CN104699632B - 业务交换的管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种业务交换的管理方法和装置，该方法包括：接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元，并将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若存在第一信元，则将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；将已取出的信元重构成业务流形式，通过在出口装置配置专用的排序缓存，将在入口装置切分编号的信元，按照编号依次缓存在排序缓存中，并按照编号取出，不需要复杂的同步机制，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

Description

业务交换的管理方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及计算机网络技术，尤其涉及一种业务交换的管理方法和装置。

背景技术

信元交换***的核心是将业务流的数据切分成一个较小的信元，按照信元粒度在交换网上进行交换，实现数据在网络中的任意两个端口之间的交换。

以时分复用(英文：Time Division Multiplexing，简称：TDM)业务流为例，现有技术中的常用的业务经过信元交换***的管理是采用逐级排序的方式，在交换网的每一级交换设备均进行整网级别的同步/排序，通过整网的同步信号，从固定的时隙点采样恢复TDM业务流，具体步骤为：在入口装置处，将每个固定带宽的业务流按照定长切片方式被切片为若干个信元，各自信元被划分时隙后发送送到信元交换***的核心交换装置，由于数据从入口装置到出口装置具有延时，因此核心模块需要进行同步和采样处理后，实现交换装置与入口装置的同步，根据用户配置，经过多级交换后将接收到的信元“放到”出口各个端口的各个时隙，最终转至接收侧的各个端口的出口装置，出口装置在正确的采样时刻采样信元，再根据用户配置，将信元流恢复为恒定速率的业务流。

然而，现有的方案需要信元交换***内具有不可预知的延时，在每一级交换均需要复杂的同步机制进行同步处理，且增删改动业务均需要做全局考虑，导致实现信元交换的复杂度高且稳健度差。

发明内容

本发明实施例提供一种业务交换的管理方法和装置，用于解决现有技术中，在每一级的信元交换均需要复杂的同步机制进行同步处理，且增删改动业务均需要做全局考虑，导致实现信元交换的复杂度高且稳健度差的问题。

本发明实施例第一方面提供一种业务交换的管理方法，包括：

步骤1、接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元，并将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；其中，所述排序缓存为预留的专用于排序的空闲空间；

步骤2、检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若存在第一信元，则将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；若不存在第一信元，重复步骤1和步骤2；

步骤3、将已取出的信元重构成业务流形式，并重复步骤1至步骤3。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元之前，所述方法还包括：

根据业务需求预先配置一段空闲的连续地址空间作为所述排序缓存。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述信元的编号为N，则所述将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中，包括：

检测所述信元的编号N是否大于上次取出的、与所述信元类型相同的信元的编号M；

若N大于M，则将所述信元写入所述排序缓存；否则，丢弃所述信元，重复步骤1。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述排序缓存中包括至少两块连续的地址空间，则所述将所述信元写入所述排序缓存，包括：

将所述信元写入第一地址空间中的第一地址中；其中，所述第一地址空间为所述排序缓存中与所述信元业务类型相同的地址空间；所述第一地址为所述第一地址空间中与第二信元所在地址相邻的地址；所述第二信元的编号与所述信元的编号相邻；

或者，

将所述信元写入第二地址空间，第二地址空间为所述排序缓存中完全空闲的地址空间。

结合第一方面、第一方面的第一种至第三种中的任一种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，若接收到业务修改指令，则所述方法还包括：

所述业务修改指令指示删除第一业务流，则将所述排序缓存中所述第一业务流对应的信元全部删除；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间；

或者，

所述业务修改指令指示增加第二业务流，则根据所述第二业务流的带宽在所述排序缓存中分配连续的第三地址空间，所述第三地址空间用于缓存所述第二业务流的信元；所述业务修改指令包括所述第二业务流的带宽；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。

本发明实施例第二方面提供一种业务交换的管理方法，包括：

将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的多个携带有独立编号的信元；

将所述多个携带有独立编号的信元发送给核心交换装置，以使核心交换装置将所述多个携带有独立编号的信元转发给出口装置。

本发明实施例第三方面提供一种业务交换的管理方法，包括：

接收入口装置发送的多个携带有独立编号的信元；其中，所述多个携带有独立编号的信元为所述入口装置将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的；

将所述多个携带有独立编号的信元直接转发给出口装置。

本发明实施例第四方面提供一种出口装置，包括：

接收模块，用于接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元，

处理模块，用于将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；其中，所述排序缓存为预留的专用于排序的空闲空间；

第一检测模块，用于检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若所述第一检测模块检测出存在第一信元，则所述处理模块将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；若所述第一检测模块检测出不存在第一信元，则重复所述接收模块、所述处理模块和所述第一检测模块的功能；

所述处理模块还用于将已取出的信元重构成业务流形式。

结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实施方式中，所述处理模块还用于根据业务需求预先配置一段空闲的连续地址空间作为所述排序缓存。

结合第四方面或第四方面的第一种可能的实施方式，在第四方面的第二种可能的实施方式中，假设所述信元的编号为N，则所述处理模块具体用于：

检测所述信元的编号N是否大于上次取出的、与所述信元类型相同的信元的编号M；

若N大于M，则将所述信元写入所述排序缓存；否则，丢弃所述信元，重复所述接收模块的功能。

结合第四方面的第二种可能的实施方式，在第四方面的第三种可能的实施方式中，所述排序缓存中包括至少两块连续的地址空间，则所述处理模块具体用于：

将所述信元写入第一地址空间中的第一地址中；其中，所述第一地址空间为所述排序缓存中与所述信元业务类型相同的地址空间；所述第一地址为所述第一地址空间中与第二信元所在地址相邻的地址；所述第二信元的编号与所述信元的编号相邻；

或者，

将所述信元写入第二地址空间，第二地址空间为所述排序缓存中完全空闲的地址空间。

结合第四方面、第四方面的第一种至第三种中的任一种可能的实施方式，在第四方面的第三种可能的实施方式中，若所述接收模块接收到业务修改指令，则所述处理模块还用于：

若所述业务修改指令指示删除第一业务流，则将所述排序缓存中所述第一业务流对应的信元全部删除；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间；

或者，

若所述业务修改指令指示增加第二业务流，则根据所述第二业务流的带宽在所述排序缓存中分配连续的第三地址空间，所述第三地址空间用于缓存所述第二业务流的信元；所述业务修改指令包括所述第二业务流的带宽；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。

本发明实施例第五方面提供一种入口装置，包括：

处理模块，用于将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的多个携带有独立编号的信元；

发送模块，用于将所述多个携带有独立编号的信元发送给核心交换装置，以使核心交换装置将所述多个携带有独立编号的信元转发给出口装置。

本发明实施例第六方面提供一种核心交换装置，包括：

接收模块，用于接收入口装置发送的多个携带有独立编号的信元；其中，所述多个携带有独立编号的信元为所述入口装置将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的；

发送模块，用于将所述多个携带有独立编号的信元直接转发给出口装置。

本发明提供一种业务交换的管理方法和装置，在出口装置配置专用的排序缓存，对应的入口装置只需要对带交换的业务流进行定长切片和编号，通过核心交换装置转发至出口装置，出口装置对已经在入口装置切分编号的信元，按照编号依次进行缓存在排序缓存，并依据信元的编号顺序依次取出，然后将取出的信元，进行重构成业务流形式，并重复上述步骤直至所有的信元交换完成，不需要复杂的同步机制，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明业务交换的管理方法实施例一的流程图；

图2为本发明业务交换的管理方法实施例二的流程图；

图3为本发明业务交换的管理方法实施例三的流程图；

图4为本发明业务交换的管理方法中排序缓存空闲地址整理示意图；

图5为本发明业务交换的管理方法实施例四的流程图；

图6为本发明业务交换的管理方法实施例五的流程图；

图7a为本发明业务交换的管理方法一实例的发送示意图；

图7b为本发明业务交换的管理方法一实例的排序示意图；

图8为本发明的出口装置实施例一的结构示意图；

图9为本发明的入口装置实施例一的结构示意图；

图10为本发明的核心交换装置实施例一的结构示意图；

图11为本发明的出口设备实施例一的结构示意图；

图12为本发明的入口设备实施例一的结构示意图；

图13为本发明的核心交换设备实施例一的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的技术方案应用于交换***，实现在网络中任两个端口之间的包交换，主要用于实现TDM业务流的排序和缓存管理。

图1为本发明业务交换的管理方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的执行主体是出口装置，该业务交换的管理方法的具体步骤为：

S101：接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元，并将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；其中，所述排序缓存为预留的专用于排序的空闲空间。

在本实施例中，携带有独立编号的信元是入口装置将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号、并通过交换装置转发而来的。

在接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元之前，所述方法还包括：根据业务需求预先配置一段空闲的连续地址空间作为所述排序缓存。排序缓存是一块连续地址的缓存，该排序缓存的大小与当前交换网络的不同的交换路径的最大延时差和当前端口的业务带宽相关，该排序缓存时预先根据端口带宽配置的专用于对接收到的信元进行排序的缓存空间。

在出口装置接收到携带有独立编号的信元时，检测该信元的编号在排序缓存中的缓存情况，按照编号和业务类型写入到对应的缓存空间。该排序缓存可以分为多块连续的地址空间，不同的业务类型的信元可以分配有不同的地址空间，在本方案中，信元的编号和缓存地址虽然不是完全一致，但是其之间有固定的偏移关系。

S102：检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若存在第一信元，则将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；若不存在第一信元，重复S101和S102。

在本实施例中，在向排序缓存写入一个信元之后，检测排序缓存中有没有上次取出信元对应编号的下一个编号对应的信元，要是存在满足上述条件的第一信元，则将该第一信元取出，并继续检测有没有第一信元编号的下一个编号的信元，若存在可以继续取出。即在执行S102的过程中，不限于一次只能取出一个信元，如果排序缓存中存在的信元满足编号顺序，可以依次取出多个信元，直至编号不连续，则等待下次写入信元后继续检测。

如果不存在这样的信元，则出口装置继续接受信元，按照编号和业务类型继续进行暂时缓存，然后继续检测排序缓存中所有的信元，是否存在任一业务类型上次取出的信元的编号的下一个相邻编号的同业务类型的第一信元，存在则取出并清空对应的空间，重复上一段的过程。

在S102的执行过程中，检测第一信元、取出第一信元和接收并写入信元可以是并行的处理过程，也可以是在每次接收到信元被写入排序缓存后，进行检测第一信元，并取出，但不限制是只检测一次，可以多次检测将在排序缓存中缓存的满足编码顺序的信元依次取出，具体过程请参考后续实例。

S103：将已取出的信元重构成业务流形式，并重复S101至S103；

在本实施例中，每次接收到新的信元并缓存后，都要将已取出的信元进行重构，将能够重构的信元重构成业务流的形式进行下一步处理，然后继续重复S101至S103继续进行信元的交换处理。

本实施例提供的业务交换的管理方法，在出口装置配置专用的排序缓存，对应的入口装置只需要对带交换的业务流进行定长切片和编号，通过核心交换装置转发至出口装置，出口装置对已经在入口装置切分编号的信元，按照编号依次进行缓存在排序缓存，并依据信元的编号顺序依次取出，然后将取出的信元，进行重构成业务流形式，并重复上述步骤直至所有的信元交换完成，不需要复杂的同步机制，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

图2为本发明业务交换的管理方法实施例二的流程图，如图2所示，在上述实施例的基础上，假设入口模块将切分的信元依次按照升序编号、出口装置接收的信元的编号为N，与所述编号为N的信元的业务类型相同、上次从排序缓存中取出的信元编号为M，该业务交换的管理方法的具体实现步骤为：

S201：接收核心交换装置发送的携带有独立编号N的信元。

S202：检测所述信元的编号N是否大于上次取出的、与所述信元类型相同的信元的编号M。

其中，编号为N的信元的业务类型和编号为M的信元的业务类型相同，S202是用来检测异常的，入口模块将切分的信元依次按照升序编号的前提下，当新接收到的信元的编号小于同业务类型的上次取出的信元编号时，认为是异常情况，即M小的编号对应的信元已经输出，接收到的肯定是错误或重复的信元，因此若N大于M，则执行步骤S203，否则执行步骤S204。

S203：则将所述信元写入所述排序缓存。写入排序缓存后执行S205。

一般情况下，所述排序缓存中包括至少两块连续的地址空间，具体不限制可以根据端口带宽配置排序缓存的大小，还可以将排序缓存进行分区，形成多个连续的地址空间，在此基础上，将一个信元写入排序缓存包括至少两种方式为：

第一种、将所述信元写入第一地址空间中的第一地址中；其中，所述第一地址空间为所述排序缓存中与所述信元业务类型相同的地址空间；所述第一地址为所述第一地址空间中与第二信元所在地址相邻的地址；所述第二信元的编号与所述信元的编号相邻；

该第一地址空间为分配给与所述信元对应的业务流的所有信元的存储的空间，第一地址则为第一地址空间中、与所述信元编号相邻的第二信元的地址相邻的地址。

如果在第一地址空间中存在第二信元，第二信元的编号与所述信元相邻，则将所述信元依次写入在与所述第二信元相邻的地址中，如果不存在则查找第一地址空间中与所述信元编号最近的第三信元的编号，然后计算第三信元的编号与所述信元的编号偏移值，然后选择与第三信元的存储地址偏移所述偏移值的地址写入所述信元。

第二种、将所述信元写入第二地址空间，第二地址空间为所述排序缓存中完全空闲的地址空间。该种方式即为选择一段新的第二地址空间，将所述信元写入所述第二地址空间的任一地址。

S204：丢弃所述信元。丢弃了错误的信元后，继续接收信元，即重复S201。

S205：检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号。

若存在第一信元，则执行步骤S206，若不存在第一信元则执行步骤S201。

S206：将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间。然后继续接收信元，即执行步骤S201。

S207：检测是否存在业务流的对应的信元已全部取出。

在本实施例中，S206和S207可以是并行的、也可以是依次执行的，对此不做限制。

S208：存在第一业务流的信元已全部取出，则将所述第一业务流的多个信元重构成业务流形式。

如果存在某一个业务类型的第一业务流的信元被全部接收，则将所述第一业务流对应的所有信元进行重构，以进行后续处理，然后继续接收信元，即重复执行步骤S201至S208。

本实施例提供的业务交换的管理方法，在出口装置配置专用的排序缓存，对应的入口装置只需要对带交换的业务流进行定长切片和编号，通过核心交换装置转发至出口装置，出口装置对已经在入口装置切分编号的信元，按照编号依次进行缓存在排序缓存，并依据信元的编号顺序依次取出，然后对取出的信元进行重构，并继续接收新的信元，不需要复杂的同步机制，已有的业务排序过程不受其他业务的排序的影响，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

图3为本发明业务交换的管理方法实施例三的流程图，如图3所示，在上述实施例的基础上，若用户需要进行业务的增删和改配，则所述方法还包括：

S301：接收到业务修改指令。

用户根据业务需要，需要进行业务的增删时，通过用户端口发送业务修改指令，该业务修改指令至少包括：删除的业务类型；或者，增加的业务类型和业务带宽。还包括执行的动作，具体的业务修改指令指示删除某业务时，执行S302和S303。业务修改指令指示增加某业务时，执行S304和S305。

S302：所述业务修改指令指示删除第一业务流，则将所述排序缓存中所述第一业务流对应的信元全部删除。

S303：将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。

业务修改指令明确指示删除第一业务流，排序缓存中所有缓存了的第一业务流对应的信元全部删除，原有的排序缓存中将出现地址碎片，无法直接用于贷款较大的新的业务，因此需要整体排序缓存的地址空间。

S304：所述业务修改指令指示增加第二业务流，则根据所述第二业务流的带宽在所述排序缓存中分配连续的第三地址空间，所述第三地址空间用于缓存所述第二业务流的信元；所述业务修改指令包括所述第二业务流的带宽。

S305：将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。

在上述基础上，将排序缓存分为主排序缓存和备排序缓存，下面举一实例说明对于排序缓存中的空闲地址空间的整理办法，图4为本发明业务交换的管理方法中排序缓存空闲地址整理示意图，如图4所示，由左及右为改配整个过程中，排序缓存各个阶段使用示意图，对缓存的具体整理过程为：

首先，如图4中最左侧的原始缓存状态，假设三个业务时隙(原时隙0、原时隙1和原时隙2)均使用主排序缓存，分别占用3块排序空间，缓存无碎片。

假设用户需要删除原时隙0和原时隙2，并配置新的时隙0，且新的时隙0的带宽为原时隙0的两倍，再将原时隙0和原时隙2的业务删除后，原有主空间的缓存地址成为碎片。无法直接用于带宽发的业务的排序。则配置新的时隙0使用备排序空间，划分连续的地址用于排序。此时已经完成了业务的删除和增加。新的时隙0以及未调整的原时隙1业务均正常工作。

虽然业务恢复，但是还是需要整理主缓存的地址空间。否则，发生下次批量业务增删时候，可能还是会发生无连续地址块可用问题。故，需要在两次批量业务增删的间隔，基于如下机制整理住缓存空间的碎片。

首先，查询到当前缓存的分配情况。下发命令，将原时隙1的占用缓存往下面挪(此时保证业务无损)。即配置新的base_addr，top_addr(即分配连续排序缓存空间的起始/结束地址)，配置start命令。新的base_addr，top_addr不立即生效，因此此时业务排序不会收到任何影响。

在Start命令开始后，检测原时隙1排序的current_addr指针。当指针指到pre_base addr时候，令new_top addr生效。此时业务无损的原因是，由于排序缓存大小大于最大排序延时。因此current_addr＝pre_base addr时候，已经使用的缓存(写入了信元，待排序输出)一定位于pre_base addr～pre_top addr之间，此时扩充top_addr，对于已经进入排序器的信元不可见。

由于排序空间被暂时扩大，所以排序current_addr指针累加。排序缓存被占用的地址段也逐渐由pre_base addr～pre_top addr区间往new_base addr～new_top addr区间移动。当current_addr＝new_base addr时候，令new_base addr生效。此时业务无损原因和上面类似，在缓存空间足够大的情况下，排序缓存占用绝对在new_base addr～new_topaddr区间内，原有的排序缓存区间一定是空的。

进一步，当new_base addr和new_top addr均生效后，代表完成了原时隙1排序缓存的搬移。此时排序模块反馈done信号给中央处理器(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，然后CPU按照上述方式进行下一次的搬移。经过多次搬移后，若干个缓存碎片被搬移到缓存顶端，形成连续的可用区间如图4最右侧示意。

基于如上机制，业务增加/删除，以及相应的缓存碎片整理操作是在线的，无损的，如果需求调整业务带宽，增加某个时隙的带宽(缓存排序空间缓存增大)，则先通过缓存搬移步骤，将位于此时隙下方的缓存向下搬/位于时隙上方的缓存向上搬，待搬移完成后，按照以上步骤实现排序空间增大，即可。

除了上述的空闲空间整理方式之外，业务增删/调整可以不需要主备两块排序缓存，仅需要在直接删除某个业务后，向下搬移缓存区间“挤掉气泡”即可。

增加业务流程与上述方式相比，先进行缓存碎片整理，使得缓存上部区间是连续/未非配的空间。然后再将新业务添加至此部分区间即可。和上述方式相比，减小了缓存需求，但是增加业务需要的延时增大(必须先等待缓存搬移完成)。

特别的，在实际应用场景中，不同TDM业务的带宽是整数倍关系，因此按照连续的地址块进行缓存管理，然后块内的缓存实现连续地址的缓存管理，由于带宽是整数数倍关系，因此按照最小需要的排序缓存大小作为一块，整体缓存管理后，理论上可以减小地址搬移的时间(仅在块内搬移)。块间仍然采用直接回收策略。块间的碎片化问题通过链表解决。

在上述对排序缓存的空闲空闲的整理方式的支撑下，本发明的业务交换管理方法中，排序缓存具有连续的、满足带宽要求的地址空间，有效加快业务增删和改配的处理效率。

图5为本发明业务交换的管理方法实施例四的流程图，如图5所示，本实施例的执行主体为入口装置，则该业务交换的管理方法，具体步骤为：

S401：将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的多个携带有独立编号的信元。

在本实施例中，例如：入口模块将TDM业务流切片为定长的信元，由于TDM业务流是无突发，相对恒定带宽的，一直存在，因此定长信元也是恒定速率，一直存在的，此时，每一条业务独立进行顺序编号1、2、3…，不同的业务之间采用业务类型标识区别，通过信元头开销带到核心交换装置。同时每个信元头中也携带独一无二的业务类型标识。

S402：将所述多个携带有独立编号的信元发送给核心交换装置，以使核心交换装置将所述多个携带有独立编号的信元转发给出口装置。

本实施例中的核心交换装置不需要做任何的同步处理，直接将接收到的信元转发到出口模块进行处理即可。

本实施例提供的业务交换的管理方法，在出口装置配置专用的排序缓存，入口装置只需要对带交换的业务流进行定长切片和编号，通过核心交换装置转发至出口装置，以使对应的出口装置对已经在入口装置切分编号的信元，按照编号依次进行缓存在排序缓存，并依据信元的编号顺序依次取出，并将取出的信元进行重构成业务流形式，不需要复杂的同步机制，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

图6为本发明业务交换的管理方法实施例五的流程图，如图6所示，本实施例的执行主体为核心交换装置，则该业务交换的管理方法，具体步骤为：

S501：接收入口装置发送的多个携带有独立编号的信元。

其中，所述多个携带有独立编号的信元为所述入口装置将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的。

S502：将所述多个携带有独立编号的信元直接转发给出口装置。

在本实施例中，核心交换装置接收到信元后，可能由于传输路径的不同，不同业务类型的多个信元间已经乱序。此时核心交换装置不需要全局同步机制，直接根据信元头中的业务类型标识进行端口间转发即可。也就是说，核心交换装置仅仅保证信元出端口的正确性，不需要进行任何排序操作。

本实施例提供的业务交换的管理方法，在出口装置配置专用的排序缓存，通过核心交换装置接收入口装置发送的对带交换的业务流进行定长切片和编号得到的信元，并转发至出口装置，以使对应的出口装置对已经在入口装置切分编号的信元，按照编号依次进行缓存在排序缓存，并依据信元的编号顺序依次取出，将取出的信元，进行重构成业务流形式，不需要复杂的同步机制，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

在上述图1至图6所示的实施例的基础上，下面举一实例说明本发明的业务交换的管理方法的具体实现：

图7a为本发明业务交换的管理方法一实例的发送示意图，如图7a所示，入口装置需要将A、B、C、D四种类型的业务流发送至出口装置，入口装置对每个业务流进行定长切片，并针对每个业务流进行独立顺序编号得到：

A业务流的信元：A1、A2、A3和A4；B业务流的信元：B1、B2、B3和B4；C业务流的信元：C1、C2、C3和C4；D业务流的信元：D1、D2、D3和D4。

入口装置将A、B、C、D四种类型的业务流切分后的多个信元发送至核心交换装置，核心交换装置接收到的信元由于传输路径等因素的影响，信元之间已经乱序，核心交换装置不需要做任何处理直接将乱序的信元转发至出口装置。

该出口装置包括一块预先配置的排序缓存，出口装置乱序接收到信元，出口模块基于接收到的信元的业务类型标识和编号，将信元写入排序缓存中。具体的实现方式为：

首先，进行排序缓存分配：排序缓存可选择分为多块连续的地址空间。根据不同的业务类型、实际带宽和排序延迟需求，分配不同的地址空间分别进行排序，互不干扰。信元编号和排序缓存地址间具有固定的偏移关系，将每个类型的业务分配一个片内的具体时隙号表示，例如下图中的slot0/slot1。

其次，启动操作：在***刚启动或业务刚上线时候，即出口装置接收到第一个信元时，出口装置的处理器无法知晓上一次输出的信元的类型标识和编号，此时只需要设置一个上一个顺序编号(英文：Serial Number，简称：SN)有效状态位，启动时候默认为为无效，无效时候，接受的第一个信元均认为是有效信元，则将该信元输出，同时将该第一个信元SN记录(即记录为上一次SN)即可，启动操作阶段可能检测到异常(由于第一个信元可能是乱序信元)，但是一段时候后，能够自恢复。

图7b为本发明业务交换的管理方法一实例的排序示意图，如图7b所示，图中为排序缓存中的一段缓存空间，其中只缓存一种类型的业务流的信元，接收第一个信元的处理方式按照上述处理，并记录上次排序后取出的信元编号为N(current_sn)，接收到同业务类型的下一个信元，检测该信元的编号是不是N+1，如果是则直接将该信元输出，或者检测将该N+1的信元缓存在对应的位置，再输出，如果该信元的编号不是N+1，且该信元的编号小于N，则认为是异常情况，将该信元丢弃；如果该信元的编号不是N+1，且该信元的编号大于N+1(假设为N+2)则将该信元缓存在该缓存空间的current_sn+2的地址中。

继续接收信元，若是与上述信元的业务类型相同，且检测到该信元的编号为N+1，则将该信元缓存在，current_sn+1中，此时检测到排序缓存中存在与上次取出的业务类型相同，且与编号N相邻的N+1的信元，则将编号为N+1的信元取出，并清除该current_sn+1的数据，继续检测排序缓存中还存在业务类型相同，且与编号N+1相邻的N+2的信元，则将编号为N+2的信元取出，继续检测发现不存在N+2的信元，则继续接收信元，并按照上述的缓存排序方式进行处理。

后续的信元如果是其他业务类型则缓存在其他的缓存空间中，处理方式一致，按照这种处理方式，无论经过多少级交换，无论乱序情况怎样，下一个输出的信元永远是N+1号信元，即如果接收到N+M号信元，则暂时缓存，待输出N+M-1号信元后，再将N+M信元其输出。

在上述这种方式中，排序编号并不直接等于排序缓存的地址，而是有一定的整体偏移，排序编号和排序缓存的循环周期可以不同、也可以相同。

入口装置切片时候的编号和下行排序缓存都不是无限大的，因此实际均采用循环编号的方式，循环周期值理论上只要大于最大延时差的2倍即可。如上图所示，当编号值超过循环最大值，则翻转从0开始排序/编号。

在上述的方案中，进行异常处理时候，大小判断时候需要考虑循环编号的影响，当差值大于循环编号周期的1/2时候，认为已经计数翻圈，需要重新计算差值。

本发明提供的业务交换的管理方法，简化信元交换***的复杂度，不需要全局同步机制实现信元乱序问题，稳健度高。单块端口异常并不影响其他端口业务。排序缓存需求仅仅与当前***的延时情况和单端口的带宽相关。当***扩容业务增多，并不需要增加***中已有端口的排序缓存。降低复杂度和实现成本。在无异常情况下，端到端延时为理想延时，并未由于处理机制引入额外的开销时间，提升性能，并且还能支持业务在线的增/删/同一业务的带宽调整，且支持无损。

图8为本发明的出口装置实施例一的结构示意图，如图8所示，该出口装置10包括：

接收模块11，用于接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元，

处理模块12，用于将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；其中，所述排序缓存为预留的专用于排序的空闲空间；

第一检测模块13，用于检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若所述第一检测模块13检测出存在第一信元，则所述处理模块12将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；若所述第一检测模块13检测出不存在第一信元，则重复所述接收模块11、所述处理模块12和所述第一检测模块13的功能；

所述处理模块12还用于将已取出的信元重构成业务流形式。

所述处理模块12还用于根据业务需求预先配置一段空闲的连续地址空间作为所述排序缓存。

本实施例提供的出口装置，用于执行图1至图4、图7a-图7b任一所示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，处理模块在出口装置配置专用的排序缓存，对应的入口装置只需要对带交换的业务流进行定长切片和编号，通过核心交换装置转发至出口装置，处理模块对已经在入口装置切分编号的信元，按照编号依次进行缓存在排序缓存，并依据信元的编号顺序依次取出，并将取出的信元，进行重构成业务流形式进行后续处理，不需要复杂的同步机制，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

在本发明出口装置10的实施例二中，假设所述信元的编号为N，则所述处理模块12具体用于：

检测所述信元的编号N是否大于上次取出的、与所述信元类型相同的信元的编号M；

若N大于M，则将所述信元写入所述排序缓存；否则，丢弃所述信元，重复所述接收模块11的功能。

具体的，所述排序缓存中包括至少两块连续的地址空间，则所述处理模块12具体用于：

将所述信元写入第一地址空间中的第一地址中；其中，所述第一地址空间为所述排序缓存中与所述信元业务类型相同的地址空间；所述第一地址为所述第一地址空间中与第二信元所在地址相邻的地址；所述第二信元的编号与所述信元的编号相邻；

或者，

将所述信元写入第二地址空间，第二地址空间为所述排序缓存中完全空闲的地址空间。

可选的，若所述接收模块11接收到业务修改指令，则所述处理模块12还用于：

若所述业务修改指令指示删除第一业务流，则将所述排序缓存中所述第一业务流对应的信元全部删除；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间；

或者，

若所述业务修改指令指示增加第二业务流，则根据所述第二业务流的带宽在所述排序缓存中分配连续的第三地址空间，所述第三地址空间用于缓存所述第二业务流的信元；所述业务修改指令包括所述第二业务流的带宽；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。

本实施例提供的出口装置，用于执行图1至图4、图7a-图7b任一所示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，再次不在赘述。

图9为本发明的入口装置实施例一的结构示意图，如图9所示，该入口装置20，包括：

处理模块21，用于将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的多个携带有独立编号的信元；

发送模块22，用于将所述多个携带有独立编号的信元发送给核心交换装置，以使核心交换装置将所述多个携带有独立编号的信元转发给出口装置。

本实施例提供的入口装置，用于执行图5所示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图10为本发明的核心交换装置实施例一的结构示意图，如图10所示，该核心交换装置30，包括：

接收模块31，用于接收入口装置发送的多个携带有独立编号的信元；其中，所述多个携带有独立编号的信元为所述入口装置将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的；

发送模块32，用于将所述多个携带有独立编号的信元直接转发给出口装置

本实施例提供的核心交换装置，用于执行图6示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图11为本发明的出口设备实施例一的结构示意图，如图11所示，该出口设备40包括：

接收器41，用于接收核心交换设备发送的携带有独立编号的信元，

处理器42，用于将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；其中，所述排序缓存为预留的专用于排序的空闲空间；

所述处理器42还用于检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若检测出存在第一信元，则将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；若检测出不存在第一信元，则重复所述接收器41和处理器42的执行过程；

所述处理器42还用于将已取出的信元重构成业务流形式。

所述处理器42还用于根据业务需求预先配置一段空闲的连续地址空间作为所述排序缓存。

本实施例提供的出口设备，用于执行图1至图4、图7a-图7b任一所示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，处理器在出口设备配置专用的排序缓存，对应的入口设备只需要对带交换的业务流进行定长切片和编号，通过核心交换设备转发至出口设备，处理器对已经在入口设备切分编号的信元，按照编号依次进行缓存在排序缓存，并依据信元的编号顺序依次取出，将已取出的信元，进行重构，不需要复杂的同步机制，有效降低信元交换的复杂度，并提高稳健度。

在本发明出口设备40的实施例二中，假设所述信元的编号为N，则所述处理器42具体用于：

检测所述信元的编号N是否大于上次取出的、与所述信元类型相同的信元的编号M；

若N大于M，则将所述信元写入所述排序缓存；否则，丢弃所述信元，重复所述接收器41的功能。

具体的，所述排序缓存中包括至少两块连续的地址空间，则所述处理器42具体用于：

将所述信元写入第一地址空间中的第一地址中；其中，所述第一地址空间为所述排序缓存中与所述信元业务类型相同的地址空间；所述第一地址为所述第一地址空间中与第二信元所在地址相邻的地址；所述第二信元的编号与所述信元的编号相邻；

或者，

将所述信元写入第二地址空间，第二地址空间为所述排序缓存中完全空闲的地址空间。

可选的，若所述接收器41接收到业务修改指令，则所述处理器42还用于：

若所述业务修改指令指示删除第一业务流，则将所述排序缓存中所述第一业务流对应的信元全部删除；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间；

或者，

若所述业务修改指令指示增加第二业务流，则根据所述第二业务流的带宽在所述排序缓存中分配连续的第三地址空间，所述第三地址空间用于缓存所述第二业务流的信元；所述业务修改指令包括所述第二业务流的带宽；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。

本实施例提供的出口设备，用于执行图1至图4、图7a-图7b任一所示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，再次不在赘述。

图12为本发明的入口设备实施例一的结构示意图，如图12所示，该入口设备50，包括：

处理器51，用于将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的多个携带有独立编号的信元；

发送器52，用于将所述多个携带有独立编号的信元发送给核心交换设备，以使核心交换设备将所述多个携带有独立编号的信元转发给出口设备。

本实施例提供的入口设备，用于执行图5所示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图13为本发明的核心交换设备实施例一的结构示意图，如图13所示，该核心交换设备60，包括：

接收器61，用于接收入口设备发送的多个携带有独立编号的信元；其中，所述多个携带有独立编号的信元为所述入口设备将待交换的业务流进行定长切片，并对切片后的每个信元按照业务类别和切片顺序进行独立的编号得到的；

发送器62，用于将所述多个携带有独立编号的信元直接转发给出口设备

本实施例提供的核心交换设备，用于执行图6示的方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

进一步的，在上述入口设备和出口设备的实施例中，应理解，该处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)、现成可编程门阵列(英文：Field－Programmable Gate Array，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种业务交换的管理方法，其特征在于，包括：

步骤1、接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元，并将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；其中，所述排序缓存为预留的专用于排序的空闲空间；

步骤2、检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若存在第一信元，则将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；若不存在第一信元，重复步骤1和步骤2；

步骤3、将已取出的信元重构成业务流形式，并重复步骤1至步骤3。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元之前，所述方法还包括：

根据业务需求预先配置一段空闲的连续地址空间作为所述排序缓存。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信元的编号为N，则所述将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中，包括：

检测所述信元的编号N是否大于上次取出的、与所述信元类型相同的信元的编号M；

若N大于M，则将所述信元写入所述排序缓存；否则，丢弃所述信元，重复步骤1。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述排序缓存中包括至少两块连续的地址空间，则所述将所述信元写入所述排序缓存，包括：

将所述信元写入第一地址空间中的第一地址中；其中，所述第一地址空间为所述排序缓存中与所述信元业务类型相同的地址空间；所述第一地址为所述第一地址空间中与第二信元所在地址相邻的地址；所述第二信元的编号与所述信元的编号相邻；

或者，

将所述信元写入第二地址空间，第二地址空间为所述排序缓存中完全空闲的地址空间。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若接收到业务修改指令，则所述方法还包括：

所述业务修改指令指示删除第一业务流，则将所述排序缓存中所述第一业务流对应的信元全部删除；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间；

或者，

所述业务修改指令指示增加第二业务流，则根据所述第二业务流的带宽在所述排序缓存中分配连续的第三地址空间，所述第三地址空间用于缓存所述第二业务流的信元；所述业务修改指令包括所述第二业务流的带宽；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。

6.一种出口装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收核心交换装置发送的携带有独立编号的信元，

处理模块，用于将所述信元按照所述信元的编号和业务类型写入排序缓存中；其中，所述排序缓存为预留的专用于排序的空闲空间；

第一检测模块，用于检测所述排序缓存中是否存在第一信元；所述第一信元的编号为同业务类型的上次取出的信元的编号的下一个相邻编号；若所述第一检测模块检测出存在第一信元，则所述处理模块将所述第一信元从所述排序缓存中取出，并清除所述排序缓存中存储所述第一信元的存储空间；若所述第一检测模块检测出不存在第一信元，则重复所述接收模块、所述处理模块和所述第一检测模块的功能；

所述处理模块还用于将已取出的信元重构成业务流形式。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于根据业务需求预先配置一段空闲的连续地址空间作为所述排序缓存。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，假设所述信元的编号为N，则所述处理模块具体用于：

检测所述信元的编号N是否大于上次取出的、与所述信元类型相同的信元的编号M；

若N大于M，则将所述信元写入所述排序缓存；否则，丢弃所述信元，重复所述接收模块的功能。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述排序缓存中包括至少两块连续的地址空间，则所述处理模块具体用于：

将所述信元写入第一地址空间中的第一地址中；其中，所述第一地址空间为所述排序缓存中与所述信元业务类型相同的地址空间；所述第一地址为所述第一地址空间中与第二信元所在地址相邻的地址；所述第二信元的编号与所述信元的编号相邻；

或者，

将所述信元写入第二地址空间，第二地址空间为所述排序缓存中完全空闲的地址空间。

10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，若所述接收模块接收到业务修改指令，则所述处理模块还用于：

若所述业务修改指令指示删除第一业务流，则将所述排序缓存中所述第一业务流对应的信元全部删除；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间；

或者，

若所述业务修改指令指示增加第二业务流，则根据所述第二业务流的带宽在所述排序缓存中分配连续的第三地址空间，所述第三地址空间用于缓存所述第二业务流的信元；所述业务修改指令包括所述第二业务流的带宽；

将所述排序缓存中的空闲地址空间整理成连续的地址空间。