[发明专利]基于CIOQ结构的千兆AFDX交换机及其交换方法

摘要

一种基于CIOQ结构的千兆AFDX交换机，包括N个输入端口、对应每个输入端口下的输入虚拟队列、虚拟链路配置表、集中调度模块、K个并行交叉开关矩阵、对应每个交叉开关矩阵下的单信元寄存器、输出端口控制器、N个输出端口和对应每个输出端口下的输出缓存队列。本发明不仅可以满足现有AFDX交换机的全线速、单播多播、确定性延时、两级优先级等要求，并且可以实现24口全千兆交换；减少了共享缓存结构对内部存储带宽的限制，在不增大存储器位宽情况下总体交换容量可以达到48Gbps；本发明中涉及的存储和缓冲单元为片上存储资源，不需要外部存储器和接口，降低了硬件消耗，节省成本。

主权项

1.一种基于组合输入输出缓冲CIOQ结构的千兆AFDX交换机，包括N个输入端口、对应每个输入端口下的输入虚拟队列、虚拟链路配置表、集中调度模块、K个并行交叉开关矩阵、对应每个交叉开关矩阵下的单信元寄存器、输出端口控制器、N个输出端口和对应每个输出端口下的输出缓存队列，其特征在于：所述输入端口用于将接收到的数据帧缓存到输入虚拟队列并向集中调度模块发起资源请求；所述集中调度模块用于对各资源请求进行轮询仲裁，对输出端口的输出缓存队列的状态进行判断，若输出端口缓存队列为可用状态，则接通交叉开关矩阵的输入端，从输入虚拟队列中读出数据帧的头信元送入交叉开关矩阵下的单信元寄存器中，并向该头信元需要转发的输出端口控制器发起输出申请；所述输出端口控制器用于对所述输出申请进行轮流应答，接通交叉开关矩阵的输出端，将头信元从单信元寄存器输出到输出缓存队列，并记录帧长、时标和丢帧信息；所述虚拟链路配置表用于保存基于虚拟链路的数据转发、优先级、帧过滤和流量控制所需信息，并由交换机终端负责加载更新；所述输出端口根据帧信息从输出缓存队列读取数据帧进行输出。