[发明专利]分层交换设备、在分层交换设备中切换分组的方法与介质

说明书

示例涉及包括形成完全互连的全连接网络的多个子交换机的分层交换设备。子交换机包括内部输入端口和内部输出端口以与完全互连的全连接网络内的其他子交换机交换分组。子交换机的内部输入端口能够独占访问用于相应子交换机的每个外部输出端口的队列分区。交换机控制器在多个子交换机中的第一子交换机处接收分组，该分组将被路由到多个子交换机中的第二子交换机的特定外部输出端口。交换机控制器使用第一子交换机的内部输出端口和第二子交换机的队列分区将分组从第一子交换机直接路由到第二子交换机，该队列分区用于第二子交换机的该特定外部输出端口。

技术领域

本公开涉及分层交换设备、在分层交换设备中切换分组的方法及其介质。

背景技术

网络交换设备可以被实现为连接这些网络交换设备的输入和输出端口的互连子网。例如，网络交换设备例如路由器或交换机可以被实现为不表现出端口到端口依赖性的单片交叉开关。具有不表现出端口到端口依赖性的网络交换设备可以确保网络中无死锁。端口到端口依赖性可以确定期望在特定端口上退出网络交换设备的分组的成功并不永久地依赖于退出同一网络交换设备的不同端口的另一分组的成功。路由算法可以避免端口到端口依赖性，以便确保网络交换设备中并且因此确保网络交换设备所连接到的网络中无死锁。单片交叉开关的尺寸以多项式因数增长。网络交换设备可以被实现为分层交换设备，以减小实现所需的尺寸。应当遵循仔细的设计实践以确保分层交换设备不会创建可能导致死锁的端口到端口依赖性。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种分层交换设备，包括：多个子交换机，所述多个子交换机形成完全互连的全连接网络，其中，所述多个子交换机中的每个子交换机包括多个内部输入端口和多个内部输出端口以与所述完全互连的全连接网络内的其他子交换机交换分组；其中，所述多个子交换机中的特定子交换机的每个内部输入端口能够独占访问针对所述特定子交换机的对应外部输出端口的队列分区；以及交换机控制器，所述交换机控制器用于响应于在所述多个子交换机中的第一子交换机处接收到分组，所述分组将被路由到所述多个子交换机中的第二子交换机的特定外部输出端口，而使用所述第一子交换机的内部输出端口和所述第二子交换机的、针对所述特定外部输出端口的队列分区，将所述分组从所述第一子交换机直接路由到所述第二子交换机。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种在分层交换设备中切换分组的方法，所述分层交换设备包括形成完全互连的全连接网络的多个子交换机，并且其中，所述多个子交换机中的每个子交换机包括多个内部输入端口和多个内部输出端口以在所述完全互连的全连接网络内与其他子交换机交换分组，所述方法包括：为所述多个子交换机中的特定子交换机的每个内部输入端口分配针对所述特定子交换机的对应外部输出端口的队列分区的独占访问；在所述多个子交换机的第一子交换机的外部输入端口处接收分组，其中，所述分组将被路由到所述多个子交换机中的第二子交换机的特定外部输出端口；由交换机控制器使用所述第一子交换机的内部输出端口和所述第二子交换机的、针对所述第二子交换机的所述特定外部输出端口的队列分区，将所述分组从所述第一子交换机的所述外部输入端口直接路由到所述第二子交换机的所述外部输出端口。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有机器可读指令，所述指令用于使交换机控制器的计算机处理器执行以下操作：为分层交换设备的多个子交换机的特定子交换机的每个内部输入端口，分配针对所述特定子交换机的对应外部输出端口的队列分区的独占访问，所述队列分区具有相对于彼此独立的分组流，并且其中，所述多个子交换机形成完全互连的全连接网络，并且所述特定子交换机包括内部输入端口和内部输出端口以与所述完全互连的全连接网络内的其他子交换机交换分组；以及响应于在所述多个子交换机中的第一子交换机处接收到分组，所述分组待被路由到所述多个子交换机中的第二子交换机的特定外部输出端口，使用所述第一子交换机的内部输出端口和所述第二子交换机的、针对所述第二子交换机的所述特定外部输出端口的队列分区，将所述分组从所述第一子交换机直接路由至所述第二子交换机。

附图说明

图1是具有形成完全互连的全连接(all-to-all)网络的彼此连接的多个子交换机的示例分层交换设备的框图。