一种报文存储转发方法和电路及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种报文存储转发方法和电路及设备。
【背景技术】
[0002]计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。网络设备是连接到网络中的物理实体的统称，主要包括计算机(包括个人电脑、无线接入终端和服务器)、集线器、交换机、路由器等，其中交换机和路由器是最主要的转发设备。路由器和交换机等转发设备运行各种网络协议，实现报文在网络上的生成、转发、终结。
[0003]传统的交换机或路由器等网络设备的转发模式主要包括两种:一种是存储转发(英文全称:Store-Forward，英文简称:SF)、一种是直通转发(英文全称:Cut-Through，英文简称:CThCT是边收边发的网络交换技术，不缓存转发的数据报文，不能实现不同速率的端口之间的交换。
[0004]SF是先将数据报文完整接收下来，然后再进行转发处理的一种网络交换技术。SF可以对接收的报文进行完整性和合法性校验，滤除不完整的或非法的报文，然后对报文头进行解析，提取特征域、流分类、访问控制列表(英文全称:Access Control List，英文简称:ACL)和L2/L3( 二层/三层)转发以及编辑等处理操作后转发到目的端口。SF转发方式可以支持将入口报文接收并存储起来实现不同速率端口之间的交换，但处理延时较大。
[0005]SF是经典的计算机网络的转发技术，具有很强的抗突发能力，在传统的网络中占据非常重要的位置。但是，随着数据中心(英文全称:Data Center，英文简称:DC)等低延时高带宽应用的涌现，抗突发能力强、延时低的转发技术将变得越来越重要。而传统的SF技术由于处理延时较大，已逐渐不能满足当前的需求。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供一种报文存储转发方法和电路及设备，以提供一种低延时的存储转发技术。
[0007]本发明第一方面提供一种报文存储转发方法，应用于存储转发设备，存储转发设备的输入报文调度模块可以将接收到的报文切割成多个数据单元Cell，其中每个报文的第一个Cell称为首Cell，存储转发设备的报文分析模块可以通过解析报文的首Cell获得报文的控制信息，存储转发设备的重组调度模块可以从报文分析模块接收报文的首Cell和获取对应的控制信息，所述控制信息至少包括所述报文的转发模式;存储转发设备的网络处理器可以根据所述报文的转发模式对所述报文进行处理(例如ACL处理，标签交换处理等)，其中，如果所述报文的转发模式为存储转发(即传统的将报文全部接收并存储后再转发)，则在接收到所述报文的全部Cell，并将全部cell存储到报文缓存模块后，对所述报文进行处理;如果所述报文的转发模式为自适应转发(本发明提出的用于降低延时的转发模式)，在接收并存储所述报文的其余Cell的同时，对所述报文进行处理(即接收其余Cell和报文处理是并行进行的)；在处理完毕后，并确认已经接收到所述报文的全部Cell(即报文缓存模块中已经存储有该报文的全部Cel I)后，对所述报文进行转发。
[0008]该方法设计了一种自适应转发模式，对于该种转发模式的报文，在接收到该报文的首Cell后，即对该报文进行处理，该处理过程与接收报文的其余Cell的过程同时进行，并行处理;相对于传统的存储转发模式中，收到报文的全部Cell后才对报文进行处理的方案，有效的减少了报文在存储转发设备中的停留时间，降低了时延，从而提供了一种低延时的存储转发技术。另外，该方法的自适应转发模块类似于传统的存储转发，仍然会对收到的报文的Cell进行存储，一个报文的全部Cell被接收并存储后，且处理完毕后，才进行转发，从而，与传统的存储转发技术类似，可实现不同速率端口之间的交换。可见，本发明实施例方法在保留了传统的存储转发技术的优点的同时，降低了转发时延。
[0009]可选的，所述控制信息还可以包括所述报文的输入通道和优先级，所述输入通道是指存储转发设备的媒体接入控制器和输入报文调度模块之间的输入通道，所述优先级可以由存储转发设备的报文分析模块根据报文的流分类结果按照策略来确定或者从报文中提取，所述根据所述报文的转发模式对所述报文进行处理之前还可以包括:根据所述报文的输入通道和优先级，将所述报文的首Cell的地址添加到与所述报文的输入通道和优先级对应的输入队列中，该输入队列被用于调度处理，以便后续按照所述输入队列的顺序对报文进行调度处理，先进入队列的将优先被处理。通过采用输入队列进行报文调度，调度时将优先级作为调度因素之一，可以优先对重要的报文进行转发处理。
[0010]可选的，可以根据转发模式的不同采用下述的方式，将所述报文的首Cell的地址添加到与所述报文的输入通道和优先级对应的输入队列中包括:对于转发模式为自适应转发的报文，在接收到所述报文的首Cell并存储后，将所述报文的首Cell的地址加入所述输入队列中；对于转发模式为存储转发的报文，在接收到所述报文的全部Cell并存储后，将所述报文的首Cell的地址加入所述输入队列中。通过对不同转发模式的报文采用不同的入队模式，就可以对后续的处理流程进行控制，使得，存储转发模式的报文，只有全部接收后才入队，才能够被处理；自适应转发模式的报文，接收到首Cell后即入队，可以立即被处理，而不必等到全部Cell都接收。
[0011]本发明第二方面提供一种报文存储转发电路，包括:相互连接的重组调度模块和网络处理器;所述重组调度模块可以从存储转发设备的报文分析模块接收报文的Cell，和获取对应的控制信息，所述控制信息包括所述报文的转发模式;所述网络处理器可以根据所述报文的转发模式对所述报文进行处理，其中，如果所述报文的转发模式为存储转发(即传统的将报文全部接收并存储后再转发)，在接收到并已经存储所述报文的全部Cell得到完整报文后，对所述报文进行处理;如果所述报文的转发模式为自适应转发(本发明提出的用于降低延时的转发模式)，在接收并存储所述报文的其余Cell的同时，对所述报文进行处理(即接收其余Cell和报文处理是并行进行的)；所述重组调度模块，还用于在所述网络处理器处理完毕后，确认已经接收到并已经存储所述报文的全部Cell后，对所述报文进行转发。
[0012]该电路支持一种自适应转发模式，可以将对报文的处理过程与接收报文的其余Cell的过程同时进行，并行处理;减少了报文的存储转发设备中的停留时间，降低了时延，从而提供了一种低延时的存储转发技术。另外，该方法的自适应转发模块类似于传统的存储转发，仍然会对收到的报文的Cell进行存储，一个报文的全部Cell被接收并存储后，且处理完毕后，才进行转发，从而，与传统的存储转发技术类似，可实现不同速率端口之间的交换。可见，本发明实施例方法在保留了传统的存储转发技术的优点的同时，降低了转发时延。
[0013]可选的，所述控制信息还可以包括所述报文的输入通道和优先级，所述输入通道是指存储转发设备的媒体接入控制器和输入报文调度模块之间的输入通道，所述优先级可以由存储转发设备的报文分析模块根据报文的流分类结果按照策略来确定或者从报文中提取，所述重组调度模块可以包括:输入队列单元，用于提供至少一个输入队列，以便所述后续按照所述输入队列的顺序将所述报文调度给所述网络处理器进行处理;完整性检查单元，用于根据所述报文的输入通道和优先级，将所述报文添加到与所述报文的输入通道和优先级对应的输入队列中。通过采用输入队列进行报文调度，调度时将优先级作为调度因素之一，可以优先对重要的报文进行转发处理。
[0014]可选的，所述完整性检查单元可以根据转发模式的不同采用不同的方式将接收到的报文入队，对于转发模式为自适应转发的报文，在接收到所述报文的首Cel I并存储后，将所述报文的首Cell的地址加入所述输入队列中；对于转发模式为存储转发的报文，在接收到所述报文的全部Cell并存储后，将所述报文的首Cell的地址加入所述输入队列中。通过对不同转发模式的报文采用不同的入队模式，就可以对后续的处理流程进行控制，使得，存储转发模式的报文，只有全部接收后才入队，才能够被处理；自适应转发模式的报文，接收到首Cell后即入队，可以立即被处理，而不必等到全部Cell都接收。
[0015]由上可见，在本发明的一些可行的实施方式中，提供了一种低延时的存储转发技术。
【附图说明】
[0016]图1是存储转发设备的结构示意图；
[0017]图2是本发明实施例的报文存储转发电路的结构示意图；
[0018]图3是本发明实施例的报文存储转发方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0020]本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0021]本发明实施例提供一种报文存储转发方法和电路及设备，以提供一种低延时的存储转发技术，该技术应用于存储转发设备。
[0022]请参考图1，是存储转发设备的结构示意图。由图1可见，存储转发设备大概包括以下模块:媒体接入控制器(英文全称