[发明专利]基于PCIe交换架构路由器堆叠的方法、系统和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于PCIe交换架构路由器堆叠的方法、系统和装置。

背景技术

PCIe(Peripheral Component Interconnect Express，快速外部设备互连)总线为计算机和通讯平台设备互连提供了高速、高性能、全双工点到点、多通道可捆绑差分链路连接的通用I/O互连总线。系统中的每一个器件都拥有自己的总线，通过直接连接到Switch(交换器)器件来建立点到点的通讯。PCIExpress总线以Switch器件实现Traffic route(流量路径)和资源管理，同时数据传输变为离散数据包(Discrete packets of data)，增加了QoS(Quality ofService，服务质量)功能，通过优先级数据包调度满足实时业务，如视频和音频数据流应用需求；并且PCIe总线继承PCI/PCI-X总线的地址类型、空间分配及寻址方式和所有的事务类型。标准定义了完善的电源管理、服务质量、热插拔、数据完整性、错误处理机制等，使得PCIe总线作为一种完善的标准可以获得广泛的应用。

目前，基于PCIe的路由器架构在系统软件上对基于PCI总线的路由器有很大的继承性，而且基于PCIe还可以实现分布式的路由器架构。如图1所示为一个基于PCIe总线的路由器系统架构。如果Line Card(线卡)具有独立的处理能力，则可基于PCI Express总线可以实现分布式路由器。其中路由与转发分离，由主控板负责整个系统的管理和路由的收集、计算功能，并将计算出的转发表下发到各业务板。各线路板能够根据保存的路由转发表通过交换网板上的核心交换芯片，独立地进行路由转发。

其中交换器件利用类似PCI桥的基于Memory、I/O和配置的地址进行路由，在不同端口之间进行数据传输。交换器件可以支持从任意一个入端口向任意一个出端口按照地址路由、ID路由或者是隐含路由传输所有PCI Express标准要求的事务数据报文。

随着网络规模的不断发展，对路由器的处理能力的要求越来越高，现有技术中当路由器的性能不能满足要求时，只能对路由器进行软件以及硬件的升级，需要的成本很高。因此，需要提出一种低成本的提高现有路由器性能的方法。

发明内容

本发明提供一种基于PCIe交换架构路由器堆叠的方法、系统和装置，用于实现将两台或多台PCIe交换架构路由器堆叠成为一台更高端的路由器系统。

为达到上述目的，本发明提供一种基于PCIe交换架构路由器堆叠的方法，包括以下步骤：

初始化第一路由器的PCIe交换器下的非透明桥NT端口，所述第一路由器的PCIe交换器通过所述NT端口与第二路由器的PCIe交换器连接；

通过所述NT端口实现所述第一路由器与所述第二路由器间的消息交互。

其中，所述初始化第一路由器的PCIe交换器下的NT端口的步骤具体为：

所述第一路由器将所述NT端口的虚拟接口进行初始化配置；

所述第二路由器将所述NT端口的链路接口进行初始化配置；

所述第一路由器根据所述第二路由器对所述链路接口的配置，配置所述虚拟接口与所述链路接口之间的地址转换功能。

其中，所述初始化后的虚拟接口以及链路接口为端点设备，所述虚拟接口对所述第二路由器不可见，所述链路接口对所述第一路由器不可见。

其中，所述通过所述NT端口实现所述第一路由器与所述第二路由器之间的消息交互的步骤具体为：

对于所述第一路由器与第二路由器间所有操作消息进行地址转换；以及

对于所述第一路由器与第二路由器间的NP类操作消息和CPL类操作消息进行ID转换。

其中，所述第一路由器通过NT端口向第二路由器发送NP类消息时，所述第一路由器与所述第二路由器间的消息的ID转换的步骤具体包括：

所述NT端口的虚拟接口使用本地寄存器匹配所述NP类消息中的ID；

所述NP类消息中的ID在本地寄存器中存在时，使用与所述ID对应的索引号替换所述ID中的功能号，使用所述虚拟接口的设备号抓取寄存器中的内容替换所述ID号中的设备号，使用所述虚拟接口的总线号抓取寄存器中的内容替换所述ID号中的总线号，得到转换后的ID；

将携带所述转换后的ID的NP类消息通过链路接口向第二路由器发送。

其中，所述第二路由器通过NT端口向第一路由器发送CPL类消息时，所述第一路由器与所述第二路由器间的消息的ID转换的步骤具体包括：