CN116965006A - 用于时间敏感网络（tsn）的时间门的集中控制 - Google Patents

Abstract

指示网络设备的时间门何时允许分组数据传送的时间表被存储在存储器中。控制电路装置重复地标识时间表中的初始位置，该初始位置与在后台程序中访问时间表的时间相对应。控制电路装置使用经标识的初始位置来标识时间表中的更新位置，该更新位置与需要控制时间门时的事件相对应，并且使用时间表中的更新位置处的调度信息，来使用时间门选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。

Description

用于时间敏感网络(TSN)的时间门的集中控制

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年01月25日提交的、题为“Serializing Time GatesDecisions for Time Sensitive Networks(TSN)”的美国临时专利申请号63/141,446的权益，出于所有目的，通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开总体涉及网络通信，并且更具体地涉及实现时间敏感网络(TSN)的网络设备。

背景技术

时间敏感网络(TSN)是指由电气和电子工程师协会(IEEE)的工作组开发的标准集合，其提供用于通过以太网通信网络进行时间敏感数据传输的机制。TSN提供了三种基本类别的机制，以用于通过以太网通信网络提供实时通信：i)网络设备之间的时间同步；ii)调度和流量整形；以及iii)通信路径的选择、传输带宽的保留和容错。

结合调度和流量整形，TSN利用可以在具有不同优先级的分组之间分配的时隙。网络设备可以调度特定优先级水平的分组，以在为具有特定优先级水平的分组保留的特定时隙中进行递送，从而提供那些分组的有保证的递送，这与常规流量的尽力而为递送相反。

为了促进TSN的调度和流量整形，网络设备利用根据时间调度操作的时间门，来帮助控制在特定时隙期间网络设备的端口发送哪些分组。作为示例，网络设备可以包括存储分组的指示符的多个队列，该分组的指示符准备好经由端口进行传输，其中多个队列对应于相应的优先级水平。相应时间门控制特定队列何时可以输出分组指示符，从而控制特定优先级水平的分组何时由端口发送。

网络设备中的每个时间门与相应的时间调度相关联，该相应的时间调度可以被存储在列表或表中。该列表或表指定时间门打开的时间段(例如，当时间门允许存储在队列中的分组指示符从队列输出时)以及时间门关闭的时间段(例如，当时间门不允许存储在队列中的分组指示符从队列输出时)。

网络设备的每个端口通常包括多个队列，以用于存储对应于相应优先级水平的分组指示符。对于实现TSN的网络设备，相应的时间门通常与每个队列相关联，以控制何时可以从队列输出分组指示符。一些网络设备(诸如，交换机和路由器)包括大量端口，每个端口具有多个队列。因此，实现TSN的一些网络设备包括大量时间门，每个时间门与存储该时间门的时间调度信息的相应列表/表相关联。

发明内容

在一个实施例中，一种网络设备包括：多个时间门，被配置成：控制网络设备内的分组数据的传送；存储器，被配置成：存储时间表，该时间表指示时间门何时允许传送分组数据；以及控制电路装置，被配置成：使用时钟来重复地标识时间表中的初始位置，初始位置与时间表在后台程序中何时被访问的时间相对应，使用经标识的初始位置，来标识时间表中的更新位置，该更新位置与需要控制时间门时的事件相对应，以及使用更新位置处的时间表中的调度信息来控制时间门，以选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。在另一个实施例中，一种用于控制网络设备内的信息传送的方法包括：将时间表存储在存储器中，该时间表指示时间门何时允许传送分组数据；由控制电路装置重复地标识时间表中的初始位置，该初始位置与时间表在后台程序中何时被访问的时间相对应；由控制电路装置使用经标识的初始位置来标识时间表中的更新位置，该更新位置与需要控制时间门时的事件相对应；以及由控制电路装置使用时间表中的更新位置处的调度信息，来使用时间门选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。

附图说明

图1是根据一个实施例的示例网络设备的简化图，其中多个时间门被集中控制。

图2是根据一个实施例的图1的网络设备的部分的简化框图，其图示了控制多个时间门的集中控制电路装置。

图3是根据一个实施例的控制多个时间门的示例控制电路装置的简化图。

图4是根据另一个实施例的包括时间门电路装置的示例分组处理流水线的简化图。

图5是根据另一个实施例的图4的时间门电路装置的简化图。

图6是根据一个实施例的示例方法的流程图，用于使用被集中控制的时间门来控制网络设备内的信息传送。

具体实施方式

如上所述，实现时间敏感网络(TSN)的网络设备可以包括大量时间门，每个时间门与存储用于该时间门的时间调度信息的相应列表/表相关联。总的来说，控制相应时间门的个体逻辑电路装置消耗大量的集成电路(IC)芯片面积并且消耗大量的功率。

在下面描述的实施例中，网络设备包括控制多个时间门的调度电路装置，例如，控制每个时间门何时允许传送分组数据。在至少一些实施例中，因为调度电路装置控制多个时间门，所以与通常的网络设备(其使用个体控制电路装置的多个实例，每个实例单独控制单个时间门)相比，减少了用于控制多个时间门所需的电路复杂性、IC芯片面积和/或功耗。

在下面描述的实施例中，调度电路装置包括第一控制电路装置，第一控制电路装置被配置成执行后台操作，该后台操作监测当前时间，并且使用当前时间来重复地标识相应调度表内的相应初始位置，相应调度表对应于相应时间门。调度表包括相应调度信息，该相应调度信息指示相应时间门将何时允许传送分组数据。

根据一些实施例，因为由第一控制电路装置标识的初始位置被相对不频繁地标识作为后台操作的部分，因此相应调度表内的初始位置通常不够准确而不能直接用于控制时间门。因此，在一些实施例中，调度电路装置还包括第二控制电路装置，第二控制电路装置被配置成：响应于与事件时间(在该事件时间处，要做出关于对时间门的控制的判决)相对应的事件，使用相应的初始位置来标识相应调度表中的相应更新位置，该更新位置对应于相应事件时间。触发第二控制电路装置的操作的事件的示例包括：i)分组数据被存储在耦合到时间门的队列中，ii)分组数据到达时间门等。第二控制电路装置还被配置成：使用相应调度表中的相应更新位置，来生成控制相应时间门的控制信号，以控制每个时间门何时允许传送分组数据。

图1是根据一个实施例的示例网络设备100的简化图。网络设备100包括多个端口104、分组存储器108和分组处理器112。端口104中的至少一些端口被配置成通信地耦合到相应通信链路。经由耦合到端口104的通信链路而接收的分组被临时存储在分组存储器108中，同时分组处理器112至少处理分组的报头，以确定要经由其发送分组的端口104。网络设备100的组件(诸如端口104)经由存储器管理控制器120访问分组存储器108。

在一些实施例中，分组存储器108是较大存储器设备的部分，除了分组存储器108中存储的信息之外，该较大存储器设备还存储由网络设备100使用的信息。除了分组存储器108中存储的信息之外，存储在较大存储器设备中的信息的示例在下面进行描述。在其他实施例中，分组存储器108对应于第一存储器设备，并且除了分组存储器108之外，由网络设备100使用的信息被存储在与第一存储器设备不同的一个或多个第二存储器设备中。在一些实施例中，分组存储器108对应于多个存储器设备。

当经由端口104中的一个端口接收到分组时，存储器管理控制器120在分组存储器108中分配存储器资源以用于存储分组。此外，存储器管理控制器120生成与分组相对应的分组描述符，并且将分组描述符提供给分组处理器112以由分组处理器112处理。分组描述符和分组处理器112对分组描述符的处理将在下面更详细地讨论。使用由存储器管理控制器120分配的存储器资源，将所接收的分组(或至少所接收的分组的数据部分)存储在分组存储器108中。在一些实施例中，存储器管理控制器120包括写入直接存储器存取(DMA)电路装置(未示出)，该电路装置将从端口104接收的分组数据写入到分组存储器108。

如上所述，存储器管理控制器120生成与相应接收到的分组相对应的分组描述符。分组描述符包括由存储器管理控制器120从分组提取的报头信息，诸如层2报头信息、层3报头信息、隧道报头信息等。分组描述符还包括以下信息，该信息与分组相关联，但是当由网络设备100接收到分组时不被包括在分组的任何报头内，并且当由网络设备100发送分组时不被包括在分组的任何报头内(在本文中被称为“关联分组信息”)。可以通过存储器管理控制器120被包括在分组描述符中的关联分组信息的示例包括：对分组存储器108中存储分组的位置的指示、经由其接收分组的端口104的标识符(ID)(“源端口ID”)、分组被网络设备100接收到的时间的指示符(“接收时间指示符”)等。此外，分组处理器112在处理分组描述符时，可以将关联分组信息添加到分组描述符，诸如要经由其发送分组的一个或多个端口104(“目标端口”)的指示符、(多个)目标端口将根据其来发送分组的优先级水平的指示符、分组是否要被丢弃的指示符、隧道报头是否要被添加到分组的指示符、隧道报头是否要从分组去除的指示符、在发送分组之前是否要向分组添加时间戳的指示符等。

在一些实施例中，分组处理器112包括层2网桥引擎，层2网桥引擎被配置成：至少处理经由端口104而接收的分组的层2报头(例如，媒体访问控制(MAC)报头)，以确定要经由其发送分组的端口104。在分组处理器112包括层2网桥引擎的实施例中，层2网桥引擎至少使用分组描述符中的层2报头信息，来确定要经由其发送与分组描述符相对应的分组的一个或多个目标端口，并且将所确定的目标端口的(多个)指示符存储在分组描述符中。在分组处理器112包括层2网桥引擎的一些实施例中，层2网桥引擎利用转发表来确定要经由其发送与分组描述符相对应的分组的一个或多个目标端口，该转发表存储在i)至少层2信息(例如，目的地MAC地址、VLAN标识符(VID)等)和ii)端口104之间的关联。在一些实施例中，转发表被存储在与对应于分组存储器108的一个或多个其他存储器设备不同的一个或多个存储器设备中。在其他实施例中，转发表被存储在对应于分组存储器108的一个或多个存储器设备中。

在一些实施例中，分组处理器112附加地或备选地包括层3路由引擎，层3路由引擎被配置成：至少处理经由端口104而接收的分组的层3报头(例如，因特网协议(IP)报头)，以确定要经由其发送分组的端口104。在分组处理器112包括层3路由引擎的实施例中，层3路由引擎使用分组描述符中的IP报头信息，来确定要被包括在与分组描述符相对应的分组中的下一跳IP地址，以及确定要经由其发送分组的一个或多个目标端口。此外，层3路由引擎将下一跳IP地址和所确定的目标端口的(多个)指示符存储在分组描述符中。在分组处理器112包括层3路由引擎的一些实施例中，层3路由引擎利用转发表(其存储层3转发信息以及与端口104的关联)，来确定下一跳IP地址以及要经由其发送与分组描述符相对应的分组的一个或多个目标端口。在一些实施例中，转发表被存储在与对应于分组存储器108的一个或多个其他存储器设备不同的一个或多个存储器设备中。在其他实施例中，转发表被存储在对应于分组存储器108的一个或多个存储器设备中。

当分组处理器112完成对分组描述符的处理时，分组描述符被存储在一个或多个发送队列132中，该一个或多个发送队列132与分组处理器112所确定的并且要经由其发送分组的一个或目标端口104相对应。在分组描述符到达发送队列132的头部之后，分组描述符被释放到存储器管理控制器120。存储器管理控制器120使用被存储在分组描述符中的信息(例如，对分组存储器108中存储与分组描述符相对应的分组的位置的指示)，以从存储器108检索分组，并且将检索到的分组数据提供给与发送队列132相对应的端口104，以经由耦合到端口104的通信链路来进行分组的传输。在一些实施例中，存储器管理控制器120包括读取DMA电路装置(未示出)，读取DMA电路装置从分组存储器108读取分组数据，并且将分组数据提供到端口104以进行传输。

当从分组存储器108检索到分组以进行传输时，存储器管理控制器120将用于存储分组的存储器资源指定为“未使用”，即，存储器管理控制器120将存储器资源返回给未使用存储器资源的池，该未使用存储器资源可用于分配，例如以用于存储新接收的分组或其他信息。

在一些实施例中，多个发送队列132的相应集合对应于端口104中的至少一些端口中的每个端口。例如，根据一些实施例，多个发送队列132的集合中的相应发送队列132对应于相应的发送优先级。

网络设备还包括时间门140，时间门140被耦合到多个发送队列132之中的相应发送队列132。每个时间门140控制相应发送队列132中的分组数据是否被释放，以使对应端口104传输对应分组。在一些实施例中，在任何给定时间，最多一个对应于端口104的时间门140打开(例如，允许分组数据的释放)，从而允许时隙的分配，以用于仅对应于相应优先级水平的分组的传输。

图2是图示了网络设备100的部分200的简化框图，根据一个实施例，部分200包括发送队列132的集合204，并且包括对应于特定端口104的时间门140的集合208。在一个实施例中，每个发送队列132对应于相应的发送优先级。

每个时间门140控制来自对应发送队列132的分组数据何时被允许传送到存储器管理控制器120。在一些实施例中，在任何给定时间，至多一个时间门140打开(例如，允许分组数据从发送队列132到存储器管理控制器120的传送)，从而允许相应时隙的分配，以用于由端口104传输仅对应于相应优先级水平的分组。

现在参考图1和图2，分组处理器112包括调度控制电路装置152，调度控制电路装置152被配置成：使用被存储在存储器156中的调度信息来控制时间门140。在其他实施例中，调度控制电路装置152与分组处理器112不同。

图3是图示了网络设备100的部分300的简化框图，根据一个实施例，部分300包括多个时间门140、调度控制电路装置152、存储器156和时钟304。

存储器156存储对应于相应时间门140的调度表308。例如，根据一个实施例，调度表308-1对应于时间门140-1，调度表308-2对应于时间门140-2，等等。每个调度表308存储时间调度信息，该时间调度信息指示对应时间门140将何时允许传送分组数据的时间。在一些实施例中，调度表208中的至少一些调度表中的每个调度表存储时间调度信息，该时间调度信息指示对应时间门140将何时不允许传送分组数据的时间。图3将调度表308-1描绘为包括C和O，其中C指示对应时间门140将何时不允许传送分组数据的时间，并且其中O指示对应时间门140将何时允许传送分组数据的时间。

调度控制电路装置152被配置成：使用i)由时钟304生成的当前时间和ii)调度表308中的时间调度信息，以生成控制信号，该控制信号控制每个时间门140何时允许传送分组数据。例如，根据一些实施例，调度控制电路装置152被配置成：确定每个表308中对应于当前时间的位置，并且使用表308中所确定的位置处的信息来确定对应时间门140在当前时间是否允许传送分组数据。

调度控制电路装置152包括第一控制电路装置312，第一控制电路装置312被配置成执行后台操作，该后台操作监测当前时间，并且重复地标识调度表308内与当前时间相对应的相应初始位置。根据一些实施例，因为由第一控制电路装置312标识的初始位置被相对不频繁地标识作为后台操作的部分，因此相应调度表内的初始位置通常不够准确而不能直接用于控制时间门140。

调度控制电路装置152还包括第二控制电路装置316，第二控制电路装置316被配置成：接收对与事件时间相对应的事件的指示，在该事件时间处，要做出关于对时间门140的控制的判决，并且接收由第一控制电路装置312确定的初始位置。与要做出关于对时间门140的控制的判决的事件时间相对应的事件的示例包括：i)分组数据被存储在发送队列132中，ii)分组数据到达时间门140，等等。

第二控制电路装置316还被配置成：监测当前时间，并且使用由第一控制电路装置312确定的相应初始位置，来标识相应调度表308中的相应更新位置，该更新位置对应于相应事件时间。第二控制电路装置316还被配置成：使用相应调度表中的相应更新位置，来生成控制相应时间门的控制信号，以控制每个时间门何时允许传送分组数据。

例如，因为第二控制电路装置316被提供了调度表308内的初始位置(初始位置由第一控制电路装置标识)，因此与第二控制电路装置316从调度表308的开头开始搜索该位置的情况相反，第二控制电路装置316通常能够更快地标识对应于事件时间的更新位置。

再次参考图1和图2，时间门140控制是否从队列132释放分组描述符。在一些实施例中，时间门附加地或备选地被包括在分组处理器112中，以控制分组描述符在分组处理器112的不同组件之间的传送。

图4是根据一个实施例的示例分组处理器400的图，分组处理器400包括一个或多个时间门，该一个或多个时间门控制分组描述符在分组处理器400的不同组件之间的传送。在一个实施例中，分组处理器400被用作图1和图2的分组处理器112，并且为了便于说明，参考图1和图2来描述图4。在其他实施例中，图1和图2的分组处理器112具有与分组处理器400不同的合适架构。在一些实施例中，分组处理器400被用在与图1的网络设备100不同的合适网络设备中。

分组处理器400包括分组处理流水线404，分组处理流水线404包括入口部分408和出口部分412。入口部分408接收分组描述符(例如，来自存储器管理控制器12)，并且对与分组描述符相对应的分组执行入口操作，诸如以下中的一项或多项：i)做出转发判决(例如，确定要经由其发送分组的一个或多个端口104、确定下一跳转发地址等)，ii)隧道终止，iii)入口管制等。出口部分412对与分组描述符相对应的分组执行出口操作，诸如以下中的一项或多项：i)修改分组的报头，ii)复制针对要经由多个端口104来发送的分组的分组描述符，iii)出口管制等。

由分组处理流水线404输出的分组描述符被提供到发送队列132。

分组处理流水线404包括布置在流水线中以处理分组描述符的多个流水线硬件单元420。作为说明性示例，入口部分408包括层2网桥引擎420-4，层2网桥引擎420-4被配置成：至少处理经由端口104接收到的分组的层2报头(例如，MAC报头)，以确定要经由其发送分组的端口104。在分组处理器400包括层2网桥引擎420-4的实施例中，层2网桥引擎420-4至少使用分组描述符中的层2报头信息，来确定要经由其发送与分组描述符相对应的分组的一个或多个目标端口，并且将所确定的目标端口的指示符存储在分组描述符中。在分组处理器400包括层2网桥引擎的一些实施例中，层2网桥引擎利用转发表(未示出)，来确定要经由其发送与分组描述符相对应的分组的一个或多个目标端口，该转发表存储i)在至少层2信息(例如，目的地MAC地址、VID等)与ii)端口104之间的关联。在一些实施例中，转发表被存储在与对应于分组存储器108的一个或多个其他存储器设备不同的一个或多个存储器设备中。在其他实施例中，转发表被存储在对应于分组存储器108的一个或多个存储器设备中。

入口部分408还包括时间门单元420-3，时间门单元420-3被配置成：使用调度表(图4中未示出)中的调度信息来处理分组描述符，该调度表对应于不同的优先级水平(并且可选地，对应于分组(对应于由时间门单元420-3处理的分组描述符)在该处被接收的不同端口)。一般而言，每个调度表指示被分配以用于传输具有相应优先级水平的分组的时间段。当分组描述符被时间门单元420-3接收时，时间门单元420-3检查与分组的优先级水平相对应(并且可选地，与接收分组的端口104相对应)的调度表，以确定当前时间(或者分组被网络设备接收的时间)是否在被分配以用于传输具有该分组优先级水平的分组的时间段内。响应于确定当前时间(或者分组被网络设备接收的时间)在被分配以用于传输具有该分组优先级水平的分组的时间段内，时间门单元420-3将分组描述符不变地传递到流水线404中的下一个单元。另一方面，根据一些实施例，响应于确定当前时间(或者分组被网络设备接收的时间)不在被分配以用于传输具有该分组优先级水平的分组的时间段内，时间门单元420-3丢弃该分组描述符，或者修改该分组描述符以指示分组要被丢弃，然后将描述符传递到流水线404中的下一个单元。对分组描述符进行修改以指示分组要被丢弃，使得流水线单元404中的后续硬件单元丢弃该分组描述符。分组描述符的丢弃防止分组描述符被发送到任何发送队列132，并且该分组被网络设备100丢弃。

在其他实施例中，响应于确定不允许接收分组，根据一些实施例，时间门单元420-3修改分组描述符，以改变分组的优先级水平，然后将描述符传递到流水线404中的下一个单元。对分组描述符进行修改以改变分组的优先级水平，使得i)流水线单元404中的后续硬件单元修改分组的报头，以指示新的优先级水平，以及ii)防止分组描述符被发送到与分组的原始优先级水平相对应的发送队列132。相反，分组描述符将被发送到与分组的新优先级水平相对应的不同发送队列132。

图5是根据一个实施例的简化框图，其图示了网络设备的部分500内的图4的时间门单元420-3。在一些实施例中，分组处理器400(图4)和部分500被包括在图1的网络设备100中，并且为了便于说明，参考图1来描述图5。在其他实施例中，分组处理器400(图4)和部分500被包括在与图1的网络设备100不同的适当网络设备中。在一些实施例中，图1的网络设备100不包括分组处理器400(图4)，也不包括部分500。

部分500还包括存储器156和时钟504。存储器156存储对应于不同优先级水平(并且可选地，对应于分组(对应于由时间门单元420-3处理的分组描述符)在该处被接收的不同端口)的调度表508。一般而言，每个调度表508指示具有相应优先级水平的分组何时被允许由网络设备接收。当分组描述符被时间门单元420-3接收时，时间门单元420-3检查与分组的优先级水平相对应的调度表508(并且可选地，与接收分组的端口104相对应)，以确定在当前时间是否允许接收该分组(或者确定在分组被网络设备接收时，是否允许接收该分组)。响应于确定允许接收分组，时间门单元420-3将分组描述符不变地传递到流水线404中的下一个单元。另一方面，根据一些实施例，响应于确定不允许接收分组，时间门单元420-3丢弃该分组描述符，或者修改该分组描述符以指示分组要被丢弃，然后将描述符传递到流水线404中的下一个单元。对分组描述符进行修改以指示分组要被丢弃，使得流水线单元404中的后续硬件单元丢弃该分组描述符。对分组描述符的丢弃防止分组描述符被发送到任何发送队列132，并且该分组被网络设备100丢弃。

每个调度表508存储时间调度信息，该时间调度信息指示何时允许接收具有与调度表508相对应的优先级水平的分组的时间。在一些实施例中，调度表508中的至少一些调度表中的每个调度表存储时间调度信息，该时间调度信息指示何时不允许接收具有与调度表508相对应的优先级水平的分组的时间。图5将调度表508-1描绘为包括C和O，其中C指示何时不允许接收分组的时间，并且其中O指示何时允许接收分组的时间。

时间门单元420-3被配置成：使用i)由时钟504生成的当前时间(或者在一些实施例中，描述符中的时间指示符，该时间指示符指示分组何时被网络设备接收)和ii)调度表508中的时间调度信息，来选择性地将分组描述符不变地传递到下一个流水线单元420。在一些实施例中，时间门单元420-3还被配置成：使用i)由时钟504生成的当前时间(或者在一些实施例中，描述符中的时间指示符，该时间指示符指示分组何时被网络设备接收)以及ii)调度表508中的时间调度信息，来选择性地标记分组描述符，以指示分组应当被丢弃，然后将分组描述符传递到下一个流水线单元420。在一些实施例中，时间门单元420-3被配置成：使用i)由时钟504生成的当前时间(或者在一些实施例中，描述符中的时间指示符，该时间指示符指示分组何时被网络设备接收)和ii)调度表508中的时间调度信息，来选择性地改变分组描述符中的优先级水平值，以指示分组的优先级水平应当被改变成不同值，然后将分组描述符传递到下一个流水线单元420。例如，根据一些实施例，时间门单元420-3被配置成：确定每个表508中对应于当前时间(或者在一些实施例中，对应于描述符中的时间指示符，该时间指示符指示分组何时被网络设备接收)的位置，并且使用表508中的所确定位置处的信息，来确定是否应当将分组描述符不变地传递到下一个流水线单元420，并且确定分组描述符是否应当如上所述那样进行修改，然后被传递到下一个流水线单元420。

时间门单元420-3包括第一控制电路装置512，第一控制电路装置512被配置成执行后台操作，该后台操作监测当前时间，并且重复地标识调度表508内与当前时间相对应的相应初始位置。根据一些实施例，因为由第一控制电路装置512标识的初始位置被相对不频繁地标识作为后台操作的部分，因此相应调度表内的初始位置通常不够准确而不能直接用于时间门单元420-3。

时间门单元420-3还包括第二控制电路装置516，第二控制电路装置516被配置成：从先前流水线单元420接收分组描述符，并且接收由第一控制电路装置512确定的初始位置。

根据一个实施例，第二控制电路装置516还被配置成：监测当前时间，并且使用由第一控制电路装置512确定的相应初始位置，来标识相应调度表508中的相应更新位置，该更新位置对应于事件时间，分组描述符在该事件时间处被接收。在另一个实施例中，第二控制电路装置516被配置成：使用i)分组描述符中的时间指示符(其指示对应分组被网络设备100接收的相应时间)和ii)由第一控制电路装置512确定的相应初始位置，来标识相应调度表508中的相应更新位置，该更新位置对应于事件时间，在该事件时间处，对应于分组描述符的分组被网络设备100接收。

第二控制电路装置516还被配置成：使用相应调度表中的相应更新位置，来确定i)是否应将分组描述符不变地传递到下一个流水线单元420，并且确定以下中的一项：ii-a)是否标记分组描述符以指示分组应当被丢弃，然后将分组描述符传递到下一流水线单元420，以及ii-b)是否改变分组描述符中的优先级水平值，以指示分组的优先级水平应当被改变成不同值，然后将分组描述符传递到下一个流水线单元420。

例如，因为第二控制电路装置516被提供了调度表508内的初始位置(其由第一控制电路装置512标识)，因此与第二控制电路装置516从调度表508的开头开始搜索该位置的情况相反，第二控制电路装置516通常能够更快地标识对应于事件时间的更新位置。

图6是根据一个实施例的用于控制网络设备内的信息传送的示例方法600的流程图。在各种实施例中，方法600由参考图1-图5中的一个或多个图所描述的网络设备和组件中的一者或多者来实现。为了便于说明，参考图1-图5来描述图6。在其他实施例中，方法600由与参考图1-图5描述的网络设备/组件不同的合适网络设备来实现。

在框604处，相应调度表被存储在存储器中，相应调度表对应于门电路装置何时允许传送分组数据的相应时间调度。在一些实施例中，框604包括将调度表308存储在存储器156中。在一些实施例中，框604附加地或备选地包括将调度表508存储在存储器156中。

在框608处，第一控制电路装置执行后台操作，后台操作使用时钟来重复地标识相应调度表中的相应初始位置。在一些实施例中，框608由第一控制电路装置312(图3)实现。在一些实施例中，框608附加地或备选地由第一控制电路装置512(图5)实现。

在框612处，响应于需要时间门电路装置判决时的事件，并且使用在框608处标识的初始位置，第二控制电路装置标识相应调度表中与该事件相对应的相应更新位置。在一些实施例中，框612由第二控制电路装置316(图3)实现。在一些实施例中，框612附加地或备选地由第二控制电路装置516(图5)实现。

在一些实施例中，框612的事件包括将分组数据存储在耦合到时间门电路装置的队列中。例如，在一些实施例中，框612的事件包括将分组描述符存储在发送队列132(图1-图2)中。在一些实施例中，框612的事件附加地或备选地包括分组数据到达时间门电路装置。例如，在一些实施例中，框612的事件包括分组描述符到达时间门140(图1-图3)。作为另一示例，在一些实施例中，框612的事件包括分组描述符到达时间门单元420-3(图4和图5)。

在框616处，第二控制电路装置使用相应调度表中的相应更新位置(在框612处标识)处的相应调度信息，来选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。例如，参考图1-图3，第二控制电路装置312使用相应调度表308中的相应更新位置(在框612处标识)处的相应调度信息来生成控制信号，该控制信号控制时间门140以选择性地允许分组描述符从发送队列132向存储器管理控制器120的传送。例如，参考图4和图5，第二控制电路装置516使用相应调度表508中的相应更新位置(在框612处标识)处的相应调度信息，来确定是否将分组描述符不变地转发到流水线404中的下一个单元420，或者确定分组描述符是否首先被修改(例如，以指示分组应当被丢弃、以指示分组的优先级水平应当被改变，等)，然后被转发到流水线404中的下一个单元420。

实施例1.一种网络设备，包括：多个时间门，被配置成：控制网络设备内的分组数据的传送；存储器，被配置成：存储时间表，时间表指示时间门何时允许传送分组数据；以及控制电路装置，被配置成：使用时钟来重复地标识时间表中的初始位置，初始位置与时间表在后台程序中被访问的时间相对应，使用经标识的初始位置，来标识时间表中的更新位置，更新位置与需要控制时间门时的事件相对应，以及使用更新位置处的时间表中的调度信息来控制时间门，以选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。

实施例2.根据实施例1的网络设备，其中：存储器被配置成：针对多个门电路之中的至少一些门中的每个门，存储与时间门将何时允许传送分组数据的相应时间表相对应的相应调度表；并且控制电路装置包括：第一控制电路装置，被配置成：执行后台操作，后台操作使用时钟来重复地标识相应调度表中的相应初始位置，以及第二控制电路装置，被配置成：使用相应调度表来控制相应时间门，该步骤包括：响应于需要关于控制时间门的判决时的事件，并且使用经标识的相应初始位置，标识相应调度表中的与事件相对应的相应更新位置，以及使用相应更新位置处的相应调度表中的相应调度信息来控制时间门，以选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。

实施例3.根据实施例1或2中任一项的网络设备，还包括：多个端口，被配置成：通信地耦合到多个通信链路；其中多个时间门之中的时间门的集合内的每个时间门被配置成：控制分组数据到对应端口的传送，以经由对应的通信链路进行传输，集合中的每个时间门对应于相应的优先级水平；并且其中存储器被配置成：针对时间门的集合之中的至少一些时间门中的每个时间门，存储与时间门何时允许将分组数据传送到对应端口的相应时间表相对应的相应调度表。

实施例4.根据实施例3的网络设备，还包括：多个队列的相应集合，被耦合到多个端口，多个队列的每个集合被配置成：存储与要经由相应端口被发送的分组相对应的分组描述符，其中每个集合中的相应队列对应于相应的优先级水平；其中时间门的集合内的每个时间门被配置成：控制分组描述符数据从相应队列向存储器控制器的传送，以使得对应于分组描述符的分组被发送到对应于队列的端口，以经由对应的通信链路进行传输。

实施例5.根据实施例4的网络设备，其中：控制电路装置被配置成：响应于分组描述符被存储在相应队列中，标识相应调度表中的相应更新位置，该相应更新位置与分组描述符被存储在相应队列中的相应时间相对应。

实施例6.根据实施例4的网络设备，其中：控制电路装置被配置成：响应于分组描述符到达相应时间门，标识相应调度表中的相应更新位置，该相应更新位置与分组描述符到达相应时间门的相应时间相对应。

实施例7.根据实施例1或2中任一项的网络设备，还包括：多个端口，被配置成：通信地耦合到多个通信链路；以及分组处理器，被配置成：处理由网络设备接收的分组，以及确定要经由其发送由网络设备接收的分组的端口，分组处理器包括时间门电路装置；其中控制电路装置被配置成：响应于分组处理器的时间门电路装置接收到分组描述符，使用经标识的相应初始位置，来标识时间表中的相应更新位置，以及使用相应更新位置处的时间表中的相应调度信息，来控制时间门电路装置，以选择性地修改分组描述符。

实施例8.根据实施例7的网络设备，其中控制电路装置被配置成：响应于分组处理器的时间门电路装置接收到分组描述符，标识时间表中的相应更新位置，该相应更新位置与时间门电路装置接收到相应分组描述符的相应时间相对应。

实施例9.根据实施例7的网络设备，其中控制电路装置被配置成：响应于分组处理器的时间门电路装置接收到分组描述符，标识时间表中的相应更新位置，该相应更新位置与对应于相应分组描述符的相应分组被接收到的相应时间相对应。

实施例10.根据实施例7的网络设备，其中控制电路装置被配置成：使用更新位置处的时间表中的调度信息，来控制时间门电路装置，以选择性地修改分组描述符来指示要被丢弃的所选择的分组。

实施例11.根据实施例7的网络设备，其中控制电路装置被配置成：使用更新位置处的时间表中的调度信息，来控制时间门电路装置，以选择性地修改分组描述符来指示要被修改的所选择的分组的优先级水平。

实施例12.一种用于控制网络设备内的信息传送的方法，方法包括：将时间表存储在存储器中，时间表指示时间门何时允许传送分组数据；由控制电路装置重复地标识时间表中的初始位置，初始位置与时间表在后台程序中何时被访问的时间相对应；由控制电路装置使用经标识的初始位置来标识时间表中的更新位置，该更新位置与需要控制时间门时的事件相对应；以及由控制电路装置使用时间表中的更新位置处的调度信息，来使用时间门选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。

实施例13.根据实施例12的方法，其中：将时间表存储在存储器中包括：将相应调度表存储在存储器中，相应调度表与相应时间门将何时允许传送分组数据的相应时间表相对应；重复地标识时间表中的初始位置包括：由第一控制电路装置执行后台操作，以使用时钟来重复地标识相应调度表中的相应初始位置，初始位置与时间表在后台程序中何时被访问的时间相对应；使用经标识的初始位置来标识时间表中的更新位置包括：响应于需要时间门电路装置判决时的事件，由第二控制电路装置使用初始位置，标识相应调度表中的与事件相对应的相应更新位置；以及使用时间表中的更新位置处的调度信息来选择性地传送分组数据包括：由第二控制电路装置使用相应调度表中的相应更新位置处的相应调度信息，来选择性地将分组数据传送到网络设备的组件。

实施例14.根据实施例12或13中任一项的方法，还包括：将对应于分组的分组描述符存储在对应于多个时间门的多个队列中；其中使用时间表中的更新位置处的调度信息来选择性地传送分组数据包括：控制电路装置使用时间表中的更新位置处的调度信息，来选择性地将分组描述符从多个队列传送到存储器控制器，以使得对应于分组描述符的分组被发送到一个或多个端口，以经由对应的通信链路进行传输。

实施例15.根据实施例14的方法，其中使用经标识的初始位置来标识时间表中的更新位置包括：响应于分组描述符被存储在相应队列中，由控制电路装置标识相应时间表中的相应更新位置，该相应更新位置与分组描述符被存储在相应队列中的相应时间相对应。

实施例16.根据实施例14的方法，其中使用经标识的初始位置来标识时间表中的更新位置包括：响应于分组描述符到达相应时间门，由控制电路装置标识相应时间表中的相应更新位置，该相应更新位置与分组描述符到达相应时间门的相应时间相对应。

实施例17.根据实施例12或13中任一项的方法，还包括：由分组处理器处理由网络设备接收的分组，以确定要经由其发送由网络设备接收的分组的端口，分组处理器包括时间门电路装置；其中使用经标识的初始位置来标识时间表中的更新位置包括：响应于分组处理器的时间门电路装置接收到分组描述符，使用经标识的相应初始位置，标识相应时间表中的相应更新位置；并且其中使用时间表中的更新位置处的调度信息来选择性地传送分组数据包括：使用相应更新位置处的相应时间表中的相应调度信息，来控制时间门电路装置以选择性地修改分组描述符。

实施例18.根据实施例17的方法，其中标识相应时间表中的对应于事件的相应更新位置包括：响应于分组处理器的时间门电路装置接收到分组描述符，标识相应时间表中的相应更新位置，该相应更新位置与时间门电路装置接收到相应分组描述符的相应时间相对应。

实施例19.根据实施例17的方法，其中标识相应时间表中的对应于事件的相应更新位置包括：响应于分组处理器的时间门电路装置接收到分组描述符，标识相应时间表中的相应更新位置，该相应更新位置与对应于相应分组描述符的相应分组被接收到的相应时间相对应。

实施例20.根据实施例17的方法，其中使用相应时间表中的相应更新位置处的相应调度信息，来选择性地将分组数据传送到网络设备的组件包括：使用相应更新位置处的相应时间表中的相应调度信息来控制时间门电路装置，以选择性地修改分组描述符来指示要被丢弃的所选择的分组。

实施例21.根据实施例17的方法，其中使用相应时间表中的相应更新位置处的相应调度信息，来选择性地将分组数据传送到网络设备的组件包括：使用相应更新位置处的相应时间表中的相应调度信息来控制时间门电路装置，以选择性地修改分组描述符来指示要被修改的所选择的分组的优先级水平。

上述各种框、操作和技术中的至少一些可以利用硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或其任意组合来实现。当利用执行软件或固件指令的处理器来实现时，软件或固件指令可以被存储在任何适当的计算机可读存储器中，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等。软件或固件指令可以包括机器可读指令，机器可读指令在由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器执行各种动作。

当以硬件实现时，硬件可以包括分立组件、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等中的一种或多种。

虽然已经参考特定示例描述了本发明，但这些示例仅旨在是说明性的，而不是对本发明的限制，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的实施例进行改变、添加和/或删除。

Claims (21)

1.一种网络设备，包括：

多个时间门，被配置成控制所述网络设备内的分组数据的传送；

存储器，被配置成：存储时间表，所述时间表指示时间门何时允许传送分组数据；以及

控制电路装置，被配置成：

使用时钟来重复地标识所述时间表中的初始位置，所述初始位置与所述时间表在后台程序中何时被访问的时间相对应，

使用经标识的所述初始位置，来标识所述时间表中的更新位置，所述更新位置与需要控制所述时间门时的事件相对应，以及

使用所述更新位置处的所述时间表中的调度信息来控制时间门，以选择性地将分组数据传送到所述网络设备的组件。

2.根据权利要求1所述的网络设备，其中：

所述存储器被配置成：针对所述多个门电路之中的至少一些门中的每个门，存储与所述时间门将何时允许传送分组数据的相应时间表相对应的相应调度表；并且

所述控制电路装置包括：

第一控制电路装置，被配置成：执行后台操作，所述后台操作使用所述时钟来重复地标识相应调度表中的相应初始位置，以及

第二控制电路装置，被配置成：使用所述相应调度表来控制相应时间门，包括：

响应于需要关于控制时间门的判决时的事件，并且使用经标识的所述相应初始位置，标识所述相应调度表中的与所述事件相对应的相应更新位置，以及

使用所述相应更新位置处的所述相应调度表中的相应调度信息来控制时间门，以选择性地将分组数据传送到所述网络设备的组件。

3.根据权利要求1所述的网络设备，还包括：

多个端口，被配置成：通信地耦合到多个通信链路；

其中所述多个时间门之中的时间门的集合内的每个时间门被配置成：控制分组数据传送到对应端口，以经由对应的通信链路进行传输，所述集合中的每个时间门对应于相应的优先级水平；并且

其中所述存储器被配置成：针对所述时间门的集合之中的至少一些时间门中的每个时间门，存储与所述时间门何时允许将分组数据传送到所述对应端口的相应时间表相对应的相应调度表。

4.根据权利要求3所述的网络设备，还包括：

多个队列的相应集合，被耦合到所述多个端口，多个队列的每个集合被配置成：存储与要经由所述相应端口被发送的分组相对应的分组描述符，其中每个集合中的相应队列对应于相应的优先级水平；

其中所述时间门的集合内的每个时间门被配置成：控制分组描述符数据从相应队列传送到存储器控制器，以使得对应于所述分组描述符的分组被发送到对应于所述队列的端口，以经由所述对应的通信链路进行传输。

5.根据权利要求4所述的网络设备，其中：

所述控制电路装置被配置成：响应于分组描述符被存储在相应队列中，标识相应调度表中的相应更新位置，所述相应更新位置与所述分组描述符被存储在所述相应队列中的相应时间相对应。

6.根据权利要求4所述的网络设备，其中：

所述控制电路装置被配置成：响应于分组描述符到达相应时间门，标识相应调度表中的相应更新位置，所述相应更新位置与所述分组描述符到达所述相应时间门的相应时间相对应。

7.根据权利要求1所述的网络设备，还包括：

多个端口，被配置成通信地耦合到多个通信链路；以及

分组处理器，被配置成：处理由所述网络设备接收的分组，以及确定要经由其发送由所述网络设备接收的分组的端口，所述分组处理器包括时间门电路装置；

其中所述控制电路装置被配置成：

响应于所述分组处理器的所述时间门电路装置接收到分组描述符，使用经标识的相应初始位置来标识所述时间表中的相应更新位置，以及

使用所述相应更新位置处的所述时间表中的相应调度信息，来控制所述时间门电路装置，以选择性地修改所述分组描述符。

8.根据权利要求7所述的网络设备，其中所述控制电路装置被配置成：

响应于所述分组处理器的所述时间门电路装置接收到分组描述符，标识所述时间表中的相应更新位置，所述相应更新位置与所述时间门电路装置接收到所述相应分组描述符的相应时间相对应。

9.根据权利要求7所述的网络设备，其中所述控制电路装置被配置成：

响应于所述分组处理器的所述时间门电路装置接收到分组描述符，标识所述时间表中的相应更新位置，所述相应更新位置与对应于所述相应分组描述符的相应分组被接收到的相应时间相对应。

10.根据权利要求7所述的网络设备，其中所述控制电路装置被配置成：

使用所述更新位置处的所述时间表中的调度信息来控制所述时间门电路装置，以选择性地修改所述分组描述符来指示要被丢弃的所选择的分组。

11.根据权利要求7所述的网络设备，其中所述控制电路装置被配置成：

使用所述更新位置处的所述时间表中的调度信息来控制所述时间门电路装置，以选择性地修改所述分组描述符来指示要被修改的所选择的分组的优先级水平。

12.一种用于控制网络设备内的信息传送的方法，所述方法包括：

将时间表存储在存储器中，所述时间表指示时间门何时允许传送分组数据；

由控制电路装置重复地标识所述时间表中的初始位置，所述初始位置与所述时间表在后台程序中何时被访问的时间相对应；

由所述控制电路装置使用经标识的所述初始位置来标识所述时间表中的更新位置，所述更新位置与需要控制所述时间门时的事件相对应；以及

由所述控制电路装置使用所述时间表中的所述更新位置处的调度信息，来使用所述时间门选择性地将分组数据传送到所述网络设备的组件。

13.根据权利要求12所述的方法，其中：

将时间表存储在所述存储器中包括：将相应调度表存储在所述存储器中，所述相应调度表与相应时间门将何时允许传送分组数据的相应时间表相对应；

重复地标识所述时间表中的所述初始位置包括：由第一控制电路装置执行后台操作，以使用时钟来重复地标识相应调度表中的相应初始位置，所述初始位置与所述时间表在后台程序中何时被访问的时间相对应；

使用经标识的所述初始位置来标识所述时间表中的更新位置包括：响应于需要时间门电路装置判决时的事件，由第二控制电路装置使用所述初始位置来标识所述相应调度表中的与所述事件相对应的相应更新位置；以及

使用所述时间表中的所述更新位置处的所述调度信息来选择性地传送分组数据包括：由所述第二控制电路装置使用所述相应调度表中的所述相应更新位置处的相应调度信息，来选择性地将分组数据传送到所述网络设备的组件。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

将对应于分组的分组描述符存储在对应于多个时间门的多个队列中；

其中使用所述时间表中的所述更新位置处的所述调度信息来选择性地传送分组数据包括：所述控制电路装置使用所述时间表中的所述更新位置处的调度信息，来选择性地将分组描述符从所述多个队列传送到存储器控制器，以使得对应于分组描述符的分组被发送到一个或多个端口，以经由对应的通信链路进行传输。

15.根据权利要求14所述的方法，其中使用经标识的所述初始位置来标识所述时间表中的更新位置包括：

响应于分组描述符被存储在相应队列中，由所述控制电路装置标识所述相应时间表中的相应更新位置，所述相应更新位置与所述分组描述符被存储在所述相应队列中的相应时间相对应。

16.根据权利要求14所述的方法，其中使用经标识的所述初始位置来标识所述时间表中的更新位置包括：

响应于分组描述符到达相应时间门，由所述控制电路装置标识相应时间表中的相应更新位置，所述相应更新位置与所述分组描述符到达所述相应时间门的相应时间相对应。

17.根据权利要求12所述的方法，还包括：

由分组处理器处理由所述网络设备接收的分组，以确定要经由其发送由所述网络设备接收的分组的端口，所述分组处理器包括时间门电路装置；

其中使用经标识的所述初始位置来标识所述时间表中的更新位置包括：响应于所述分组处理器的所述时间门电路装置接收到分组描述符，使用经标识的相应初始位置来标识所述相应时间表中的相应更新位置；并且

其中使用所述时间表中的所述更新位置处的所述调度信息来选择性地传送分组数据包括：使用所述相应更新位置处的所述相应时间表中的相应调度信息，来控制所述时间门电路装置以选择性地修改所述分组描述符。

18.根据权利要求17所述的方法，其中标识所述相应时间表中的对应于所述事件的相应更新位置包括：

响应于所述分组处理器的所述时间门电路装置接收到分组描述符，标识所述相应时间表中的相应更新位置，所述相应更新位置与所述时间门电路装置接收到所述相应分组描述符的相应时间相对应。

19.根据权利要求17所述的方法，其中标识所述相应时间表中的对应于所述事件的相应更新位置包括：

响应于所述分组处理器的所述时间门电路装置接收到分组描述符，标识所述相应时间表中的相应更新位置，所述相应更新位置与对应于所述相应分组描述符的相应分组被接收到的相应时间相对应。

20.根据权利要求17所述的方法，其中使用所述相应时间表中的所述相应更新位置处的所述相应调度信息，来选择性地将分组数据传送到所述网络设备的组件包括：

使用所述相应更新位置处的所述相应时间表中的相应调度信息来控制所述时间门电路装置，以选择性地修改所述分组描述符来指示要被丢弃的所选择的分组。

21.根据权利要求17所述的方法，其中使用所述相应时间表中的所述相应更新位置处的所述相应调度信息，来选择性地将分组数据传送到所述网络设备的组件包括：

使用所述相应更新位置处的所述相应时间表中的相应调度信息来控制所述时间门电路装置，以选择性地修改所述分组描述符来指示要被修改的所选择的分组的优先级水平。