數據流處理器中的數據流管理制造技術

本發明專利技術公開了用于在分組流上執行用戶可配置的業務管理功能的技術。所述功能包括多播、丟棄、調度，包括整形、分段和重組。在這些技術中，這些功能不是直接在分組流上執行，而是在表示存儲的分組上執行。分組的描述符至少包括用于分組的標識符以及用于將被在所述描述符上執行的一組業務管理功能的說明符。用戶配置用于描述符的業務隊列的一組業務管理功能。描述符中的說明符通過規定描述符隊列來規定一組業務管理功能。多播中，描述符被復制并且被放在不只一個業務隊列上；對于丟棄，當與業務隊列相關的丟棄功能確定分組將被丟棄的時，描述符被放在丟棄業務隊列中。由丟棄業務隊列中的描述符表示的分組被從緩沖器中丟棄。從多由業務隊列（包括丟棄的業務隊列）中輸出描述符被進行調度。調度是使用調度器層次進行的。層次形式和層次中的調度器使用的調度算法都是可用戶配置的。如所公開的，在業務管理協處理器集成電路來實現所述技術。業務管理協處理器與數字通信處理器集成電路一起使用，其執行交換功能。分組的緩沖器處于數字通信處理器中。所公開的是修改的部分分組丟棄算法和基于幀的不足循環調度算法。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總的來說涉及在諸如分組交換機和路由器中的設備中的數字數據流的處理，具體地說涉及諸如將分組多播到多個流、丟棄流中的分組和調度的處理，包括整理(shape out)流和對這些流進行分段或重組。
技術介紹
分組和協議。數字系統之間的通信通常是借助于分組來進行。一個分組如圖1中的113所示。一個分組只是比特序列，比特序列的含義由協議確定。協議規定了處理分組的數字設備如何解釋分組中的比特。不論是什么樣的協議，大多數分組具有頭部115，其指出如何根據協議來處理特定的分組；有效載荷117，其為分組傳輸的實際信息。分組還可具有尾部，其可以簡單地指出分組的末端，但還可以包含允許檢測和/或糾正在傳輸或者處理分組的過程中出現的錯誤。根據進行定義的協議，分組可以具有固定的長度或者可變長度。在下面的討論中，頭部115和尾部119的內容稱為“協議數據”，因為用來解釋這些內容的方式完全由協議來確定，而有效載荷117的內容將被稱為“有效載荷數據”。用于某些協議的分組通常稱為“幀”或者“信元(cell)”。以多種不同的級別將分組用于數字系統中的通信。因此，在數字系統的一種級別(level)的分組的組的有效載荷可以處于最高級別的分組。這在圖1的137中示出。IP分組121是一種被根據IP協議來解釋的分組。IP分組121具有IP頭部123和可變長度IP有效載荷125。包括在IP頭部123中的信息內的是IP有效載荷125的長度。當將IP分組121傳輸經過物理網絡時，在傳輸分組127的流135的有效載荷中攜帶所述分組121。每一個傳輸分組127具有它自己的頭部129、有效載荷131、和尾部133。在此所稱的傳輸分組是ISO七層模型的鏈路層中的分組。根據鏈路層中使用的協議，傳輸分組可以是固定的或者可變的長度。處理傳輸分組的設備如此操縱，如分組中的頭部129和尾部133所示，并且不檢查有效載荷131的內容。當分組到達目的地時，有效載荷被傳送到它所希望到達的系統的部分，在這種情況下，被傳送到根據IP協議操作的組件，且這種組件如在IP頭部123中所示處理IP分組121。當然，IP有效載荷125可以是用于其它的分組，但仍然是高級別的。例如，它可以是為解碼器(decrypter)設計的分組，而該分組的有效載荷可以是加密的IP分組121。在這種情況下，處理IP分組121的組件將有效載荷傳送到解碼器，解碼器對加密的IP分組進行接碼，并且將接碼的IP分組返回到處理IP分組的組件，以進行進一步地處理。當然，該處理可包括將接碼的IP分組發送到另一個目的地，且如果與所述目的地的通信是通過用于傳輸分組127的協議進行的，處理IP分組的組件將解碼的IP分組提供給產生傳輸分組流的組件，且解碼的IP分組將被攜帶在傳輸分組127的有效載荷。分組交換。當使用分組來在彼此遠離的數字系統之間進行通信時，分組在連接各系統的數字網絡上傳送。在物理層，數字網絡可采用任何介質來在兩個設備之間傳送信號，例如采用以太、導線或者光纜。分組是通過“分組路由”來在傳輸路徑之間路由的。分組交換根據通常包括在分組頭部中的信息來路由分組。正如可預見到的，每一種協議具有它自己的路由規則。例如，IP協議使用邏輯路由 IP分組的每一個源或者目的地具有邏輯IP地址，且要到達給定的目的地的IP分組在它的頭部中具有目的地的IP地址。頭部沒有指出目的地的實際位置。IP分組交換機必須將IP地址翻譯成實際地址，獲得分組到達它的目的地的至少部分方式，并且必須使傳輸分組的流135發往實際地址，其攜帶IP分組作為它們的有效載荷131。因此，IP節點109(n)是在以太LAN105(a)上的以太節點107(n)上，且連接到LAN 105(a)的IP分組交換機必須通過使以太分組的流發往攜帶IP分組作為它們的有效載荷的以太節點107(n)來響應尋址到IP節點109(n)的IP分組。103示出了典型的分組交換機。分組交換機103連接到多個物理介質106，利用這些介質，分組交換機103可以接收和發送數據。此類介質的例子可以是光纖光纜或者由電導體組成的電纜。每一種此類介質106具有自己的協議，用于經介質發送的數據；例如，一種用于經光纜發送數據的廣為應用的協議是SONET協議。圖1中，介質106(a..m)是使用SONET協議的光纜，而介質106(n..z)是電纜。在介質層的分組(稱為介質分組)具有它們字節的有效載荷傳輸分組。在ISO 7層模型中，介質分組是物理層分組。在交換機103處，被在光纜上發送和接收的傳輸分組是被根據在ATM廣域網111中使用的ATM協議來做出的分組，而被在電纜上發送和接收的傳輸分組是被根據在局域網109中使用的EthernetTM協議做出的分組。在很多情況下，傳輸分組具有作為它們自己的有效載荷的IP分組，在一些情況下，分組交換機103路由IP分組到IP節點109。如上所述，路由分組是這樣進行的確定IP分組應當在其上運動以到達目的地的介質106(i)，然后根據要求用于所述介質的協議來制作分組流，所述介質具有與它一起使用的傳輸分組流作為它們的有效載荷，這些有效載荷又具有IP分組作為它們的有效載荷。因此，如果分組交換機103從WAN 111接收到被發往IP節點109(n)的IP分組，且IP節點109(n)位于以太LAN 105(a)上的以太節點107(n)中，分組交換機103必須以介質106(n)要求的形式來制作分組流，介質106(n)的有效載荷是被發往攜帶IP分組作為它們的有效載荷的以太節點107(n)的以太分組流。分組交換機103執行的功能依賴于分組交換機在其中工作的網絡環境以及分組交換機的能力。下面重點討論的功能在此被稱為“業務管理功能”。有三種一般的業務管理功能組·將從特定源接收到的分組路由到一個或多個不同的目的地。·要求用于路由的傳輸分組流。·控制業務，使得將數據發送往其上的交換機103以及設備都沒有被淹沒(overwhelm)，使得所服務的交換機103以及網絡被公平地以及有效地利用。更下詳細地說明這些功能，路由包括“篩選”和“多播”。篩選是在邊界處進行的。在此示出的分組交換機103位于專用網絡104和公共網絡102之間的邊界處。每一個IP分組121的頭部包含分組的源IP地址和目的IP地址，且專用網絡104的安全措施禁止由來自公共網絡102的IP分組用到專用網絡104的某些源地址來訪問，也禁止由來自專用網絡104的分組用到公共網絡104的某些源地址來訪問。交換機103通過將進入的IP分組的源地址與將要被禁止的源地址列表進行比較來篩選每一個進入的IP分組，且如果進入的IP分組在列表中有，則丟棄它。交換機103以類似的方式來篩選輸出的分組。多播就是將自一個源接收到的分組的副本發送到多個目的地。流變換包括這樣的操縱，如上面介紹的一種將被接收作為ATM傳輸分組的IP分組變換成被輸出到它的目的地作為以太傳輸分組的IP分組。通常，這種操縱包括當在交換機中接收到較高層的分組時，重組來自它的傳輸分組的有效載荷的較高層分組；當被從交換機傳輸時，將較高層分組分段成傳輸分組。流變換還包括對有效載荷進行加密和解密。加密或者解密出現的一個地方是在網絡邊界處。例如，專用網絡104的安全措施可要求加密被發送到公共網本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在第一業務流處理設備和第二業務管理設備之間傳輸信息的接口，第一業務流處理設備對由分組組成的業務流執行第一多個流處理功能，所述分組由在設備中被描述符表示，第二業務管理設備使用所述描述符來執行用于所述業務流處理設備的第二多個業務管理功能，所述接口包括：第一和第二設備之間的第一數據路徑將所述描述符和至少第一選擇器從第一設備傳輸到第二設備，第一選擇器選擇所述多個業務管理功能的第一子集；和在執行第一子集中的功能之后，第一和第二設備之間的第二數據路徑將所述描述符和至少第二選擇器從第二設備傳輸到第一設備，第二選擇器選擇所述流處理功能的第二子集。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴維J胡薩克，馬修S梅爾頓，戴維巴頓，戴維W紐克特雷，賽義德艾拉爾阿利沙阿，喬恩L弗盧克，
申請(專利權)人：飛思卡爾半導體公司，
類型：發明
國別省市：US[]