路（127Β，ιΐ6 用-個或另一個描述沒有區別。將以類似的Z =使 蜂和交換機之間的鏈路進行描述，例如，^路 出13_網路輸出蜂18之間輪 可以通過已知的標準，如通過乙太網的Tcp = 的（P_咖y)方法或機制，來執行每—條鍵=通過專有 源交換機U0分別通過輸入端113α、Π3β和 輸入埠卜2、3相連接。在網路1〇〇的輸入蜂卜3 = =輸入端⑴Α_服之間的鏈路可以是通過已㈣g 如基於乙太網的TCP/IP或專有的標準的。網路的輪入= 輸出埠）的-個實施例可以使用變換模組來將資: 知的標準）。變換模組可以被執行====為已 者，-個或多個變換模組可以被配置為“比^或 其他適合執行的架構。這個架構允許同—源交^== :=定相連接’而每-網路通訊協定可需要不同 的一些實施例中’網路可以包括在網路的起 輸入端上的源交換機、替換在網路的n ===在一些實施例中，單個== 僅可以充4父換機，也可以充當宿交換機。 18/49 201246845 在源交換機的另一個實施例中，其可以包含作為輸入 端 113A-11 ip aa a。、 3C的一部分的一個或多個標準協議。在這樣的 配置中’網路100的輸入槔成為至少一個源、交換機11CM12 勺輸而。然而’在另一個實施例中，網路的幾個輸入槔 可以通過共用的媒介，與源交換機的單個輸入端相連接。 所述故樣的實施例和這些實施例的組合都是可以設想的且 包含於本發明的範圍之内。 加下面的描述通過假設變換模組架構而標準化。在這個 張卡連接於網路的每一個輸入端或輸入端。源 又換k 111和〗]2類似地分別與輸入埠4_6和7—9相連接。 源父換機110通過鏈路（U4x，123A)與中間交換機 120相連接。源父換機11〇以類似的方式，分別通過鏈路 (114y，125A)和鏈路（1 i4z，127A)與中間交換機121 和122相連接。類似地，源交換機ιη和112還與中間交 換機120-122相連接，因此，網路1〇〇中的每一個源交換機 都迺過至少一條鏈路與網路1〇〇中的每一個中間交換機相 連接。 雖然所述的實施例示出了在每一個源交換機n〇_U2 和中間父換機】20-122之間的一條或僅一條鏈路，但其他配 置也是可能的。這些配置包括在幾對源交換機u〇-U2和中 間交換機】20-122之間的多個連接，和/或在幾對源交換機 110-112和中間交換機^0^22之間沒有連接。所有這些可 能的變化都是可以設想的且包含於本發明的範圍之内了網 路100的實施例反應設備的一個可能的配置。 中間交換機120通過鏈路（124y，133A)與宿交換機 130相連接。中間交換機120以類似的方式，分別通過鍵路 19/49 201246845 (124y’ 135A)和鏈路（124z，137A)與宿交換機⑶和 132相連接。類似地，中間交換機12i和122還與宿交換機 130-132/目連接，因此，每一個中間交換機都通過至少一'條 鏈路與每一個宿交換機相連接。 隹Λ、：所述的貫施例示出了在每一個中間交換機 120-122和宿交換機13〇·】32之間的一條或僅一條鏈路，'但 其他配置也是可能的。這些配置包括在幾對中間交換機 120 122和佰父換機13〇-〗32之間的多個連接，和/或在幾對 =間父換120-122和宿交換機130-132之間沒有連接。所有 這些可能的變化都是可以設想的且包含於本發明的範圍之 内，，路100的實施例反應設備的一個可能的配置。 佰父換機130分別通過輸出端134χ ' U4y和134ζ與 ^皐丨1 12、丨3相連接。在網路1 〇〇的輸出琿1卜13和 侣=換機的輪出端134χ ·134ζ之間的鏈路可以是通過已知 的標準如基^太網的TCP/IP或專有的標準的。網路的輪 入，的—個實施例可以使用變換模組來將資料從專有鏈路 協疋轉換為已知的標準。這個架構允許同一宿交換機與不 同的網路通訊協定相連接，而每__網料賴定可需要不 同=變換模組介面。在宿交換機的另一個實施中，其可以 ，:為輸出端134χ _134ζ的一部分的一個或多個標準協 ^、自減；對轉換模組的需求。在這樣的配置中，網路的 ，，成為至少—個宿交換機13CM32的輸出端。然而，在 一 f實〜例中，網路的幾個輸出料以通過共用的媒介， 彳^換機的單個輸出端相連接。所述這樣的實施例和這 >貫施例的組合都是可以設想的聽含於本發明的範圍之 20/49 201246845 :連1交換機131和132類似地分別與輸出埠Η·16和叫9 直# 取好配置為本領域所知悉的CC)LS網路。作 其他包h全連接的蚊賴機的 ― 可以設想的且包含於本發明的範圍之内。置疋 雖然網路100的配置僅含有單 交換機，且包含二二 此相同機110-112和宿交換機购32可以彼 交_=換=二：述鏈路是相同的，那麼源 源交換機= 是同的。同樣，所述交換機， 可以是相中間交換機12(M22和宿交換機130-132 明的範圍^^母―個這些變化可以設想的且包含於本發 在網路100的交換機11(M12的每層巾 間父換機12G.122和三個宿交換機丨3Q• 二 以包括在層中，從單個交換機到二= 網路_的實施例代表—種可能的配置。每個Μ 有人任何可能的組合中的其他層不二換 =的所有這些配置是可以設想的且包含於本ς=範= =所示的源交換機11()·112、中間交換機12⑽和 ==32為不同的設備’以任何組合形式來組合源 πο-ml 120-122 σ伯又換機13〇_132的功能的其他設備配置也是可 有可能的配置都包含於本發明的範圍之内，包括 使用早層设備來執行網路100。 21/49 201246845 圖2是源交換機11〇的一個實 機m含有三個輸入端113a'U3=不思圖。源父換 113純3C可以與記憶體14〇相 ？:3C。輸入端 δ己憶體140相連接。記憶體14〇 ” 出仔列⑷Α、咖、㈣,^用_亍Ν個虛擬輸 141Α-141Ν Λ θ λα j, 母個虛擬輸出仲列 ⑷A M1N Ϊ 存數據。從虛擬輸出件列 141Α_141Ν至目的地的資料傳輸’需要將資料路由到網路 100的特定輸出埠。 、賜由到肩路 使用單個記憶體140來執行所有的虛 丁列Μ1Α-剛，但是其他的執行，例如，每個虛 擬輸出仔列141Α·14】Ν的單獨的記憶體也是可能的，且包 含於本發明的範圍之内。單獨的記憶體可以用於執行益阻 塞的交又交換機，但是其他配置，包括阻塞的配置，是可 以設想的且包含於本發明的範圍之内。 雖然源交換機Π0的實施例示出了三個輸入端和三個 輸出知但是其他任何組合的更多或更少的輸入端和/或更 多或更少的輪出端的配置是可以設想的。同樣，源交換機 可以有不匹配的輸入端和輸出端，例如，2個輸入端和$個 =端，這也是可以設想的。每一個上述的任何組合的可 月b疋可以設想的且包含於本發明的範圍之内。 •圖3是宿交換機]30的一個實施例的示意圖。宿交換 機含有二個輸入端丨33八、133B和I33C。輸入端丨33A-133C 可以與控制模組150相連接。宿交換機Go含有三個輸出 k 134x、I34y和〗34z。輸出端i34x-134z可以與控制模組 22/49 201246845 151A Ί51Β··. 15〇相連接。控制模組150可以用於執行機制 最好每-個調度機制⑸Α·15】Μ可以控制宿交 130的輸出端134 134中的一個 、歲 ιςΐΛ 1C1 Τ 個。或者，每個調度機制 〗51M可以控制宿交換機13〇的輸出端mx-mz中 的-^或全部。在另—種選擇中’多個調度機制⑸⑸Μ 可以被分配給宿交換機130的每—個輸出端】34χ·】34ζ。特 別地’在源交換機中的虛擬輸出佇列的數量Ν可以等於或

可以不等於在宿交換機中的調度機制的數量Μ。每個這L 配置和任何其_合_置較可以設㈣且包含: 明的範圍之内。 ％ 每個調度機制151Α-151Μ可以從屬於—個或多個交換 機的一個或多個虛擬輸出佇列中接收仔列狀態資訊。可以 當已對虛擬輸出佇列進行分配或初始化時，發送佇列狀蜞 資讯。也可以當虛擬輸出佇列的狀態發生變化時，發送佇 列狀態資訊。佇列狀態資訊可以包含狀態，例如佇^滿了 符列幾乎滿、仔列在中點等。㈣狀態資訊可以包括命令， 例如加速傳輸、大大加速傳輸、減速等。 調度機制15[Α·】5〗Μ可以用於生成制值來回應符列 狀態貢说。㈣值允許通過網路⑽，將㈣從源交換機路 由到宿交換機。分配可輯取㈣鏈路或㈣鏈路的頻办 的-部糾形式。先前的料，至少f要鏈路，該鍵路^ 帶控制貢訊例如從虛擬輸出佇列到調度機制的件列狀蘇: 訊。同樣’鏈路應該攜帶從調度機制到虛擬輸出件列的: 用值。在網路1GG中的資料連結最好㈣在各個 : 帶資料和控制資訊。 lire3 23/49 201246845 雖然描述示出了使用單個控制模組i5〇 调度機制15U-151M，但是其他的配置，例如 機制151A-I5丨Μ的單獨的模組，也是 母個凋： 7的範圍之内。單個控制模組心用於 ΠΓΓ或宿交換機〗30的輸_。:二 =括阻塞的配置和任何其他適合的配置 相 的且包含於本發明的範圍之内。 °〜 雖然宿交換機130的實施例示出 一 輸出端，但是其他任何組合的更多二=入端和三個 多或更少的輸出端的配置是可以設相的。^入端和/敍 可以有不匹配的輸入端和輸出端，例：，：二交換： ’這也是可以設想的。每-個上述的 月匕疋可以設想的且包含於本發明的範圍之心7…Η 料通= = = = _據頻寬的分配來傳輸資料。資 交換：白山丄資料分組）的形式存在於源 ,換钱的輸入螭’例如，源交換機u〇的 (或部分資料分組）可以含有報頭，該 貝〆刀、、· 址。可以將目地位址映射到網路輸痒卞含目的地位 的輸出槔n。 输出皐’例如’網路100 可以通過源交換機的報頭處來 交換機最好對虛擬輸_‘=料的傳輸。源 分組（或部分資料分組）健存於將㈣ 乎無限數量的虛擬輸出___目括可=幾 最好Γ目的地和/或不同流量類別到同—目的地。 固虛擬輸出仵列（或至少每個單傳的（unicast)虛 24/49 201246845 出蜂(或邏輯輸出埠，其可以是網 部分資料分組）可以储^ °另一種選擇是，資料分組（或 被分配。 了財子於現有的仔列中，該件列先前已 在本發明的一些實施例中，去八 二好時’虛擬輸出件列將仵‘態;;== 中二度機制’例，機13。的調度機== 適二的變化°調度機制將以頻寬的 在網路的輸出蜂上_任何ί:= 二==，。最好根據在所有二二 用值進行分配，其中，^晝（W)來對信 的地，也狀，峨==：=些東6發送到目 狀態。調度^：/1不能處於0FF的 客戶、雍田笪、π U層夂（女全加密鏈路（tunnels)、 基於優_ (嚴格:ί=:=吻 個中=信Ξι:分列可以通過-個或多 =:虛 通過網路發送資料分組（次 、 :的交換機被配置來對資料流程量路::且二== 在網路4GGM對幾個資料 自圖4a不出了 中假設已對頻寬信用值進行二二:仃路由的實施例。圖 量進行路由。麸π ,刀配來允许同時地對資料流程 進㈣自路由的選擇可以在網路40以產生瓶 25/49 201246845 頸或阻塞。特獅’當—次—個地對㈣絲量進行路由 時’可能會縣沿著_條鏈路來對兩個流I進行路由的需 要。這樣的難可能需要對—些或全部目前⑽由進行重 新路由。 為了簡化路由的描述，通過網路的資料流程量（或僅 僅疋流罝）將被指定為一系列片段(segments)，例如，流量 450是片段450A_450D的集合，而圖如所示的為一系列片 段。必須將每一片段進行路由以允許資料流程量的移動。 圖4a示出了在對流量的某一佇列進行路由之後如何發 生阻塞的。應當注意的是，圖4a描述了一種靜態路由的形 式，一般地，其代表了靜態路由的許多形式。圖4a所示的 靜態路由，根據源埠、目的地埠或源埠和目的地埠的組合 來進行選擇。使用宿530作為目標而不直接將分組和/或部 分分組傳輸到網路的某一埠也是可能的。因此，中間交換 機520能’但不是必須的’知道特定的埠11、12或13。更 確切地說，知道如何到達宿交換機是足夠的。當流量到達 宿交換機時，宿交換機可以使用特定的輸出資訊來選擇宿 交換機的特定的輸出埠。這種方法較好地減少了在網路中 的其他設備的路由表中的信息量。 首先，流量450可以連接輸入埠1至輸出埠U。流量 450 包含片段 450A、450B、450C 和 450D。片段 450A 可 以沿著鏈路（1 ’ 413A)路由到源交換410。資料可以緩存 在源交換機410裡的虛擬輪出佇列。片段450B可以通過鏈 路（414χ，423A)路由到中間交換機420。片段450C可以 通過鏈路（424χ，433Α)路由到宿交換機430。最後，片 26/49 201246845 段450D可以通過鏈路（434x，1〗）路由到網路400的輸出 埠11。 接著，可以增加流量453，來連接輸入埠9至輸出埠 19。流量453包含片段453A、453B、453C和453D。片段 453A可以沿著鏈路（9，417A)路由到源交換機412。可 以將資料緩存在源交換機412裡的虛擬輸出仔列。片段 453B可以通過鏈路（418z，427C)路由到中間交換機422。 片段453C可以通過鏈路（428z ’ 437C)路由到宿交換機 432。最後，片段453D可以通過鏈路（ 438z，19)路由到 網路400的輸出埠丨9。 接著，可以增加流量452，來連接輸入埠§至輸出埠 12 ° 流 i 452 包含片段 452A、.452B、452C 和 452D。片段 452A可以沿著鏈路（8，417B)路由到源交換機412。可以 將貝料緩存在源交換機412裡的虛擬輸出佇列。片段452B 可以通過鏈路（4i8y ’ 425C)路由到中間交換機421。片 段452C可以通過鏈路（426χ，433β )路由到宿交換機43〇。 最後，片段452D可以通過鏈路（434y，12)路由到網路 4〇〇的輸出埠12。

最後，可以增加流量451，來連接輸入埠7至輸出埠 13。然而’流量451僅僅包含片段451A和451B。片段451A 沿著鍵路（7，417A)路由到源交換機412。可以將資料緩 存在源交換機412裡的虛擬輸出佇列。片段452B可以通過 ，路（418x，423C)路由到中間交換機42〇。但沒有對更 夕的片段進行路由，因為流量451所需的目的地是網路4⑻ 的輸出皡13。這個路徑需要使用已被流量450佔用的鏈路 27/49 201246845 (424x，433A)。這就需要無阻塞流量的一些重新路由， 來允許對流量451進行路由。 圖4b示出了網路400的替代的路由安排，其允許四個 流罝450-453 ’在不互相阻塞的情況下’可以到達它們的目 的地。應當注意的是，僅僅對流量453的路由進行修改， 以允許流量451路由到網路4〇〇的輸出端丨3咖圖4a所示， 流量450仍然是通過鏈路0 413A)、（414x，423A)、 (424x，433A)和（434x，11)在輸入端丨和輸出端u之 間進行路由。類似地’流量452仍然是沿著鏈路（8，417B)、 (418y，425C)、（426x，433B)和（434y，12)進行路 由。 然而’圖4b的流量453的路由與圖4a中的不同。片 段453沿著鍵路（9，417C)路由到源交換機412。正如前 面可以將資料緩存在源交換機412裡的虛擬輸出仔列。片 段453B可以通過鍵路（418x，423C)路由到中間交換機 420。片丰又453C可以通過鍵路（424z ’ 437A )路由到宿交 換機432。最後’片段453D可以通過鏈路（438z，19)路 由到網路400的輸出i阜19。 流量453的路由的改變允許流量451通過不被阻塞的 路徑到達網路400的輸出端13。流量451包含片段 451A-451D。片段451A可以沿著鏈路（7，417A)路由到 源交換機412。可以將資料缓存在源交換機412裡的虛擬輸 出佇列。片段451B可以通過鏈路（4i8z，427C)路由到中 間交換機422。片段451C可以通過鏈路（428x，433C)路 由到宿交換機430。最後，片段45ID可以通過鏈路（434z， 12)路由到所需的網路400的輸出埠13。 28/49 201246845 應當注意的是’圖4a和圖4b的路由一旦建立，其本 質^是靜態的。雖然重新路由允許所有流量同時地運行， 但是重新路由過程是複雜的，且需要整個網路4⑻的合作。 可能會發生這樣的情況，為了容納單個新的流量，需要改 變網路4GG中的每-個流量的每—個路由。重新路由可能 導致目W的流量的中斷需要大量資源。創建以合作的方 式進行運行的路由將是可取的。此外，在局部的基礎上作 出路由決定而不是需要透過整個網路4〇〇作出決定，這也 將是可取的。 圖,4c示出了動悲路由的實施例，其比先前所描述的靜 態路由方法更有優勢。正如前面流量45〇將在輸入端】和 輸出端1〗之間進行路由，流量451將在輸入端7和輸出端 13之間進行路由，流量452將在輸入端8和輪出端12之間 進行路由，從及流量453將在輸入端9和輪出端丨9之間進 行路由。 正如先前的圖所描述，流量，例如流量45〇可以包含 片段450A、450B、450C和450D。圖4c示出了每個= 可以進一步包含子片段，例如，片段4 5 〇 B可以包含子片段 450B卜450B2和450B3。其他片段，例如片段45〇a 以不包含子片段。 流量450可以連接輸入埠丨至輸出埠u。流量45〇包 含片段450A、450B、450C和450D。片段45〇八可以沿著 鏈路（1，413A)路由到源交換機410。可以將資料緩二在 源交換機410裡的虛擬輸出佇列。片段45〇B可以包含=片 段450B卜450B2和450B3。每個子片段可以用於=通過 流量450移動的部分資料。 29/49 201246845 έ可以將資料以一個或多個分組（或一個或多個部分分 1 ，分配在子片段中。可以將單個分組分配在幾個子片 ^中僅僅使用可用的子片段的一個子片段也是可能的。 局部性地通過源交換機410，來決定資料分組（或部分 )在片段450B的子片段的分配。可以根據至少一個分 酉己演曾、本水 、π古來作出分配決定。任何數量的子片斷都可用於形 成一個片斷。 子片段450Β1可以通過鏈路（4ΐ4χ，423Α)路由到中 間又換機42〇。片段450Β2可以通過鏈路（4i4y，425Α) 路由到中間交換機42卜片段450B3可以通過鏈路（414z， 427A)路由到中間交換機422。分配結果允許流量450使 用網路4〇〇中的每一個中間交換機。 片段450C可以包含子片段450C1、450C2和450C3。 子片k 450C1可以通過鏈路（424x，433A)路由到宿交換 機430。片段450C2可以通過鏈路（426x，433B)路由到 佰父換機430。片段450C3可以通過鏈路（428x，433C) 路由到宿交換機430。片段450D可以通過鏈路（434x，丨[) 路由到網路400的輸出埠11。 接著，可以增加流量453，來連接輸入埠9至輸出埠 19。流量453包含片段453A-453D。片段453A可以沿著鏈 路（9 ’ 417C)路由到源交換機412。可以將資料緩存在源 父換機412裡的虛擬輸出仔列。片段453B可以包含子片段 453B1、453B2和453B3。每個子片段可以用於傳輸通過流 1 453移動的部分資料。正如流量450，可以將資料以一個 或多個分組（或多個部分分組），分配在子片段中。可以 30/49 201246845 局部性地通過源交換機4】2，來決定資料分組在片段453B 的子片段的分配。 子片段453B1可以通過鏈路（418x，423C)路由到中 間交換機420。片段453B2可以通過鏈路（418y，425C) 路由到中間交換機42〗。片段453B3可以通過鏈路（418z， 427C )路由到中間交換機422。 片段453C可以包含子片段453(：卜453C2和453C3。 子片·^又453C1可以通過鍵路（424z ’ 437A)路由到宿交換 機432。片段453C2可以通過鏈路（426z，437B )路由到 伯父換機432。片段453C3可以通過鏈路（428z，437C) 路由到宿交換機432。片段453D可以通過鏈路（438z，19) 路由到所需的網路400的輸出埠19。 接著’可以增加流量452 ’來連接輸入埠8至輸出埠 12 °流量452包含片段452A-452D。片段452A可以沿著鏈 路（8 ’ 417B)路由到源交換機412。片段452B可以包含 子片段452B1、452B2和452B3。可以局部性地通過源交換 機412 ’來決定資料分組在片段452b的子片段的分配。 子片段452B1可以通過鏈路（418x，423C)路由到中 間交換機420。片段452B2可以通過鏈路（418y，425C) 路由到中間交換機421。片段452B3可以通過鏈路（418z， 427C)路由到中間交換機422。片段452B的每一個子片段 與片段453B的每一個子片段可以共用鏈路，例如，子片段 453B3和子片段452B3共用鏈路（418z，427C)。因此， 網路400中的鏈路可以比一次路由一個流量的鏈路要路由 更多的流量。可以通過每個流量的資料分組（或部分資料 分組）的時分複用或通過任何適合的方法，來實現支持多 31 /49 201246845 生心f。可以通過由源交換機412執行的分配演算法來控 制^叫-個或多子片段對鏈路的使用。 子片片&段452C可以包含子片段452C1、452C2和452C3。 機I 452C1可以通過鏈路（424x，433A)路由到宿交換 —六〇。片段452C2可以通過鏈路（426x，433B)路由到 二2矣，430。片段452C3可以通過鏈路（428x，433C) 路由至]俏父換機430。片段452D可以通過鏈路（434y，12) 司所需的網路4〇0的輸出埠12。應當注意的是，片段 可以^子片段與45〇C的子片段共用鍵路 。正如上面所述’ 鏈路S中間交換機420、421和42㈣分配演算法來控制 13。ί後’可以增加流量451，來連接輸入埠7至輸出蜂 沪“〜;、而，流量451僅僅包含片段451八-4510。片段451八 以勺=路’ 417Α)路由到源交換機412。片段451Β可 通子片段451Β^451β2和451Β3。子片段451Β1可以 =、、路（418x ’423C)路由到中間交換機42〇。片段45ιΒ2 段Μ通過鏈路（418y，425C)路由到中間交換機 421。片 二。1拍可以通過鍵路（418Z，427C)路由到中間交換機 子片段451C可以包含子片段451C卜451C2和451C3。 機1 451C1可以通過鏈路（424X，433A)路由到宿交換 六〇。片段451C2可以通過鏈路（426χ，433B)路由到 路η430。片段45ic3可以通過鍵路（428χ，433c) J佰父換機430。片段451D可以通過鏈路（434z，13) ㈢所需的網路400的輸出埠13。 、—使用分配演算法來分配資料到多條鏈路和在這些鏈路 複用:貝料’其具有幾個優點。第―，路由是無阻塞的。 32/49 201246845 不需要對目前的路由進行重新路由便可以增加每一個可能 的t由。第Λ ’路由變為局部的決定，大大簡化了網路4〇〇 勺才工制第_，匕可以更谷易地繞過無效的鏈路而進行路 由，該無效的鏈路是擁擠的或被損壞的。 一雖然圖4e示出了每個片段可以進—步包含通過每一個 又換機的每-個可能的輸出進行分配的子片段，但是其他 ，置也是可能的且包含於本發明的範圍之内。例如，二些 父換機允許少於最大輸出量的輸出供片段使用。-些流量 量有更高的優先順序和比其他流量更大的交 同樣’―些片段不被分配，例如，流量的片段· 酉己。片段的—個分配例子可以將該片段分成 來到^ 1和德2。子片段45〇A1使用鏈路（卜413A) 來到!，10 ?片段45〇A2使用鏈路(8，417B) 機制。"、又、機412。這樣的分配假設網路400之外的附加 確靜f路由而言’如圖4。所示_^ 此可I佯-八路㈣為所有分組提供單-的路徑。因 子：ΓΧ且到達輸出槔的順序。當將分組分配到多個 于片次有辦法保證分組 路可以比其他舰棟*貝斤到達’如-些鏈 分分組)進行此，動態路由需要對分組(或部 科分組）進行重新排序。 177 ^ i:3c 圖5a不出了另一個實施例網路 s由表的分配、下文中的表。網請的拓撲:3 = 網路100的杠措如π )物误興圖1所不的 撲相同。這個實關通過分配路由表到系統 33/49 201246845 的交換機，來提高路Φ效率。路由表的—個實施例可以包 括交換機的輸出到容易到達的宿設備的映射，通過網路動 的宿設備號碼對其進行識別。 映射最好是完整的’也就是，每一個表都映射所有容 易到達的宿設備。“ ’短表僅包含—些容易到達的宿設 備是可以設想的且包含於本發明的範圍之内。 中間交換機520創建中間表52〇Α、下文中的表52〇Α。 表520Α將輸出524χ映射到宿交換機53〇。輸出524y被映 射到宿交換機531、輪出524z被映射到宿交換機。中 間交換機521和522以類似的方式創建表521A和522八。 表520A、521A、522A與源交換機510、5n、5丨2共用。 源交換機創建表源510A，即下文的表5i〇A。表 510A將輸出514x映射到宿交換機53〇、531和532，即映 射到網路的每一個宿交換機。將輸出端5丨4y映射到宿交換 機530、531和532 ’以及將輸出514z映射到宿交換機530、 531和532。源交換機511和512以類似的方式創建表5nA 和 512A。 一旦將表儲存在交換機中，對各個流量的分組（或部 分分組）進行路由將更加方便。如果一個表將在圖4b所示 的靜態流量映射到網路500，流量450和452的路由是簡單 的。與流量450的路由衝突的流量451的路由，可以容易 地連同流量453和452的路由來進行重新路由，以阻止阻 塞。應當注意的是’靜態路由問題的綜合解決方案可能需 要知道網路400中的每一個表。進一步應當注意的是，在 圖4c中所描述的動態路由使用表5]〇A-512A和520A-522A 更有效。 34/49 201246845 是二：====，但是最好 行更新。-個這樣的更新率為每他= 的且包含於本發明的範圍之内。更新 ； =了，不能到達目的地的路由’即當某::二 可以通過這此…路根據本發明也 括多條鏈;;;==處理_^^ 底盤故障、交換機故障等。 平 使用明的另一個實施例中’分組處理更有效和可以 使用表510AOUA和520A-522A。圖6a示出了含有資料部 刀601和報碩6〇2白勺資料分組6〇〇的通用配 =分組u料純）的目㈣紐1據報頭 ay_) ’對母種類型的分組，例如，丁CP/IP分組進行處 理’純取目的地位址，以使得分組_ (或部分分組）能 夠進行路由。分_路由可錄據預先安排的靜態路由或 通過動態路由來發生；不管是哪—種情況，目的地最好是 已知的。通常在每-階段的路由㈣報頭進行處理。例如， 在圖4a中，通過流量45〇路由的分組經由源交換機41〇、 中間交換機420和宿交換機43〇傳輸。在每個交換機中， 對報頭進行處理來提取目的地位址。在交換機獲得目的地 位址之後，就可以接著進行下一階段的路由。 報頭的處理可能需要交換機的處理能力和儲存。在本 發明的這個實施例中，在進入網路4〇〇之前，通過變換模 組對分組報頭進行處理，或在被分組6〇〇穿越的第一交換 機如源交換機4】0中，對分組報頭進行處理。在最初的報 35/49 201246845 ff後，最好不再對_進行處理，因此創建單層網路， ;處:里了頭的處理網路’因此，其獨立於進一步的處 理。報頭處理從報頭602中獲取目的地位址。接著，將目 的地位址映射到與網路· __ 埠。一個示例路由例如产# 4sn目*也即、·罔路的輸出 的目的地。 〜里〇/、有網路400的輸出蜂Π 可以將最終目的地，如扁圖七 心添加到_。可二圖用， 換機中的梅對報頭進行;;於每一個交 部分分組）進行路由。在L而對改進的分組610(或 宿設備中局雜咐施财，可以在 的路由表路由至宿交換機的決疋。如在圖53中所示 作為一個例子，圖4b 組(或者部分分組)如下.首7二里450可以路由它的分 料分組_ (或部分資先，可以通過片段45〇a將資 可以對報頭6〇m ' ”、、且發达到源交換機410，其中 分別地）。並轉換成分組610 (或部分分組， 棒11。接著=1最終目的地603為崎400的輸出 發送到段4_分_(或部分分組） 地603，將二、。中間交換機420可以使用最終目的 將分組_路由到宿交換機·。 玻後’宿交換機430將分細、 分組_ (或部分分％ 610轉換成分組_，並將 因此，為通過網路4。。的整J: 4= 最終目的地11。 ------ 了叛碩處理一次而不需進一步對報頭 36/49 201246845 能夠到達 4e所示的在網路 读p旦 採用流量45G作為—個例子，可以 二網路400的輸出蟑η。首先，可以通過片段“ 立中可:=00 (或部分資料分組）發送到源交換機410。 i分組）。_602進行處理並轉換成分組610(或部分資 可讀时配演算絲選擇應該 耗,】的卞片段。在這個特定的情況下，路由表可以θ 、、，的進一步簡化源交換機4〗0。在這個例子中，路由 表=是必需的’ @為在網路的這個配置中，每—個 間父換機都可以接入到網路的每一個輸出埠。 選擇-個子片段後，可以將分組61〇(或部分分組）路 八到中間交換機。在這個例子中，選擇子片段4湖並將 刀、'且610路由到中間父換機42〇。接著，中間交換機伽可 以使用最終目的地603 ’來通過子片段45Ga將分組6】〇 路由到宿交換機43 0。最後，宿交換機4 3 〇將分組6 ω轉換 成分組600，並將分組600路由到網路4〇〇的最終目的地 Π 〇 圖6c疋用於優化分組報頭處理的另一個實施例。分組 620 (或部分分組）含有資料部分6〇1、報頭6〇2和三個路 由部分604a、604b和604c。路由部分包含分組62〇 (或部 分分組）的顯式路由指示。網路5〇〇的實施例包含三層交 換機，該二層父換機限制路由部分的數量。網路5〇〇的包 37/49 201246845 含任何層數的其他配置是可以設想的。因此，任何數量的 路由部分是可以設想的且包含於本發明的範圍之内。 正如以下這個例子，順著圖牝中的流量450發送分組 600 (或部分分組）。通過片段45〇A將分組6〇〇發送到宿 交換機410，其中對報頭6〇2進行處理以產生分組62〇。然 後，源交換機410從分組62〇中刪除並取出路由部分6〇乜 的值’以產生如圖6d所示的分組630。然後，源交換機41〇 使用輸出端414x，來通過片段45〇B將分組63〇發送到中 間父換機420 ’其中，輸出端4ΐ4χ為從路由部分6〇4c中取 出的值。然k，中間交換機420從分組630中刪除並取出 路由。卩刀604b的值，以產生如圖&所示的分組640。然後， 中間父換機420使用輸出端424X，來通過片段45〇(：將分 組640發送到宿交換機43〇。然後宿交換機43〇從分組64〇 中刪除並取出路由部分6〇4a的值，以產生分組_。然後， 佰父換機430通過片段45〇D將分組6〇〇發送到網路的 輸出埠11。 處理的分組620 (或部分分組）的另一運用是使用圖 4c所不的在網路上覆蓋的動祕由^使用在動態路由 :法中的分組62G (或部分分組）如下進行。正如前面將流 蓋450的刀組_(或部分分組）發送到宿交換機410。宿 交換機410軸頭6〇2進行處理，來產生如圖&所示的報 頭62〇A。在這—點上，通過源交換機41〇作出動態路由決 定。 、 、…':後源父換機410從分組620A中刪除並取出路由部 刀604e的值，以產生如圖㉔所示的分組。然後，源 父換機使用輸出端4叫’來通過子片段450B2將分組 38/49 201246845 630A發送到中間交換機42〗。然後中間交換機420從分組 630A中刪除並取出路由部分6〇4d的值，以產生如圖6e所 示的分組640。然後，中間交換機42】使用輸出端4】4χ, 來通過子片段450C1將分組640發送到宿交換機43〇。然 後，宿交換機430從分組640中刪除並取出路由部分6〇乜

的值，以產生分組600。然後’宿交換機430通過片段450D 將分組600發送到網路400的輸出蜂1】。應當注意的是， 最好是，只在宿交換機410中能為這個絡由作出動態路由 决疋。中間交換機421沒有動態路由選擇，但使用負載分 配冷异法來協調幾個流量之間的鍵路（426χ，433Β )的共 用。 雖然圖4c中所示的網路4〇〇的動態路由的配置允許在 2父換機中作出所有動態路由決定，但是其他配置也是可 能的且包含於本發明的範圍之内。正如一個例子，二層中 間父換機允許在第一層中間交換機中作出動態路由決定。 種選擇是允許源交換機來為整個網路作出所有動態分 配丄如上述的簡化例子所示。另—個賴性實施例允許通 =每個讀機對分組進行錄處理，來滅局部路由的要 雖然使用基於目的地的路由表，連同對單個報頭進行 ，，但是每—種技術在其權利内是有賴，益且是可以 的攸ί明的範圍内設想的。僅對報頭處理—次和使用其他 對報頭有用的^為中間交換機和宿交換機從來不 過、仃外理。同樣’在每個交換機中創建表，允許繞 中即使在網路中的每-個交換機 39/49 201246845 圖5b示出了圖5a中所示的相同網路500的另一個實 施例。然而，在這個例子中，鏈路（524χ，533A)已經發 生故障。可以對圖5b中所示的表進行更新，並如下建立路 由。首先，每個宿交換機獲取交換機輸出到宿交換機的映 射0 中間交換機520創建表520B。表520B沒有將輸出524χ 映射到任何地方。輸出524y被映射到宿交換機531，以及 輸出524z被映射到宿交換機532。中間交換機521和52) 創建表521A和522A，如上面參考圖5a所示的實施例進行 的描述。 源交換機510、511和512共用表520B、521A和522A。 源交換機510創建表510B。表51〇B將輸出5Μχ映射到宿 交換機531和532 ^輸出514y被映射到宿交換機53〇、531 和532 ’以及輸出5〗4z被映射到宿交換機53〇、531和幻2。 源交換機川和512創建表5丨丨A和512A，如上面參考圖 5a所示的實施例進行的描述。 一旦將表儲存在交換_中’各個流量中的》組的路由 能將故障的麟考慮進^在參相4b進行描述的靜態路 由方案實施财，流f 45Q的路由是絲的。這是絕g的 阻塞’因為輸出端433B和433C分別被流量452和451佔 用。更新的表向網路暴露了故障，留下協定 的網路層來解決的問題。 又阿 參考圖4e進行㈣的㈣路由實闕可喊 路由，來繞過故_鏈路而進行路由。作為—個示例委 用流罝450，可以建立到達網路働的輸出端1】 首先，通過片段懷，將資料分組_ (或部分資料分組) 40/49 201246845 換機41。’其中可以對報頭6。2進行處理並轉換 用二=:機在:二使;算法來選擇應該 中門丄〇B3 1將刀組610路由到中間交換機422。接著， 將用最終目的地603，來通過子片段· 宿^ i 料分組）路由到宿交換機携。最後， 或部分資料分組)路由到網路 533A)U出皐丨1。14個路由避免了故障的鏈路（524Χ， :然較佳的實施例使用動態路以及單個報頭處理、最 1=地分組（或部分分組）和表；但所有其他可以的組 α疋可以㈣的且包含於本發明的範圍之内。 ^的描述為伺服器/網路結合建議了幾個可能的架 器^示出了伺服器/網路的架構·，其包含原始伺服 ，原始词服器701通過一組連接71〇與網路7〇2的璋 目連接。宿词服器703通過一組連接7η與網路搬的 _】9相連接。連接71〇和711可以是單向的或雙向的。 和車】_9可以被指定為“輸人端”，但信號如信用值 雖銬貝料，可以從網路7〇2流到原始伺服器701。同樣， /或2 11_19可以被指定為“輸出端”，但信號如信用值和 貝；斗，可以從網路7〇3流到原始伺服器7〇2。 ―、周路702可以類似於含有源交換機層、中間交換機層 和宿父換機層的網路丨00。然而，可以將源交換機功能歸入 原始伺服H。同樣，可㈣宿交換機功能歸人宿伺服器。 41 /49 201246845 /、原、父機和佰父換機功能兩者都被歸入飼服器7〇1、7〇3， 然後，網路702僅包含中間交換機功能。還可以將中間交 換機功能歸入第三“伺服器”。 圖8示出了飼服器/網路的另一個實施例 月_、/宿謝作為網路802的源和宿。饲服器源/宿剛通 二：：連接⑽與網路802的蟑w相連接。連接_可以 疋早向的或雙向的。 和宿Z以類似於含有源交換機層、中間交換機層 寿=換機層的網路而，可以將源交換機功能和/ ^ ^機功能歸人伺服器源/宿8Q1。如果源交機和宿交 兩者都被歸入舰器源/請’那麼，網路· 三=交換Ϊ功能。還可以將中間交換機功能歸入第 層中間交換機“彳!!，，的架構^ 匕括夕 因此，本發明提供了提高資料傳輸網 2備。此外’提供了在故障條件下減少資』= 问傳輸效率的方法和設備。本領域的技術人員明白 用本發明描述的實施例以外的實 ° 明描述的實施例的目的僅在於舉明’本發 本發明僅由申請專利範圍來限定。 又限制性。 【圖式簡單說明】 圖i是包含交換機的典型的網路的示意圖。 圖2是源設備的示意圖。 圖3是宿設備的示意圖。 圖如是含有阻塞的路由的網路的示意圖。 圖朴是含有無阻塞的路由的網路的示意圖。 42/49 201246845 圖4c是含有動態路由的網路的示意圖。 圖5a是含有路由表的網路的示意圖。 圖5b是容納無效的鏈路的含有路由表的網路的示意 0 〇 圖6a是資料分組的示意圖。 圖6b疋含有隶終目的地的貢料分組的不意圖。 圖6c是含有顯式路由資訊的資料分組的示意圖。 圖6d是含有顯式路由資訊的資料分組的示意圖。 圖6e是含有顯式路由資訊的資料分組的示意圖。 圖6f是含有顯式路由資訊的資料分組的示意圖。 圖6g是含有顯式路由資訊的資料分組的示意圖。 圖7是伺服器和網路的示例架構的示意圖。 圖8是伺服器和網路的示例架構的示意圖。 【主要元件符號說明】 1-9 輸入端口 11-19 輸出端口 100 網絡 110-112 源交換機 120-122 中間交換機 130-132 宿交換機 113A-113C 輸入端 114x-114z 輸出端 116z 輸出 127B 輸入端 133A-133C 輸入端 134x-134z 輸出端 43/49 201246845 138y 140

141A-141N 150

151A-151M 400 410、412 414x 414y 420-422 430 ' 432

433B 、 433C 450-453

450A-450D 450B1-450B3

450C1-450C

451A-451D

452A-452D

453A-453D 453C1-453C3 500 510-512

510A-512A 514x-514z 520-522 520A-522A 輸出 記憶體 虛擬輸出隊列 控制模組 調度機制 網絡 源交換機 輸出端 輸出端 中間交換機 宿交換機 輸出端 流量 片段 子片段 子片段 片段 片段 片段 子片段 網絡 源交換機 表 輸出 中間交換機 表 44/49 201246845 524x-524z 輸出 530-532 宿交換機 600 分組 601 數據部分 602 報頭 603 最終目的地 604a-604e 路由部分 610 分組 620 分組 620A 報頭 630 分組 630A 分组 640 分組 700 架構 701 源服務器 702 網絡 703 宿服務器 710 連接 711 連接 800 架構 801 服務器源/宿 802 網絡 810 連接 45 /'49

Claims (1)

1. 201246845 七、申請專利範圍： 卜一種單層網路，其特徵在於，所述網路包括： 至少一個輸入埠； 至少一個輸出埠； 至少-個源交換機’所述源交換機包括至少一個輸 入、至少兩個輸出和至少一個虛擬輸出佇列，其中所述至 . 少一個虛擬輸出佇列與至少一個宿相關； ” 至少一個宿父換機，所述宿交換機包括至少一個輸 入、至少兩個輸出和至少一個調度機制；及 連接所述炱少-個源交換機和至少一個宿交換機的. 架構； 其中，所述至少一個虛擬輸出佇列提供所述至少一個 調度機制的佇列狀態資訊，所述至少一個調度機制回應於 所述佇列狀態資訊的接收，生成信用值，其中，所述源交 換機回應於所述信用值的接收，使用至少一個負載分配演 算法，通過多個輸出發送單個資料流程量的分組或部分分 組；及 其中，通過所述源交換機對所述分組或部分分組進行 排序和通過所述宿交換機對所述分組或部分分組進行重 新排序。 2、 如申請專利範園第1項所述之網路，其中所述網路進一步 包括至少一個中間交換機，其中所述至少一個中間交換機 與所述至少一個宿交換機相連接。 3、 如申請專利範圖第1項所述之網路’其中所述網路進一步 包括至少—個中間交換機，其中所述至少一個中間交換機 與所述至少/個滹交換機相連接。 46/49 201246845 4、 如申請專利範圍第1第所述之網路，其中所述至少一個源 交換機和所述至少一個宿交換機是相同的。 5、 如申請專利範圍第2第所述之網路，其中所述至少一個中 間交換機使用至少一個負載分配演算法，通過多個輸出發 送資料的分組或部分分組。 6、 一種單層網路，其特徵在於，所述網路包括： 至少一個輸入埠； 至少一個輸出埠； 至少一個源交換機，所述源交換機包括至少一個輸入 和至少一個輸出； 至少一個宿交換機，所述宿交換機包括至少一個輸入 和至少一個輸出；及 連接所述至少一個源交換機和至少一個宿交換機的 架構； 其中，所述至少一個源交換機儲存至少一個源表，所 述至少一個源表用於將所述至少一個源交換機的所述至 少一個輸出映射到所述至少一個宿交換機，以及，其中所 述源表從所述至少一個宿交換機或至少一個中間交換機 中接收更新的拓撲資訊，及 其中，通過變換模組或通過所述至少一個源交換機對 進入網路的每個分組報頭進行處理。 7、 一種單層網路，其特徵在於，所述網路包括： 至少一個輸入埠； 至少一個輸出埠； 至少一個源交換機，所述源交換機包括至少一個輸入 和至少一個輸出； 47/49 201246845 和至交:機’所述宿交換機包括至少-個輪入 一個宿交換機的 連接所述至少一個源交換機和至少 架構； :中’所述至少—娜交換機對至少—個分組報 订處理，來產生至少—個處理的分組或處理的部分分短， 以及，其中將所述至少一個處理的分組或處理的部分分級 路由到所述宿交換機，其獨立於所述至少―個分 、 進一步處理。 貝的 種在單層網路中對分組或部分分組進行路由的方法，其 特徵在於，所述網路包括輸入埠、輸出埠，以及至少固 源交換機和至少一個宿交換機的架構，其中所述至少—個 源交換機包括至少一個虛擬輸出佇列，以及，其中所述至 少一個宿交換機包括至少一個調度機制’所述方法包括. 將佇列狀態資訊從至少一個虛擬輸出佇列發送到至少一 個調度機制； 響應於所述佇列狀態資訊的接收’將至少一個信用值 從所述至少一個調度機制發送到所述虛擬輸出仔列； 對在所述源交換機的至少兩個分組或至少兩個部分 分組進行排序； 回應於所述信用值的接收，使用至少一個負載分配演 算法，通過多個輸出，將排序的分組或部分分組的至少一 個資料流程量從所述至少一個源交換機發送到所述至少 一個宿交換機，其中所述資料流程量包含多個分組；及 對在所述宿交換機的所述分組或部分分組進行重新排 序。 48/49 201246845 9、 一種在單層網路中對分組或部分分組進行路由的方法，其 特徵在於，所述網路包括至少一個輸入埠、至少一個輸出 埠，以及至少一個源交換機和至少一個宿交換機的架構， 所述方法包括： 通過變換模組或通過所述至少一個源交換機，對每一 個分組或處理的部分分組進行處理，所述處理產生至少一 個處理的分組或處理的部分分組； 將至少一個源表儲存在所述至少一個源交換機中，所 述至少一個源表用於將所述至少一個宿交換機的所述至 少一個輸出映射到所述網路的所述至少一個輸出埠，及 將至少一個資料流程量從所述至少一個源交換機發 送到所述網路的所述至少一個輸出，其中，使用所述源 表，對所述資料流程量進行路由，其中所述資料流程量包 含多個分組或多個部分分組，以及，其中至少一個分組或 部分分組包含至少一個報頭。 10、 一種在單層網路中對分組進行路由的方法，其特徵在於， 所述網路包括至少一個輸入槔、至少一個輸出埠，以及至 少一個源交換機和至少一個宿交換機的架構，所述方法包 括： 通過變換模組或通過所述至少一個源交換機，對每一 個分組或部分分組進行處理，所述處理產生至少一個處理 的分組或處理的部分分組； 將至少一個處理的分組從所述至少一個源交換機路 由到所述至少一個宿交換機，其獨立於所述至少一個分組 報頭的進一步處理。 49/49