DE10297815B4

DE10297815B4 - Processing of data packets within a data switch

Info

Publication number: DE10297815B4
Application number: DE10297815T
Authority: DE
Inventors: Yean Kee Yong; Swee Hock Alvin Lim
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: AU2002368361A1; WO2004047384A1; TW200423636A; TWI241806B; DE10297815T5

Abstract

Datenschalter zum Empfangen und Übertragen von Datenpaketen, wobei der Datenschalter folgendes umfaßt:
– mehrere Ports für das Empfangen/Übertragen von Datenpaketen, die jeweils eine Adresse enthalten;
– Tabellenmittel zum Speichern modifizierbarer Assoziationen zwischen Adressen und entsprechenden Ports;
– Identifikationsmittel für reservierte Adressen zum Bestimmen, ob in empfangenen Paketen enthaltene Adressen solche einer Menge vordefinierter Adressen sind; und
– Tabellenübereinstimmungsidentifikationsmittel zum Bestimmen, ob in empfangenen Paketen enthaltene Adressen solche der von der Tabelle mit entsprechenden Ports assoziierten Adressen sind;
wobei der Datenschalter in dem Fall, daß das Tabellenübereinstimmungsidentifikationsmittel für ein gegebenes Paket eine Übereinstimmung identifiziert, so ausgelegt ist, dieses Datenpaket entsprechend mit der Adresse in der Tabelle assoziierten Daten zu verarbeiten, und ansonsten in dem Fall, daß das Identifikationsmittel für reservierte Adressen bestimmt, daß die Adresse eine der vorbestimmten Adressen ist, so ausgelegt ist, daß das Paket gemäß mit dieser vorbestimmten Adresse assoziierten Daten verarbeitet wird.Data switch for receiving and transmitting data packets, the data switch comprising:
- multiple ports for receiving / transmitting data packets, each containing an address;
Table means for storing modifiable associations between addresses and corresponding ports;
Reserved address identification means for determining whether addresses contained in received packets are ones of a set of predefined addresses; and
Table match identification means for determining whether addresses included in received packets are those of the addresses associated with the corresponding port table;
wherein, in the case that the table match identifier for a given packet identifies a match, the data switch is adapted to process that data packet in accordance with data associated with the address in the table, and otherwise in the case that the reserved address identifier is determined; that the address is one of the predetermined addresses, is arranged so that the packet is processed in accordance with data associated with this predetermined address.

Description

ErfindungsgebietTHE iNVENTION field

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Datenschalter wie etwa einen Ethernet-Schalter, der eine Adresse enthaltende Datenpakete schaltet, und ein Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen in einem Datenschalter.The The present invention relates to a data switch such as a Ethernet switch that switches data packets containing an address, and a method of processing data packets in a data switch.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

Es ist wohlbekannt, einen Datenschalter mit mehreren Ports für den Empfang und die Übertragung von Datenpaketen bereitzustellen. Zwei oder mehr Ports des Schalters sind an jeweilige Geräte (möglicherweise über Zwischengeräte und/oder Netze) angeschlossen, und diese Geräte weisen jeweils eine als MAC-Adresse bekannte Adresse auf. Jedes der Datenpakete enthält die MAC-Adresse des Geräts, zu dem es geleitet werden soll, und die Aufgabe des Schalters besteht darin, sicherzustellen, daß das Paket durch den zu dem entsprechenden Gerät führenden Port übertragen wird.It is well known, a data switch with multiple ports for receiving and the transmission of data packets. Two or more ports of the switch are to respective devices (possibly via intermediate devices and / or Networks), and these devices each have one as MAC address known address. Each of the data packets contains the MAC address of the device to which it should be directed, and the job of the switch is to make sure the package transmitted through the port leading to the corresponding device becomes.

Der Schalter ist herkömmlicherweise so ausgelegt, daß er automatisch eine Adreßtabelle erzeugt, die MAC-Adressen mit seinen verschiedenen Ports assoziiert, so daß, wenn ein Datenpaket empfangen wird, der Datenschalter die Adresse extrahieren und über sie und die Adreßtabelle den assoziierten Port identifizieren kann. Das Datenpaket wird dann durch diesen Port übertragen. Die Adreßtabelle ist in einem Lese-/Schreibspeicher gespeichert, so daß sie gegebenenfalls modifiziert werden kann.Of the Switch is conventional designed so that he automatically an address table generates the MAC addresses associated with its various ports, so that when receiving a data packet the data switch will extract the address and over it and the address table can identify the associated port. The data packet is then transmitted through this port. The address table is stored in a read / write memory so that they may be can be modified.

Dies ist jedoch nicht die einzige Funktion der Adressen. Der IEEE-Standard 802.1 definiert bestimmte „reservierte” Adressen, die nicht als die MAC-Adressen irgendwelcher Geräte verwendet werden dürfen. Ein Paket mit einer dieser Adressen soll nicht von dem Schalter übertragen werden. Statt dessen bestimmt die Adresse eine Funktion, die der Schalter an dem Datenpaket ausführen sollte. Es kann beispielsweise ein Datenpaket sein, das Steuersignale zum Modifizieren der Arbeitsparameter des Schalters enthält. Bei einem weiteren Beispiel sagt die Adresse dem Schalter, das Paket durch einen vordefinierten Port (d. h. unabhängig von den in der MAC-Adreßtabelle für diesen Port gespeicherten Daten) zu übertragen. Wenn der Schalter ein Datenpaket empfängt, prüft er zuerst, ob die Adresse eine dieser vordefinierten Adressen ist. Wenn dies der Fall ist, dann ist es nicht nötig, die Adresse mit der Adreßtabelle zu vergleichen. Das heißt, anstatt die Adresse in dem Datenpaket mit der Adreßtabelle zu vergleichen, führt der Schalter die durch die Adresse definierte Funktion aus, z. B. um etwaige relevante Informationen in dem Datenpaket zu extrahieren (z. B. die obenerwähnten Steuersignale) und dann das Datenpaket zu verwerfen.This is not the only function of the addresses. The IEEE standard 802.1 defines certain "reserved" addresses, which should not be used as the MAC addresses of any devices. One Package with one of these addresses should not be transmitted by the switch become. Instead, the address determines a function that the switch to execute on the data packet should. For example, it may be a data packet containing control signals for modifying the operating parameters of the switch. at In another example, the address tells the switch, the packet through a predefined port (i.e., independent of those in the MAC address table For this Port stored data). When the switch receives a data packet, it first checks to see if the address one of these predefined addresses is. If this is the case, then it is not necessary the address with the address table to compare. This means, instead of the address in the data packet with the address table to compare leads the switch performs the function defined by the address, e.g. B. to extract any relevant information in the data packet (eg those mentioned above Control signals) and then to discard the data packet.

Ein weiterer Datenschalter ist in der US 6 252 880 B1 beschrieben.Another data switch is in the US Pat. No. 6,252,880 B1 described.

Kurze Darstellung der ErfindungBrief description of the invention

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis der Erfinder, daß sich mit im Lauf der Zeit verändernden Standards hinsichtlich Datenschalter auch der Zuteilungsraum für die reservierten Adressen ändern kann. Aus diesem Grund können bestimmte Adressen in der reservierten Liste von bestimmten Lieferanten für spezifische Funktionen verwendet werden. Falls jedoch die Liste reservierter Adressen in dem Schalter mit einer Aktion hartcodiert worden ist, die sich von der neuen Funktion der Adresse unterscheidet, wäre der Schalter nicht in der Lage, solche Datenpakete korrekt zu übertragen.The The present invention is based on the knowledge of the inventors that deals with over time changing Standards regarding data switches also the allocation space for the reserved ones Change addresses can. That's why certain addresses in the reserved list of specific suppliers for specific Functions are used. However, if the list of reserved addresses in the switch has been hard-coded with an action that is different from the new function of the address would be the switch unable to transmit such data packets correctly.

Dementsprechend schlägt die vorliegende Erfindung allgemein vor, daß selbst bei Datenpaketen, die eine Zieladresse enthalten, die sich in der reservierten Tabelle befindet, die Zieladresse mit einer Lese-/Schreibtabelle verglichen wird, die mit Adressen assoziierte Aktionen definiert. Falls eine derartige Übereinstimmung gefunden wird, implementiert der Schalter die von der Lese-/Schreibtabelle spezifizierten Aktionen selbst dann, wenn sich die Adresse in einer in dem Schalter gespeicherten Liste reservierter Adressen befindet.Accordingly beats the present invention generally provides that even with data packets, which contain a destination address that is in the reserved table the destination address is compared to a read / write table that Defines actions associated with addresses. If such a match is found, the switch implements that of the read / write table specified actions even if the address is in one located in the switch stored list of reserved addresses.

Somit ermöglicht es die Erfindung, daß ein Datenschalter Datenpakete selbst dann korrekt überträgt, wenn sie Adressen enthalten, die sich zu dem Zeitpunkt, zu dem der Datenschalter konstruiert wurde, auf der reservierten Liste befanden. Man beachte, daß diese Fähigkeit unter Kosten erzielt wird: im Gegensatz zu dem beschriebenen Schalter nach dem Stand der Technik muß der Datenschalter der Erfindung in der Regel einen Vergleich der Adressen in allen empfangenen Paketen mit einer Lese-/Schreibtabelle durchführen. Für den Fall, daß die Liste revidierter Adressen niemals geändert wird, sind viele dieser Vergleiche sinnlos: zwischen der Adreßtabelle und einer Adresse auf der reservierten Liste wird sich niemals eine Übereinstimmung finden lassen.Consequently allows it is the invention that a data switch Data packets even correctly transmits, if They contain addresses that are at the time when the data switch was constructed on the reserved list. Note, that these ability under cost is achieved: in contrast to the switch described According to the prior art has the Data switch of the invention usually a comparison of the addresses in perform all received packets with a read / write table. In the case, that the list revised addresses never changed many of these comparisons are pointless: between the address table and an address on the reserved list will never be a match can be found.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, zwei Verfahren für die Handhabung von Paketen zu haben, die die reservierten Adressen enthalten: Als ein Standardmodus, z. B. das Paket fallenzulassen, oder gemäß in der Adreßtabelle gespeicherten Daten.The present invention enables it, two procedures for to have the handling of packages containing the reserved addresses include: As a standard mode, e.g. B. drop the package, or according to the address table stored data.

Für den Fall, daß der Standard modifiziert wird, um Adressen aus der reservierten Liste zu entfernen oder um ihre Funktion zu modifizieren, kann diese Modifikation hinsichtlich der Funktion des Schalters durch eine Modifikation der Lese-/Schreibtabelle vorgenommen werden, z. B. vorgenommen werden durch Anwenden externer Steuersignale an den Schalter. Man beachte jedoch, daß der Benutzer für den Fall, daß er entscheidet, Adressen auf der reservierten Liste nicht zu verarbeiten, keinerlei Aktionen zu ergreifen braucht. Wenn Pakete keine Adresse aufweisen, die in der Lese-/Schreibtabelle erscheint, werden sie automatisch fallengelassen.In the event that the standard is modified to remove addresses from the reserved list or to modify their function, this modification may have regard to the function of the Switch be made by a modification of the read / write table, z. B. be made by applying external control signals to the switch. Note, however, that in the event that the user decides not to process addresses on the reserved list, he does not need to take any action. If packets do not have an address that appears in the read / write table, they are automatically dropped.

Die Erfindung ermöglicht es, die mit Adressen auf der reservierten Liste assoziierte Verarbeitung zu ändern. Beispielsweise ist es möglich, die Lese-/Schreibtabelle so zu modifizieren, daß sie spezifiziert, daß ein vorbestimmter Port mit einer der Adressen auf der reservierten Liste assoziiert ist. In diesem Fall wird der Schalter ein Paket mit dieser reservierten Adresse (dem Standardmodus) immer zu dem vordefinierten Port weiterleiten, anstatt es zu verwerfen.The Invention allows it, the processing associated with addresses on the reserved list to change. For example, it is possible to modify the read / write table to specify that a predetermined one Port associated with one of the addresses on the reserved list is. In this case, the switch will reserve a package with this Always forward the address (the default mode) to the predefined port, instead of rejecting it.

Für zusätzliche Flexibilität kann die Lese-/Schreibtabelle allgemeiner mit diesen reservierten Adressen und mit einer Menge von mit jedem Eintrag assoziierten Aktionen programmiert werden. Die in der Lese-/Schreibtabelle definierten Aktionen treten an die Stelle der im Standardmodus definierten Aktionen.For additional flexibility The read / write table can be more generally reserved with these Addresses and with a lot of associated with each entry Actions are programmed. The ones defined in the read / write table Actions replace the actions defined in standard mode.

Bevorzugt ist die Lese-/Schreibtabelle diejenige Adreßtabelle, die von dem Schalter zum Steuern der schaltenden Struktur des Geräts verwendet wird.Prefers the read / write table is the address table used by the switch is used to control the switching structure of the device.

In diesem Fall, bevorzugt bei Empfang eines Datenpakets, führt der Schalter ein Nachschlagen in der Adreßtabelle sowie einen Vergleich der Adresse mit der Liste reservierter Adressen durch. Falls eine Übereinstimmung in der Adreßtabelle gefunden wird, wird das Paket auf der Basis der in der Adreßtabelle definierten Aktionen unabhängig davon weitergeleitet, ob die Adresse Teil der Liste reservierter Adressen ist.In In this case, preferably when receiving a data packet, the leads Switch a look up in the address table as well as a comparison the address with the list of reserved addresses. If a match in the address table is found, the packet is based on the one defined in the address table Actions independent Forwarded from this, if the address is part of the list reserved Addresses is.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden nun lediglich zur Veranschaulichung unter Bezugnahme auf die folgende Figur beschrieben. Es zeigen:preferred Features of the invention will now be illustrative only with reference to the following figure. Show it:

1 ein Flußdiagramm eines ersten Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung und 1 a flow chart of a first method according to the present invention and

2 ein Flußdiagramm eines zweiten Verfahrens gemäß der Erfindung. 2 a flow chart of a second method according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

Wie in 1 gezeigt, enthält ein Verfahren, das eine Ausführungsform der Erfindung ist, einen Schritt 1 des Empfangens eines Datenpakets. Die Adresse in dem Datenpaket wird in Schritt 2 extrahiert. Im Schritt 3 wird die Adresse mit einer im Lese-/Schreibspeicher gespeicherten Adreßtabelle verglichen, und die Adresse wird mit einer im Nur-Schreib-Speicher gespeicherten reservierten Liste verglichen. Diese beiden Aktionen werden bevorzugt parallel ausgeführt.As in 1 As shown, a method that is an embodiment of the invention includes a step 1 receiving a data packet. The address in the data packet will be in step 2 extracted. In step 3 the address is compared with an address table stored in the read / write memory, and the address is compared with a reserved list stored in read-only memory. These two actions are preferably executed in parallel.

Im Schritt 4 wird bestimmt, ob Schritt 3 zwischen der Adresse und der Adreßtabelle eine Übereinstimmung identifiziert hat. In diesem Fall wird die durch die Adreßtabelle definierte Funktion ausgeführt (Schritt 5).In step 4 determines if step 3 between the address and the address table has identified a match. In this case, the function defined by the address table is executed (step 5 ).

Ansonsten geht das Verfahren weiter zu Schritt 6, bei dem bestimmt wird, ob Schritt 3 zwischen der Adresse und der reservierten Liste eine Übereinstimmung identifiziert hat. In diesem Fall wird die von der reservierten Liste definierte Funktion ausgeführt (Schritt 7).Otherwise, the process continues to step 6 in which determines whether step 3 between the address and the reserved list has identified a match. In this case, the function defined by the reserved list is executed (step 7 ).

Ansonsten geht das Verfahren zum Schritt 8 weiter, bei dem die Adresse als nicht erkannt behandelt wird. In diesem Verfahren wird das Paket wie in Systemen nach dem Stand der Technik behandelt, wenn ein Paket mit einer nicht erkannten Adresse empfangen wurde. Beispielsweise kann das Paket über alle Ports (oder alle Ports außer demjenigen, über den es empfangen wurde) rundgesendet werden.Otherwise, the procedure goes to the step 8th continue, in which the address is treated as not recognized. In this method, the packet is handled as in prior art systems when a packet with an unrecognized address has been received. For example, the packet may be broadcast over all ports (or all ports except the one over which it was received).

Die Verfahrensschritte eines alternativen und gegenwärtig weniger bevorzugten Verfahrens sind in 2 gezeigt.The process steps of an alternative and presently less preferred process are disclosed in U.S.P. 2 shown.

Das Verfahren von 2 enthält einen Schritt 11 des Empfangens eines Datenpakets. Die Adresse in dem Datenpaket wird im Schritt 12 extrahiert. Im Schritt 13 wird die Adresse mit einer im Nur-Schreib-Speicher gespeicherten reservierten Liste verglichen.The procedure of 2 contains a step 11 receiving a data packet. The address in the data packet is in step 12 extracted. In step 13 the address is compared with a reserved list stored in read-only memory.

Im Schritt 13, keine Übereinstimmung zwischen der Adresse und der reservierten Liste, wird die Adresse (wie im Verfahren nach dem Stand der Technik) mit einer Adreßtabelle verglichen, und das Datenpaket wird gemäß aus der Adreßtabelle extrahierten Daten unter Verwendung der Adresse zu einem der Ports übertragen.In step 13 If there is no match between the address and the reserved list, the address is compared (as in the prior art method) with an address table, and the data packet is transferred to one of the ports using the address extracted from the address table using the address.

Wenn sich jedoch im Schritt 13 zwischen der Adresse und der reservierten Liste eine Übereinstimmung findet, wird das Datenpaket zu einem vordefinierten „Überwachungsport” des Schalters gesendet. Dort wird die Adresse im Schritt 14 mit einer zweiten Lese-/Schreibtabelle verglichen.However, if in step 13 matches between the address and the reserved list, the data packet is sent to a predefined "monitor port" of the switch. There the address will be in step 14 compared with a second read / write table.

Wenn im Schritt 14 bestimmt wird, daß zwischen der Adresse und der zweiten Tabelle eine Übereinstimmung vorliegt, wird eine Funktion ausgeführt, die durch die zweite Lese-/Schreibtabelle definiert und mit dieser Adresse assoziiert ist (Schritt 15). Beispielsweise kann die zweite Lese-/Schreibtabelle spezifizieren, daß diese Adresse führende Datenpakete zu einem jeweiligen anderen der Ports weitergeleitet werden.When in step 14 it is determined that between the address and the second table If there is a match, a function defined by the second read / write table and associated with that address is executed (step 15 ). For example, the second read / write table may specify that these address-carrying data packets be forwarded to a respective other of the ports.

Ansonsten wird die durch die reservierte Liste definierte Funktion ausgeführt (Schritt 16).Otherwise, the function defined by the reserved list is executed (step 16 ).

Man beachte, daß das erfindungsgemäße Verfahren gemäß 1 bevorzugt wird, da hierfür kein zweiter Lese- /Schreibspeicher erforderlich ist. Zudem ist die Zeit, die das Datenpaket zum Passieren des Schalters benötigt, in der Regel beim erfindungsgemäßen Verfahren gemäß 1 niedriger als beim weniger bevorzugten Verfahren gemäß 2.It should be noted that the method according to the invention according to 1 is preferred because no second read / write memory is required for this. In addition, the time required for the data packet to pass through the switch, as a rule, according to the inventive method 1 lower than the less preferred method according to 2 ,

Wenngleich die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht in dieser Hinsicht beschränkt, und viele Variationen sind innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung möglich, wie dem Fachmann klar ist.Although the invention described with reference to a concrete embodiment has been the invention is not limited in this regard, and many variations are within the scope of the invention possible, as is clear to the person skilled in the art.

Claims

Data switch for receiving and transmitting of data packets, the data switch comprising: - several Ports for receiving / transmitting of data packets each containing an address; - Table mean for storing modifiable associations between addresses and corresponding ports; - Identification means for reserved Addresses for determining if addresses contained in received packets are ones of a set of predefined addresses; and - Table Match Identifier for determining whether addresses contained in received packets are such the addresses associated with the port from the table are; wherein the data switch in the case that the table match identification means for a given package a match identifies, is designed, this data packet accordingly to process data associated with the address in the table, and otherwise in the case that Identification means for reserved addresses determines that the address is one of the predetermined addresses is so designed that the Package according to this predetermined address associated data is processed.

Method for processing data packets in one Data switch, the method comprising: (A) Receiving a data packet containing an address, and Extracting the address; (b) determining if the address is a a series of tables associated with corresponding ports Addresses is; (c) in the case that the determination in step (b) is positive, the data packet according to the through the table process the given association, (d) in the event that the provision in step (b) is negative, the data packets in dependence of whether the address is one of a set of predetermined ones reserved addresses.

The method of claim 2, wherein the step, by which determines whether the address is one of the set of predetermined reserved addresses is performed along with the step by which it is determined if the address is one of a series of addresses associated with a table with corresponding ports is.

The method of claim 2 or 3, wherein before receiving of a data packet and extracting the address is a step of Modifying the table re certain addresses is performed, to get a function that should be executed when the data packet contains one of the specific addresses.