片上数据分组处理系统技术方案

一种片上数据分组处理方法和对应的集成电路，其中，在进入端口处接收数据分组，并且用片上线速引擎来处理数据分组。该处理包括向数据分组添加元数据，将已处理数据转送到片上QoS单元，改变数据分组的元数据和/或向数据分组提供另外的元数据。数据分组被从片上QoS单元转送到片上数据消耗者。如果数据消耗者是处理单元，则在第一处理步骤中处理数据分组，将数据分组从处理单元改向至QoS单元，并重复将数据分组转送到片上数据消耗者的步骤。

On chip data packet processing system

An on-chip data packet processing method and a corresponding integrated circuit, wherein, a data packet is received at an access port, and a data packet is processed with an on-chip fast engine. The processing includes adding metadata to the data packet, transferring the processed data to the on-chip QoS unit, changing the metadata of the data packet and / or providing additional metadata to the data packet. Data packets are transferred from the on-chip QoS unit to the on-chip data consumer. If the consumer is data processing unit, processing the data packet in the first step, the data packet from the processing unit to change the unit to QoS, and repeat the packet transferred to the on-chip data consumption steps.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】片上系统（SoC）以节省空间的方式提供单个芯片上的必需硬件组件。典型的片上系统包括微控制器、一个或多个微处理器或DSP核、存储器块（诸如ROM、RAM、EEPROM和闪存）、节拍发生器、外围设备（诸如计数计时器、实时计时器和上电复位发生器）、外部接口（诸如USB、火线、以太网、USART、SPI）、模拟接口（诸如ADC和DAC）、调压器和电源管理电路。数据总线连接这些组件。DMA控制器直接地在外部接口与存储器之间路由数据。从而，数据业务绕过处理器核，从而增强SoC的数据吞吐量。随着针对宽带应用和多样化数据消耗者（consumer）的要求不断增加，甚至在出售给私人最终用户的小规模系统中（诸如家庭网关）提供用于数据分组的服务质量（QoS）管理已变得有益。特别地，可以将QoS用于IP网络。例如，无线多媒体扩展标准针对诸如WIFI上IP语音之类的WIFI应用提供QoS管理。根据QoS管理的一个方面，向数据分组添加优先级标志以提供用于数据分组处置的优先级。本说明书公开了一种片上数据分组处理方法和对应的集成电路，其中，在进入端口处接收数据分组，并且数据分组是用片上线速引擎。特别地，所述处理包括向数据分组中的至少一个添加元数据、通过数据总线将已处理数据转送到片上QoS单元，以及改变数据分组的元数据和/或向数据分组提供另外的元数据。下面关于图2进一步解释根据当前说明书的元数据的某些示例。举例来说，线速引擎可包括一个或多个CPU或硬件加速器，其中，硬件加速器是窄定义任务的硬件元件设计。硬件加速器还可显示出低水平的可编程性，但是其一般地并未灵活到足以适合于其它任务。针对预定义任务，硬件加速器与固定操作频率上的加载存储相比显示出高性能。另一益处是低功耗，导致每个任务计算（taskfigure）的低能量。线速引擎通过数据总线将数据分组或其部分从片上QoS单元转送到片上数据消耗者。片上数据消耗者可除其它之外包括外出端口、交换器（switch）以及处理单元（CPU）。数据被转送到的片上数据消耗者的类型取决于元数据。特别地，如果数据分组被转送到处理单元，则数据分组在第一处理步骤中被处理，并且包括已处理数据分组或数据分组的已处理部分的已处理数据被从处理单元改向至QoS单元，并且重复将数据分组或其中的一部分转送到数据消耗者的步骤。根据一个实施例，元数据特别地包括流相关字段，诸如关于消息流优先的约束或者还有使用控制特定约束。举例来说，递送的服务质量可取决于客户的数据使用或客户已进行支付的服务种类。根据另一实施例，元数据包括会话ID字段，其表示关联到分组流的层2会话或层3会话。这提供了用于进一步处理数据分组和用于设定用于处理和转送数据分组的优先级的上下文。根据又另一实施例，元数据包括表示层3加密数据流的隧道ID字段。根据另外的实施例，元数据包括流ID，其表示已识别且被用于数据分组处理的桥接或路由流数。根据另外的实施例，元数据包括处理阶段相关字段，其定义通过QoS引擎的处理的序列和路径。根据另外的实施例，元数据包括QoS相关字段，其指定要实现的预定服务质量。特别地，根据一个实施例，QoS相关字段确定QoS队列中的数据分组的处置。根据另外的实施例，数据分组的QoS相关字段包括分类器字段，其连同其它元数据字段一起被用来确定QoS队列中的数据分组的处置。根据另外的实施例，元数据包括外出端口字段，其定义数据分组被转送到的物理端口。在另外的实施例中，元数据包括子接口ID字段，其定义在物理外出端口后面的虚拟端口。例如，子接口可指定分组可以被路由到的多个可用IP网络中的一个。元数据还可包括关于消息的另外的信息，特别地诸如消息源和目的地或目的地。根据另外的方面，当前说明书公开了集成电路或微芯片以及特别地片上系统。集成电路包括用于处理数据分组的线速引擎，其中，处理包括向数据分组提供元数据。线速引擎被连接到一个或多个进入端口，诸如例如被连接到调制解调器的数据输入端。此外，提供了用于处理并转送数据分组的QoS单元，其被连接到线速引擎。数据的处理包括数据分组的元数据的提供和调整。提供了用于处理数据分组的至少一个微处理器，其中，处理取决于元数据，例如通过在集成电路上提供存储器，该存储器包括指令集，该指令集包括解析并识别元数据和取决于元数据的条件处理。此外，集成电路包括一个或多个外出端口，其被连接到QoS单元和/或到所述至少一个微处理器。根据另外的实施例，线速引擎和QoS单元可操作用于处置到多个网络的输出数据，其中，所述网络至少包括无线网络（诸如WLAN、WIFI等）以及有线IP网络（诸如例如以太网）。此外，根据另一实施例，线速引擎和QoS单元能够处置来自多个网络的输入数据，其中，所述多个网络至少包括诸如WLAN、WIFI等之类的无线网络和有线IP网络，诸如以太网、另外的类型的内联网或互联网，其被经由调制解调器或其它网络连接。附图说明现在关于附图来更详细地解释本说明书的主题，在所述附图中图1示出了根据当前说明书的分组处理系统的示意图，图2示出了图1的分组处理系统的数据分组中的元数据信息，以及图3示出了包括图1的分组处理系统的片上系统。具体实施方式在以下描述中，提供了细节以描述本申请的实施例。然而，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可在没有此类细节的情况下实施所述实施例。虽然以上描述包含许多特殊性，但不应将这些理解为限制实施例的范围，而是仅仅提供可预见的实施例的例证。尤其是不应将实施例的上述优点理解为限制实施例的范围，而是仅仅解释可能实现的成就，如果所述实施例被付诸实践的话。因此，应由权利要求及其等价物而不是由给出的示例来确定实施例的范围。根据本申请的分组处理系统包括网络处理器架构，该网络处理器架构包括集中式服务质量（QoS）管理，其提供•在多次进入QoS引擎中的情况下的QoS引擎中的多遍处置•针对网络处理器中的多路径上的相同业务流的相同或类似规则集的应用•在可以应用所存储的规则和QoS规则之前不需要丢弃数据的处于线速的基于进入的QoS分类•多个CPU上的分布式QoS处置•避免用于多播支持的数据的物理复制•使数据改向至高速缓存器以实现更高效的DDR/带宽利用的能力。根据本申请的分组处理系统提供另外的能力，诸如QoS判定之前的端口级拥塞控制。根据本说明书的分组处理系统用基于补充或替换QoS管理软件的QoS避免或限制了使用复杂的分散式QoS方法。根据本说明书的分组处理系统非常适合于高负荷情况和突发业务。此外，根据当前说明书的分组处理系统提供了具有在数据分组被处理并被路由之前的线速引擎处的分组的检测和分类的架构。可以在必须进行QoS判定之前执行业务的分类，即使在突发业务情形中。根据当前说明书的分组处理方法使用有保证的分类能力并基于全局外出端口而应用QoS规则。用这种方法，整个片上系统（SoC）将接收用于业务流的公共QoS处理，无论外出接口/端口的类型如何。分组处理方法还包括多遍模板的技术。该多遍模板技术服务于允许业务流的最终外出端口的解析、分类、QoS规则执行和判定的目的。通过判定业务流的最终外出端口，分组处理应用到达最终外出端口所需的中间处理步骤的规则。这允许在到达最终外出或接口端口之前的在每个阶段具有特定QoS规则集的SoC处理中的业务流朝着多本文档来自技高网...

【技术保护点】
片上数据分组处理方法，包括‑在进入端口处接收数据分组，‑用片上线速引擎来处理数据分组，该处理包括向数据分组添加元数据，‑将已处理数据转送到片上QoS单元，‑改变数据分组的元数据和/或向数据分组提供另外的元数据，‑将数据分组从片上QoS单元转送到片上数据消耗者，所述片上数据消耗者选自外出端口、交换器以及处理单元，片上数据消耗者的类型取决于元数据，如果数据分组被转送到处理单元：‑在第一处理步骤中处理数据分组，‑将已处理数据从处理单元改向至QoS单元，以及‑重复将数据分组转送到数据消耗者的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.04 SG 10201402893Y1.片上数据分组处理方法，包括-在进入端口处接收数据分组，-用片上线速引擎来处理数据分组，该处理包括向数据分组添加元数据，-将已处理数据转送到片上QoS单元，-改变数据分组的元数据和/或向数据分组提供另外的元数据，-将数据分组从片上QoS单元转送到片上数据消耗者，所述片上数据消耗者选自外出端口、交换器以及处理单元，片上数据消耗者的类型取决于元数据，如果数据分组被转送到处理单元：-在第一处理步骤中处理数据分组，-将已处理数据从处理单元改向至QoS单元，以及-重复将数据分组转送到数据消耗者的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述元数据包括流相关字段。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述元数据包括会话ID字段，其表示关联到分组流的层2会话或层3会话。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中，所述元数据包括表示层3加密数据流的隧道ID字段。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中，所述元数据包括流ID，其表示已识别且被用于数据分组处理的桥接或路由流数。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其中，所述元数据包括处理阶段相关字段，其定义通过QoS引擎的处理的序列和路径。7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其中，所述元数据包...

【专利技术属性】
技术研发人员：I福尔克宁，沈学强，R巴纳耶，
申请(专利权)人：领特贝特林共有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE