CN102123080B - 数据转发装置和线卡板以及数据转发方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据转发装置和线卡板以及数据转发方法。本发明在同一块线卡板中融合有逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元，且，每块线卡板中的交换处理单元和路由处理单元之间可直接交互需要对方处理的数据包，还可通过包交换单元与其他线卡板中的交换处理单元和路由处理单元交互数据包。从而，能够实现路由处理和交换处理的融合。而且，本发明还可以实现针对路由处理单元的主备冗余、以及针对交换处理单元的负载分担。进一步地，交换处理单元既可以提供交换接口、又可以提供路由接口，从而进一步节省数据转发装置的成本。

Description

数据转发装置和线卡板以及数据转发方法

技术领域

本发明涉及数据转发技术，特别涉及可融合路由处理和交换处理的一种数据转发装置、线卡板、以及数据转发方法。

背景技术

随着全球互联网的用户数量的急剧增长、网站站点数量的急剧增长、以及语音视频多媒体应用的急剧膨胀，对带宽的需求、以及对网络基础设备的性能要求也随之提高。

为此，处于网络中间层的路由处理设备、以及交换处理设备已经由传统的基于总线和中央处理器的结构逐步过渡到基于交换(switch fabric)的分布式架构，并利用交换结构提高各线卡板(或称之为接口单元)之间的数据通信速度。目前主流的交换技术包括信元交换和包交换，其中，信元交换由于成本较高而主要应用于网络核心的路由设备和交换设备，而包交换则主要应用于中、高端的路由设备和交换设备。本文主要针对应用于中、高端的路由设备和交换设备的包交换技术。

如图1a所示，现有技术中的一种基于包交换的分布式以太网交换设备包括三块(并不限于三块)线卡板、以及可实现线卡板之间交互的一个包交换单元(通常利用价格低廉的以太网交换芯片来实现)，每块线卡板具有用于实现交换处理的交换处理单元。相比于如图1a所示的交换设备，如图1b中示出的现有技术中的另一种基于包交换的分布式以太网交换设备具有两个包交换单元，用于实现数据交换的负载分担。

如图2a所示，现有技术中的一种基于包交换的分布式路由设备包括三块(并不限于三块)线卡板、以及可实现线卡板之间交互的一个包交换单元(也利用价格低廉的以太网交换芯片来实现)，每块线卡板具有用于实现路由处理的路由处理单元、以及用于实现分布式包交换流量控制的逻辑调度单元。相比于如图2a所示的路由设备，如图2b中示出的路由设备具有两个包交换单元，每块线路板均增设有二选一的电子开关，该电子开关的两路端连接两个包交换单元，一路端连接逻辑调度单元，通过电子开关的切换即可用于实现数据交换的主备冗余。

如图1a和1b所示的交换设备中的交换处理单元可以实现二层和三层转发、而如图2a和2b所示的路由设备中的路由处理单元可以实现三层转发。虽然对于三层转发来说，既可以由交换处理单元实现、也可以由路由处理单元实现，但使用不同的单元来实现三层转发也是互有优劣的：

1、交换处理单元提供单一的以太网交换接口；路由处理单元支持的接口类型丰富；

2、交换处理单元则采用交换芯片转发，速度快；路由处理单元通常使用软件转发，支持业务较多；

3、交换处理单元受限交换芯片，通常路由转发表容量较小；路由处理单元的三层路由转发表容量较大；

4、交换处理单元基于硬件转发，业务升级难；路由处理单元基于软件转发，容易升级实现新的复杂的业务；

5、交换处理单元价格低廉；路由器处理单元物料成本高。

因此，从功能上看，交换设备和路由设备的融合将是网络设备发展的一个趋势(如城域网MSTP的需求)，如果能够由交换设备提供局域网(LAN)接口、路由设备提供广域网(WAN)接口，则通过两者功能的融合将会更好的满足宽带需求。

然而，在现有技术中，交换设备和路由设备仍然是相互独立的两个设备，因此，组网时只能够利用交换设备实现网内的交换、由路由设备专门负责网间的路由工作。如此一来，一方面需要维护的设备较多、管理复杂；另一方面，需要分别购买不同的设备，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种数据转发装置、线卡板、以及数据转发方法，能够融合路由处理和交换处理。

本发明提供的一种数据转发装置，该装置包括：至少两块线卡板、以及至少一个包交换单元；

每块线卡板包括逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元；

每块线卡板中的交换处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的路由处理单元处理时直接发送至本板的路由处理单元进行处理；在有数据包可直接由其他线卡板的交换处理单元发出时经由所述包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元；

每块线卡板中的路由处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的交换处理单元发出时直接发送至本板的交换处理单元；在有数据包需要其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元发出时，通过本板的逻辑调度单元、并经由所述包交换单元交换至其他线卡板的路由处理单元。

在任一块线卡板中：交换处理单元与一个包交换单元直接相连；路由处理单元通过本板的逻辑调度单元直接与所述一个包交换单元相连。

包交换单元至少为两个，且，任一块线卡板中进一步包括一个二选一电子开关、该二选一电子开关具有单路端和双路端，且在该线卡板中：交换处理单元分别与两个包交换单元直接相连；路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与二选一电子开关的单路端口相连；二选一电子开关的双路端口中的每一路则分别连接所述两个包交换单元中的一个。

包交换单元至少为两个，且，任一块线卡板中进一步包括一个双路交叉电子开关、该双路交叉电子开关具有第一双路端和第二双路端，且在该线卡板中：交换处理单元分别与两个包交换单元直接相连、还与双路交叉电子开关的第一双路端的其中一路直接相连；路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与本板的双路交叉电子开关的第一双路端的另一路直接相连；双路交叉电子开关的第二双路端的每一路则分别连接所述两个包交换单元中的一个。

每块线卡板中的交换处理单元的一部分物理接口被配置为交换接口、另一部分物理接口被配置为路由接口；每块线卡板中的路由处理单元的所有物理接口均为路由接口。

路由处理单元进一步用于实现交换处理单元的三层转发表项的刷新，将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元、并在交换处理单元发生表项溢出时择优地将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元。

每块线卡板中的交换处理单元在其任一交换接口接收到需要三层转发的数据包后执行三层查表：如果查表命中、且该数据包的出端口为该交换处理单元的另一交换接口，则直接通过其另一交换接口发出；如果查表命中、且该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一交换接口，则直接经由包交换单元交换至通过其他线卡板的交换处理单元的交换接口发出；如果查表未命中，则发送至本板的路由处理单元进行处理，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的交换处理单元在其任一路由接口接收到数据包后直接重定向至本板的路由处理单元，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的路由处理单元在其任一路由接口接收到数据包、或接收到来自本板的交换处理单元的数据包后进行三层查表：如果该数据包的出端口为本板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则发送至本板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后，发送至其他线卡板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为该路由处理单元的一路由接口，则进行处理后直接发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的路由处理单元的路由接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后发出。

本发明提供的一种线卡板，所述线卡板包括逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元；

交换处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的路由处理单元处理时直接发送至本板的路由处理单元进行处理；在有数据包可直接由其他线卡板的交换处理单元发出时直接发送至所述线卡板所在数据转发装置中的包交换单元；

路由处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的交换处理单元发出时直接发送至本板的交换处理单元；在有数据包需要其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元发出时，通过本板的逻辑调度单元发送至所述包交换单元。

交换处理单元与一个包交换单元直接相连；路由处理单元通过本板的逻辑调度单元直接与一个所述包交换单元相连。

包交换单元至少为两个，且，进一步包括一个二选一电子开关、该二选一电子开关具有单路端和双路端，且：交换处理单元分别与两个所述包交换单元直接相连，路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与二选一电子开关的单路端口相连；二选一电子开关的双路端口中的每一路则分别连接两个所述包交换单元中的一个。

包交换单元至少为两个，且，进一步包括一个双路交叉电子开关、该双路交叉电子开关具有第一双路端和第二双路端，且：交换处理单元分别与两个所述包交换单元直接相连、还与双路交叉电子开关的第一双路端的其中一路直接相连；路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与本板的双路交叉电子开关的第一双路端的另一路直接相连；双路交叉电子开关的第二双路端的每一路则分别连接两个所述包交换单元中的一个。

交换处理单元的一部分物理接口被配置为交换接口、另一部分物理接口被配置为路由接口；路由处理单元的所有物理接口均为路由接口。

路由处理单元进一步用于实现交换处理单元的三层转发表项的刷新，将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元、并在交换处理单元发生表项溢出时择优地将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元。

交换处理单元在其任一交换接口接收到需要三层转发的数据包后执行三层查表：如果查表命中、且该数据包的出端口为该交换处理单元的另一交换接口，则直接通过其另一交换接口发出；如果查表命中、且该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一交换接口，则直接发送至所述包交换单元，以通过所述包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元的交换接口发出；如果查表未命中，则发送至本板的路由处理单元进行处理，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

交换处理单元在其任一路由接口接收到数据包后直接重定向至本板的路由处理单元，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

路由处理单元在其任一路由接口接收到数据包、或接收到来自本板的交换处理单元的数据包后进行三层查表：如果该数据包的出端口为本板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则发送至本板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则经本板的逻辑调度单元发送至所述包交换单元，以通过其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后、再发送至其他线卡板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为该路由处理单元的一路由接口，则进行处理后直接发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的路由处理单元的路由接口，则经本板的逻辑调度单元发送至所述包交换单元，以通过其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后发出。

本发明提供的一种数据转发方法，该数据转发方法适用于包括逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元的线卡板，且该方法包括如下步骤：

可收发数据包的交换处理单元在有数据包需要本板的路由处理单元处理时直接发送至本板的路由处理单元进行处理；在有数据包可直接由其他线卡板的交换处理单元发出时经由所述包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元；

可收发数据包的路由处理单元在有数据包需要本板的交换处理单元发出时直接发送至本板的交换处理单元；在有数据包需要其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元发出时，通过本板的逻辑调度单元、并经由所述包交换单元交换至其他线卡板的路由处理单元。

该数据转发方法进一步将交换处理单元的一部分物理接口配置为交换接口、另一部分物理接口被配置为路由接口，以及，将路由处理单元的所有物理接口均配置为路由接口。

该数据转发方法进一步包括：路由处理单元实现交换处理单元的三层转发表项的刷新，将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元、并在交换处理单元发生表项溢出时择优地将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元。

每块线卡板中的交换处理单元在其任一交换接口接收到需要三层转发的数据包后执行三层查表：如果查表命中、且该数据包的出端口为该交换处理单元的另一交换接口，则直接通过其另一交换接口发出；如果查表命中、且该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一交换接口，则直接经由包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元的交换接口发出；如果查表未命中，则发送至本板的路由处理单元进行处理，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的交换处理单元在其任一路由接口接收到数据包后直接重定向至本板的路由处理单元，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的路由处理单元在其任一路由接口接收到数据包、或接收到来自本板的交换处理单元的数据包后进行三层查表：如果该数据包的出端口为本板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则发送至本板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后，发送至其他线卡板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为该路由处理单元的一路由接口，则进行处理后直接发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的路由处理单元的路由接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后发出。

由上述技术方案可见，本发明在同一块线卡板中融合有逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元，且，每块线卡板中的交换处理单元和路由处理单元之间可直接交互需要对方处理的数据包，还可通过包交换单元与其他线卡板中的交换处理单元和路由处理单元交互数据包。从而，能够实现路由处理和交换处理的融合。

而且，本发明还可以通过不同的结构和连接方式来实现针对路由处理单元的主备冗余、以及针对交换处理单元的负载分担。

进一步地，交换处理单元既可以提供交换接口、又可以提供路由接口，由于同一线卡板内的交换处理单元与路由处理单元直接相连，因而也就相当于利用成本相对低廉的交换处理单元替代成本相对高的路由处理单元提供路由接口，从而进一步节省数据转发装置的成本。

附图说明

图1a和图1b为现有技术中基于包交换的分布式以太网交换设备的示例性结构示意图；

图2a和图2b为现有技术中基于包交换的分布式路由设备的示例性结构示意图；

图3为本发明实施例中的数据转发装置的示例性结构示意图；

图4为本发明实施例中的数据转发装置的一种具体结构示意图；

图5为本发明实施例中的数据转发装置的另一种具体结构示意图；

图6为如图5所示数据转发装置中的电子开关的原理示意图；

图7为本发明实施例中的数据转发装置的又一种具体结构示意图；

图8a和图8b为如图7所示数据转发装置中的电子开关的原理示意图；

图9a至图9c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的交换接口作为入接口时的板内转发示意图；

图10a至图10c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的路由接口作为入接口时的板内转发示意图；

图11a至图11c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的路由处理单元的路由接口作为入接口时的板内转发示意图；

图12a至图12c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的交换接口作为入接口时的板间转发示意图；

图13a至图13c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的路由接口作为入接口时的板间转发示意图；

图14a至图14c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的路由处理单元的路由接口作为入接口时的板间转发示意图；

图15a和图15b分别为本发明实施例中数据转发方法的可由交换处理单元执行的上行处理流程和下行处理流程的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图3为本发明实施例中的数据转发装置的示例性结构示意图。如图3所示，本实施例中的数据转发装置包括至少两块线卡板(图3中仅仅是以示例性示出的两块线卡板省略表示所有可能数量的线卡板)，以及，至少一个用于实现线卡板之间数据交换的包交换单元(图3中仅仅是以示例性示出的一个包交换省略表示所有可能数量的包交换单元)。

如图3中示出的每块线卡板同时设置有交换处理单元、路由处理单元、以及逻辑调度单元，从而实现交换处理与路由处理的融合。

其中：

交换处理单元主要负责对进入数据转发装置的数据包的二层查表转发，以及，涉及局域网、小表项的数据包的三层查表转发；

路由处理单元主要负责对进入数据转发装置的涉及广域网、大表项的数据包的三层查表转发，以及，数据转发装置的数据包的业务处理；

逻辑调度单元主要负责分布式包交换流量控制，用以确保来自路由处理单元的数据包在包交换单元中不会产生数据包的乱序、拥塞和丢弃。

需要说明的是：

1、二层查表转发则可以按照现有方式来实现，本实施例仅关注三层查表转发。

2、本实施例中针对三层查表转发所述的“小表项”与“大表项”可以是相对的、而不一定是绝对的，本领域技术人员可以根据实际情况来区分出“小表项”与“大表项”。

3、本实施例中交换处理单元的三层查表转发的表项刷新方式不同于现有技术。

上述不同于现有技术的表项刷新方式具体为：

三层转发表项的管理、配置、控制由路由处理单元实现，并由路由处理单元向交换处理单元下发、更新三层转发表项，但表项的格式、下发方式都是相同的；

交换处理单元接收到的数据包如果属于专门提供给路由处理单元的控制报文、或管理报文、或协议报文，交换处理单元将该数据包发送给本板的路由处理单元，当然，路由处理单元也可能直接接收到控制报文、或管理报文、或协议报文；对于控制报文、或管理报文、或协议报文等需要解析的数据包，路由处理单元在检测到此类的数据包解析的三层转发表项与WAN接口相关时，无需将与WAN接口相关的相应三层转发表项下发到交换处理单元；路由处理单元在检测到此类的数据包解析的三层转发表项与WAN接口无关时，路由处理单元需要将与WAN接口不相关的相应三层转发表项下发到交换处理单元；而且，如果交换处理单元中的表项溢出时(由于其表项较小)，路由处理单元会比较当前下发的三层转发表项与已经下发到交换处理单元的三层转发表项是否更优(包括不限于IP地址的掩码是否更短、三层转发表项精确度是否更高等因素)，当更优时会将已经下发到交换处理单元的三层转发表项替换为当前的下发的三层转发表项。

这样一来，由于同一线卡板内的交换处理单元与路由处理单元相连，因此：

对于涉及LAN接口的数据包，交换处理单元能够命中三层查表，并可直接按照查表结果从LAN接口转发该数据包；

对于涉及WAN接口的数据包，交换处理单元无法命中三层查表，需要转发至本板的路由处理单元进行处理后从WAN接口转发该数据包；

而对于涉及LAN接口的数据包和涉及WAN接口的数据包，路由处理单元均能够命中三层查表，并可直接按照查表结果从WAN接口转发涉及WAN接口的数据包、或者将涉及LAN接口的数据包转发至交换处理单元从LAN接口转发。

从而，也就实现了板内的数据包交互。

而且，交换处理单元还与包交换单元相连、路由处理单元还通过逻辑调度单元与包交换单元相连(图3中仅仅是简化地示出了线卡板与包交换单元之间的连接方式，而涉及交换处理单元和路由处理单元的所有可能的具体连接方式将在下文中予以详细说明)，按照与板内的数据包交互相同的原理，还能够实现板间的数据包交互。

此外，在本实施例中，交换处理单元不是像现有技术那样仅能够提供交换接口(本文所述的“交换接口”主要是指LAN接口)，而是既可以提供交换接口、又可以提供路由接口(本文所述的“路由接口”主要是指WAN接口)，图3中以两根相对长的双向箭头线表示交换处理单元提供的两个交换接口、以两根相对短的双向箭头线表示交换处理单元提供的两个路由接口，但实际应用中交换处理单元提供的交换接口和路由接口均可以为任意数量。同时，路由处理单元仍只能够提供路由接口，图3中以两根相对短的双向箭头线表示路由处理单元提供的两个路由接口、但实际应用中可以为任意数量。

这样，交换处理单元会将其路由接口接收到的数据包直接重定向到路由处理单元，因而也就相当于利用成本相对低廉的交换处理单元替代成本相对高的路由处理单元提供路由接口，从而进一步节省数据转发装置的成本。

实际应用中，可通过设置物理接口的端口属性的方式，使交换处理单元既可以提供交换接口、又可以提供路由接口。

具体说，在交换处理单元中设置一个端口属性表，并为端口属性表新增表示不同端口属性的对应值，例如，如表1中所示的“1”表示路由接口、“0”表示交换接口。

物理接口所对应的端口号	端口定义
		0	1
1	0
		2	0
…………	……

表1

以上是对本实施例中的数据转发装置的基本架构和基本原理的说明，下面，再针对数据转发装置具体实现时的不同结构予以详细说明。

图4为本发明实施例中的数据转发装置的一种具体结构示意图。如图4所示的数据转发装置以一个包交换单元为例，其还包括至少两块线卡板(图4中仅示出了两块线卡板、并以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)，每块线卡板又包括一个路由处理单元、一个逻辑调度单元、以及一个交换处理单元。

在图4中示出的每块线卡板中：

路由处理单元与本板的交换处理单元直接相连，用于实现板内的数据包转发；

路由处理单元还通过本板的逻辑调度单元与包交换单元相连，用于实现板间的数据包转发(对应图4中的数据流A)；

交换处理单元还与包交换单元直接相连，用于实现板间的数据包转发(对应图4中的数据流B)。

图5为本发明实施例中的数据转发装置的另一种具体结构示意图。如图5所示的数据转发装置以两个包交换单元为例，其还包括至少两块线卡板(图5中仅示出了一块线卡板、以省略号表示可能进一步包含的其他线卡板、并以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)，每块线卡板又包括一个路由处理单元、一个逻辑调度单元、以及一个交换处理单元，而且，每块线卡板还包括一个如图6所示的二选一(2:1)的电子开关。

在图5中示出的每块线卡板中：

路由处理单元与本板的交换处理单元直接相连，用于实现板内的数据包转发；

路由处理单元还通过本板的逻辑调度单元与本板的2:1电子开关的单路端口相连，2:1电子开关的双路端口中的每一路则分别连接一个包交换单元、以实现单路端口与两个包交换单元择一地连接，从而针对路由处理单元实现板间的数据包转发(在主用正常工作时对应图5中如实线双向箭头所示的数据流A)、并通过2:1电子开关的切换针对路由处理单元实现板间的数据包转发的主备冗余(在主用失效并切换至备用时对应图5中如虚线双向箭头所示的数据流A)；

交换处理单元还分别与两个包交换单元直接相连，用于针对交换处理单元实现板间的数据包转发、并利用两个包交换单元针对交换处理单元实现负载分担(分担后的两路数据流对应图5中的数据流B和数据流D、具体可以按照现有任意一种方式实现负载分担)。

图7为本发明实施例中的数据转发装置的又一种具体结构示意图。如图7所示的数据转发装置以两个包交换单元为例，其还包括至少两块线卡板(图7中仅示出了一块线卡板、以省略号表示可能进一步包含的其他线卡板、并以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)，每块线卡板又包括一个路由处理单元、一个逻辑调度单元、以及一个交换处理单元，而且，每块线卡板还包括一个如图8a和图8b所示的双路交叉(2:2)的电子开关。

在图7中示出的每块线卡板中：

路由处理单元与本板的交换处理单元直接相连，用于实现板内的数据包转发；

路由处理单元还通过本板的逻辑调度单元与本板的2:2电子开关的一双路端口中的一路相连，交换处理单元则与本板的2:2电子开关的一双路端口中的另一路相连，2:2电子开关的另一双路端口的每一路则分别连接一个包交换单元、以实现双路端口与两个包交换单元可交叉地连接，从而针对路由处理单元和交换处理单元实现板间的数据包转发(在主用正常工作时路由处理单元对应图7中如实线双向箭头所示的数据流A/数据流C)，以及，通过2:2电子开关的切换针对路由处理单元实现板间的数据包转发的主备冗余(在主用失效并切换至备用时路由处理单元对应图7中如实线双向箭头所示的数据流C/数据流A)；

交换处理单元还分别与两个包交换单元直接相连，用于针对交换处理单元实现板间的数据包转发、并利用两个包交换单元针对交换处理单元实现负载分担(分担后的两路数据流对应图7中的数据流B和数据流D、具体可以按照现有任意一种方式实现负载分担，同时，随着的上述主备冗余的切换的数据流C也会被分担至数据流B所对应的一个包交换单元、或被分担至数据流D所对应的另一个包交换单元)。

实际应用中，如图3所示的数据转发装置的所有线卡板并不一定单一地仅采用上述如图4、或图5、或图7中示出的一种具体结构，而是可以同时出现上述如图4、图5、图7中示出的不同具体结构的任意组合。

无论本实施例中如图3所示的数据转发装置采用如图4、或图5、或图7中示出的哪一种具体结构或不同具体结构的哪一种组合，其板内和板间的数据包转发原理均是相同的。

下面，为了避免出现数据包转发原理受具体结构影响的歧义，仅结合如图3所示的示例性结构分别针对不同情况下的数据包转发原理分别予以说明(仅针对三层查表转发)。

图9a至图9c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的交换接口作为入接口时的板内转发示意图(图9a至图9c中省略了逻辑调度单元、并以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)：

(1)入方向为交换处理单元的一个交换接口，出方向为该交换处理单元的另一个交换接口。

入方向的一个交换接口接收的数据包在交换处理单元中执行三层查表，并且查表命中、确认该数据包的出端口为该交换处理单元的另一个交换接口，然后，将数据包重新封装后由出方向的另一交换接口发送出去，数据包的转发路径如图9a所示的虚线单箭头曲线。

(2)入方向为交换处理单元的一个交换接口，出方向为该交换处理单元的一个路由接口。

交换处理单元执行三层查表未命中，于是该交换处理单元将数据包转发到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为该交换处理单元的一个路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理(本文所提及的“业务处理”包括但不限于网络地址转换、流量统计、报文深度检测、压缩解压缩、加密解密、服务质量保证等等，而且均是指在需要时才执行、而非必需执行)、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包返回给该交换处理单元(头信息中可以包括目的出端口、也可以不包含目的出端口，无论是路由处理单元还是交换处理单元，在数据转发装置内部相互传递数据包时均需要剥离原有头信息、并通过重新封装数据包添加新的头信息，但为了简化表述，本文仅提及包含目的出端口的头信息的剥离和添加，而省略对不包含目的出端口的头信息剥离和添加的说明)；

该交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后再从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图9b所示的虚线单箭头曲线。

(3)入方向为交换处理单元的交换接口，出方向为本板的路由处理单元的路由接口。

交换处理单元执行三层查表未命中，于是该交换处理单元将数据包转发到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表转发命中、确认该数据包的出端口为该交换处理单元的一个路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理、并从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图9c所示的虚线单箭头曲线。

如上所述，对于板内转发，只要是在交换处理单元的交换接口作为入接口时，交换处理单元均需要执行查表。

图10a至图10c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的路由接口作为入接口时的板内转发示意图(图10a至图10c中省略了逻辑调度单元、并以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)：

(1)入方向为交换处理单元的一个路由接口，出方向为该交换处理单元的另一个路由接口。

交换处理单元将数据包重定向到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为该交换处理单元的另一个路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包返回给该交换处理单元；

该交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图10a所示的虚线单箭头曲线。

(2)入方向为交换处理单元的一个路由接口，出方向为该交换处理单元的一个交换接口。

交换处理单元将数据包重定向到本板的路由处理单元；

路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为该交换处理单元的一个交换接口；

本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包返回给该交换处理单元；

该交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的交换接口发送出去，数据包的转发路径如图10b所示的虚线单箭头曲线。

(3)入方向为交换处理单元的路由接口，出方向为本板的路由处理单元的路由接口。

交换处理单元将数据包重定向到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为该路由处理单元的一个路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理、并从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图10c所示的虚线单箭头曲线。

如上所述，对于板内转发，只要是在交换处理单元的路由接口作为入接口时，交换处理单元均无需执行查表、而直接将数据包重定向到本板的路由处理单元。

图11a至图11c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的路由处理单元的路由接口作为入接口时的板内转发示意图(图11a至图11c中省略了逻辑调度单元、并以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)：

(1)入方向为路由处理单元的一个路由接口，出方向为该路由处理单元的另一个路由接口。

路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为该路由处理单元的一个路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理，并从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图11a所示的虚线单箭头曲线。

(2)入方向为路由处理单元的路由接口，出方向为本板的交换处理单元的交换接口。

路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为本板的交换处理单元的一个交换接口；路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包发送到本板的交换处理单元；

本板的交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的交换接口发送出去，数据包的转发路径如图11b所示的虚线单箭头曲线。

(3)入方向为路由处理单元的路由接口，出方向为本板的交换处理单元的路由接口。

路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为本板的交换处理单元的一个路由接口；路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包发送到本板的交换处理单元；

本板的交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图11c所示的虚线单箭头曲线。

图12a至图12c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的交换接口作为入接口时的板间转发示意图(图12a至图12c中省略了逻辑调度单元，但当板间转发涉及路由处理单元时，路由处理单元与包交换单元之间的交互仍需要通过逻辑调度单元、或者逻辑调度单元和图5中示出的2:1电子开关、或者逻辑调度单元和图7中示出的2:2电子开关来实现，图12a至图12c中还以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)：

(1)入方向为某一线卡板的交换处理单元的交换接口，出方向为另一线卡板的交换处理单元的交换接口。

入方向的交换接口接收的数据包在交换处理单元中执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的交换处理单元的交换接口，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包通过包交换单元交换至另一线卡板的交换处理单元；

另一线卡板的交换处理单元将目的出端口等头信息剥离后从相应的交换接口发送出去，数据包的转发路径如图12a所示的虚线单箭头曲线。

(2)入方向为某一线卡板的交换处理单元的交换接口，出方向为另一线卡板的交换处理单元的路由接口。

入方向的交换处理单元执行三层查表未命中，于是该交换处理单元将数据包转发到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的交换处理单元的路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

另一线卡板的路由处理单元执行出方向的业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包发送至另一线卡板的交换处理单元；

另一线卡板的交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后再从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图12b所示的虚线单箭头曲线。

(3)入方向为某一线卡板的交换处理单元的交换接口，出方向为另一线卡板的路由处理单元的路由接口。

入方向的交换处理单元执行三层查表未命中，于是该交换处理单元将数据包转发到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的路由处理单元的路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

再由另一线卡板的路由处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后执行出方向的业务处理、并从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图12c所示的虚线单箭头曲线。

如上所述，对于板间转发，只要是在交换处理单元的交换接口作为入接口时，交换处理单元均需要执行查表。

图13a至图13c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的交换处理单元的路由接口作为入接口时的板间转发示意图(图13a至图13c中省略了逻辑调度单元，但当板间转发涉及路由处理单元时，路由处理单元与包交换单元之间的交互仍需要通过逻辑调度单元、或者逻辑调度单元和图5中示出的2:1电子开关、或者逻辑调度单元和图7中示出的2:2电子开关来实现，图13a至图13c中还以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)：

(1)入方向为某一线卡板的交换处理单元的路由接口，出方向为另一线卡板的交换处理单元的路由接口。

入方向的交换处理单元将数据包重定向到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的交换处理单元的路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

另一线卡板的路由处理单元执行出方向的业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包发送至另一线卡板的交换处理单元；

另一线卡板的交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图13a所示的虚线单箭头曲线。

(2)入方向为某一线卡板的交换处理单元的路由接口，出方向为另一线卡板的交换处理单元的一个交换接口。

入方向的交换处理单元将数据包重定向到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的交换处理单元的交换接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

另一线卡板的路由处理单元执行出方向的业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包发送至另一线卡板的交换处理单元；

另一线卡板的交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的交换接口发送出去，数据包的转发路径如图13b所示的虚线单箭头曲线。

(3)入方向为某一线卡板的交换处理单元的路由接口，出方向为另一线卡板的路由处理单元的路由接口。

入方向的交换处理单元将数据包重定向到本板的路由处理单元；

本板的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的路由处理单元的路由接口；本板的路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

另一线卡板的路由处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后执行出方向的业务处理、并从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图13c所示的虚线单箭头曲线。

如上所述，对于板间转发，只要是在交换处理单元的路由接口作为入接口时，交换处理单元均无需执行查表、而直接将数据包重定向到本板的路由处理单元、再由本板的路由处理单元经由包交换单元交换至另一线卡板，或者，也可以直接将数据包经由包交换单元重定向到另一线卡板。

图14a至图14c为本发明实施例中的数据转发装置由线卡板的路由处理单元的路由接口作为入接口时的板间转发示意图(图14a至图14c中省略了逻辑调度单元，但当板间转发涉及路由处理单元时，路由处理单元与包交换单元之间的交互仍需要通过逻辑调度单元、或者逻辑调度单元和图5中示出的2:1电子开关、或者逻辑调度单元和图7中示出的2:2电子开关来实现，图14a至图14c中还以相对长的双向箭头线表示交换接口、相对短的双向箭头线表示路由接口)：

(1)入方向为某一线卡板的路由处理单元的路由接口，出方向为另一线卡板的路由处理单元的路由接口。

入方向的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的路由处理单元的路由接口；该路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

另一线卡板的路由处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后执行出方向的业务处理、并从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图14a所示的虚线单箭头曲线。

(2)入方向为某一线卡板的路由处理单元的路由接口，出方向为另一线卡板的交换处理单元的交换接口。

入方向的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的交换处理单元的交换接口；该路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

另一线卡板的路由处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后执行出方向的业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包发送至另一线卡板的交换处理单元；

另一线卡板的交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的交换接口发送出去，数据包的转发路径如图14b所示的虚线单箭头曲线。

(3)入方向为路由处理单元的路由接口，出方向为另一线卡板的交换处理单元的路由接口。

入方向的路由处理单元执行三层查表命中、确认该数据包的出端口为另一线卡板的交换处理单元的路由接口；该路由处理单元对该数据包进行业务处理，并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包经由包交换单元交换至另一线卡板的路由处理单元；

另一线卡板的路由处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后执行出方向的业务处理、并将重新封装后的带有目的出端口等头信息的数据包发送至另一线卡板的交换处理单元；

另一线卡板的交换处理单元将数据包的目的出端口等头信息剥离后从相应的路由接口发送出去，数据包的转发路径如图14c所示的虚线单箭头曲线。

如上可见，无论是板内转发还是板间转发，每块线卡板既可以作为数据包的入方向线卡板、又可以作为数据包的出方向线卡板。

当交换处理单元所在的线卡板作为入方向线卡板时，如果交换接口接收到的数据包三层查表命中则直接执行后续转发、如果交换接口接收到的数据包三层查表未命中则转发至本板的路由处理单元、如果路由接口接收到的数据包直接重定向至本板的路由处理单元；

当交换处理单元所在的线卡板作为出方向线卡板时，则将直接接收自本板的路由处理单元的数据包、或通过包交换单元接收自其他线卡板的交换处理单元的数据包发出即可，而无需在板内或板间再次转发。

当路由处理单元所在的线卡板作为入方向线卡板时，如果其任一路由接口接收到的数据包、或接收自本板的交换处理单元的数据包的出端口为本板的交换处理单元则发送至本板的交换处理单元，如果其任一路由接口接收到的数据包、或接收自本板的交换处理单元的数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元则经本板的逻辑调度单元发送至所述包交换单元；

当路由处理单元所在的线卡板作为出方向线卡板时，如果其任一路由接口接收到的数据包、或接收自本板的交换处理单元的数据包的出端口为该路由处理单元的另一路由接口则进行处理后直接发出；如果通过本板的逻辑调度单元接收自所述包交换单元的来自其他线卡板的数据包的出端口为本板的交换处理单元，则进行出方向处理后发送至本板的交换处理单元；如果通过本板的逻辑调度单元接收自所述包交换单元的来自其他线卡板的数据包的出端口为该路由处理单元的路由接口，则进行出方向处理后发出。

除了上述的情况之外，还存在一种特殊情况，即，交换处理单元的路由接口或交换接口接收到的数据包属于专门提供给路由处理单元的控制报文、或管理报文、或协议报文，此时，交换处理单元只需将该数据包发送给本板的路由处理单元即可，无需路由处理单元再返回。

至于交换处理单元如何识别出数据包是否属于专门提供给路由处理单元的控制报文、或管理报文、或协议报文，本领域技术人员可以参照现有技术予以实现，本文不再予以赘述。

以上，是对本实施例中的数据转发装置、及其线卡板的详细说明。在具体实现时，可以采用软件加必要的硬件，例如，逻辑调度单元可以采用现场可编程门阵列实现，包交换单元、交换处理单元、路由处理单元基于必要的硬件平台，并由软件编程来实现二层/三层转发、跨板报文转发、业务处理和板间流量控制等。

下面，再对本实施例中提供的数据转发方法进行详细说明。

本实施例中的数据转发方法主要适用于如图3所示的数据转发装置，其具体包括如下步骤：

可收发数据包的交换处理单元在有数据包需要本板的路由处理单元处理时直接发送至本板的路由处理单元进行处理；在有数据包可直接由其他线卡板的交换处理单元发出时经由所述包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元；

可收发数据包的路由处理单元在有数据包需要本板的交换处理单元发出时直接发送至本板的交换处理单元；在有数据包需要其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元发出时，通过本板的逻辑调度单元、并经由所述包交换单元交换至其他线卡板的路由处理单元。

此外，该数据转发方法可以进一步将交换处理单元的一部分物理接口配置为交换接口、另一部分物理接口被配置为路由接口，以及，将路由处理单元的所有物理接口均配置为路由接口。

基于上述接口配置，具体的报文转发流程可参见如图9a～图9c、图10a～图10c、图11a～图11c、图12a～图12c、图13a～图13c、图14a～图14c。

更具体地，本实施例进一步为数据转发方法提供了可供交换处理单元执行的上行处理流程和下行处理流程，所谓上行处理流程是指交换处理单元的物理接口接收到数据包后之的流程，所谓下行处理流程是指交换处理单元接收来自本板的路由处理单元的数据包之后的流程。

图15a为本发明实施例中数据转发方法的可由交换处理单元执行的上行处理流程的示意图。如图15a所示，由交换处理单元执行的该上行处理流程(针对需要三层转发的数据包)包括：

步骤1511，通过物理接口接收到数据包，然后执行步骤1512。

步骤1512，判断接收到数据包的物理接口的属性，如果是路由接口则执行步骤1513，如果是交换接口则执行步骤1514。

步骤1513，将数据包重定向到本板的路由处理单元，然后结束本流程。

步骤1514，判断数据包是否属于控制报文、或管理报文、或协议报文，如果是则执行步骤1518，否则执行步骤1515。

步骤1515，查找涉及局域网、小表项的数据包的三层查表，然后执行步骤1516。

步骤1516，判断查表是否命中，如果是则执行步骤1517，否则执行步骤1518。

步骤1517，从该交换处理单元、或其它线卡板的交换处理单元的交换接口发出数据包，然后结束本流程。

步骤1518，将数据包转发到本板的路由处理单元，然后结束本流程。

至此，由交换处理单元执行的上行处理流程结束。

图15b为本发明实施例中数据转发方法的可由交换处理单元执行的下行处理流程的示意图。如图15b所示，由交换处理单元执行的该下行处理流程包括：

步骤1521，接收来自本板的路由处理单元进行处理后的数据包。

步骤1522，将数据包的目的出端口等头信息剥离。

步骤1523，根据剥离的头信息中的目的端口，将数据包从相应的路由接口或交换接口发出。

至此，由交换处理单元执行的下行处理流程结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种数据转发装置，其特征在于，该装置包括：至少两块线卡板、以及至少一个包交换单元；

每块线卡板包括逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元，其中，每块线卡板中的交换处理单元的一部分物理接口被配置为交换接口、另一部分物理接口被配置为路由接口，每块线卡板中的路由处理单元的所有物理接口均为路由接口；

每块线卡板中的交换处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的路由处理单元处理时直接发送至本板的路由处理单元进行处理；在有数据包可直接由其他线卡板的交换处理单元发出时经由所述包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元；

每块线卡板中的路由处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的交换处理单元发出时直接发送至本板的交换处理单元；在有数据包需要其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元发出时，通过本板的逻辑调度单元、并经由所述包交换单元交换至其他线卡板的路由处理单元。

2.如权利要求1所述的数据转发装置，其特征在于，在任一块线卡板中：

交换处理单元与一个包交换单元直接相连；

路由处理单元通过本板的逻辑调度单元直接与所述一个包交换单元相连。

3.如权利要求1所述的数据转发装置，其特征在于，包交换单元至少为两个，且，任一块线卡板中进一步包括一个二选一电子开关、该二选一电子开关具有单路端和双路端，且在该线卡板中：

交换处理单元分别与两个包交换单元直接相连；

路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与二选一电子开关的单路端口相连；

二选一电子开关的双路端口中的每一路则分别连接所述两个包交换单元中的一个。

4.如权利要求1所述的数据转发装置，其特征在于，包交换单元至少为两个，且，任一块线卡板中进一步包括一个双路交叉电子开关、该双路交叉电子开关具有第一双路端和第二双路端，且在该线卡板中：

交换处理单元分别与两个包交换单元直接相连、还与双路交叉电子开关的第一双路端的其中一路直接相连；

路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与本板的双路交叉电子开关的第一双路端的另一路直接相连；

双路交叉电子开关的第二双路端的每一路则分别连接所述两个包交换单元中的一个。

5.如权利要求1所述的数据转发装置，其特征在于，路由处理单元进一步用于实现交换处理单元的三层转发表项的刷新，将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元、并在交换处理单元发生表项溢出时择优地将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元。

6.如权利要求5所述的数据转发装置，其特征在于，

每块线卡板中的交换处理单元在其任一交换接口接收到需要三层转发的数据包后执行三层查表：如果查表命中、且该数据包的出端口为该交换处理单元的另一交换接口，则直接通过其另一交换接口发出；如果查表命中、且该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一交换接口，则直接经由包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元的交换接口发出；如果查表未命中，则发送至本板的路由处理单元进行处理，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的交换处理单元在其任一路由接口接收到数据包后直接重定向至本板的路由处理单元，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的路由处理单元在其任一路由接口接收到数据包、或接收到来自本板的交换处理单元的数据包后进行三层查表：如果该数据包的出端口为本板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则发送至本板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后，发送至其他线卡板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为该路由处理单元的一路由接口，则进行处理后直接发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的路由处理单元的路由接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后发出。

7.一种线卡板，其特征在于，所述线卡板包括逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元，其中，交换处理单元的一部分物理接口被配置为交换接口、另一部分物理接口被配置为路由接口；

交换处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的路由处理单元处理时直接发送至本板的路由处理单元进行处理；在有数据包可直接由其他线卡板的交换处理单元发出时直接发送至所述线卡板所在数据转发装置中的包交换单元；

路由处理单元可收发数据包，在有数据包需要本板的交换处理单元发出时直接发送至本板的交换处理单元；在有数据包需要其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元发出时，通过本板的逻辑调度单元发送至所述包交换单元。

8.如权利要求7所述的线卡板，其特征在于，交换处理单元与一个包交换单元直接相连；路由处理单元通过本板的逻辑调度单元直接与一个所述包交换单元相连。

9.如权利要求7所述的线卡板，其特征在于，包交换单元至少为两个，且，进一步包括一个二选一电子开关、该二选一电子开关具有单路端和双路端，且：

交换处理单元分别与两个所述包交换单元直接相连，路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与二选一电子开关的单路端口相连；

二选一电子开关的双路端口中的每一路则分别连接两个所述包交换单元中的一个。

10.如权利要求7所述的线卡板，其特征在于，包交换单元至少为两个，且，进一步包括一个双路交叉电子开关、该双路交叉电子开关具有第一双路端和第二双路端，且：

交换处理单元分别与两个所述包交换单元直接相连、还与双路交叉电子开关的第一双路端的其中一路直接相连；

路由处理单元通过本板的逻辑调度单元与本板的双路交叉电子开关的第一双路端的另一路直接相连；

双路交叉电子开关的第二双路端的每一路则分别连接两个所述包交换单元中的一个。

11.如权利要求7所述的线卡板，其特征在于，路由处理单元进一步用于实现交换处理单元的三层转发表项的刷新，将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元、并在交换处理单元发生表项溢出时择优地将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元。

12.如权利要求11所述的线卡板，其特征在于，

交换处理单元在其任一交换接口接收到需要三层转发的数据包后执行三层查表：如果查表命中、且该数据包的出端口为该交换处理单元的另一交换接口，则直接通过其另一交换接口发出；如果查表命中、且该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一交换接口，则直接发送至所述包交换单元，以通过所述包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元的交换接口发出；如果查表未命中，则发送至本板的路由处理单元进行处理，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

交换处理单元在其任一路由接口接收到数据包后直接重定向至本板的路由处理单元，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

路由处理单元在其任一路由接口接收到数据包、或接收到来自本板的交换处理单元的数据包后进行三层查表：如果该数据包的出端口为本板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则发送至本板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则经本板的逻辑调度单元发送至所述包交换单元，以通过其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后、再发送至其他线卡板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为该路由处理单元的一路由接口，则进行处理后直接发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的路由处理单元的路由接口，则经本板的逻辑调度单元发送至所述包交换单元，以通过其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后发出。

13.一种数据转发方法，其特征在于，该数据转发方法适用于包括逻辑调度单元、路由处理单元、以及交换处理单元的线卡板，该数据转发方法将交换处理单元的一部分物理接口配置为交换接口、另一部分物理接口被配置为路由接口，以及，将路由处理单元的所有物理接口均配置为路由接口，且该方法包括如下步骤：

可收发数据包的交换处理单元在有数据包需要本板的路由处理单元处理时直接发送至本板的路由处理单元进行处理；在有数据包可直接由其他线卡板的交换处理单元发出时经由包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元；

可收发数据包的路由处理单元在有数据包需要本板的交换处理单元发出时直接发送至本板的交换处理单元；在有数据包需要其他线卡板的交换处理单元或路由处理单元发出时，通过本板的逻辑调度单元、并经由所述包交换单元交换至其他线卡板的路由处理单元。

14.如权利要求13所述的数据转发方法，其特征在于，该数据转发方法进一步包括：路由处理单元实现交换处理单元的三层转发表项的刷新，将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元、并在交换处理单元发生表项溢出时择优地将与路由接口无关的三层转发表项刷新至交换处理单元。

15.如权利要求14所述的数据转发方法，其特征在于，

每块线卡板中的交换处理单元在其任一交换接口接收到需要三层转发的数据包后执行三层查表：如果查表命中、且该数据包的出端口为该交换处理单元的另一交换接口，则直接通过其另一交换接口发出；如果查表命中、且该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一交换接口，则直接经由包交换单元交换至其他线卡板的交换处理单元的交换接口发出；如果查表未命中，则发送至本板的路由处理单元进行处理，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的交换处理单元在其任一路由接口接收到数据包后直接重定向至本板的路由处理单元，再由本板的路由处理单元决定后续的转发路径；

每块线卡板中的路由处理单元在其任一路由接口接收到数据包、或接收到来自本板的交换处理单元的数据包后进行三层查表：如果该数据包的出端口为本板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则发送至本板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的交换处理单元的任一路由接口、或任一交换接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后，发送至其他线卡板的交换处理单元发出；如果该数据包的出端口为该路由处理单元的一路由接口，则进行处理后直接发出；如果该数据包的出端口为其他线卡板的路由处理单元的路由接口，则依次经本板的逻辑调度单元、包交换单元、其他线卡板的逻辑调度单元到达其他线卡板的路由处理单元进行处理后发出。

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