一种网络设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种网络设备。所述网络设备包括：交换网单元和多个线卡板。发送侧线卡板将报文通过接收侧线卡板对应的队列发送给所述交换网单元；所述交换网单元将所述报文通过与所述接收侧线卡板连接的接口下行方向中所述发送侧线卡板对应的队列转发给所述接收侧线卡板；所述交换网单元在检测到接口下行方向存在拥塞队列时，发送流控帧给所述拥塞队列对应的发送侧线卡板；所述拥塞队列对应的发送侧线卡板，根据所述流控帧对发送到存在拥塞队列的接口连接的接收侧线卡板的报文进行流控。通过本发明的技术方案实现了线卡板和交换网单元之间无阻塞、零丢包率转发报文，且成本低廉。
【专利说明】一种网络设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种网络设备。
【背景技术】
[0002] 随着全球因特网用户和互联网站点数量的急剧增长，对网络带宽的需求也随之迅 速增加，这就对网络设备的性能提出了更高的要求。目前，网络设备已由传统的基于总线和 中央处理器的结构逐步过渡到基于交换结构的分布式架构，以此来提高各个接口单元之间 的数据通信速度。
[0003] 请参考图1所示的分布式架构，各个线卡板（也称为业务板）上的业务处理单元 通过交换网单元进行数据通信。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种网络设备。
[0005] 具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
[0006] -种网络设备，包括：交换网单元和多个线卡板，所述多个线卡板分别通过所述交 换网单元上的接口与其他线卡板连接，且所述线卡板设置有相同数量的队列，每一个队列 与其他线卡板 对应，
[0007] 发送侧线卡板将报文通过接收侧线卡板对应的队列发送给所述交换网单元；
[0008] 所述交换网单元将所述报文通过与所述接收侧线卡板连接的接口下行方向中所 述发送侧线卡板对应的队列转发给所述接收侧线卡板；
[0009] 所述交换网单元在检测到接口下行方向存在拥塞队列时，发送流控帧给所述拥塞 队列对应的发送侧线卡板；
[0010] 所述拥塞队列对应的发送侧线卡板，根据所述流控帧对发送到存在拥塞队列的接 口连接的接收侧线卡板的报文进行流控。
[0011] 进一步地，所述流控帧是PFC帧，所述PFC帧的目的MAC地址是预设的MAC地址， 源MAC地址是存在所述拥塞队列的接口的MAC地址，所述PEC帧中携带有所述拥塞队列的 标识或存在所述拥塞队列的接口的标识。
[0012] 进一步地，所述发送流控帧给所述拥塞队列对应的发送侧线卡板包括：
[0013] 通过所有接口发送PFC帧给连接的线卡板；
[0014] 所述拥塞队列对应的发送侧线卡板根据所述流控帧对发送到存在拥塞队列的接 口连接的接收侧线卡板的报文进行流控包括：
[0015] 所述线卡板根据所述PFC帧判断所述拥塞队列对应的发送侧线卡板是否为本线 卡板，如果是，则对发送到所述源MAC地址对应的接口连接的接收侧线卡板的待发送报文 进行流控。
[0016] 进一步地，所述发送流控帧给所述拥塞队列对应的发送侧线卡板包括：
[0017] 通过与所述拥塞队列对应的发送侧线卡板连接的接口发送PFC帧。
[0018] 进一步地，所述对发送至存在拥塞队列的接口连接的接收侧线卡板的待发送报文 进行流控包括：减缓发送所述待发送报文。
[0019] 进一步地，所述PEC帧中还携带有流控时间；
[0020] 所述对发送至存在拥塞队列的接口连接的接收侧线卡板的待发送报文进行流控 包括：停止发送所述待发送报文。
[0021] 进一步地，所述拥塞队列对应的发送侧线卡板在所述流控时间超时时，恢复发送 所述待发送报文。
[0022] 进一步地，所述交换网单元在所述拥塞队列恢复正常时，发送所述流控时间为零 的PFC帧；
[0023] 所述拥塞队列对应的发送侧线卡板根据所述流控时间为零的PFC帧恢复发送所 述待发送报文。
[0024] 进一步地，所述交换网单元检测到接口下行方向存在拥塞队列包括：
[0025] 所述交换网单元在检测到接口下行方向的队列超出预设的缓存门限时，确认所述 队列为拥塞队列。
[0026] 进一步地，使用PFC帧中8个使能位字段E[0]至E [7]来表示所述拥塞队列的标 识或存在所述拥塞队列的接口的标识。
[0027] 由以上描述可以看出，本发明通过在线卡板的下行方向和交换网单元各个接口下 行方向分别设置缓存队列，使得交换网单元在自身接口存在拥塞队列时可以通过发送流控 帧通知线卡板对发送至存在拥塞队列的接口连接的线卡板的报文进行流控，从而实现线卡 板和交换网单元之间无阻塞、零丢包率转发报文。同时，通过以太网流控帧来实现流控，相 比专用芯片而言，大大降低了网络设备的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1是一种分布式架构网络设备的结构示意图。
[0029] 图2是一种设置有仲裁器的分布式架构网络设备的结构示意图。
[0030] 图3是一种设置有仲裁器的分布式架构网络设备的报文转发流程示意图。
[0031] 图4是本发明一种实施例中分布式架构网络设备的结构示意图。
[0032] 图5是本发明一种实施例中网络设备上报文转发方法的流程示意图。
[0033] 图6是本发明一种实施例中网络设备上报文转发路径的示意图。
[0034] 图7是本发明一种实施例中PFC帧格式示意图。
【具体实施方式】
[0035] 目前，为满足交换网单元无阻塞、零丢包率转发报文，设备制造商在分布式结构的 基础上通常增加进行流量控制的仲裁器。请参考图2, 一种设置有仲裁器的分布式架构网络 设备的示意图，所述仲裁器可以由独立的芯片构成，也可以集成在交换网单元中。同时，为 每一个线卡板增加交换网接入单元用以提供虚拟输出队列，实现对报文的缓存以及与仲裁 器交互交换网单元的拥塞信息。
[0036] 请参考图3,在设置有仲裁器的分布式架构网络设备中，仲裁器维护各个线卡板上 的交换网接入单元的队列拥塞信息。交换网单元转发报文的过程主要包括：
[0037] 1.当发送侧线卡板的交换网接入单元的虚拟输出队列中有待发送的报文时，该交 换网接入单元向仲裁器请求交换网单元。
[0038] 2.仲裁器根据其维护的接收侧线卡板的交换网接入单元的队列拥塞信息进行仲 裁。
[0039] 3.仲裁器将交换网单元授予发送侧线卡板的交换网接入单元使用。
[0040] 4.发送侧线卡板的交换网接入单元通过上述交换网单元将报文发送到接收侧线 卡板的交换网接入单元。
[0041] 5.接收侧线卡板的交换网接入单元将自身的拥塞信息返回给仲裁器，以供仲裁器 更新其维护的该线卡板的交换网接入单元的队列拥塞信息。
[0042] 由以上过程可以看出，发送侧线卡板在获取到仲裁器授予的交换网单元之后，才 能通过该交换网单元将报文发送给接收侧线卡板。当某一个接收侧线卡板的交换网接入单 元队列拥塞时，发送侧线卡板的交换网接入单元的某个虚拟输出队列无法从仲裁器获取到 可用的交换网单元，进而停止向队列拥塞的接收侧线卡板的交换网接入单元发送报文。 [0043] 在这样的实现方案中，所述交换网接入单元和仲裁器通常采用专用的芯片来实现 相关功能，成本较高。
[0044] 针对上述方案存在的问题，本发明提供一种网络设备，该网络设备包括但不限于： 路由器、三层交换机等具有分布式架构的网络设备。从硬件结构上看，所述网络设备至少 包括有：交换网单元和线卡板。在同一台网络设备上，所述线卡板通常会有多个，所述交换 网单元也可能会有多个，用于在线卡板之间转发报文。具体地，所述线卡板通常会通过所述 交换网单元上的接口与其他线卡板连接，所述交换网单元上的接口支持标准的以太网帧格 式。请参考图4,在图4所示的一种分布式架构网络设备的结构示意图中，假设该网络设备 有8个线卡板：线卡板0至线卡板7,交换网单元上有8个接口 ：接口 0至接口 7,则所述线 卡板0至线卡板7分别通过所述交换网单元上的接口 0至接口 7相连接。
[0045] 在本发明中，线卡板和交换网单元可以采用以太网总线连接，为实现流控，分别在 所述线卡板的下行方向和交换网单元的每个接口下行方向设置有发送报文的队列。以图4 所示的连接方式为例，所述线卡板〇至线卡板7的下行方向都设置有7个队列，每一个队列 和其它线卡板一一对应。请参考表1所示的对应关系，线卡板〇上的下行方向设置有7个 队列：队列1至队列7,分别对应线卡板1至线卡板7。也就是说，对于线卡板0而言，其发 送至线卡板1的报文进入队列1，发送至线卡板2的报文进入队列2。线卡板1上的下行方 向也设置有7个队列：队列0、队列2至队列7,分别对应线卡板0、线卡板2至线卡板7。同 样，线卡板2至线卡板7的下行方向也设置有7个队列，在此不再赘述。
【权利要求】
1. 一种网络设备，包括：交换网单元和多个线卡板，其特征在于，所述多个线卡板分别 通过所述交换网单元上的接口与其他线卡板连接，且所述线卡板设置有相同数量的队列， 每一个队列与其他线卡板--对应， 发送侧线卡板将报文通过接收侧线卡板对应的队列发送给所述交换网单元； 所述交换网单元将所述报文通过与所述接收侧线卡板连接的接口下行方向中所述发 送侧线卡板对应的队列转发给所述接收侧线卡板； 所述交换网单元在检测到接口下行方向存在拥塞队列时，发送流控帧给所述拥塞队列 对应的发送侧线卡板； 所述拥塞队列对应的发送侧线卡板，根据所述流控帧对发送到存在拥塞队列的接口连 接的接收侧线卡板的报文进行流控。
2. 根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于， 所述流控帧是优先级流控PFC帧，所述PFC帧的目的介质访问控制MAC地址是预设的 MAC地址，源MAC地址是存在所述拥塞队列的接口的MAC地址，所述PEC帧中携带有所述拥 塞队列的标识或存在所述拥塞队列的接口的标识。
3. 根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于，所述发送流控帧给所述拥塞队列对 应的发送侧线卡板包括： 通过所有接口发送PFC帧给连接的线卡板； 所述拥塞队列对应的发送侧线卡板根据所述流控帧对发送到存在拥塞队列的接口连 接的接收侧线卡板的报文进行流控包括： 所述线卡板根据所述PFC帧判断所述拥塞队列对应的发送侧线卡板是否为本线卡板， 如果是，则对发送到所述源MAC地址对应的接口连接的接收侧线卡板的待发送报文进行流 控。
4. 根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于，所述发送流控帧给所述拥塞队列对 应的发送侧线卡板包括： 通过与所述拥塞队列对应的发送侧线卡板连接的接口发送PFC帧。
5. 根据权利要求3所述的网络设备，其特征在于， 所述对发送至存在拥塞队列的接口连接的接收侧线卡板的待发送报文进行流控包括： 减缓发送所述待发送报文。
6. 根据权利要求3所述的网络设备，其特征在于， 所述PEC帧中还携带有流控时间； 所述对发送至存在拥塞队列的接口连接的接收侧线卡板的待发送报文进行流控包括： 停止发送所述待发送报文。
7. 根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于， 所述拥塞队列对应的发送侧线卡板在所述流控时间超时时，恢复发送所述待发送报 文。
8. 根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于， 所述交换网单元在所述拥塞队列恢复正常时，发送所述流控时间为零的PFC帧； 所述拥塞队列对应的发送侧线卡板根据所述流控时间为零的PFC帧恢复发送所述待 发送报文。
9. 根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于， 所述交换网单元检测到接口下行方向存在拥塞队列包括： 所述交换网单元在检测到接口下行方向的队列超出预设的缓存门限时，确认所述队列 为拥塞队列。
10. 根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于， 使用PFC帧中8个使能位字段E[0]至E[7]来表示所述拥塞队列的标识或存在所述拥 塞队列的接口的标识。
【文档编号】H04L12/937GK104092632SQ201410334889
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】杨武 申请人:杭州华三通信技术有限公司