[发明专利]用于配置高阶快捷PCI网络的非透明桥式方法和装置

说明书

本文中呈现的描述包含高阶快捷PCI(PCI‑Express，PCIe)网络实施方案的说明。新方法能促进高效协议(例如，PCIe等)的利用，同时实现可能原本并不与所述协议兼容的各种特性和特征(例如，类似于胖树拓扑结构、CLOS拓扑结构、二维和三维拓扑结构等的特性和特征)的实施。例如，能够实现并利用替代路径的实施，同时保持符合可能原本并不与替代路径的使用兼容的协议(例如，PCIe等)。所述替代路径能促进灵活的拓扑结构实施和网络域扩展，同时实现改进的通信延时。在一个实施例中，所呈现的系统和方法促进非透明桥式电路的利用，所述非透明桥式电路相对于来自至少一个设备的通信配置为端点同时促进所述通信到至少一个其它设备上的传输。

相关申请案的交叉申请

本发明要求2014年11月7日递交的发明名称为“用于配置高阶快捷PCI网络的非透明桥式方法和装置(NON-TRANSPARENT BRIDGE METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURINGHIGH-DIMENSIONAL PCI-EXPRESS NETWORKS)”的美国申请14/536,516的在先申请优先权，该在先申请的内容以全文引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明大体上涉及通信领域，且更具体来说，涉及网络通信领域。

背景技术

电子系统和电路已经对现代社会的进步做出巨大贡献，并且在许多应用中用于获得有利结果。数字计算机、计算器、音频设备、视频设备和电话系统等许多电子技术有助于在企业、科学、教育和娱乐的大多数领域中分析和传送数据、构想和趋势时提高效率并降低成本。这些活动经常涉及信息和数据在部件之间的传送，并且信息如何传送会影响效能。

存在用于传送信息的各种传统的通信或互连拓扑结构(例如，基本树、胖树、CLOS、二维或三维环面等)。还存在用于实施所述拓扑结构的各种协议(例如，外围部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)、快捷PCI(PCI-Express，PCIe)等)。这些协议中的一些可以在相对简单的通信环境网络中实施。PCIe是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)与其直接外围设备之间最广泛使用的互连机构之一。这些CPU和直接外围设备通常主要部署在单个设备或壳体(例如，单个PC、单个服务器等)内的印刷电路板(printed circuit board，PCB)层级处，并且PCIe技术最初设计为车载互连技术。传统PCIe环境或网络通常仅具有单个PCIe交换机和相对少量节点(例如，CPU和I/O设备)。在这些有限且受限的应用中，一些传统PCIe方法尝试为高通量、低延时、基于封包的交换互连技术。然而，实际情况是，可以用传统PCIe方法实施的拓扑结构的类型和复杂度基本上是有限的(例如，具有相对较少的层级和端点的小的基本树拓扑结构等)。

随着网络的大小和复杂度增加(例如，通过网络互连的端点和路径的数目增加等)，传统基本树拓扑结构和PCI类型协议的尝试通常变得效率低下且不切实际。传统基本树拓扑结构和PCI类型协议的限制通常具有限制在一些情况下具有不利影响(例如，通信路径会变得非常长，具有很多跳，等)的通信作业和路径选择(例如，禁止部件之间的替代路径或多个通信路径等)的约束。

图1是基本树拓扑结构的传统尝试的一个实例的方块图。如图1中所示，在交换机115和交换机127之间存在通信必须遍历的具有相对多量的多个介于中间的跳(例如，至交换机121、122、124等)的单个通信路径。还如图1中所示，在端点181和端点191之间也存在通信必须遍历的具有相对多量的多个介于中间的跳(例如，至交换机129、128、121、115、131、133等)的单个通信路径。实际情况是，交换机与端点之间的路径变得过长(在跳方面等)并且部件(例如，接近根的链接等)变得过载。

一些用于网络工程的传统方法尝试使用其它拓扑结构(例如，胖树、CLOS、二维或三维环面等)。然而，尝试使用传统的遵从PCIe技术构建此类拓扑结构因PCIe与基本树拓扑结构相关联的约束以及其无能力处理替代连接而存在巨大挑战。