[发明专利]交换机

说明书

本发明公开一种交换机，包括多个缓存队列、多个出口端口和缓存排程器。每一出口端口具有多个出口队列，每一出口端口的每一出口队列连接到这些缓存队列的不同一个。交换机针对每一出口端口的每一出口队列产生一紧急度，该紧急度用来反映对应的出口队列即将快没有封包送的程度，且缓存队列的转发封包紧急度会根据其所链接的每一出口队列的紧急度来决定出。缓存排程器则依据各缓存队列的转发封包紧急度，选择出一个缓存队列来送出其存放的封包至所需前往的目标出口端口的目标出口队列。

技术领域

本发明涉及一种排程方法，且特别涉及一种交换机的排程方法。

背景技术

交换机在转发封包时，为了区分不同数据流的传送顺序，出口端口(Egress Port)会有多个出口队列(Queue)。每一出口队列用来存放不同优先级的封包，并配予不同出口队列权重(Weight)以决定不同优先级的封包的传送比例。也就是说，出口端口可使用排程器(Scheduler)决定选择哪个出口队列送封包，并依据出口队列权重，决定从选择的出口队列中抓取多少个封包做传送。

如图1所示，出口端口P0有两个出口队列Q0和Q1分别用来存放优先级为S1和S2的封包，并当出口端口P0的出口队列Q0和Q1的出口队列权重分别为1和2时，即{Q0：Q1}＝1：2，出口端口P0的排程器10则依据上述出口队列权重，决定从出口端口P0的出口队列Q0抓取优先级为S1的一个封包做传送，并决定从出口端口P0的出口队列Q1抓取优先级为S2的两个封包做传送。如果出口端口的排程器想从选择的出口队列中抓取封包，却遇到选择的出口队列没有封包可送时，排程器就会去抓下一出口队列内的封包做传送，以至于出口队列权重失衡。

另外，转发封包可分为单播(Unicast)、多播(Multicast)和广播(Broadcast)，单播是指一个封包只能送往单一个出口队列和单一个出口端口，而多播和广播是指一个封包可送往多个出口队列和多个出口端口。而在高带宽的交换器为了节省存放转发封包的内存空间，一般会采取中央的内存架构来让所有的出口队列共同使用，然而这种架构受限于内存的带宽能力。因此，对于多播/广播封包而言，交换机需要花多次才能把多播/广播封包送到所需前往的多个出口端口的多个出口队列。为了弥补这部分运作上的低效能，交换机在设计上可将多播/广播封包存放在中央缓存内存(Central Absorb Memory)，同时为了因应出口队列的出口队列权重，中央缓存内存可配置有多个缓存队列(Absorb Queue)和缓存排程器。

每一缓存队列也用来存放不同优先级的封包，并配予不同缓存队列权重以决定不同优先级的封包的传送比例。一般而言，缓存队列和出口队列会存在对应关系，以便封包可从缓存队列送到对应的出口队列，且缓存排程器则依据缓存队列权重将缓存队列内的封包送到所需前往的出口端口的出口队列。如图2所示，缓存队列AQ0连接出口端口P0、P1和P2的出口队列Q0，且缓存队列AQ1连接出口端口P0、P1和P2的出口队列Q1。缓存队列AQ0存放两个封包，第一个封包要送往出口端口P0和P1的出口队列Q0，而第二个封包要送往出口端口P0和P2的出口队列Q0。另外，缓存队列AQ1也存放两个封包，但这两个封包都要送往出口端口P0、P1和P2的出口队列Q1。为了方便以下说明，图2已示意缓存队列AQ0和AQ1内的这些封包在通过缓存排程器13送到所需前往的出口端口的出口队列后的存放样态。

为了不影响出口队列的出口队列权重，缓存排程器13可对于缓存队列AQ0和AQ1配置适合的缓存队列权重。如图3A所示，当缓存队列AQ0和AQ1存放要送往出口端口P0的封包，且出口端口P0的出口队列Q0和Q1的出口队列权重分别为1和8时，缓存排程器13则可配置缓存队列AQ0和AQ1的缓存队列权重分别为1和8，即{AQ0：AQ1}＝1：8。类似地，如图3B所示，当缓存队列AQ0和AQ1存放要送往出口端口P1的封包，且出口端口P1的出口队列Q0和Q1的出口队列权重分别为8和1时，缓存排程器13则可配置缓存队列AQ0和AQ1的缓存队列权重分别为8和1，即{AQ0：AQ1}＝8：1。