芯片队列优先级映射方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及网络通信领域。本发明公开了一种芯片队列优先级映射方法，有效解决虚拟交换链路中的控制管理报文优先转发问题。本发明包括步骤：a、对收到的报文进行识别，区分业务报文和控制报文；b、将最高优先级的业务报文重新映射到其他优先级；c、将控制报文优先级映射为最高优先级；d、重新封装报文描述符并重新标识当前报文的优先级；e、虚拟交换链路按照新的优先级转发报文。本发明同时公开了一种芯片队列优先级映射系统，包括报文识别模块、报文映射模块、报文封装模块和报文交换模块。本发明不局限于硬件的固有限制，有效的降低了固件投入及人力时间成本。本发明可以广泛适用于有队列数目限制的芯片进行虚拟交换系统的构建。
【专利说明】芯片队列优先级映射方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信领域，尤其涉及虚拟交换系统设计中使用的芯片队列优先级映射方法和系统。
【背景技术】
[0002]虚拟交换技术系统构建过程中，由于虚拟交换链路传输的控制管理报文(或简称为控制报文)种类很多，并且涉及到跨设备应用协议报文收发。为保证虚拟交换系统的稳定性，必须保证控制报文能被可靠转发，通常也就是使该类型报文通过最高优先级队列进行转发，否则当业务报文冲击使控制报文丢失后，会造成虚拟交换系统的震荡或者分裂，影响正常数据转发。当使用的硬件芯片有队列数目限制时，该问题将必然存在。如常用的交换芯片，芯片队列一共只有8个，对应8个不同的优先级，并且8个队列已经分配给各个协议以及数据报文使用。
[0003]为了确保控制管理报文能被优先转发，现有技术一般都只能靠使用方法来保证，限制报文的总数目不能超过或者接近虚拟交换链路的带宽。这种方式对系统的稳定性是没有保证的，并且由于虚拟交换技术是使用交换引擎的弹性通道进行通信，在软件设计中目前没有实现对弹性通道的不同QOS (服务质量)值进行数据统计的情况下，当报文的总数目超过或者接近虚拟交换链路的带宽时，必然会出现控制管理报文被丢弃的问题，导致实际应用过程中的虚拟交换系统不稳定，极限严重情况下导致虚拟交换系统分裂，影响网络业务正常运行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种芯片队列优先级映射方法，有效解决虚拟交换链路中的控制管理报文优先转发问题。
[0005]本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，芯片队列优先级映射方法，包括步骤:
[0006]a、对收到的报文进行识别，区分业务报文和控制报文；
[0007]b、将最高优先级的业务报文重新映射到其他优先级；
[0008]C、将控制报文优先级映射为最高优先级；
[0009]d、重新封装报文描述符并重新标识当前报文的优先级；
[0010]e、虚拟交换链路按照新的优先级转发报文。
[0011]具体的，所述优先级为报文的QOS等级。
[0012]更具体的，所述QOS等级与芯片队列数目相等。
[0013]优选的，步骤d具体为，重新封装报文描述符并将重新映射的报文优先级封装到HIGIG协议头部。
[0014]推荐的，步骤b具体为:
[0015]bl、对非最低优先级业务报文重新映射到低一级优先级；[0016]b2、对最低优先级业务报文保持优先级不变。
[0017]本发明的另一个目的是，提供一种芯片队列优先级映射系统，包括报文识别模块、报文映射模块、报文封装模块和报文交换模块；
[0018]报文识别模块，对收到的报文进行识别，区分业务报文和控制报文；
[0019]报文映射模块，将最高优先级的业务报文重新映射到其他优先级；将控制报文优先级映射为最高优先级；
[0020]报文封装模块，重新封装报文描述符并重新标识当前报文的优先级；
[0021]报文交换模块，按照新的优先级转发报文。
[0022]具体的，所述优先级为报文的QOS等级。
[0023]更具体的，所述QOS等级与芯片队列数目相等。
[0024]优选的，所述报文映射模块，进一步重新封装报文描述符并将重新映射的报文优先级封装到HIGIG协议头部。
[0025]推荐的，所述报文映射模块进一步对非最低优先级业务报文重新映射到低一级优先级；对最低优先级业务报文保持优先级不变。
[0026]本发明的有益效果是，不局限于硬件的固有限制，有效的降低了固件投入及人力时间成本。本发明作为系统的基础模块，最终客户端并不会感知到，可以广泛适用于有队列数目限制的芯片进行虚拟交换系统的构建。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是实施例的流程图；
[0028]图2是本发明系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。
[0030]本发明利用了报文进入芯片后，修改优先级进行重新映射的方法，来保证队列的控制报文优先转发，最终实现队列压缩。
[0031]实施例
[0032]本例以常用的交换芯片为例，该芯片的QOS队列一共有8个队列，虚拟交换端口也只有8个QOS队列，分别为QOSO?7，对应8个QOS等级和8个优先级，与用户的8个队列是重叠的，没有单独的队列留给虚拟交换的控制报文使用，默认QOS队列与内部优先级也要参与802.1p, T0S, DSCP的转换操作。芯片队列优先级映射方法流程如图1所示，具体步骤包括:
[0033]当端口收到优先级为7 (对应最高优先级)的报文后，芯片会通过报文的类型进行识别。如果是控制报文则将其保持在Q0S7队列转发，如果是业务报文也会按照该报文的原始优先级进入Q0S7队列，然后再通过比对已经定义好的内部映射表，将该报文重新封装一个报文描述符，描述该业务报文的优先级为低一级的6,送入虚拟交换端口 Q0S6队列,虚拟交换端口会将该报文的报文描述符剥除，之后将映射后的优先级6写入HIGIG协议头部封装该报文，该报文就会按照该优先级在虚拟交换链路中转发。转发过程中业务报文压缩方式采用原始报文优先级除QOSO (对应最低优先级)以外降一级的方式，即Q0S7队列报文降到Q0S6，Q0S6队列报文降到Q0S5，以此类推，直到QOSl队列，QOSO队列报文优先级保持不变。由此将业务报文的8个优先级映射到7个队列中，为虚拟交换链路的控制管理报文预留一个最高优先级Q0S7队列，对端口收到的控制报文，都可以映射到最高优先级队列或保持在最高优先级队列，最终实现队列压缩。
[0034]假设本例虚拟交换链路的带宽为1G，通过灌入总和超过虚拟交换链路带宽5%不同QOS值进行测试。这两条流量的QOS值分别为Q0S7和Q0S6，它们分别发送占带宽为10%和95%的已知单播报文流量。最后查看经过虚拟交换链路转发后的收包结果。结果为Q0S7队列的报文仍然会收到10%的流量，不会出现掉包。Q0S6队列的报文会收到90%的流量，丢掉5%的流量，说明严格保证了高优先级的报文被优先转发。当更换两条流分别为QOSl和QOSO的时候，结果为各丢掉2.5%的流量，这是由于QOSl和QOSO的报文都被压缩到QOSO队列。验证最关键的队列是Q0S7队列，通过灌包测试在Q0S6队列超负荷的时候是不会影响Q0S7队列的控制报文的传输，并且此时虚拟交换系统处于稳定状态，不会受到超负荷的影响。可以看出，本例芯片队列优先级映射方法，受到压缩的队列比较平均，负载比较均衡，不会对某个优先级的队列产生特别的影响。如果将最高优先级的业务报文，固定映射到其他优先级队列，虽然程序更简单，但可能对该其他优先级队列产生比较大的影响，不利于负载的均衡。
[0035]本发明的芯片队列优先级映射系统结构参见图2，包括报文识别模块、报文映射模块、报文封装模块和报文交换模块。
[0036]报文识别模块，对收到的报文进行识别，区分业务报文和控制报文。
[0037]报文映射模块，将最高优先级的业务报文重新映射到其他优先级；将控制报文优先级映射为最高优先级。这里优先级为报文的QOS等级并与芯片队列数目相等。
[0038]报文映射模块，进一步重新封装报文描述符并将重新映射的报文优先级封装到Higig头部。对非最低优先级业务报文重新映射到低一级优先级；对最低优先级业务报文保持优先级不变。
[0039]报文封装模块，重新封装报文描述符并重新标识当前报文的优先级。
[0040]报文交换模块，按照新的优先级转发报文。
【权利要求】
1.芯片队列优先级映射方法，包括步骤: a、对收到的报文进行识别，区分业务报文和控制报文； b、将最高优先级的业务报文重新映射到其他优先级； C、将控制报文优先级映射为最高优先级； d、重新封装报文描述符并重新标识当前报文的优先级； e、虚拟交换链路按照新的优先级转发报文。
2.根据权利要求1所述的芯片队列优先级映射方法，其特征在于，所述优先级为报文的QOS等级。
3.根据权利要求2所述的芯片队列优先级映射方法，其特征在于，所述QOS等级与芯片队列数目相等。
4.根据权利要求1所述的芯片队列优先级映射方法，其特征在于，步骤d具体为，重新封装报文描述符并将重新映射的报文优先级封装到HIGIG协议头部。
5.根据权利要求1所述的芯片队列优先级映射方法，其特征在于，步骤b具体为: bl、对非最低优先级业务报文重新映射到低一级优先级； b2、对最低优先级业务报文保持优先级不变。
6.芯片队列优先级映射系统，包括报文识别模块、报文映射模块、报文封装模块和报文交换模块； 报文识别模块，对收到的报文进行识别，区分业务报文和控制报文； 报文映射模块，将最高优先级的业务报文重新映射到其他优先级；将控制报文优先级映射为最高优先级； 报文封装模块，重新封装报文描述符并重新标识当前报文的优先级； 报文交换模块，按照新的优先级转发报文。
7.根据权利要求6所述的芯片队列优先级映射系统，其特征在于，所述优先级为报文的QOS等级。
8.根据权利要求7所述的芯片队列优先级映射系统，其特征在于，所述QOS等级与芯片队列数目相等。
9.根据权利要求6所述的芯片队列优先级映射系统，其特征在于，所述报文映射模块，进一步重新封装报文描述符并将重新映射的报文优先级封装到HIGIG协议头部。
10.根据权利要求9所述的芯片队列优先级映射系统，其特征在于，所述报文映射模块进一步对非最低优先级业务报文重新映射到低一级优先级；对最低优先级业务报文保持优先级不变。
【文档编号】H04L12/46GK103763215SQ201410011437
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】吴瑞, 张梅 申请人:迈普通信技术股份有限公司