CN1514622A - 互连带有异构结构的网络处理器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种互连带有异构结构的网络处理器的方法及设备，用于为模块化系统执行协议翻译。该方法包括：接收至少一个根据第一协议而创建的第一分组；确定所述第一分组的分组类型；基于所述分组类型选择第二协议；以及将所述至少一个第一分组翻译成根据所述第二协议的至少一个第二分组。根据所述方法和系统，不同网络处理器可以和不同交换结构之间进行通信，这样就实现了一种更鲁棒、更灵活的模块化系统设计。

Description

互连带有异构结构的网络处理器
技术领域
本发明涉及互连带有异构结构(heterogeneous fabric)的网络处理器的方法和设备，更具体地说，本发明提供了一种为模块化系统执行协议翻译的方法、器件和系统。
背景技术
模块化的系统可以包括由交换结构连接起来的许多网络节点。网络节点可以使用一个或多个通信协议，通过交换结构相互传送信息。然而，交换结构和网络节点可能不被设置成使用相同的通信协议。结果，某些节点只能和某些交换结构一起使用。因此，可能需要技术上的改进以在异构环境下传送信息。
发明内容
本发明为模块化系统提供了一种翻译协议的方法，使用该方法，就可以使用不同种类的交换结构互连具有不同协议的网络处理器，所述方法包括：接收至少一个根据第一协议创建的第一分组；确定所述第一分组的分组类型；基于所述分组类型选择第二协议；以及将所述至少一个第一分组翻译成根据所述第二协议的至少一个第二分组。
本发明还提供了一种器件，包括存储介质，该存储介质包括所存储的指令，当由处理器执行时，这些指令通过以下步骤完成对协议的翻译：至少接收一个根据第一协议的第一分组，确定所述第一分组的分组类型，基于所述分组类型来选择第二协议，并将所述至少一个第一协议翻译成至少一个根据所述第二协议的第二分组。
本发明还提供了一种系统，包括交换结构，至少一个网络节点连接于该交换结构，所述网络节点包括网络处理器和结构接口芯片，其中，所述结构接口芯片将在所述交换结构和所述网络处理器之间传送的一个或多个分组从第一协议翻译成基于和每个分组相关的分组类型的第二协议。
附图说明
在本说明书的结论部分具体指出了被视为本发明实施例的主题，并明确提出了对这些主题的权利要求。然而，想要最好地理解有关这些内容的本发明实施例(关于组织结构和操作方法)，以及目标、特征及其优点，可以结合附图参考以下的详细说明，其中：
图1图示了适于实现本发明一个实施例的模块化系统；
图2图示了根据本发明一个实施例的处理系统的方框图；
图3是根据本发明的一个实施例由协议翻译模块(PTM)执行的编程逻辑的流程框图。
具体实施方式
本发明的实施例可以包括执行协议翻译的方法和装置。例如，在本发明的一个实施例中，至少可以收到一个根据第一协议创建的第一分组。可以确定该第一分组的分组类型。基于这个分组类型可以选择第二协议。可以把第一分组翻译成至少一个根据第二协议的第二分组。
更具体地说，本发明的一个实施例可以对在模块化系统的各种单元之间传送的分组进行翻译。例如，一个网络节点可以部分地包括网络处理器和结构接口芯片(FIC)。FIC可以被配置为对交换结构和网络处理器之间不同协议的分组进行翻译。所以，不同网络处理器可以和不同交换结构之间进行通信，这样就实现了一种更鲁棒、更灵活的模块化系统设计。
在另一个例子中，FIC还可以对在网络处理器和网络节点的其它端口之间传送的分组执行协议翻译，所述端口例如是附属端口或进入端口。附属端口可以指把分组传递给一个附属处理器所经过的端口。进入(相应地，离开)端口可以是分组进入(相应地，离开)系统所经过的端口。
本发明的一个实施例也可以执行协议翻译以最优化各种单元之间的通信。例如，每个分组都可以是一种特定的类型，这里称为分组类型。可以指定分组类型，或者，可以从一组标准例如分组格式、端口分配、预定标志、协议字段等当中确定分组类型。每种分组类型都可以有一个相关的协议，该协议特别适合于与交换结构和网络处理器之间的通信。只要FIC接收到分组，它都可以确定分组类型，并选择适当的协议用于协议翻译。然后，FIC可以把所述分组翻译到所选择的协议。这种选择性的映射过程可以实现更有效率的分组处理和传送，而且还可以允许FIC为任意数量的系统单元执行翻译服务。
应当注意，在本说明书中任何名为“一个实施例”或“实施例”的参考物都意味着，关于该实施例所描述的特定特点、结构或特征至少包括在本发明的一个实施例中。在本说明书不同地方出现的短语“在一个实施例中”字样不必都指同一个实施例。
这里可以阐述大量具体的细节以深入地理解本发明的实施例。但是，本领域的技术人员将会理解，没有这些具体的细节也可以实现本发明的实施例。在其它方面，没有对公知的方法、过程、组件和电路进行详细的描述，以免模糊本发明的实施例。可以理解，这里所公开的具体结构和功能细节可以是有代表性的，而未必限制了本发明的范围。
具体参考附图，其中类似的部件通篇用类似的标号来指定，在图1中图示了适于实现本发明一个实施例的系统。图1图示了根据本发明一个实施例的模块化系统。图1可以图示一个模块化系统100，其包括通过交换结构104而连接的一个或多个网络节点或者说“刀片(blade)”102。这里所使用的术语“刀片”可以指实现为单块电路板的设备，例如带有处理器或控制器的单板机(SBC)，或者指路由器、交换机、存储系统、网络器件、专用分组交换机(PBX)、应用服务器、计算机/电话(CT)器件等等。每个刀片可以包括与交换结构相连接的接口，并可以通过交换结构104与其它刀片通信。
例如，交换结构104可以是层2的交换结构，包括具有多个刀片接口的通信电路板。每个刀片接口都可以为连接到其上的模块提供公共的互连件。在本发明的一个实施例中，刀片接口在相互之间，以及与例如交换结构104的系统管理总线之间进行电气通信。例如，交换结构104可以基于一个由Peripheral Component Interconnect(PCI)Industrial ComputerManufacturers Group(PICMG)确立的形式因素(form factor)，例如是CompactPCI Specifcation 2.6版(“CompactPCI规范”)，其中，刀片接口是CompactPCI槽或连接器，或者是2002年11月11日公布的AdvancedTCA(ATCA)PICMG 3.0 Draft Specification 9.0版，虽然各个实施例并不局限于这种背景。
连接于交换结构104的每个刀片都可以通过交换结构104和其它刀片及系统资源进行通信。每个刀片可以有一个或多个层2的网络地址，因此每个刀片都可以把信息传送到系统中的其它任何刀片。交换结构104和刀片102中的每一个都可以根据任意数量的通信协议来传送信息，例如层2的通信协议。例如，模块化系统100可以使用以下规范或文件所规定的协议来传送信息：名称为CSIX-L1：Common Switch Interface Specification-L11.0版的Common Switch Interface Specification(CSIX)Forum文件，2000年5月8日公布(“CSIX规范”)；名称为Infiniband ArchitectureSpecification Volume 10.8版的Infiniband Trade Association文件，1999年11月公布(“Infiniband规范”)；名称为System Packet Interface Level 3(SPI-3)：OC-48 System Interface for Physical and Link Layer Devices的Optical Internetworking Forum(OIF)文件，2000年6月公布(“SPI-3规范”)；名称为System Packet Interface 4(SPI-4)Phase 2：OC-192 SystemInterface for Physical and Link Layer Devices的OIF文件OIF-SPI4-02.0，2001年1月公布(“SPI-4规范”)；PCI Express Base and AdvancedSwitching(ExB/AS)Specification，Review Draft 0.5版(“ExB/AS规范”)；以及名称为Rapid Interconnect Specification Part VI：Physical Layer1x/4x LP-Serial Specification 1.1版的Rapid Input/Output Trade Association文件，2001年12月公布(“S-RIO规范”)，虽然各个实施例并不局限于这种背景。
图2图示了根据本发明一个实施例的处理系统的方框图。图2可以图示一个处理系统200，其包括的功能可以用处理器所执行的软件、硬件电路或结构、或软硬件的组合来实现。所述处理器可以是通用或专用处理器，例如英特尔公司、摩托罗拉公司、太阳微系统公司及其它公司所生产的处理器系列中的一种处理器。所述软件可以包括用于编程逻辑、指令或数据，实现本发明实施例的一定功能。可以把软件存储在机器可访问介质或计算机可读介质中，例如只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁盘(例如，软盘和硬盘)、光盘(例如CD-ROM)或其它任何数据存储介质。在本发明的一个实施例中，介质可以存储压缩和/或加密格式的编程指令，包括那些在由处理器执行之前必须进行编译或由安装程序进行安装的指令。或者，可以把本发明的实施例实现为包含用于执行所述功能的硬连线逻辑的专用硬件组件，或者由任意组合的已编程通用计算机组件和定制硬件组件来实现本发明的实施例。
在本发明的一个实施例中，处理系统200可以包括设计用作模块化系统100的模块化组件的刀片。例如，刀片200可以代表刀片102中的任何一个。在本发明的一个实施例中，刀片200可以包括根据ATCA规范或CompactPCI规范而设计的互连件。但是可以理解，任何合适的接口标准都可以得到使用，并仍落在本发明的范围内。
在本发明的一个实施例中，刀片200可以包括FIC 202、网络处理器204和输入/输出(I/O)物理接口206。FIC 202还可以包括例如协议翻译模块(PTM)208。网络处理器204的一个例子可以包括IntelTM公司生产的网络处理器，例如IXP 2800TM。I/O物理接口206可以是用于传送信息的任何物理接口，例如Ethernet Express Pro 100兼容的Intel 82559快速以太网多功能PCI控制器，它由Intel公司生产(“82559控制器”)。82559控制器可以包括由介质访问控制器(MAC)和物理层(PHY)接口组合而成的单个组件解决方案。I/O物理接口206也可以包括物理连接器，例如刀片200的面板上的RJ-45连接器。所述的面板还可以包括状态发光二极管(LED)，用于指示每个信道的状态。刀片200还可以包括特定的实现所需的各种其它单元，例如满足处理器独特电压需求的电源、温度传感器、系统存储器(例如，L2高速缓存)、用来把处理器桥接到标准系统总线的核心逻辑、系统控制器等等。
在本发明的一个实施例中，FIC 202可以翻译从交换结构104到网络处理器204的协议。例如，交换结构104可能根据Infiniband规范来传送分组，而网络处理器204则可能倾向于根据CSIX规范或SPI-4规范来进行分组传送。在这种情况下，FIC 202可以代表网络处理器204把一个Infiniband(IBA)分组翻译成CSIX分组或SPI-4分组。相反，FIC 202也可以代表交换结构104把一个CSIX分组或SPI-4分组翻译成IBA分组。这里所使用的术语“翻译”或“映射”可以指，获取一个分组或一串分组所携带的信息并把该信息放置到另一个分组或另外一串分组当中去。可以理解，这些所提供的协议只是例子而已。本发明的实施例不受限于这里的上下文，下面将更详细地进行讲解。
参考图3和所附的例子，将进一步描述系统100和200的操作。虽然这里所提供的图3可以包括具体的编程逻辑，但是可以理解，该编程逻辑仅仅对如何实施这里所描述的总体功能提供了一个例子。而且，在给定的编程逻辑中的每种操作不一定必须按给出的顺序执行，除非有另外的说明。
图3是根据本发明一个实施例的协议翻译模块(PTM)的编程逻辑的流程框图。在本发明的一个实施例中，这个模块和其它模块都可以指用来实现这里所描述的一个或多个实施例的功能的软件和/或硬件。在本发明的一个实施例中，可以把PTM实现为处理系统的一部分，例如处理系统200的FIC 202。但是可以理解，位于通信路径上任何地方的任何设备或设备的组合都可以实现这种功能，并且仍然落在本发明的范围内。
图3图示了根据本发明一个实施例的PTM的编程逻辑300。更具体地说，编程逻辑300图示了翻译一个协议或一组协议的操作过程。例如，在块302处，可以收到至少一个根据第一协议创建的第一分组。在块304处，可以确定该第一分组的分组类型。在块306处，基于所述分组类型可以选出第二协议。至少一个第一分组可以被翻译成至少一个根据第二协议的第二分组。
在本发明的一个实施例中，每个分组都可以有相关的分组类型。该分组类型可以代表某个具体分组的类型或等级。例如，Infiniband规范定义了一种分组类型，称为后向事件拥塞通知(BECN，Backward EventCongestion Notification)分组。对于某些实施例而言，可能需要PTM 208把一个特定的分组类型翻译到特定的协议。因此，每种分组类型都可以有与之相关的协议，该相关协议指示了应当把所接收分组转换成哪种协议。例如，第一协议可以是IBA协议，而分组类型可以是BECN分组。该BECN分组可以有与其相关的协议，例如CSIX协议。CSIX协议例如可以是第二协议。由此，无论何时PTM 208收到BECN分组，它都知道把BECN分组翻译成CSIX分组。
一旦得知了分组类型，PTM 208可以把第一分组从BECN分组翻译成CSIX分组。例如，这可以通过从第一分组中取出在BECN消息字段中具有BECN信息的本地路由报头(LRH)来实现。可以从BECN信息中取出网络地址和拥塞控制信息，所述拥塞控制信息具有第一部分和第二部分。这里使用的术语“网络地址”可以指任何层2地址信息，例如目的地地址、源地址、端口标识符、MAC地址等等。可以把网络地址映射到第二分组的CSIX目的地地址字段上。可以把所述第一部分映射到第二分组的CSIX速度字段上。可以把所述第二部分映射到第二分组的CSIX等级字段上。
在本发明的一个实施例中，分组类型可以包括IBA数据分组。与IBA数据分组相关的第二协议可以包括根据SPI-4规范的协议。第一分组可以包括报头信息和有效载荷信息。在这种情况下，PTM 208可以把IBA数据分组翻译成一个或多个SPI-4分组。例如，这可以通过把所述报头信息和一部分有效载荷信息映射到至少一个SPI-4分组中来实现。余下的任何有效载荷信息都可以被映射到其它的SPI-4分组中，直到所述的有效载荷信息已被完全映射。根据SPI-4规范，每个SPI-4分组都可以包括一个SPI-4报头。
在本发明的一个实施例中，分组类型可以包括多协议标签格式(MPLF)分组。例如，MPLF分组可以是封装在原始IBA数据分组中的MPLF信息。与MPLF分组相关的第二协议可以包括如CSIX规范所描述的协议。第一分组可以包括LRH信息、MPLF报头信息和有效载荷信息。在这种情况下，PTM 208可以把MPLF分组翻译成一个或多个CSIX分组。例如，这可以通过把MPLF报头信息和一部分有效载荷信息映射到CSIX分组中来实现。余下的任何有效载荷信息都可以被映射到其它的CSIX分组中，直到所述的有效载荷信息已被完全映射。根据CSIX规范，可以把CSIX报头添加到每个CSIX分组中。至少可以把一部分LRH信息映射到每个CSIX报头中。
在本发明的一个实施例中，通过从LRH信息中取出服务级别(servicelevel)信息、长度信息和网络地址，可以把LRH信息映射到每个CSIX报头中。服务级别信息可以映射到CSIX等级字段中。长度信息可以映射到CSIX长度字段。网络地址的第一部分可以映射到CSIX目的地地址字段。网络地址的第二部分可以映射到CSIX保留字段。
在本发明的一个实施例中，第一协议可以是SPI-4规范所定义的协议。分组类型可以是BECN分组、Infiniband数据分组或多协议标签格式(MPLF)分组之一。第二协议可以包括根据Infiniband规范的协议。在这种情况下，PTM 208可以把一个或多个SPI-4分组翻译成适当的分组类型。例如，如果分组类型以前是BECN分组，则SPI-4分组可以被翻译成一个或多个BECN分组。例如，这可以通过从第一分组中取出报头信息和一部分有效载荷信息来实现。还可以取出来自序列中其它SPI-4分组的任何剩余的有效载荷信息。使用所取出的报头信息和有效载荷信息，至少可以创建一个第二分组。
可以理解，本发明的实施例可以应用到任意多的协议和分组类型上，而且仍然落在本发明的范围之内。例如，第一协议可以包括ExB/AS规范所定义的协议。在这种情况下，第二协议可以是诸如CSIX协议和/或SPI-4协议的协议。
通过例子可以更好地理解系统100和200的操作以及图3所示的编程逻辑。假设网络处理器204包括一个已进行优化以处理CSIX分组的网络处理器。这可能正是所需要的，因为CSIX规范是许多接入和进入接口所支持的独立于结构的标准。进一步假设交换结构104是IBA交换结构，其包括例如节点间流控制和节点内拥塞控制技术。这时的系统流量可以包括“常规”IBA数据分组、IBA拥塞控制分组(例如，BECN分组)和封装到原始IBA数据分组中的MPLF分组。“常规”IBA数据分组可以指本地或全局的IBA数据分组。此外，假设刀片200对在附属端口上传送的SPI-3分组以及在进入端口上传送的S-RIO和ExB/AS分组进行处理。给定这种系统配置，刀片200的FIC 202可能需要在连接于刀片200的各种单元之间翻译不同协议的分组。
如上所示，网络处理器204和交换结构104可以使用不同的协议相互通信。因此，可能需要选择一种协议翻译算法，在每个系统单元的多种不同的设计约束条件下，该算法优化了系统性能。例如，假设网络处理器204有以下处理需求：
·为了使用专用硬件，应当把网络处理器204配置成使用一个特定的数据单元大小来工作，其中所述大小从64、128或256字节当中选择。到达网络处理器204的所有小型分组都应当包含这么多的字节，除非该小型分组代表了分组的最后一段。
·硬件支持对CSIX分组的自动处理。因此，除非和其它一些更高的需求发生冲突，否则进入的数据都应当根据CSIX规范来格式化。
·在这种情况下，网络处理器204所接收的彼此不同的分组类型的数量应该尽可能地少。
此外，模块化系统100的某些设计约束条件可以与很多不同的标准兼容。例如，假设模块化系统100想要遵守下列要求：
·不应当为在交换结构104上传输分组而要求有专门的处理和专有的组件。因此，交换结构104应当运送典型的IBA分组。应当尽可能不重载IBA保留字段。
·附属节点所传送的数据应被格式化为SPI-3分组。
·进入节点所传送的数据应被格式化为S-RIO或ExB/AS分组，最终选择是配置参数。
·无论格式怎样，都应当以最小的信息损失把分组从源网络处理器传输到目的地网络处理器。因此，任何封装或映射操作都应当致力于解决缺失的数据类型或具有不同信息内容的数据类型所带来的问题。
·应当以最小的信息损失和来自数据分组的最小线端阻塞，把流控制分组从源传输到目的地。
·应当尽可能地不重载CSIX保留字段。
除了任何基于标准的要求之外，模块化系统100还可以有协议流需求。举个例子，假设模块化系统100的一个设计约束条件是，进入模块化系统100的任何虚拟通道的任何流都应该是相接的。例如，这可能意味着，即使在比传输层更高的协议层形成的分组的长度大于配置到系统的小型分组的长度，该分组也应当被分段并以相接的多个小型分组段传输通过模块化系统100。而且，应当按照和发送相同的顺序来接收小型分组，并且没有任何外来的小型分组插入所述小型分组流。
而且，模块化系统100还可以有和MPLF相关的要求。MPLF是设计用来支持对不同的交换结构提供统一接入方式的分组格式。可以把MPLF理解为在IBA和各种其它交换结构分组格式之上的“衬垫”层(shimlayer)。因此，由于解释MPLF报头的是网络处理器204，所以交换结构104和FIC 202可以把MPLF报头当作有效载荷。
一旦已经确认了各种设计约束条件，那么就可以执行分组格式的比较，以确认并解决任何映射问题。例如，在下面的表1中概述了对IBA规范、CSIX规范和SPI-4规范所描述的分组格式的比较。对于这个例子，IBA报头可以指的是LRH，这是一个8字节的字段，其内容如下表的第一列所示。CSIX报头可以是CSIX基本报头与CSIX基本扩展报头或CSIX流控制报头的串接，分别如第2、2a和2b列所示。SPI-4报头也称为“分组控制字”，可以是一个16比特的组分，其描述了后面的有效载荷的含义，并指示了有多少填充字节出现在有效载荷的末端。
                                  表1
Infiniband(IBA)LRH CSIX基本报头 SPI-4有效载荷控制
VL：4比特。指出了分组所要使用的虚拟通道。该字段标识了哪个接收缓冲 就绪(Ready)字段：2比特。指示了发射实体何时也准备就绪要接收数据。 控制字类型：1比特。指示了紧跟控制字的数据是有效载荷还是一个训练控制字。
器以及哪个接收流控制信用量(credit)应当用于所接收的分组。这个值被设置成在其上发送分组的VL。它可以在子网内的链路之间发生改变。该字段不包括在恒定CRC字段中。 Ready[0]用于控制流量，Ready[1]用于数据流量。 分组结束(EOP)状态：2比特。指示了后面的有效载荷是否代表分组的结束，以及在有效载荷的最后的字节中有多少(1或2)是有效数据。NB：不对分组长度进行编码，因为标准没有给出分组长度。
分组开始(SOP)：1比特。指示了后面的有效载荷是分组的开始。
类型字段(4比特)。指示了Cframe的类型(例如，单播、多播、位掩码、流控制)，以及紧跟CSIX基本报头的扩展报头的格式。 端口地址：8比特。直接跟着控制字的有效载荷的8比特端口地址。
LVer：4比特。链路版本指示了用于该分组的本地路由报头的版本。应该把它设置为0。如果接收设备不支持所指定的链路版本，则丢弃该分组。 CSIX保留(1比特)
保留(1比特)
SL：4比特。交换机用来确定用于这个分组的VL。当分组穿过子网时，不应当改变分组的SL。SL用来指示分组的服务等级。将在SL到VL映射和数据VL仲裁中使用。 有效载荷长度(8比特)：在消息的有效载荷中的字节数，不包括在数据末端和垂直的奇偶校验字段之间的填充字节。对于数据Cframe，0代表着有效载荷是256字节。
Rsv2：2比特。按0x00传送并且不改变。 对角交叉奇偶校验位(DIP)：4比特。
链路下一报头(LNH)：2比特。指出哪些报头跟着LRH。第一比特指示是否使用了IBA传输。第二比特指示GRH/IPv6报头是否存在。
(CSIX单播扩展报头) (CSIX流控制报头)
目的地本地标识符：16比特。指出了子网向其传递分组的端口的LID。在一个子网内，LID是惟一的。 等级(8比特)。对每个目的地地址最多代表256个独立的等级。
专用(2比特) FC条目类型(2比特)
CSIX保留(6比特) 等级通配符(1比特)。如果设为1，则要把流控制应用于和目的地地址相关的所有等级。
端口通配符(1比特)。如果设为1，则要把流控制应用于所有目的地端口。
速度(4比特)
保留5：5比特。按00000传送并在接收时忽略。 CSIX保留(4比特) 专用(2比特)
CSIX专用(2比特)
分组长度：11比特。包含在分组中的4字节字的数量，所述字节开始于LRH的第一字节和可变CRC之前的最后一个字节(包括这两个字节)，然后除以4。所有报头加上CRC字段的最大允许大小是126字节。这个字段的最大值是(4096+126-2)/4＝4220/4＝1055。 目的地地址(12比特)。表示了目的地流量管理器(TM)(例如，网络处理器)端口。
源本地标识符：16比特。对于所有非定向的路由分组，SLID应该是将分组注入子网的端口的LID。
表1有助于理解数据元素的布局当中，以及数据元素的内容之中的差别。关于内容差别，表1强调了以下差别：
·IBA包含服务级别(IBA-SL)和虚拟通道(IBA-VL)字段。IBA-SL被视为对端到端的服务级别的指定，理论上用于在IBA分组通过网络的每一跳上导出IBA-VL。CSIX分组包含CSIX等级字段，该字段的目的与IBA-SL相似。CSIX等级的长度为8比特，但是IBA-SL只有4比特长。
·IBA对IBA源本地标识符(IBA-SLID)字段和IBA目的地本地标识符(IBA-DLID)字段进行编码，这两个字段都被视为子网内的端点端口地址。CSIX只对代表了目的地流量管理器(例如，网络处理器204)的CSIX目的地字段进行编码。从语义上看，IBA-DLID和CSIX目的地相互对应，但是IBA-DLID的长度是16比特，而CSIX目的地只有12比特长。CSIX对编码源地址没有任何标准方式。
·IBA对IBA分组长度字段进行编码，该长度字段表示在报头和有效载荷内的32比特字的数量，但不包括CRC字段。CSIX对CSIX有效载荷长度字段进行编码，该长度字段表示有效载荷内的字节数，但不包括报头。IBA分组长度字段的长度是11比特，CSIX有效载荷长度字段的长度是8比特，这可能意味着相当大的差别。
·与IBA和CSIX标准相比，SPI-4不在其分组控制字内编码分组长度。控制字由接口上的RCTL信号的声明而说明，而所有其它的数据都被当作有效载荷。对有效载荷存在多种约束，例如必须以是16的倍数的突发(burst)来传送大的有效载荷，而与后续的分组控制字起点之间的时间间距至少要有8个字周期。
·CSIX包含两个CSIX-就绪比特，一个用于数据消息，一个用于控制消息，用于发信号指示发射实体也准备就绪可接收消息。这些比特是CSIX链路层流控制机制的一部分，最接近于IBA信用量机制。然而有必要注意到，因为CSIX不对源端口地址进行编码，所以这些比特只在与CSIX端口相连的交换结构端口上有意义。这是因为只有在这个端口上，发射端口才被上下文唯一确认。
·CSIX包含CSIX类型字段，其指示了CSIX分组的类型，因而也指示了跟在基本报头后面的扩展报头的类型。这里对CSIX和IBA所做的比较不是关于是否存在相似字段，而是关于CSIX类型所指示的全部分组类型在IBA中是否也存在。
·IBA包括了IBA链路下一报头(IBA-LNH)字段，其指示了什么“扩展报头”跟随着LRH。可以是IBA传输报头和GRH/IPv6报头之一，或两者全部。CSIX不需要这些扩展报头中的任何信息，但是当IBA分组进入子网时，上述信息和IBA-LNH比特必须正确。
在分组格式中不轻易出现的其它区别之处在于CSIX可以比较容易地容纳扩展“衬垫”。这可能是因为CSIX本质上就是在流量管理器和交换结构之间的接口。IBA不具有这种能力，因为它是一种由交换机和端点所使用的协议。因此，当对应的IBA字段有更多位的信息内容时，CSIX才能得到扩展。对于其中CSIX有更多信息内容的对应字段，可以将其它的信息编码到分组的有效载荷中。然而，在CSIX和IBA分组格式之间的转换后，这可能需要循环冗余校验(CRC)计算。
表1还可以示出某些CSIX字段没有与之对等的IBA字段。例如，对应于IBA中IBA-SL字段的CSIX等级字段具有更多位。假如不能把CSIX等级字段映射到IBA-SL字段中并进行反向映射，那么要想在分组到达其目的地时为其分配一个正确的服务/等级级别，可能就需要在网络中的每一点上都提供一个服务级别映射表。这可能是一种格外复杂的方案。一种可替换的方案是限制在模块化系统100中所支持的不同CSIX等级的级别数。这是CSIX标准所允许的，因为相比在协同工作的交换结构中可用的CSIX等级而言，不需要带有更多位数的CSIX等级。
基于以上比较，就可以理解，一些协议更适合于翻译成其它协议。例如，基于对CSIX和IBA字段的比较，可以得出结论，CSIX分组格式不适合于IBA数据分组。表1图示了某些没有对等的CSIX字段的IBA字段。例如，IBA既对源端口又对目的地端口进行编码，并使用16比特的分辨率，然而CSIX只对目的地端口进行编码，而且只采用12比特的分辨率。为了减少信息损失并确保标准的一致性，CSIX扩展报头的CSIX保留字段可以用来扩展CSIX目的地地址字段。而且，当在目的地收到CSIX目的地地址字段时，标准并没有对它进行定义，因此它可能被FIC 202用作源地址。但是，当既需要源地址又需要目的地地址时(例如，对数据分组)，CSIX分组格式可能就不适用了。对CSIX分组格式的另一个限制在于有效载荷的大小被限制为64字节。这比IBA更加严格，因此可能导致性能下降。它比网络处理器204的分组长度约束更加严格。
已知上面的设计约束，通过确认那些相互适合的协议，可以改善模块化系统100的性能。对于模块化系统100而言，从交换结构104到网络处理器204的分组可以是IBA分组的格式。那些分组类型为BECN分组或MPLF分组的IBA分组可以被转换成CSIX分组格式。那些分组类型为IBA数据分组的IBA分组可以被转换成SPI-4分组。此外，网络处理器204可以接收来自刀片200的附属端口的SPI-3分组形式的分组，以及来自刀片200的进入端口的S-RIO和ExB/AS分组形式的分组。这些分组类型也都可以被转换成SPI-4分组，并被传递给网络处理器204。反之，始发于网络处理器204的那些分组可以被创建为SPI-4分组，并由FIC 202转换成适当的分组类型，例如BECN分组、MPLF分组或IBA数据分组。接着，可以通过交换结构104将转换后的分组发送到适当的目的地。
继续所述的例子，假设FIC 202收到了BECN分组。BECN分组可以包括标准IBA分组，所述标准IBA分组带有包含了BECN消息信息的LHR。一般地，在模块化系统100的高优先级的虚拟通道中传送BECN分组。FIC 202的PTM 208可以确定所接收的分组类型是BECN分组，并且应当把它翻译成CSIX流控制消息。在这个映射中，包含在IBA报头的BECN消息部分中的源地址重裁了CSIX目的地地址和CSIX保留字段。提供了特定的拥塞控制信息的BECN消息的剩余部分可以被透明地映射到CSIX等级和CSIX速度字段，由网络处理器204在后面进行解释。应该注意，因为BECN消息的大小比较小，所以可以使用单个CSIX流控制消息来完成对BECN消息的映射。
还是我们这个例子，假设FIC 202收到了IBA数据分组。如上所述，IBA数据分组并不能很好地映射为CSIX分组。这对S-RIO、ExB/AS和SPI-3来说也是一样。PTM 208可以确定所接收的分组类型是IBA数据分组，并且应当把它翻译成一系列SPI-4分组，这里的每个SPI-4分组都被构建为满足设置到网络处理器204中的分组大小约束。如上所述，模块化系统100假设在高协议层所形成的分组以相接段的方式被传输通过系统。因此，如果数据分组在到达FIC 202时其长度大于在网络处理器204中所设置的分组长度，那么FIC 202可以把到达的分组分段为按SPI-4分组编码的相接小型分组的序列。到达分组的IBA/S-RIO/ExB/AS报头原封未动，作为序列中第一个SPI-4分组的有效载荷的一部分。第一个SPI-4分组的剩余部分则可以用来自到达数据分组的相接数据进行填充。到达数据有效载荷的剩余部分被分段为多个SPI-4有效载荷，以使得每个所产生的SPI-4分组都具有网络处理器204所设置的长度，有可能除了最后一个之外。
还是我们这个例子，假设FIC 202收到了MPLF分组。IBA使用IBA原始模式(IBA Raw Mode)分组格式来封装MPLF消息。一般地，它们可以具有交换结构104所支持的任何长度，因此可以比网络处理器204所设置的分组长度更长。因此，类似于IBA数据分组，MPLF消息可以被分段多个小型分组。因为MPLF是作为交换结构104之上的衬垫层而存在的，所以路由字段被当作关于IBA的有效载荷信息，并由网络处理器204而非FIC 202来解释。路由字段的例子可以包括源地址和目的地地址。因此，对比于IBA数据分组的情形，可以将MPLF分组分段为多个CSIX分组。如在IBA BECN消息的情况下一样，IBA LRH被映射到CSIX报头中。可以将MPLF报头加载到序列的第一个CSIX分组中，而有效载荷的剩余部分则被分段为同样大小的CSIX分组，除了序列最后的分组可能大小不一样外。
继续这个例子，假设FIC 202从附属节点收到了SPI-3分组，或者从进入节点收到了S-RIO或ExB/AS分组。因为可以推断出这些分组具有报头以及可能大于在网络处理器204中所设置的分组大小的有效载荷大小，所以可以按照和IBA数据分组同样的方式进行处理，即，分段为一个SPI-4分组序列。
还是这个例子，假设FIC 202收到了来自网络处理器204的分组以通过交换结构104进行传输。当网络处理器204创建小型分组并把它发送到某个可能的目的地时，小型分组可以按照规定通过FIC 202。网络处理器204可以推理知道目的地是附属端口、进入端口还是交换结构端口，并因此知道适合于为那个目的地而创建的分组的类型。另一方面，网络处理器204可能仍然受到其分组处理硬件的约束，只能处理固定的分组大小。因此，对从网络处理器204离开的分组的映射可能在两个操作中发生。
网络处理器204可以通过创建SPI-4小型分组序列来执行第一操作，这里的序列对离开的消息进行封装。消息中的第一个小型分组可以包含紧跟SPI-4报头的报头，序列中剩余的小型分组可以包含相接长度的有效载荷。
FIC 202可以通过确认在序列的第一小型分组中所提供的分组报头，并把它映射为适当的分组类型报头例如SPI-3、S-RIO/ExB/AS，从而执行第二操作。通过反向执行上述的相关映射过程，FIC 202可以执行这种翻译。然后，FIC 202可以这样来构建有效载荷，即把来自小型分组序列的剩余小型分组的片段(fragment)组装成相接的分组，接着把它路由到适当的目的地端口。
虽然这里已经解释了本发明实施例的某些特征，但是对于本领域的技术人员来说，可以做出很多修改、替换、改变和等同变换。因此，可以理解，所附的权利要求可以覆盖落入本发明实施例的真实精神范围内的全部修改和改变。

Claims (50)

1.一种翻译协议的方法，包括：
接收至少一个根据第一协议而创建的第一分组；
确定所述第一分组的分组类型；
基于所述分组类型选择第二协议；以及
将所述至少一个第一分组翻译成根据所述第二协议的至少一个第二分组。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一协议包括由Infiniband规范所定义的协议。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述分组类型包括BECN分组。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述第二协议包括根据CSIX规范的协议。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述翻译包括：
从所述第一分组中取出在BECN消息字段中具有BECN信息的本地路由报头；
从所述BECN信息中取出网络地址和拥塞控制信息，所述拥塞控制信息具有第一部分和第二部分；
将所述网络地址映射成所述第二分组的CSIX目的地地址字段；
将所述第一部分映射成所述第二分组的CSIX速度字段；以及
将所述第二部分映射成所述第二分组的CSIX等级字段。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述分组类型包括Infiniband数据分组。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述第二协议包括根据SPI-4规范的协议。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一分组包括报头信息和有效载荷信息，并且所述翻译包括：
将所述报头信息和一部分所述有效载荷信息映射到所述至少一个第二分组中；
将任何剩余的有效载荷信息都映射到其它分组中，直到所述有效载荷信息已被映射完毕；以及
将SPI-4报头加入到每个所述第二分组和所述其它分组中。
9.如权利要求2所述的方法，其中，所述分组类型包括MPLF分组。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述第二协议包括根据CSIX规范的协议。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一分组包括本地路由报头信息、MPLF报头信息和有效载荷信息，并且所述翻译包括：
将所述MPLF报头信息和一部分所述有效载荷信息映射到所述第二分组中；
将任何剩余的有效载荷信息都映射到其它分组中，直到所述有效载荷信息已被映射完毕；
将CSIX报头字段加入到每个所述第二分组和所述其它分组中；以及
将至少一部分所述本地路由报头信息映射到每个CSIX报头字段中。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述的映射所述本地路由报头信息的至少所述部分包括：
从所述本地路由报头信息中取出服务级别信息、长度信息和网络地址；以及
将所述服务级别信息映射成CSIX等级字段，将所述长度信息映射成CSIX长度字段，将所述网络地址的第一部分映射成CSIX目的地地址字段，将所述网络地址的第二部分映射成CSIX保留字段。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一协议是由SPI-4规范定义的协议。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述分组类型包括BECN分组、Infiniband数据分组和MPLF分组之一。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二协议包括根据Infiniband规范的协议。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一分组是在SPI-4分组的序列中的SPI-4分组，并且所述翻译包括：
从所述第一分组中取出报头信息和一部分有效载荷信息；
从所述序列中其它的SPI-4分组中取出任何剩余的有效载荷信息；以及
使用所述报头信息和有效载荷信息创建所述至少一个第二分组。
17.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一协议是ExB/AS规范所定义的协议。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述第二协议是根据CSIX规范和SPI-4规范中之一的协议。
19.一种器件，包括：
存储介质；
所述存储介质包括所存储的指令，当由处理器执行时，这些指令通过以下步骤完成对协议的翻译：接收至少一个根据第一协议而创建的第一分组，确定所述第一分组的分组类型，基于所述分组类型来选择第二协议，并将所述至少一个第一分组翻译成至少一个根据所述第二协议的第二分组。
20.如权利要求19所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第一协议包括由Infiniband规范所定义的协议。
21.如权利要求20所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述分组类型包括BECN分组。
22.如权利要求21所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第二协议包括根据CSIX规范的协议。
23.如权利要求22所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还通过以下步骤完成所述翻译：从所述第一分组中取出BECN消息字段中具有BECN信息的本地路由报头；从所述BECN信息中取出网络地址和拥塞控制信息，所述拥塞控制信息具有第一部分和第二部分；将所述网络地址映射成所述第二分组的CSIX目的地地址字段；将所述第一部分映射成所述第二分组的CSIX速度字段；以及将所述第二部分映射成所述第二分组的CSIX等级字段。
24.如权利要求19所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述分组类型包括Infiniband数据分组。
25.如权利要求24所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第二协议包括根据SPI-4规范的协议。
26.如权利要求25所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第一分组包括报头信息和有效载荷信息，并且通过以下步骤完成所述翻译：将所述报头信息和一部分所述有效载荷信息映射到所述至少一个第二分组中；将任何剩余的有效载荷信息都映射到其它分组中，直到所述有效载荷信息已被映射完毕；以及将SPI-4报头加入到每个所述第二分组和所述其它分组中。
27.如权利要求19所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述分组类型包括MPLF分组。
28.如权利要求27所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第二协议包括根据CSIX规范的协议。
29.如权利要求28所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第一分组包括本地路由报头信息、MPLF报头信息和有效载荷信息，并且通过以下步骤完成所述翻译：将所述MPLF报头信息和一部分所述有效载荷信息映射到所述第二分组中；将任何剩余的有效载荷信息都映射到其它分组中，直到所述有效载荷信息已被映射完毕；将CSIX报头字段加入到每个所述第二分组和所述其它分组中；以及将至少一部分所述本地路由报头信息映射到每个CSIX报头字段中。
30.如权利要求29所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还通过以下步骤完成所述的映射所述本地路由报头信息的至少所述部分：从所述本地路由报头信息中取出服务级别信息、长度信息和网络地址；以及将所述服务级别信息映射到CSIX等级字段中，将所述长度信息映射成CSIX长度字段，将所述网络地址的第一部分映射成CSIX目的地地址字段，将所述网络地址的第二部分映射成CSIX保留字段。
31.如权利要求19所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第一协议是由SPI-4规范定义的协议。
32.如权利要求31所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述分组类型包括BECN分组、Infiniband数据分组和MPLF分组之一。
33.如权利要求32所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第二协议包括根据Infiniband规范的协议。
34.如权利要求33所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第一分组是在SPI-4分组的序列中的SPI-4分组，并且通过以下步骤完成所述翻译：从所述第一分组中取出报头信息和一部分有效载荷信息；从所述序列中其它的SPI-4分组中取出任何剩余的有效载荷信息；以及使用所述报头信息和有效载荷信息创建所述至少一个第二分组。
35.如权利要求34所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第一协议是由ExB/AS规范定义的协议。
36.如权利要求35所述的器件，其中，所存储的指令在由处理器执行时，还导致所述第二协议是根据CSIX规范和SPI-4规范中之一的协议。
37.一个系统，包括：
交换结构；
至少一个连接到所述交换结构的网络节点，所述网络节点包括网络处理器和结构接口芯片，其中，所述结构接口芯片将在所述交换结构和所述网络处理器之间传送的一个或多个分组从第一协议翻译成基于和每个分组相关的分组类型的第二协议。
38.如权利要求37所述的系统，其中，所述网络节点还包括进入端口和附属端口，并且所述结构接口芯片将在所述网络处理器和所述端口之间传送的一个或多个分组从第一协议翻译成基于所述分组类型的第二协议。
39.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是Infiniband协议，所述分组类型是BECN分组，并且所述第二协议是CSIX协议。
40.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是Infiniband协议，所述分组类型是MPLF分组，并且所述第二协议是CSIX协议。
41.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是Infiniband协议，所述分组类型是IBA数据分组，并且所述第二协议是SPI-4协议。
42.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是SPI-3协议，所述分组类型是SPI-3分组，并且所述第二协议是SPI-4协议。
43.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是S-RIO协议，所述分组类型是S-RIO分组，并且所述第二协议是SPI-4协议。
44.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是ExB/AS协议，所述分组类型是ExB/AS分组，并且所述第二协议是SPI-4协议。
45.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是SPI-4协议，所述分组类型是BECN分组，并且所述第二协议是Infiniband协议。
46.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是SPI-4协议，所述分组类型是MPLF分组，并且所述第二协议是Infiniband协议。
47.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是SPI-4协议，所述分组类型是IBA数据分组，并且所述第二协议是Infiniband协议。
48.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是SPI-4协议，所述分组类型是SPI-3分组，并且所述第二协议是SPI-3协议。
49.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是SPI-4协议，所述分组类型是S-RIO分组，并且所述第二协议是S-RIO协议。
50.如权利要求38所述的系统，其中，所述第一协议是SPI-4协议，所述分组类型是ExB/AS分组，并且所述第二协议是ExB/AS协议。
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