СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ, КОММУТАЦИОННЫЙ УЗЕЛ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ

1. Система управления связью, содержащая:
- коммутационный узел, сконфигурированный с возможностью осуществлять обработку каждого из принимаемых пакетов на основе записи потока, задающей правило и действие для того, чтобы единообразно управлять пакетами; и
- сервер управления, сконфигурированный с возможностью задавать запись потока в таблице потоков коммутационного узла,
- при этом коммутационный узел содержит:
- средство для соединения множества процессоров, имеющих запоминающие устройства большой емкости, и множества расширенных сетевых интерфейсов посредством совместимого с режимом нескольких маршрутов коммутатора PCI express, чтобы конфигурировать порты коммутатора, состоящие из множества расширенных сетевых интерфейсов;
- средство для выполнения обработки передачи для распределения нагрузки из множества расширенных сетевых интерфейсов во множество процессоров и выполнения высокоскоростной обработки пакетов через многопроцессорную обработку посредством использования множества процессоров; и
- средство для конфигурирования таблицы потоков большого размера в коммутационном узле, который является программным, посредством использования пространства запоминающего устройства большой емкости множества процессоров.
2. Система управления связью по п. 1, в которой коммутационный узел дополнительно содержит:
- средство для приема пакетов посредством любого из
множества расширенных сетевых интерфейсов;
- средство для определения обработки распределения для множества процессоров посредством использования хэш-функции в одном из множества расширенных сетевых интерфейсов, который принимает пакеты, и выполнения высокоскоростной обработки посредством обработки распределения нагрузки для программной обработки пакетов и многопроцессорной обработки для обработки пакетов во множестве процессоров; и
- средство для распределения пакетов во множество процессоров посредством использования DMA-контроллера расширенного сетевого интерфейса через коммутатор PCI express, и
- при этом каждый из множества процессоров содержит:
- средство для анализа принимаемого пакета с помощью программной обработки;
- средство для выполнения табличного поиска в таблице потоков, которая конфигурируется посредством использования запоминающего устройства большой емкости, предоставляемого для его собственного процессора, и управления назначениями большого числа потоков, чтобы определять порт вывода назначения;
- средство для управления DMA-контроллером одного из множества расширенных сетевых интерфейсов, который является назначением вывода после определения порта вывода назначения, и передачи пакетов через коммутатор PCI express;
- средство для передачи пакетов на сервер управления через расширенный сетевой интерфейс коммутационного узла, когда порт вывода назначения не определяется в качестве результата табличного поиска в таблице потоков и выдает запрос на
назначение вывода;
- средство для сохранения данных назначения соответствующего потока в таблице потоков, когда порт вывода назначения определяется в качестве результата запроса; и
- средство для выполнения обработки синхронизации таблиц потоков между множеством процессоров, так что таблицы потоков, управляемые посредством множества процессоров, сохраняют идентичные данные, чтобы давать возможность распределения нагрузки при обработке поиска.
3. Коммутационный узел, содержащий:
- множество расширенных сетевых интерфейсов, сконфигурированных с возможностью принимать пакеты;
- множество процессоров, имеющих запоминающие устройства большой емкости; и
- совместимый с режимом нескольких маршрутов коммутатор PCI express, сконфигурированный с возможностью соединять множество процессоров и множество расширенных сетевых интерфейсов,
- при этом каждый из множества расширенных сетевых интерфейсов содержит:
- LAN-интерфейс, сконфигурированный с возможностью осуществлять ввод и вывод пакетов;
- секцию передачи пакетов, сконфигурированную с возможностью осуществлять, по меньшей мере, одну обработку передачи из обработки передачи пакетов во множество процессоров, обработки передачи пакета между множеством процессоров и обработки передачи на сервер управления;
- множество PF-ресурсов, сконфигурированных с возможностью
осуществлять передачу и прием пакетов на высокой скорости с множеством процессоров и DMA-передачу; и
- конечную точку PCI express, соединенную с коммутатором PCI express.
4. Коммутационный узел по п. 3, в котором каждый из множества процессоров содержит:
- драйвер сетевого интерфейса, соединенный с коммутатором PCI express через корневой комплекс шины PCI express, чтобы управлять одним из множества расширенных сетевых интерфейсов;
- секцию анализа пакетов, сконфигурированную с возможностью осуществлять обработку анализа пакетов, подаваемых из расширенного сетевого интерфейса;
- секцию табличного поиска, сконфигурированную с возможностью осуществлять поиск в таблице потоков, чтобы определять обработку передачи пакетов на основе результата анализа пакетов;
- секцию буферизации пакетов, сконфигурированную с возможностью запрашивать обработку коммутации и обработку неопределенных пакетов на сервер управления и сохранять пакет до тех пор, пока способ обработки не будет определен;
- секцию запроса услуг, сконфигурированную с возможностью запрашивать контент обработки пакетов на сервере управления;
- секцию шифрования, сконфигурированную с возможностью осуществлять зашифрованную связь с сервером управления;
- секцию задания расширенных сетевых услуг, сконфигурированную с возможностью задавать таблицу потоков в ответ на инструкцию из сервера управления и выполнять обработку
расширенных сетевых услуг; и
- секцию синхронизации многопроцессорных таблиц передачи, сконфигурированную с возможностью передавать инструкцию из сервера управления в другие процессоры и выполнять обработку синхронизации таблиц потоков между множеством процессоров.
5. Коммутационный узел по п. 3, в котором секция обработки пакетов дополнительно содержит:
- средство для проверки того, является или нет MAC-адрес назначения каждого из пакетов MAC-адресом, используемым посредством любого из процессоров в коммутационном узле, при приеме пакетов;
- средство для передачи, когда MAC-адрес назначения является MAC-адресом, используемым посредством любого из процессоров в коммутационном узле, пакетов в PF-ресурс посредством реверсирования передачи без вывода пакета наружу; и
- средство для передачи, когда MAC-адрес назначения не представляет собой MAC-адреса, используемые посредством процессоров, пакетов на сервер управления через LAN-интерфейс, и запроса контента обработки пакетов на сервере управления и передачи пакета с ответом из сервера управления в PF-ресурс.
6. Способ управления связью в коммутационном узле, который выполняет обработку принимаемого пакета на основе записи потока, которая задает правило и действие для того, чтобы единообразно управлять пакетами как потоком, и которая задается в его собственной таблице потоков из сервера управления, причем способ управления связью содержит этапы, на которых:
- соединяют множество процессоров, имеющих запоминающие
устройства большой емкости, и множество расширенных сетевых интерфейсов посредством совместимого с режимом нескольких маршрутов коммутатора PCI express, чтобы конфигурировать порты коммутатора, состоящие из множества расширенных сетевых интерфейсов;
- выполняют обработку передачи для распределения нагрузки во множество процессоров из множества расширенных сетевых интерфейсов и выполняют высокоскоростную обработку пакетов через многопроцессорную обработку посредством использования множества процессоров; и
- конфигурируют таблицу потоков большого размера в коммутационном узле, который является программным, посредством использования пространств запоминающего устройства большой емкости множества процессоров.
7. Способ управления связью по п. 6, дополнительно содержащий этапы, на которых:
- принимают пакет посредством любого из множества расширенных сетевых интерфейсов;
- определяют обработку распределения для множества процессоров посредством использования хэш-функции в расширенном сетевом интерфейсе, который принял пакет, и ускоряют обработку через многопроцессорную обработку для обработки пакетов и обработку распределения нагрузки для программной обработки пакетов в процессорах;
- распределяют пакеты во множество процессоров посредством использования DMA-контроллеров расширенных сетевых интерфейсов через коммутатор PCI express;
- в каждом из множества процессоров:
- анализируют принимаемые пакеты в программной обработке;
- выполняют табличный поиск в таблице потоков, которая управляет назначениями большого числа потоков и которую конфигурируют посредством использования запоминающих устройств большой емкости, предоставляемых в процессорах, чтобы определять порт вывода назначения;
- передают пакеты через коммутатор PCI express посредством управления DMA-контроллером расширенного сетевого интерфейса в качестве назначения вывода, после определения порта вывода назначения;
- запрашивают назначение вывода посредством передачи пакетов на сервер управления через расширенный сетевой интерфейс коммутационного узла, когда порт вывода назначения не определен в качестве результата табличного поиска в таблице потоков;
- сохраняют данные назначения потока в таблице потоков, когда порт вывода назначения определен в качестве результата запроса; и
- выполняют обработку синхронизации таблицы потоков между множеством процессоров и сохраняют идентичные данные в таблицах потоков, управляемых посредством множества процессоров, чтобы достигать распределения нагрузки при обработке поиска.
8. Носитель записи, который хранит программу, выполняемую посредством коммутационного узла, в котором множество расширенных сетевых интерфейсов, которые принимают пакеты, и множество процессоров, имеющих запоминающие устройства большой емкости, соединяются через совместимый с режимом нескольких
маршрутов коммутатор PCI express, и который выполняет обработку принимаемого пакета на основе записи потока, которая задает правило и действие для того, чтобы единообразно управлять пакетами как потоком, и которая задается в его собственной таблице потоков из сервера управления.
- при этом программа содержит:
- извлечение секции заголовка одного из пакетов, когда любой из множества расширенных сетевых интерфейсов принимает пакеты из терминала;
- выполнение хэш-обработки в блоке потоков посредством использования, по меньшей мере, одного из MAC-адреса, VLAN-адреса и IP-адреса, для данных извлеченной секции заголовка;
- определение одного из процессоров в качестве назначения распределения через хэш-обработку;
- передачу пакетов в очередь пакетов PF-ресурса, соответствующего процессору назначений распределения; и
- выполнение DMA-передачи пакетов в процессор назначений распределения на основе управления процессором назначений распределения.
9. Носитель записи по п. 8, в котором программа содержит:
- проверку того, является или нет MAC-адрес назначения каждого из пакетов идентичным какому-либо из MAC-адресов, используемых посредством процессоров в коммутационном узле, при приеме пакетов;
- передачу пакетов в PF-ресурс посредством реверсирования передачи без вывода пакетов наружу, когда MAC-адрес назначения является MAC-адресом, используемым посредством любого из
процессоров в коммутационном узле; и
- передачу пакетов на сервер управления, когда MAC-адрес назначения не является ни одним из MAC-адресов, используемых посредством процессоров в коммутационном узле, и запрос контента обработки пакетов на сервере управления, чтобы передавать пакет с ответом из сервера управления в PF-ресурс.
10. Носитель записи по п. 9, в котором программа содержит:
- задание таблицы потоков, сохраненной в запоминающем устройстве большой емкости, предоставленном для собственного CPU, в ответ на запрос на добавление записи, который основан на способе обработки предоставления услуг, который определяется посредством сервера управления; и
- запись таблицы потоков в другой CPU на основе задания таблицы потоков и выполнения обработки синхронизации таблиц потоков между множеством процессоров.