[发明专利]具有可编程内核的网络设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年1月6日提交的题为“Programmable Switch”的第61/430,413号美国临时专利申请的优先权，其全部公开内容以引用的方式并入本文。

本申请还要求于2011年3月23日提交的题为“Programmable Switch”的第61/466,718号美国临时专利申请的优先权，其全部公开内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开一般涉及通信网络，更具体地，涉及网络切换设备。

背景技术

本文提供的背景描述用于一般性地呈现本发明的上下文的目的。就该背景部分中描述的当前称作发明人的工作以及可能以其它方式在提交时未作为现有技术的描述的各个方面而言，既没有明确地也没有隐含地承认当前称作发明人的工作是相对于本发明的现有技术。

网络交换机被配置为在连接到通信链路的多个端口之间转发网络业务。对于高吞吐量的应用而言，网络交换机通常是使用诸如专用集成电路(ASIC)的硬件来实现的。当引入了新的网络协议并且在引入新的网络协议之前设计了网络交换机的硬件(例如，ASIC)时，该网络交换机可能难以处理符合新的网络协议的分组。

发明内容

在一个实施方式中，网络设备包括多个端口和分组处理管线，多个端口被配置为在网络上接收和发送分组，分组处理管线包括多个硬件级。至少一个硬件级被配置为输出数据结构，该数据结构包括基于对接收的分组或数据结构执行的第一分组处理操作、从接收的分组中提取的字段，其中，数据结构与分组相关联。网络设备还包括可配置处理器，可配置处理器耦合到分组处理管线的至少一个硬件级。可配置处理器被配置为修改数据结构中的字段以生成经修改的数据结构，并且将经修改的数据结构传递到后续的硬件级，后续的硬件级被配置为使用由可配置处理器修改的字段来对数据结构执行第二分组处理操作。

在另一个实施方式中，一种方法包括经由网络切换设备的端口接收分组，以及利用分组处理管线处理分组，分组处理管线包括多个硬件级，多个硬件级至少包括第一级、第二级和可配置处理器。利用分组处理管线处理分组包括：利用第一级输出数据结构，该数据结构包括基于对接收的分组或数据结构执行的第一分组处理操作、从接收的分组中提取的字段，其中，数据结构与分组相关联；使用可配置处理器修改数据结构中的字段以生成经修改的数据结构；以及将所修改的数据结构传递到第二硬件级，第二硬件级被配置为使用由可配置处理器修改的字段来对数据结构执行第二分组处理操作。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的示例性网络设备的功能图；

图2是根据一个实施方式的用于在网络设备中处理分组的示例性方法的流程图；

图3是根据一个实施方式的用于在网络设备中处理分组的另一个示例性方法的流程图；

图4是根据一个实施方式的用于在网络设备中处理分组的另一个示例性方法的流程图；

图5是根据一个实施方式的用于修改分组的报头的示例性方法的数据流程图；

图6是根据一个实施方式的用于在网络设备中处理分组的另一个示例性方法的流程图；以及

图7是根据一个实施方式的在图1的网络设备中使用的示例性的可配置内核单元的示意图。

具体实施方式

图1是根据一个实施方式的被配置用于处理和转发数据单元(即分组)的示例性网络设备100的框图。如下面更详细描述的，虽然在一个实施方式中作为硬件级或处理引擎的管线的配置，但是网络设备100包括散布在管线的各个级之间的一个或多个可配置内核。在一些实施方式中，一个或多个可配置内核可以在制造设施处、由用户在现场等重新配置。例如，当引入新的网络通信协议时，可以重新配置一个或多个可配置内核，使得网络设备100可以处理符合新的网络通信协议的分组。作为另一个示例，一个或多个可配置内核被重新配置为使得网络设备100可以执行网络设备100先前不能执行的功能。在一些实施方式中，可以在与网络设备100和/或网络设备100中包含的硬件(例如，分组处理器)的生产商相关联的制造设施中重新配置一个或多个可配置内核。例如，如果存在这样的集成电路(IC)，即其上的分组处理器(或者其一部分)有瑕疵或者存在设计错误使得分组处理器未如期望地进行操作，则在已经制造出IC以后，制造设施可以重新配置一个或多个可配置内核以执行解决方法使得分组处理器如期望地进行操作。