一种基于存储转发交换结构的调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及AFDX网络通信技术领域，尤其涉及到AFDX交换机数据峽的过滤、流量 整形、存储、接收调度和发送调度。
【背景技术】
[0002] 分组交换系统在当今的网络应用中占有重要地位，它为诸如语音、视频、数据等多 业务传输提供了有效的承载方式。机载网络中不同的业务流要求不同的服务质量保证，分 组交换设备必须控制每一个传输流的流量和分组交换设备给每个传输流的带宽、缓存等资 源，W提供有区别的包丢失率W及传输延迟，来适应多种业务对服务质量的不同要求。但传 统的交换调度方式无法保证调度的确定性，不能从交换结构上保证应用的服务等级。
【发明内容】
[0003] 为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本发明提出了一种基于存储转发交换结 构的调度方法，在调度之前进行过滤和管制，将不符合规则的数据峽丢弃，节约了交换资 源，保证了调度的时延确定性。
[0004] 本发明的技术解决方案是；一种基于存储转发交换结构的调度方法，其特征在于： 所述方法包括W下步骤：
[0005] 1)数据峽经过交换机进行过滤，对于没有通过过滤的数据峽进行丢弃，通过过滤 的数据峽，进行流量整形检验，进行步骤2);
[0006] 2)每个端口均建立两个输入队列和两个输出队列；
[0007] 3)接收调度；采用端口间RR公平轮询、端口内高优先级队列优先的调度算法，快 速的从输入队列中读取数据峽信息，根据数据峽信息获取目标端口地址；
[0008] 4)将数据峽信息放到对应输出端口对应优先级的输出队列中；
[0009] 5)发送调度；对保存在输出端口队列的分组进行调度；在端口之间实现公平的分 组转发，在端口内部根据两级优先级机制进行转发。
[0010] 上述步骤3)中数据峽信息包含输入队列数据峽信息和输出队列数据峽信息；输 入队列数据峽信息包含数据峽在缓冲区中位置、数据峽长度、数据峽转发端口、多播队列分 配和配置峽指示；输出队列数据峽信息包含数据峽在缓冲区中位置、数据峽长度、数据峽转 发端口和配置峽指示。
[0011] 上述输入队列根据数据峽优先级不同，分为高低两个优先级，高优先级的输入队 列只存放该端口的高优先级数据峽信息，低优先级的输入队列只存在该端口的低优先级数 据中贞信息。
[0012] 上述输出队列每个端口对应高、低优先级各两个输出队列，输出队列只存在从该 端口转发的数据峽信息。
[0013] 上述发送调度采用"静态优先级"调度策略对相互独立的输出排队系统进行调度。
[0014] 上述过滤具体是针对最大最小峽长、化配置、数据峽完整性校验方面的过滤。
[0015] 本发明具有的优点效果；采用存储-转发的调度模式，数据峽在交换机中只存储 一份，减少了时间和空间资源开销。在调度之前进行过滤和管制，将不符合规则的数据峽丢 弃，节约了交换资源，保证了调度的时延确定性。采用基于输出队列的调度思想，并划分高 低优先级队列，为不同业务提供了不同服务等级，解决了基于输入队列调度时引起的堵塞 问题，满足了交换机对抖动和时延的确定性要求。
【附图说明】
[0016] 图1是本发明AFDX网络拓扑示意图；
[0017] 图2是本发明数据峽峽被丢弃示意图；
[0018] 图3是本发明分组交换结构示意图；
【具体实施方式】
[0019] 一种基于存储转发交换结构的调度方法，包括W下步骤：
[0020] 1)数据峽经过交换机进行过滤，对于没有通过过滤的数据峽进行丢弃，通过过滤 的数据峽，进行流量整形检验，进行步骤2);
[0021] 2)每个端口均建立两个输入队列和两个输出队列；
[0022] 3)接收调度；采用端口间RR公平轮询、端口内高优先级队列优先的调度算法，快 速的从输入队列中读取数据峽信息，根据数据峽信息获取目标端口地址；
[0023] 4)将数据峽信息放到对应输出端口对应优先级的输出队列中；
[0024] 5)发送调度；对保存在输出端口队列的分组进行调度；在端口之间实现公平的分 组转发，在端口内部根据两级优先级机制进行转发。
[0025] 交换机使用一个共享存储单元来存储数据峽，调度过程中，将数据峽信息进行调 度，最后从共享存储单元将数据峽转发，用W节约交换机的时间和空间资源。交换机调度前 首先对数据峽进行最大最小峽长、化号、CRC校验等方面的过滤，在前期将不符合规则的数 据峽丢弃，节约交换机资源，保证交换机有效数据峽的调度时间。通过过滤的数据峽还要经 过交换机的漏桶算法进行流量整形，W保证数据峽交换延时的确定性上限。
[0026] 交换调度采用基于峽的"队列调度"思想，包括接收调度和发送调度两部分。为了 防止输入缓存的溢出并且减少数据峽传输时延，在交换机设计中为每个输入端口建立专用 的输入队列。同时为保证不同业务拥有不同的调度优先级，将输入队列和输出队列均区分 高低优先级，W支持两级优先级服务。数据峽经过过滤和流量整形后，根据其优先级，将其 放入其对应的不同优先级的输入队列中。接收调度采用端口间RR公平轮询调度、端口内高 优先级队列优先的算法，快速的从输入队列中读取数据峽信息，根据数据峽信息获取目标 端口地址。然后将数据峽信息放到对应输出端口的输出队列中。该样保证了同一端口中， 高优先级的数据峽总是优先被调度出去，保证了高优先级数据峽的服务等级。
[0027] 发送调度对保存在输出端口队列的分组进行调度。根据ARINC664标准，发送调度 应该在端口之间实现快速公平的分组转发，而在端口内部需要根据两级优先级机制进行转 发。每个输出端口队列采用"静态优先级（SP)"调度策略的相互独立的输出排队系统，从而 满足对抖动和时延的确定性要求。
[002引 AFDX网络的拓扑结构如图1所示。AFDX网络是一种W交换机为中也的星型结构 网络，网络中包括端系统和交换机两部分。端系统是航空电子系统的一部分，通过10Mbps或者1