[发明专利]具有全局通信事务管理能力的容错片上网络系统及方法

权利要求书

1.一种具有全局通信事务管理能力的容错片上网络系统，包括互连的容错路由器和功能IP核，其特征在于：还包括一个网络监控器，所述网络监控器通过专用总线与片上网络中每个容错路由器相连，用于监控全局网络状态，并基于网络实时状态确定应用任务所有通信踪迹的路由路径，以绕开拥塞和故障链路，所述的网络监控器包括如下部分：

a）网络状态采集模块，该模块与每个路由器相连，用于收集整个网络的实时链路状态信息；

b）路径分配算法模块，该模块根据通信任务以及链路状态信息执行路径分配算法为每条通信踪迹计算路由路径；

c）路由路径发送模块，该模块将路径分配算法模块计算得到的路由路径数据发送给相连路由器；

d）存储模块，该模块由通信任务表、链路状态表以及全局路由表组成，其中通信任务表用于保存应用任务每一条通信踪迹的源节点和目的节点编号以及通信带宽约束信息，链路状态表用于保存路由器间互连链路的空闲、拥塞和故障状态，全局路由表用于保存路径分配算法模块计算得到的路由路径数据。

2.根据权利要求1所述的具有全局通信事务管理能力的容错片上网络系统，其特征在于：所述的网络监控器还包括一个内建自测试模块，用于验证网络监控器本身的可靠性。

3.根据权利要求1所述的具有全局通信事务管理能力的容错片上网络系统，其特征在于：所述的容错路由器包含如下部分：

a）缓冲存储区，包括输入缓冲区和重传缓冲区，分别用于保存输入端口接收的数据微片和需要重新传输的数据微片；

b）编/解码器，包括输入解码器和输出编码器，其中输入解码器用于对输入通道的数据微片进行解码，并验证其是否正确，若检测到微片中有错误，则认为传输过程中产生了瞬时故障；输出编码器用于对将要经输出端口发送到下一级路由器的数据微片进行编码；

c）端口控制器，用于将输入缓冲区的数据微片存入该端口的重传缓冲区，同时记录数据微片重传的请求次数和监控本方向输入缓冲区的占用率，以此判断互连链路是否发生了永久性故障或拥塞；

d）路由模块，该模块对存入输入缓冲区的数据包头微片进行解析，根据包头微片中的路由标志选择源路由或自适应路由，确定转发方向，选择输出端口；

e）仲裁模块，当有多个输入端口请求相同的输出端口时，该模块根据各方向输入缓冲区的拥塞程度进行仲裁，选择输出拥塞程度较大的输入端口的数据；

f）交换开关，采用全连接开关结构，将各个输入端口与输出端口之间的信号线直接相连，用于将数据从一个端口交换到另一个端口；

g）状态控制器，该模块接收各个方向输出端口连接的下级路由器的状态反馈信号和重传请求信号，控制缓冲存储区中已存数据的转发工作，并将接收到的状态信息存入链路状态表，请求网络监控器从链路状态表中读取数据；

h）路由表，用于保存从网络监控器发送来的路由路径信息。

4.根据权利要求1所述的具有全局通信事务管理能力的容错片上网络系统，其特征在于：所述的专用总线采用三模冗余技术。