主动输出缓冲控制器及其方法技术

本发明专利技术提供一种主动输出缓冲控制器及其方法。该主动输出缓冲控制器用于控制网络装置中的主要缓冲器的封包数据输出，该主动输出缓冲控制器包含信用评估电路以及控制逻辑。该信用评估电路基于该网络装置的入口数据接收状态和该网络装置的出口数据传送状态中的至少一个来估计信用值。该控制逻辑比较该信用值与第一预定临界值，以产生比较结果，以及至少依据该比较结果来控制该主要缓冲器的该封包数据输出。本发明专利技术所提供的主动输出缓冲控制器及其方法，可避免发生先进先出溢出的状况。

【技术实现步骤摘要】
主动输出缓冲控制器及其方法
本专利技术是有关于一种主动输出缓冲控制器及其方法，特别是有关于一种主动控制网络装置中的主要缓冲器的封包数据输出的主动输出缓冲控制器及其方法。
技术介绍
网络交换机为计算机网络装置，可用于连接不同电子装置。举例来说，网络交换机接收由其所连接的来源电子装置所产生的输入封包，并且只将依据接收封包所产生的输出封包传送至一个或是一个以上由接收封包所指定的目的电子装置。一般来说，网络交换机具有主要缓冲器(即封包缓冲器)以缓冲由入端口所接收到的封包的封包数据，并且通过出端口来将主要缓冲器中所储存的封包转发出去。当准备将主要缓冲器中的封包转发至出端口时，封包数据会经过出口管线(egresspipeline)从主要缓冲器载出至媒体存取控制(mediaaccesscontrol,MAC)层装置中的先进先出(first-infirst-out,FIFO)缓冲器，然后输出至物理层装置。现有的媒体存取控制层装置需要较大尺寸的先进先出缓冲器以防止数据满溢的状况，造成芯片尺寸以及成本的上升。此外，为了防止先进先出满溢，媒体存取控制层装置会将反压机制(backpressuremechanism)应用在主要缓冲控制器来暂停从主要缓冲器载出封包数据到媒体存取控制层装置的先进先出缓冲器。在当媒体存取控制层装置的先进先出缓冲器达到临界值时启动反压机制。不过启动反压机制到反压程序开始中间会有一段时间差。而且，在反压机制暂停从主要缓冲器输出封包数据后，仍会有部分出口管线中的数据进入媒体存取控制层装置的先进先出缓冲器。因此，即使使用反压机制仍然有可能会发生先进先出缓冲器满溢的状况。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种主动输出缓冲控制器及其方法。根据本专利技术第一实施方式，提供一种主动输出缓冲控制器，用于控制网络装置中的主要缓冲器的封包数据输出，该主动输出缓冲控制器包含有信用评估电路以及控制逻辑。该信用评估电路基于该网络装置的入口数据接收状态和该网络装置的出口数据传送状态中的至少一个来估计信用值。该控制逻辑比较该信用值与第一预定临界值，以产生比较结果，以及至少依据该比较结果来控制该主要缓冲器的该封包数据输出。根据本专利技术第二实施方式，提供一种控制主要缓冲器的封包数据输出的方法。该主要缓冲器位于网络装置中，该控制主要缓冲器的封包数据输出的方法包含有：基于该网络装置的入口数据接收状态和该网络装置的出口数据传送状态的至少一个来估计信用值；以及比较该信用值与第一预定临界值，以产生比较结果；以及至少依据该比较结果来控制该主要缓冲器的该封包数据输出。本专利技术所提出的主动输出缓冲控制器及其方法，可避免发生先进先出溢出(overflow)的状况。附图说明图1为根据本专利技术实施方式的使用主动输出缓冲器控制机制的网络装置的示意图。图2为图1所示的主动输出缓冲控制器的实施方式的示意图。图3为根据本专利技术实施方式的反压事件所触发的校正操作的示意图。图4为根据本专利技术实施方式的偏差事件所触发的校正操作的示意图。图5为根据本专利技术实施方式的时间已到事件所触发的校正操作的示意图。图6为根据本专利技术实施方式的控制网络装置中的主要缓冲器的封包数据输出的方法的流程图。具体实施方式在说明书及前述的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中普通技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及前述的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及前述的权利要求当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。本专利技术的技术特征在于通过预测媒体存取控制(mediaaccesscontrol,MAC)层装置的先进先出(first-infirst-out,FIFO)缓冲器的数据储存状态，来主动地控制网络装置中的主要缓冲器(例如网络交换机/集线器中的封包缓冲器)的封包数据输出。这样一来，便可通过所提出的主动输出缓冲器控制机制来事先预测并且避免发生先进先出溢出(overflow)的状况。较佳地，所提出的主动输出缓冲器控制机制可以和现有的反压机制(backpressuremechanism)结合来为媒体存取控制层装置提供更佳的先进先出溢出防止方法。此外，可以采用校正机制来让所评估出的信用值(即媒体存取控制层装置的先进先出缓冲器的预测数据储存状态)与媒体存取控制层装置的先进先出缓冲器的实际数据储存状态彼此同步。有关于所提出的主动输出缓冲器控制机制的进一步细节将详述如下。图1为根据本专利技术实施方式的使用主动输出缓冲器控制机制的网络装置的示意图。在此实施例中，网络装置100为交换机/集线器，包含有主要缓冲器(例如封包缓冲器)102、主要缓冲控制器104、出口管线(egresspipeline)106、具有先进先出缓冲器107的媒体存取控制层装置108、物理层装置110以及主动输出缓冲控制器112。出口管线106、媒体存取控制层装置108以及物理层装置110用于仅通过出端口来转发封包。主要缓冲器102可以通过入口管线(图未示)来接收入口封包，以及储存在主要缓冲器102中可取得的多个可用储存空间中的每一个入口封包的封包信元(cell)103。在标准模式下，将封包信元当作主要缓冲器102在每一个时钟周期中所输出的基本单元。也就是说，若主要缓冲器102的封包数据输出在经过出端口转发封包时，未暂停动作以避免遭遇先进先出满溢的状况，则主要缓冲控制器104会控制主要缓冲器102在每一时钟周期输出封包信元至出口管线106。出口管线106耦接于主要缓冲器102以及先进先出缓冲器107之间。因此，即便主要缓冲器102停下其经过出端口转发封包的封包数据输出动作，出口管线106仍有可能残留封包信元在其中，而这些封包信元将会被依序地输出至先进先出缓冲器107。物理层装置110耦接于出端口以及媒体存取控制层装置108之间，用于将先进先出缓冲器107中的封包信元输出至出端口。在此实施例中，主动输出缓冲控制器112是外部耦接至主要缓冲控制器104的独立引擎，因此提供外部控制信号S_C至主要缓冲控制器104以通过指示主要缓冲控制器104来主动地控制主要缓冲器102的封包数据输出。然而以上仅供说明用途，并非用于限制本专利技术。在其他变化设计中，可以将主动输出缓冲控制器112整合至主要缓冲控制器104以构成主要缓冲控制器104的嵌入式功能，并因此提供控制信号来主动地控制主要缓冲器102的封包数据输出。在另一个变化设计中，可以将主动输出缓冲控制器112和不同于主动输出缓冲控制器112的电路组件(例如出口管线106或媒体存取控制层装置108)整合在一起，并因此提供外部控制信号S_C至主要缓冲控制器104，以通过指示主要缓冲控制器104来主动地控制主要缓冲器102的封包数据输出。简而言之，只要是为了达到相同的目的，即主动地控制主要缓冲器的有关于通过出端口来进行封包转发的封包数据输出动作，所提出的主动输出缓冲器控制机制可以实现于网络装置100中的任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动输出缓冲控制器，其特征在于，该主动输出缓冲控制器用于控制网络装置中的主要缓冲器的封包数据输出，该主动输出缓冲控制器包含有：信用评估电路，基于该网络装置的入口数据接收状态和该网络装置的出口数据传送状态中的至少一个来估计信用值；以及控制逻辑，比较该信用值与第一预定临界值，以产生比较结果，以及至少依据该比较结果来控制该主要缓冲器的该封包数据输出。

【技术特征摘要】
2013.04.26 US 61/816,252;2014.03.31 US 14/230,0051.一种主动输出缓冲控制器，其特征在于，该主动输出缓冲控制器用于控制网络装置中的主要缓冲器的封包数据输出，该主动输出缓冲控制器包含有：信用评估电路，基于该网络装置的入口数据接收状态和该网络装置的出口数据传送状态中的至少一个来估计信用值；控制逻辑，比较该信用值与第一预定临界值，以产生比较结果，以及至少依据该比较结果来控制该主要缓冲器的该封包数据输出；以及校正电路，基于媒体存取控制层装置的先进先出缓冲器的实际数据量来校正该信用值；其中该校正电路校正该信用值以响应该媒体存取控制层装置所生效的反压信号；并且当该媒体存取控制层装置不生效该反压信号时，该校正电路不校正该信用值。2.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，当估计该信用值时，该信用评估电路进一步参考实现规格。3.根据权利要求2所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，该实现规格包含有封包信元尺寸、媒体存取控制层装置的操作频率、以及出端口的分时多任务周期中的至少一个。4.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，该入口数据接收状态包含有入口数据传入率、入口封包转发方法、以及入口管线深度中的至少一个。5.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，该出口数据传送状态包含有出口管线深度、媒体存取控制层装置的先进先出尺寸、物理层装置的传送率、以及出口封包尺寸变更信息中的至少一个。6.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，当该比较结果显示该信用值达到该第一预定临界值时，该控制逻辑将该主要缓冲器的该封包数据输出暂停在欲转发的封包中的封包信元的边界。7.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，当该比较结果显示该信用值达到该第一预定临界值时，该控制逻辑将该主要缓冲器的该封包数据输出暂停在欲转发的封包中的封包信元的一部分的边界。8.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，当该比较结果显示该信用值未达到该第一预定临界值时，该控制逻辑进一步通过检查媒体存取控制层装置是否使得反压信号生效来产生检查结果，以及依据该检查结果来控制该主要缓冲器的该封包数据输出。9.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，该校正电路通过同步该信用值与该媒体存取控制层装置的该先进先出缓冲器的该实际数据量来校正该信用值。10.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，该校正电路进一步监控该信用值与该媒体存取控制层装置的该先进先出缓冲器的该实际数据量之间的差异；以及当该差异达到第二预定临界值时，该校正电路校正该信用值。11.根据权利要求1所述的主动输出缓冲控制器，其特征在于，当符合预定时序条件时，该校正电路校正该信用值。12.一种控制主要缓冲器的封...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昱勋，俞壹馨，刘明熙，张明，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71