[发明专利]一种组播报文处理方法、线卡及通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域中的PCIE（Peripheral Component Interconnect Express，增强的外部组件互联标准）总线技术领域，尤其涉及一种组播报文处理方法、线卡及通信设备。

背景技术

PCIE总线是用于互连通信设备中各线卡的第三代I/O高性能总线，是基于PCI（Peripheral Component Interconnect，外部组件互联标准）总线而发展起来的，它采用点对点串行连接方式，每一个线卡都拥有自己独立的数据连接，各线卡之间并发的数据传输互不影响，从而保证了数据传输通道的专有性，避免其他线卡的干扰，提高了数据传输速率。

在采用PCIE交换技术的通信设备中，一般包括一个主控卡、若干个线卡和PCIE交换器，PCIE交换器也可集成于主控卡中，主控卡控制PCIE交换器实现对各线卡之间需要传输的报文的转发，每个线卡均包括用于与其他通信设备进行报文传输的通信接口，和与其他线卡进行报文传输的PCIE接口。

目前，按照内部线卡对报文处理方式的不同，通信设备主要分为集中式通信设备和分布式通信设备，前者的主控卡上设置有CPU，用于负责多个线卡的报文处理；后者除主控卡上设置有CPU外，每个线卡上均设置有CPU，即每个线卡中的CPU负责对各自接收到的报文进行处理。

然而，随着网络技术的快速发展，分布式通信设备已经在越来越多的网络环境中使用，分布式通信设备中各线卡之间的数据交换通道叫做背板交换网络，在目前分布式通信设备中，PCIE交换和以太交换是两种较为常见的背板交换技术。

以太网在MAC层支持组播地址，所以基于以太交换的分布式设备中，线卡间传输组播报文比较简单，只需要将报文的目的MAC地址修改为组播地址，然后发送到以太交换芯片，就可以由交换芯片将该组播报文同时转发给多个目的线卡。

然而，在PCIE交换方式中，主要采用根据组播报文的目的地址进行路由，不同的线卡拥有不同的PCIE地址，通过向不同的PCIE地址写数据即可完成报文转发。但是在这种方式中，不支持将一个报文一次发送给多个目的线卡，而是需要多次发送才能完成，所以PCIE交换本身不能实现类似于以太交换的组播报文跨线卡转发。

下面以图1所示的基于PCIE交换的分布式通信设备为例，对采用PCIE交换方式的设备内部报文传输流程进行介绍。

在图1中，分布式通信设备包括带有PCIE交换器的主控卡和多个设置有通信接口的线卡，每个线卡均拥有各自的CPU，且设置有数量不等或种类不同的通信接口，用于与其它通信设备进行报文传输，例如，线卡1上设置有接口1/0和接口1/1两个通信接口，且每个线卡均通过PCIE接口与主控卡中的PCIE交换器交互，实现线卡之间的报文传输。

下面对跨卡转发组播报文的处理流程进行说明：

假设线卡1通过自身的接口1/0接收的报文，需要分别通过线卡2的接口2/0、线卡3的接口3/0和线卡n的接口n/0进行转发，在这里，线卡1为源线卡，线卡2、线卡3和线卡n为目的线卡，如图2所示，具体包括下述步骤：

S201：线卡1通过接口1/0接收报文，并将该报文存放在线卡1的内存缓冲区buffer1中。

S202：线卡1解析该报文，根据该报文中携带的目的地址，确定该报文是组播报文，并查找该组播报文的目的接口为线卡2的2/0、线卡3的3/0和线卡n的n/0。

S203：线卡1将该buffer1中的报文通过PCIE接口分别发送给线卡2、线卡3和线卡n。

需要说明的是，在执行上述步骤S203时，实际上是由线卡1的CPU分别向线卡1的PCIE控制器发送控制指令，指示PCIE控制器将buffer1中的报文分别发送给线卡2、线卡3和线卡n。换言之，在一条组播报文的目的线卡为n个的情况下，线卡1的CPU需要向PCEI控制器发送n次控制指令。

S204：线卡2通过内部PCIE接口接收该报文，将该报文存放在线卡2的buffer2中，并对该报文进行必要的修改，然后通过接口2/0发送该报文，报文发送后释放线卡2的buffer2。

S205：线卡3通过内部PCIE接口接收该报文，将该报文存放在线卡3的buffer3中，并对该报文进行必要的修改，然后通过接口3/0发送该报文，报文发送后释放线卡3的buffer3。

S206：线卡n通过内部PCIE接口接收该报文，将该报文存放在线卡n内存的buffer n中，并对该报文进行必要的修改，然后通过接口n/0发送该报文，报文发送后释放线卡n的buffer n。