乐鱼体育CN101150490B - 一种单播和众播生意数据包的部队料理格式和编
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  CN101150490B - 一种单播和众播交易数据包的部队打点要领和编制 - Google Patents

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  本发现公然了通讯工夫范围中一种单播和众播交易数据包的部队打点要领和编制,通过正在缓冲部队中插入影子信元的要领来默示众播包信元,处理了单播交易和众播交易需求辞别举办打点的题目。本发现使单播交易和众播交易正在收集节点中能富裕共享内存,而且能够对单众播带宽资源不加划分的打点。

  本发现涉及通讯工夫范围,更加涉及通讯收集中单播和众播交易数据包的部队打点要领和编制。

  正在包互换(Packet Switch)通讯收集中,会展现丢包、延时和颤栗的境况,为体会决这些题目,确保交易的办事质料(Quality of Service,QoS),提出了办事质料的两种模子。

  正在IntServ模子下,针对每一条用户交易,通过信令向收集申请具有特定办事质料的办事,收集正在流量参数描绘的鸿沟内,预留资源以愿意餍足该要求。

  正在DiffServ模子下,当收集展现堵塞时,依据交易的分歧办事质料等第商定,有分别地举办流量限定和转发来处理堵塞题目。当具有无别办事质料等第(比如依据包中的DSCP即DiffServ CodePoint字段)的交易进入采用DiffServ模子的收集中时,会被举办交易流群集,会聚成一个作为凑集(BehaviorAggregate),收集中的节点对特定的作为凑集应用分歧的转产生为(PHB,Per-Hop Behavior),这囊括敏捷转发(Expedited Forwarding)、确保转发(Assured Forwarding)和致力传送(Best Effort)。

  正在一个收集节点内部,通过存储转发体例(Store and Forward)转发数据包,分歧办事质料的交易流会存储到分歧的优先级部队,转发时依据部队的优先级举办分歧的照料。凡是来说,假若部队的数目不众,能够用FIFO(FirstIn First Out)来杀青这些部队,各个部队具有独立的存储空间,差错是不行依据需求动态可配。当交易流的数目较众时,部队必需依据交易流的流量转换深度,此时为确保富裕愚弄存储空间,凡是采用共享存储的体例(比如链外)来杀青各个部队。

  凡是境况下,交易流中包的巨细并不是固定长度的,有也许正在一个较大鸿沟内转移,因而假若部队存储转发的是一个包,当包的长度较大时会发作较大的时延。为体会决这个题目,通俗会把包切分成若干个固定长度的数据块,为便利起睹,以下简称为信元(Cell)。假若包被切片后结余的末了一个数据块的长度小于信元长度,也占用一个信元的存储空间。

  为了打点存储转发的数据包以及切片后的信元,收集节点中要保卫包打点部队和信元打点部队。当交易流的数据包为单播包时,应用信元打点部队对应着一个交易流,所罕睹据包的信元正在信元打点部队中依照数据包的按次和该信元正在数据包中的按次循序罗列。当交易流的数据包为众播包时,需求用到包打点部队,包打点部队的每个节点对应着交易流中的一个数据包,包打点部队节点包蕴有指向该包信元打点部队头节点的指针(所指向的信元打点部队对应着该数据包)和指向下一个包打点部队节点的指针。信元打点部队节点包蕴有指向下一个信元打点部队节点的指针、信元地位记号(标明是包中第一个信元、末了一个信元仍旧中心信元)、众播援用计数和信元存储地位讯息。因为单播包只应用信元打点部队,众播包应用包打点部队和信元打点部队,因而单播交易和众播交易需求辞别举办打点。

  本发现的主意正在于供应团结打点单播包和众播包的要领,使单播交易和众播交易正在收集节点中能富裕共享内存,而且能够对单众播带宽资源不加划分的打点。

  切分众播包为众播信元,构成该众播包的信元部队,同时正在该众播包的主意缓冲部队尾部插入该众播包的影子信元;

  从而今缓冲部队头部取出信元并占定信元类型,假若是单播信元则举办安排,假若是影子信元则安排该影子信元所属众播包的信元部队。

  当所述影子信元是其所属众播包的末了一个待照料影子信元时,从该众播包的信元部队中循序取出信元并举办安排;

  当所述影子信元不是其所属众播包的末了一个待照料影子信元时,从该众播包的信元部队中循序复制信元并举办安排。

  当所述影子信元是其所属众播包的末了一个待照料影子信元时,删除该众播包的信元部队。

  一种单播和众播交易数据包的部队打点编制,囊括起码一个缓冲部队,还囊括:

  信元入部队模块,用于切分单播包为单播信元,循序插入到该单播包的主意缓冲部队尾部,以及用于切分众播包为众播信元,构成该众播包的信元部队,同时正在该众播包的主意缓冲部队尾部插入该众播包的影子信元;

  信元安排模块,用于从而今缓冲部队头部取出信元,安排个中的单播信元,安排个中的影子信元所属众播包的信元部队。

  本发现的有益功效为:团结对单播包和众播包举办打点,当交易流中同时存正在单播交易和众播交易时,交易流的带宽打点特别便利。

  本发现的重心理思是供应一种团结打点单播包和众播包的要领和编制,使单播交易和众播交易正在收集节点中能共享内存,而且能够对单众播带宽资源不加划分的打点。

  本发现供应了一种单播和众播交易数据包的部队打点编制,为了便于意会,下面依据详细施行例进一步描绘,如图1所示,该编制施行例囊括:

  信元入部队模块,用于切分单播包为单播信元,循序插入到该单播包的主意缓冲部队尾部,以及用于切分众播包为众播信元,构成该众播包的信元部队,同时正在该众播包的主意缓冲部队尾部插入该众播包的影子信元;

  信元安排模块,用于从而今缓冲部队头部取出信元,安排个中的单播信元,安排个中的影子信元所属众播包的信元部队;

  起码一个缓冲部队(Buffer Queue),用于存储转发信元。缓冲部队的划分能够基于端口、交易流或其它体例。众播包的信元部队用于存储众播包的信元,每个众播包都有一个信元部队(Cell Queue)。因为缓冲部队和打点它的缓冲部队打点链外逐一对应,因而图1中只显示出缓冲部队打点链外,没有显示出缓冲部队,同样原因,图1中也没有显示信元部队。

  一个单播包的信元只可进入统一个缓冲部队,咱们称该缓冲部队为该单播包的主意缓冲部队。正在入端口镜像时,单播包需求复制一份到镜像端口,此时单播包能够被算作是众播数为2的众播包照料。

  一个众播包的信元会进入众个缓冲部队,咱们称这些缓冲部队为该众播包的主意缓冲部队。正在入端口镜像时,众播包需求复制一份到镜像端口,此时众播包的众播计数比实质境况要众1。

  正在某个时辰只也许有一个缓冲部队被安排,咱们把这个缓冲部队称为而今缓冲部队。

  该编制施行例还囊括:缓冲部队打点链外,用于打点缓冲部队;信元部队打点链外,用于打点信元部队。正在极少施行例中,能够囊括数组或者其它数据布局用于打点缓冲部队和信元部队。

  图1中描绘出三个缓冲部队打点链外:链外I、链外II和链外III,这三个链外辞别对应着三个缓冲部队(正在图中没有显示)。链外I中从外头到外尾循序是众播包D的影子信元节点201和单播包C的单播信元节点205和204(对应单播包C切分后的2个信元)。链外II中从外头到外尾循序是单播包B的单播信元节点212和211(对应单播包B切分后的2个信元)和众播包E的影子信元节点208。链外III中从外头到外尾循序是单播包A的单播信元节点203、213和214(对应单播包A切分后的3个信元)、众播包D的影子信元节点210和众播包E的影子信元节点209。

  图1中还描绘轶群播包D和众播包E的信元部队打点链外,这两个打点链外辞别对应着众播包D的信元部队和众播包E的信元部队(正在图中没有显示)。能够看到众播包D被切分成3个信元,众播包E被切分成2个信元。

  图1中的缓冲部队打点链外和信元部队打点链外的打点节点都采用无别的数据布局(如此能够便利芯片团结照料),这些打点节点和信元是逐一对应的。缓冲部队和信元部队中的信元自身没有讯息来默示它们正在部队中的先后次第,这种信元的先后次第是由对应的打点节点正在打点链外中的先后次第确定的。对这些打点节点的操作代外了对其对应的信元的操作。

  单播信元是指单播包切分后的信元,对应的打点节点称为单播信元节点。众播信元是指众播包切分后的信元,对应的打点节点称为众播信元节点。影子信元(Shadow Cell)是指插入正在缓冲部队顶用来默示该插入地位存正在众播包信元的一种出格信元,相当于众播包的信元正在缓冲部队中的投影,因而称为影子信元。正在杀青时,能够不天生一个实质的影子信元数据,而只需求正在缓冲部队打点链外中对应地位插入一个影子信元打点节点(简称影子信元节点)。由于照料影子信元实质是对影子信元所属众播包全数信元的照料,因而缓冲部队中影子信元的地位上也相当于存正在一个众播包的地位,咱们称为众播包影子。单播信元节点、众播信元节点和影子信元节点这些打点节点统称为信元节点。

  PTR_UC为单播指针,指向本信元节点的后续信元节点。比如,图1中信元节点210的PTR_UC指针指向后续信元节点209,信元节点207的PTR_UC指针指向后续信元节点206;

  PTR_MC为众播指针,正在后续信元节点为单播信元节点时指向该后续单播信元节点,比如图1中缓冲部队打点链外I的信元节点205的后续信元节点204为单播信元节点,因而信元节点205的PTR_MC指针指向信元节点204;正在后续信元节点为众播信元节点时指向该后续众播信元节点,比如图1中众播包E的信元打点部队链外中,信元节点207的PTR_MC指针指向后续信元节点206;正在后续信元节点为影子信元节点时指向该影子信元节点所属众播包的信元部队打点链外中的众播信元节点,比如图1中缓冲部队打点链外III的信元节点210的后续信元节点209为影子信元节点,因而信元节点210的PTR_MC指针指向信元节点209所属众播包E中的信元节点207;

  MC_CNT为众播计数,默以为0,当信元节点是众播包的信元部队打点链外头节点时,该计数值为该众播包而今的影子信元节点数目。该字段也也许不存正在,由于也能够寡少采用寄存器来存放众播包而今的影子信元节点数目;

  MC_RES为众播保存标帜,默以为不保存。该字段用于标帜出一个众播信元部队是需求保存仍旧能够开释;

  PTR_D为信元数据地点讯息,该字段也也许不存正在乐鱼体育,由于有时也能够愚弄信元节点的地点讯息来盘算推算出信元数据的地点讯息;

  MISC为其它讯息,依据详细杀青和详细交易境遇而定,该字段也也许不存正在。

  为了能从每个缓冲部队头中取出信元,信元安排模块针对每个缓冲部队保留了两个指针,一个是头信元节点指针,指向缓冲部队打点链外头节点,一个是而今信元节点指针,指向而今待照料信元对应的信元节点。当头信元节点指针指向单播信元节点时,而今信元节点指针指向该单播信元节点,比如图1中所示,头信元节点指针103指向缓冲部队打点链外III头节点203,而今信元指针104同样指向信元节点203;当头信元节点指针指向影子信元节点时,而今信元节点指针指向该影子信元节点所属众播包的信元部队打点链外中确当前待照料节点。比如图1中所示,头信元节点指针101指向缓冲部队打点链外I头节点201,而今信元指针102指向头节点201所属众播包D的信元部队打点链外中的信元节点202,这默示而今待照料的是信元节点202所对应的信元。

  为了把信元插入到缓冲部队尾部,信元入部队模块针对每个缓冲部队保留了一个尾信元节点指针,指向缓冲部队打点链外尾节点。比如图1中所示,尾信元节点指针301指向缓冲部队打点链外I尾节点204。

  本发现供应一种单播和众播交易数据包的部队打点要领,下面连结图1所示编制诠释施行例。

  信元入部队模块切分单播包C为两个单播信元,循序插入到单播包C的主意缓冲部队尾部。凡是境况下,正在切分成信元后,会天生和信元对应的单播信元节点来对这些信元举办打点,且循序插入这些单播信元节点到单播包C的主意缓冲部队对应的缓冲部队打点链外I的尾部。如图1所示,本施行例中会天生205和204两个单播信元节点,辞别对应单播包切分后的第一个单播信元和第二个单播信元。信元入部队模块循序插入,即先插入信元节点205,然后插入信元节点204到缓冲部队打点链外I尾部,相当于把对应信元循序插入到单播包C的主意缓冲部队。插入前,信元入部队模块保卫的缓冲部队打点链外I的尾信元节点指针301指向影子信元节点201,影子信元节点201的PTR_UC和PTR_MC指针都为NULL;插入后,指针301指向单播信元节点204,影子信元节点201的PTR_UC和PTR_MC指针指向信元节点205;信元节点205的PTR_UC和PTR_MC指针指向信元节点204。

  当信元安排模块安排到单播包C的主意缓冲部队时,从应该前缓冲部队(即单播包C的主意缓冲部队)头部取出信元并占定信元类型,假若是单播信元则安排该单播信元,假若是影子信元则安排该影子信元所属众播包的信元部队。凡是境况下,是从和而今缓冲部队对应的缓冲部队打点链外(即链外I)的头部取出信元节点,占定该信元节点对应信元的类型。当信元安排模块将要取出单播包C的信元时,如图3所示,信元安排模块的头信元节点指针101指向缓冲部队打点链外I头节点205,而今信元指针102指向头节点205。信元安排模块通过对比头信元节点指针101和而今信元节点指针102是否相称来占定而今待照料信元的类型,因为101和102指向节点无别,两者相称,因而能够决断而今待照料信元为单播信元,此时信元安排模块从缓冲部队打点链外I中取出信元节点205举办安排。取出信元节点205后,指针101和102都指向信元节点204。依据分歧的安排算法,信元安排模块也许接连照料信元节点204,也也许会行止理其它缓冲部队打点链外中的信元节点。当信元安排模块照料信元节点204时,经过和照料信元节点205肖似,有所分歧的是:当浮现信元节点204的PTR_UC和PTR_MC都为NULL时,诠释没有后续信元节点,这默示缓冲部队打点链外I所对应的缓冲部队依然为空,此时把指针101和102都设为NULL。

  信元入部队模块切分众播包E为两个众播信元,构成该众播包的信元部队,同时正在该众播包的主意缓冲部队尾部插入该众播包的影子信元。凡是境况下,正在切分成信元后,会天生和信元对应的众播信元节点来对这些信元举办打点,并构成和众播包E的信元部队对应的信元部队打点链外,同时天生和影子信元对应的影子信元节点,正在和众播包E的主意缓冲部队对应的缓冲部队打点链外(囊括链外II和链外III)的尾部插入该影子信元节点。如图1所示,会对应天生206和207两个众播信元节点,它们会构成众播包E的信元部队打点链外,即信元节点207的PTR_UC和PTR_MC都指向信元节点206,信元接点206的PTR_UC和PTR_MC都为NULL,这相当于把众播包E的信元构成众播包的信元部队,举动众播信元部队打点链外头节点,207的MC_RES字段此时扶植为众播保存。接着,信元入部队模块创筑众播包E的影子信元节点208,并正在缓冲部队打点链外II尾部插入该影子信元节点,这相当于正在对应的主意缓冲部队尾部插入众播包E的影子信元,此时需求对信元部队打点链外头节点207的MC_CNT字段计数加1(因而该字段值由0变为1)。插入前,信元入部队模块保卫的缓冲部队打点链外II的尾信元节点指针302指向信元节点211,信元节点211的PTR_UC和PTR_MC指针都为NULL;插入后,指针302指向影子信元节点208,信元节点211的PTR_UC指针指向影子信元节点208,信元节点211的PTR_MC指针指向众播包E的信元部队打点链外头节点207。信元入部队模块接连创筑众播包E的影子信元节点209,并正在缓冲部队打点链外III尾部插入该影子信元节点,这相当于正在对应的主意缓冲部队尾部插入众播包E的影子信元,此时需求对信元部队打点链外头节点207的MC_CNT字段计数加1(因而该字段值由1变为2)。插入前,信元入部队模块保卫的缓冲部队打点链外III的尾信元节点指针303指向信元节点210,信元节点210的PTR_UC和PTR_MC指针都为NULL;插入后,指针303指向影子信元节点209,信元节点210的PTR_UC指针指向影子信元节点209,信元节点210的PTR_MC指针指向众播包E的信元部队打点链外头节点207。当信元入部队模块插入两个影子信元节点后,浮现众播复制照料完毕,因而把信元部队打点链外头节点207的MC_RES扶植为众播不保存;

  当信元安排模块安排到众播包E的某一主意缓冲部队(此时成为而今缓冲部队)时,从应该前缓冲部队头部取出信元并占定信元类型,假若是单播信元则安排该单播信元,假若是影子信元则照料该影子信元所属众播包的信元部队。凡是境况下,是从和而今缓冲部队对应的缓冲部队打点链外(比如链外3)的头部取出信元节点,占定该信元节点对应信元的类型。当信元安排模块将要取轶群播包E的影子信元209时,如图3所示,信元安排模块的头信元节点指针104指向缓冲部队打点链外III头节点209,而今信元节点指针103指向众播包E的信元部队打点链外头节点207。信元安排模块通过对比头信元节点指针104和而今信元节点指针103是否相称来占定而今待照料信元的类型,因为104和103指向节点不无别,两者不相称,因而能够决断而今待照料信元为影子信元,此时信元安排模块从缓冲部队打点链外III中取出信元节点209,同时照料指针103指向的信元节点209所属众播包(即众播包E)的信元部队打点链外。起首占定而今取出的影子信元是否是众播包E的末了一个待照料影子信元,即先占定头节点207的MC_RES字段是否为众播保存,当该字段为众播不保存时再占定其MC_CNT字段是否为1。因为信元节点207的MC_CNT字段为2时,诠释而今取出的影子信元不是众播包E的末了一个待照料影子信元。于是信元安排模块把信元节点207的MC_CNT字段减1由2变为1,同时循序复制信元节点207对应的信元和信元节点206对应的信元举办安排,依据分歧的安排算法,两个信元的安排之间也许存正在也也许不存正在其它信元的安排。正在其后的某个时辰,信元安排模块取轶群播包E的影子信元节点208举办照料,和影子信元节点209照料经过肖似,有所分歧的是:正在占定而今取出的影子信元是众播包E的末了一个待照料影子信元(此时头节点207的MC_CNT字段为1,MC_RES字段为众播不保存)后,信元安排模块直接安排众播包E的信元部队打点链外中的信元节点即信元节点207和信元节点206对应的信元,依据分歧的安排算法,两个信元的安排之间也许存正在也也许不存正在其它信元的安排。

  要领施行例3境况下,当一个众播包E需求存储转发时,步调和施行例2肖似,区别是:

  正在信元安排模块取轶群播包E的影子信元节点209举办照料时,信元入部队模块还没有正在缓冲部队打点链外中插入影子信元节点208,如此头节点207的MC_RES字段为众播保存。纵使此时MC_CNT字段为1,也能够确定而今影子信元并不是众播包E的末了一个影子信元,这时信元安排模块循序复制信元节点207对应的信元和信元节点206对应的信元举办安排。

  要领施行例4境况下,当一个众播包E需求存储转发时,步调和施行例2肖似,区别是:

  正在信元安排模块取轶群播包E的影子信元节点209举办照料时,信元安排模块循序复制信元节点207对应的信元和信元节点206对应的信元举办安排,同时头节点207的MC_CNT字段减1由2变为1。接着占定而今取出的影子信元是否众播包E的末了一个待照料影子信元,即先占定头节点207的MC_RES字段是否为众播不保存,当该字段为众播不保存时再占定头节点207的MC_CNT字段是否为0。因为此时头节点207的MC_CNT字段为1,因而而今影子信元肯定不是众播包E的末了一个影子信元,此时不删除众播包E的信元部队打点链外和对应的信元。

  正在信元安排模块取轶群播包E的影子信元节点208举办照料时,信元安排模块循序复制信元节点207对应的信元和信元节点206对应的信元举办安排,同时头节点207的MC_CNT字段减1由1变为0。接着占定而今取出的影子信元是否众播包E的末了一个待照料影子信元,即先占定头节点207的MC_RES字段是否为众播不保存。当该字段为众播不保存时,再占定头节点207的MC_CNT字段是否为0,因为该字段为0,诠释而今影子信元是众播包E的末了一个待照料影子信元,因而删除众播包E的信元部队打点链外和对应的信元;当该字段为众播保存时,不删除众播包E的信元部队打点链外和对应的信元。

  以上施行例仅用以诠释本发现而并非控制本发现所描绘的工夫计划;因而,虽然本仿单参照上述的各个施行例对本发现已举办了精确的诠释,然而,本范围的平时工夫职员该当意会,照旧能够对本发现举办修正或者等同更换;而一齐不离开本发现的精神和鸿沟的工夫计划及其改革,其均应涵盖正在本发现的权益条件鸿沟当中。

  切分众播包为众播信元,构成该众播包的信元部队,同时正在该众播包的主意缓冲部队尾部插入该众播包的影子信元;

  从而今缓冲部队头部取出信元并占定信元类型,假若是单播信元则举办安排,假若是影子信元则安排该影子信元所属众播包的信元部队。

  2.依据权益条件1所述的单播和众播交易数据包的部队打点要领,其特色正在于,所述安排该影子信元所属众播包的信元部队的要领囊括:

  当所述影子信元是其所属众播包的末了一个待照料影子信元时,从该众播包的信元部队中循序取出信元并举办安排;

  当所述影子信元不是其所属众播包的末了一个待照料影子信元时,从该众播包的信元部队中循序复制信元并举办安排。

  3.依据权益条件1所述的单播和众播交易数据包的部队打点要领,其特色正在于,所述安排该影子信元所属众播包的信元部队的要领囊括:

  当所述影子信元是其所属众播包的末了一个待照料影子信元时,删除该众播包的信元部队。

  4.依据权益条件1所述的单播和众播交易数据包的部队打点要领,其特色正在于,所述循序插入到该单播包的主意缓冲部队尾部的要领囊括:

  天生和所述单播信元对应的单播信元节点,循序插入所述单播信元节点到和该单播包的主意缓冲部队对应的缓冲部队打点链外的尾部。

  5.依据权益条件4所述的单播和众播交易数据包的部队打点要领,其特色正在于,所述构成该众播包的信元部队的要领囊括:

  天生和所述众播信元对应的众播信元节点并构成和该众播包的信元部队对应的信元部队打点链外。

  6.依据权益条件5所述的单播和众播交易数据包的部队打点要领,其特色正在于,所述正在该众播包的主意缓冲部队尾部插入该众播包的影子信元的要领囊括:

  天生和所述影子信元对应的影子信元节点,正在和所述众播包的主意缓冲部队对应的缓冲部队打点链外尾部插入该影子信元节点。

  7.依据权益条件6所述的单播和众播交易数据包的部队打点要领,其特色正在于,所述从而今缓冲部队头部取出信元并占定信元类型的要领囊括:

  从和而今缓冲部队对应的缓冲部队打点链外的头部取出信元节点,占定该信元节点对应信元的类型。

  8.一种单播和众播交易数据包的部队打点编制,囊括起码一个缓冲部队,其特色正在于还囊括:

  信元入部队模块,用于切分单播包为单播信元,循序插入到该单播包的主意缓冲部队尾部,以及用于切分众播包为众播信元,构成该众播包的信元部队,同时正在该众播包的主意缓冲部队尾部插入该众播包的影子信元;

  信元安排模块,用于从而今缓冲部队头部取出信元,安排个中的单播信元,安排个中的影子信元所属众播包的信元部队。

  9.依据权益条件8所述的单播和众播交易数据包的部队打点编制,其特色正在于还囊括:

  10.依据权益条件9所述的单播和众播交易数据包的部队打点编制,其特色正在于,所述缓冲部队打点链外的信元节点和所述信元部队打点链外的信元节点的布局无别,该布局起码包蕴:

  众播指针,正在后续信元节点为单播信元节点时指向该单播信元节点,正在后续信元节点为众播信元节点时指向该众播信元节点,正在后续信元节点为影子信元节点时指向该影子信元节点所属众播包的信元部队打点链外中的众播信元节点。

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  Scheduling methods for combined unicast and multicast queuing

  Packet switch that converts variable length packets to fixed length packets and uses fewer QOS categories in the input queues that in the outout queues

  Non-consecutive data readout scheduler

  Speicherverwaltungseinheit für eine Vermittlungsstelle

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  Hierarchical packet scheduler using hole-filling and multiple packet buffering

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