[发明专利]采用地址冗余技术实现包重组的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种采用地址冗余技术实现包重组的方法、装置及系统。

背景技术

现有的交换网包括线卡和交换板卡两部分，其中线卡又有入口线卡和出口线卡之分，如图1所示，其为现有交换网的基本结构图。

目前，高速路由器通常采用定长信元交换机制，将到达的交换网的数据包拆分成多个固定长度的信元。信元可以通过不同的交换板卡到达出口线卡。由于信元经过不同交换板卡的时延可能不同，由此导致本属于一个数据包的信元，会以混乱次序到达出口线卡。

在多个入口线卡同时向一个出口线卡发送数据包的情况下，不同数据包的信元会间插在一起，加大乱序的程度。如图2所示，有N个入口线卡同时向出口线卡#k发送数据包，这些数据包到达出口线卡后呈乱序状态。为了将信元还原成数据包，必须在出口线卡内采用包重组技术。

现有技术中，为了实现出口线卡的包重组，通常采用两种技术：

(1)信元保序的技术，在交换板卡的输出端口使用较大容量缓存对这些信元重新排序，即对交换板卡输出端口的信元发送顺序进行控制，以解决定长信元在通过交换板卡的信元失序问题。

采用信元保序技术时，必须在交换板卡的输出端口进行信元顺序控制。目前，大多以信元进入交换网的时间作为控制的依据，通过比较不同信元进入交换网的时间，实现最早离开入口线卡进入交换板卡的信元，最早离开交换板卡，再进入出口线卡。因此，信元保序技术需要在信元的头部开销中增加时间信息，并对时间信息进行比较。由此，其存在以下缺陷：

1、信元的头开销增大，降低了交换网的交换效率；

2、在高速路由器当中，系统需要较高频率的时钟。对时间信息的比较是建立在时间同步的基础之上的，而将交换网中各个板卡和线卡之间的时钟进行高精度的同步本身比较困难。同时，系统的稳定性难以得到保障；为了实现信元保序，需要在交换板卡中开设较大的缓存，增加了交换网所需的系统资源。

(2)基于CAM(Content-addressable memory，内容可寻址存储器)的重组技术，在出口线卡侧设置足够的缓存对乱序信元进行存储，再通过CAM对信元进行查找和排序，以还原数据包。

基于CAM的重组技术利用CAM基于内容查找的特点，根据信元头部信息找到相邻的信元的位置，采用链表技术将属于同一个数据包的信元进行串接，以还原信元顺序。该方法存在以下缺陷：

1、CAM资源成本较高，不适合大规模使用；

2、基于CAM的查找速度受系统时钟和CAM的深度的影响，在线卡处理速度较高及乱序信元较多的情况下难以达到线速处理。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种采用地址冗余技术实现包重组的方法、装置及系统，旨在以较低的资源成本实现数据包的快速重组。

本发明提出一种采用地址冗余技术实现包重组的方法，包括：

出口线卡接收来自交换板卡的信元，分离出所述信元的头开销部分和净荷部分；

根据所述头开销以及预设的信元指针列表对所述信元所属数据包进行重组并输出。

优选地，所述根据头开销以及预设的信元指针列表对所述信元所属数据包进行重组并输出的步骤包括：

根据空闲指针列表的头指针为所述净荷分配一地址指针；

将所述净荷按照所述地址指针对应的地址存放于出口线卡的缓存内；

根据所述头开销将所述地址指针存放于所述信元指针列表中；

当所述信元指针列表中地址指针的数量等于所述信元所属数据包所拥有的信元数量时，按照信元指针列表中地址指针的排列顺序从出口线卡缓存中依次获取对应的净荷组成数据包输出。

优选地，所述信元格式包括：信元的种类编号、信元所属入口线卡的ID号、信元所属数据包的ID号、信元在其所属数据包中的ID号、信元所属数据包拥有的信元数量以及信元净荷。

优选地，所述信元指针列表包括信元净荷的地址指针、与所述地址指针对应的信元所属入口线卡的ID号、与所述地址指针对应的信元所属数据包的ID号以及与所述地址指针对应的信元的ID号。

优选地，所述根据头开销将地址指针存放于信元指针列表中的步骤包括：

从所述头开销获取所述信元的ID号；

将所述地址指针存放于所述信元指针列表中对应所述信元的ID号的位置。

本发明还提出一种采用地址冗余技术实现包重组的装置，包括：

信元接收和解析模块，用于接收来自交换板卡的信元，分离出所述信元的头开销部分和净荷部分；