一種包含數(shù)據(jù)包接收模塊的網(wǎng)絡(luò)路由器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包含數(shù)據(jù)包接收模塊的網(wǎng)絡(luò)路由器。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為一種現(xiàn)有的常用的帶虛通道的二維片上網(wǎng)絡(luò)路由器架構(gòu)，輸入端口內(nèi)包括多個虛通道，這種片上網(wǎng)絡(luò)路由器包括五個數(shù)據(jù)處理模塊:
1、用于確定當(dāng)前時刻，哪一條虛通道內(nèi)的數(shù)據(jù)包能作為輸入數(shù)據(jù)包的虛通道仲裁模塊
VA ；
2、用于對輸入的數(shù)據(jù)包作拆包處理，分析包頭的源地址、目的地址信息，然后進行路由計算，決定著數(shù)據(jù)包的發(fā)送方向的路由計算模塊RC ;
3、用于決定哪一個端口的輸入數(shù)據(jù)包獲得交換權(quán)利的的交換仲裁模塊SA;
4、位于數(shù)據(jù)通路單元中，用于將數(shù)據(jù)包從指定輸入端口傳輸至指定輸出端口的交換傳輸模塊ST ;
5、位于數(shù)據(jù)通路單元中，用于將數(shù)據(jù)包發(fā)送至下一個路由器的輸出傳輸模塊LT。
[0003]根據(jù)路由器中不同模塊的工作性質(zhì)可以將其歸屬于控制邏輯和數(shù)據(jù)通路兩類，其中，控制邏輯包括虛通道仲裁(VA)模塊，路由計算(RC)模塊，交換仲裁(SA)模塊，這些模塊均關(guān)系到控制數(shù)據(jù)包的輸入、輸出以及轉(zhuǎn)發(fā)方向，關(guān)系到數(shù)據(jù)包能否被正確發(fā)送到目的地。
[0004]路由器中其余部分，即片上網(wǎng)絡(luò)中路由器之間的鏈路及緩存空間，被分類為數(shù)據(jù)通路，它們?yōu)閿?shù)據(jù)包提供傳輸路徑和緩存空間，當(dāng)數(shù)據(jù)通路發(fā)生故障時，只會影響數(shù)據(jù)包內(nèi)容，而不會影響數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。
[0005]片上網(wǎng)絡(luò)故障可由多種物理因素影響造成，諸如工藝水平，電路老化，噪聲干擾，外部粒子攻擊及電壓驟降等，除了在生產(chǎn)時就已經(jīng)發(fā)生的先天缺陷外，片上網(wǎng)絡(luò)在運行間會一直受到上述因素影響，這些故障發(fā)生在控制邏輯上，即為控制邏輯故障；若發(fā)生在數(shù)據(jù)通路，則為數(shù)據(jù)通路故障。
[0006]其中部分控制邏輯故障將導(dǎo)致數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)方向出錯，數(shù)據(jù)包的實際傳輸路徑出現(xiàn)偏差，偏離無故障情況下的原有路徑，我們把這種情況定義為非法路徑故障；由于故障數(shù)據(jù)包傳輸路徑出現(xiàn)錯誤，就會占用其他正常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包資源，阻塞其他數(shù)據(jù)包的正常傳輸，整個片上網(wǎng)絡(luò)將因為非法路徑故障，導(dǎo)致惡性數(shù)據(jù)包相互競爭資源，最后網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生死鎖，導(dǎo)致系統(tǒng)徹底崩潰，另外，非法路徑故障也會讓部分?jǐn)?shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中一直環(huán)繞，無法到達目的地，在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)活鎖，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能；反觀數(shù)據(jù)通路故障，容錯及糾錯技術(shù)成熟，可通過糾錯編碼或數(shù)據(jù)包重傳機制等技術(shù)克服。
[0007]現(xiàn)有的片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包接收方法為:數(shù)據(jù)包到達片上網(wǎng)絡(luò)路由器某一輸入端口，經(jīng)過虛通道仲裁模塊VA判斷后，被輸入至路由計算模塊RC ;路由計算模塊RC通過判斷數(shù)據(jù)包自帶的目的地址信息，確定它是否已經(jīng)到達終點；如已經(jīng)到達終點，路由計算模塊RC將會把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到該路由器的本地端口，至此，數(shù)據(jù)包完成了整個傳輸過程。
[0008]分析現(xiàn)有的片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包接收方法，可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)包能否被正確接收，與控制邏輯是否出現(xiàn)故障有極大關(guān)系，若控制邏輯出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)包進入非法路徑，沒有在到達終點時及時被路由器的本地端口接收；又或者數(shù)據(jù)包被誤判為到達終點，錯誤地被另一個路由器(非終點)接收，這些情況都會損害片上網(wǎng)絡(luò)性能，影響其余數(shù)據(jù)包的正常傳輸；所以，片上網(wǎng)絡(luò)路由器能夠及時、可靠地接收數(shù)據(jù)包將對提高片上網(wǎng)絡(luò)的可靠性有極大幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種包含數(shù)據(jù)包接收模塊的網(wǎng)絡(luò)路由器，克服現(xiàn)有數(shù)據(jù)包接收過程無法在控制邏輯故障發(fā)生時提供可靠接收服務(wù)的缺點，在硬件實現(xiàn)時，本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，能有效減少運行時所受不利因素影響，提高片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包接收服務(wù)質(zhì)量。
[0010]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種包含數(shù)據(jù)包接收模塊的網(wǎng)絡(luò)路由器，包括數(shù)據(jù)包接收單元、輸入單元、邏輯控制單元、交換傳輸單元和輸出單元；所述的數(shù)據(jù)包接收單元的輸出端分別與輸入單元和輸出單元連接，輸入單元的輸出端與邏輯控制單元連接，邏輯控制單元的輸出端與交換傳輸單元連接，交換傳輸單元的輸出端與輸出單元連接；
所述的輸入單元包括多個輸入端口，其中一個為本地輸入端口 ；所述的數(shù)據(jù)包接收單元包括多個數(shù)據(jù)包接收模塊；所述的輸出單元包括多個輸出端口，其中一個為本地輸出端口 ；每個數(shù)據(jù)包接收模塊分別對應(yīng)一個不同的輸入端口，所述的數(shù)據(jù)包接收模塊的輸出端與對應(yīng)的不同輸入端口連接；每一個數(shù)據(jù)包接收模塊還都分別與輸出單元的本地輸出端口連接；
所述的輸入端口包括多個虛通道；
所述的邏輯控制單元包括虛通道仲裁模塊VA、路由計算模塊RC和交換仲裁模塊SA，每個虛通道仲裁模塊VA對應(yīng)一個路由計算模塊RC和一個輸入端口 ；所述的虛通道仲裁模塊VA的輸入端與對應(yīng)輸入端口連接，虛通道仲裁模塊VA的輸出端與對應(yīng)的路由計算模塊RC連接，路由計算模塊RC的輸出端與交換傳輸單元連接；所述的交換仲裁模塊SA的輸入端分別與每一個輸入端口連接，交換仲裁模塊SA的輸出端與交換傳輸單元連接，所述的交換傳輸單元分別與輸出單元的每個輸出端口連接；
所述的虛通道仲裁模塊VA用于確定當(dāng)前時刻，哪一條虛通道內(nèi)的數(shù)據(jù)包能作為輸入數(shù)據(jù)包；
所述的路由計算模塊RC用于對輸入的數(shù)據(jù)包作拆包處理，分析包頭的源地址、目的地址信息，然后進行路由計算，決定著數(shù)據(jù)包的發(fā)送方向；
所述的交換仲裁模塊SA用于決定哪一個端口的輸入數(shù)據(jù)包獲得交換權(quán)利；
所述的數(shù)據(jù)包接收模塊用于在數(shù)據(jù)包進入路由器時，判斷該數(shù)據(jù)包是否已經(jīng)到達終點:(I)若該數(shù)據(jù)包已經(jīng)到達終點，它將會被直接轉(zhuǎn)發(fā)至路由器的本地輸出端口，被本地處理單元接收，完成整個傳輸過程；(2)若數(shù)據(jù)包沒有到達終點，將數(shù)據(jù)包傳輸至對應(yīng)的輸入端口，繼續(xù)執(zhí)行傳輸過程。
[0011 ] 所述的數(shù)據(jù)包接收模塊包括多個第一級與門電路、一個第二級與門電路和一個多路選擇器；第一級與門電路的輸入端接收數(shù)據(jù)包目的地地址信息與本路由器地址信息；第一級與門電路的輸出端與第二級與門電路連接，第二級與門電路的輸出端與多路選擇器的一個輸入端連接，多路選擇器的另一個輸入端接收數(shù)據(jù)包內(nèi)容，多路選擇器的輸出端分別與本地輸出端口和數(shù)據(jù)包接收模塊對應(yīng)的輸入端口連接。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:(1)在路由器輸入端增加數(shù)據(jù)包接收模塊，能在路由器遭受控制邏輯故障的情況下，順利完成數(shù)據(jù)包接收工作，減少故障帶來的片上網(wǎng)絡(luò)性能損失；
(2)確保在每一個路由器輸入端口都能實現(xiàn)獨立的數(shù)據(jù)包接收服務(wù)，避免多個輸入端口公用一個數(shù)據(jù)包接收模塊所產(chǎn)生的競爭情況；(3)發(fā)明通過判斷數(shù)據(jù)包的目的地址字段，就能確定數(shù)據(jù)包是否已經(jīng)到達目的地；(4)本發(fā)明的數(shù)據(jù)包接收模塊在硬件實現(xiàn)時，僅需數(shù)個邏輯門單元，因為邏輯簡單，本發(fā)明能有效降低遭受故障的概率。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有的片上網(wǎng)絡(luò)路由器原理框圖；
圖2為本發(fā)明的原理框圖；
圖3為數(shù)據(jù)包接收模塊原理示意圖；
圖4為實施例一的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。
[0015]如圖2所示，一種包含數(shù)據(jù)包接收模塊的網(wǎng)絡(luò)路由器，包括數(shù)據(jù)包接收單元、輸入單元、邏輯控