JP2001036559A - Device and method for automatically adjusting data transfer rate for preventing generation of overflow in ethernet (registered trademark) switch - Google Patents
Device and method for automatically adjusting data transfer rate for preventing generation of overflow in ethernet (registered trademark) switchInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、イーサネットスイ
ッチ(Ethernet(登録商標) Switch)
に係り、特に多様な伝送速度を支援するイーサネットス
イッチにおいてオーバフロー(Over flow)発生防止及び
解消のためのデータ伝送速度自動調整装置及び方法に関
する。[0001] The present invention relates to an Ethernet switch (Ethernet (registered trademark) Switch).
The present invention relates to an apparatus and method for automatically adjusting a data transmission rate for preventing and eliminating overflow in an Ethernet switch supporting various transmission rates.
【0002】[0002]
【従来の技術】図1は、通常的なイーサネットネットワ
ークのシステム構成を概略的に示したものであり、イー
サネットスイッチ102、104はIEEE802.3
uの100Base−TとIEEE802.3abの1
000Base−Tなどがあり、このイーサネットスイ
ッチ102、104は同一ポート(Port)が多様な伝送速
度を有するラインを支援することができる。したがっ
て、一つのスイッチ装置内に10Mbps、100Mb
ps、あるいは1Gbpsまでの速度を有するポートが
ありえる。ここで通常的にイーサネットスイッチ102
の低い伝送速度のラインにはPC100等のような端末
が連結されるようになり、相対的に高い伝送速度のライ
ンにはサーバー(Server:図示せず)とか他のイーサネッ
トスイッチ104が連結されるようになる。2. Description of the Related Art FIG. 1 schematically shows a system configuration of a general Ethernet network. Ethernet switches 102 and 104 are IEEE802.3.
u of 100Base-T and IEEE802.3ab 1
000Base-T, and the Ethernet switches 102 and 104 can support a line in which the same port has various transmission speeds. Therefore, 10 Mbps, 100 Mbps in one switch device
There may be ports with speeds of up to 1 Gbps or 1 Gbps. Here, usually, the Ethernet switch 102
A terminal such as the PC 100 is connected to the low transmission rate line, and a server (not shown) or another Ethernet switch 104 is connected to the relatively high transmission rate line. Become like
【0003】この際、同一速度を有するポート相互間の
通信すなわち、例えば10Mbpsポートと10Mbp
sポート、100Mbpsポートと100Mbpsポー
ト相互間の通信は、ポート集中(Port aggregation)等の
ように多くの入力ポートが一つの出力ポートにデータを
送る場合でなければ特別の場合を除いてはデータ暴走(C
ongestion)が生じない。At this time, communication between ports having the same speed, that is, for example, 10 Mbps port and 10 Mbps
The communication between the s port, the 100 Mbps port and the 100 Mbps port is a data runaway except in a special case unless many input ports send data to one output port such as port aggregation. (C
ongestion) does not occur.
【0004】ところが、100Mbpsポートが10M
bpsポートにあるいは1000Mbpsポートが10
0Mbpsポートにデータを伝送しようとする時は、デ
ータ暴走発生によるオーバフロー発生によりスイッチ内
に仕方なくデータが積滞される問題が生じる。However, a 100 Mbps port is 10M
10 bps ports or 1000 Mbps ports
When attempting to transmit data to the 0 Mbps port, there is a problem that data is forced to be stuck in the switch due to the occurrence of overflow due to the occurrence of data runaway.
【0005】すなわち、例えば外部端末PC100とイ
ーサネットスイッチ102との間の連結ラインのポート
速度が100Mbpsであり、イーサネットスイッチ1
02、104間伝送速度が10MbpsであればPC1
00側から引続き100Mbpsでデータを伝送する場
合、イーサネットスイッチ102内にこの伝送データが
積まれるしかなくなり、この際、このイーサネットスイ
ッチが共有バッファ(Shared buffer)を用いるスイッチ
であれば他のポートにも影響を及ぼし、全体ネットワー
クの処理量(Throughput)が急激に低下される問題点があ
った。[0005] That is, for example, the port speed of the connection line between the external terminal PC 100 and the Ethernet switch 102 is 100 Mbps, and the Ethernet switch 1
PC1 if the transmission speed between 02 and 104 is 10 Mbps
When data is continuously transmitted at 100 Mbps from the 00 side, this transmission data is forced to be accumulated in the Ethernet switch 102. At this time, if this Ethernet switch is a switch using a shared buffer (Shared buffer), it is also transmitted to other ports. As a result, there is a problem that the throughput (throughput) of the entire network is rapidly reduced.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、イーサネットスイッチにおいてオーバフロー発生防
止及び解消のためのデータ伝送速度自動調整装置及び方
法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for automatically adjusting a data transmission rate for preventing and eliminating overflow in an Ethernet switch.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明は、伝送速度自動調整機能を備え、多様
な伝送速度を支援するポートを備えたイーサネットスイ
ッチにおいて、前記伝送速度を支援するポートに連結さ
れる外部装置の伝送速度を前記スイッチが支援する伝送
速度に合うように自動設定し、前記外部装置と前記スイ
ッチとの間の伝送されるデータをインタフェーシングし
て、前記外部装置から入力されるデータによる前記スイ
ッチ内のオーバフロー発生時、前記ライン接続部に前記
入力データの伝送速度を前記データの出力伝送速度と一
致するように減速させるための制御信号を出力して入力
データ伝送速度をダウン調整させることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an Ethernet switch having a transmission speed automatic adjustment function and a port for supporting various transmission speeds. Automatically setting a transmission rate of an external device connected to a port to be connected to a transmission speed supported by the switch, interfacing data transmitted between the external device and the switch, and When an overflow occurs in the switch due to data input from the switch, a control signal for reducing the transmission speed of the input data so as to match the output transmission speed of the data is output to the line connection unit and the input data transmission is performed. It is characterized in that the speed is adjusted down.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明に従う好適な実施の
形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記説明
及び添付図面で具体的な処理流れのような多くの特定の
詳細が本発明のより全般的な理解を助けるために示され
ている。これら特定の詳細がなくても本発明が実施でき
るということはこの技術分野で通常の知識を有する者に
自明なことである。Preferred embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Many specific details, such as specific process flows, are set forth in the following description and accompanying drawings to aid in a more general understanding of the present invention. It will be apparent to one of ordinary skill in the art that the present invention may be practiced without these specific details.
【0009】図2は、本発明の実施の形態によるイーサ
ネットスイッチ内部のデータ伝送速度自動調整装置のブ
ロック構成を示したものである。この図2を参照する
と、ライン接続部(Auto Negotiable PHY)202はP
C100等のような外部端末とイーサネットスイッチ1
02とを連結させる物理階層部として各ポートごとに備
わって各ポートに連結される端末等と通信を遂行してデ
ータ伝送速度を自動に設定してこれを内部のレジスタに
記録する。すなわち、イーサネットスイッチ102では
各ポートが10Mbps/100Mbpsをすべて支援
できるように作られるため各ポートに連結される端末の
データ伝送速度に合うように伝送速度が自動に調整され
なければならないので、このライン接続部202は伝送
速度自動設定機能(Auto Negotiation)を利用して外部端
末との伝送速度が合うようにデータ伝送速度を自動で相
応しく設定する。ライン速度制御部(Buffer Monitoring
Contrller)204は各ポートを通してこの端末から伝
送されるパケットデータを受信して所定のデータ処理を
遂行してバッファ(Buffer)206に一時貯蔵して、バッ
ファ206から読出されるパケットデータを該ポートに
伝送する。またバッファ206から入/出力されるデー
タの伝送速度を検査し、バッファ206に入力されるデ
ータ伝送速度が出力されるデータ伝送速度より速いため
伝送路上にデータ暴走が生じる場合にはライン接続部2
02を制御して外部端末からライン接続部202に伝送
されるデータ伝送速度が低くなるように制御する。FIG. 2 shows a block diagram of an automatic data transmission speed adjusting device inside the Ethernet switch according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the line connection (Auto Negotiable PHY) 202 is a P
External terminal such as C100 and Ethernet switch 1
02 is provided for each port as a physical layer unit for connecting to a port 02, and communicates with a terminal or the like connected to each port to automatically set a data transmission rate and record it in an internal register. That is, since each port of the Ethernet switch 102 is designed to support 10 Mbps / 100 Mbps, the transmission rate must be automatically adjusted to match the data transmission rate of the terminal connected to each port. The connection unit 202 automatically and appropriately sets the data transmission speed so as to match the transmission speed with the external terminal using an automatic transmission speed setting function (Auto Negotiation). Line speed control unit (Buffer Monitoring
The controller 204 receives packet data transmitted from the terminal through each port, performs predetermined data processing, temporarily stores the data in a buffer 206, and stores packet data read from the buffer 206 to the port. Transmit. In addition, the transmission rate of data input / output from the buffer 206 is checked. If the data transmission rate input to the buffer 206 is higher than the output data transmission rate, and data runaway occurs on the transmission path, the line connection unit 2
02 is controlled so that the data transmission rate transmitted from the external terminal to the line connection unit 202 is reduced.
【0010】図3は、本発明の実施の形態によってデー
タ暴走発生時ラインのデータ伝送速度を自動にダウン調
整する処理流れ図を示したものである。以下、この図2
及び図3を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明す
る。この本発明の実施の形態の説明において説明の便宜
上イーサネットスイッチの入力ポート“A”に連結され
た外部端末PCから入力されるデータ伝送速度は100
Mbpsと仮定し、スイッチの出力ポート“B”のデー
タ伝送速度は10Mbpsと仮定する。FIG. 3 is a flowchart showing a process for automatically down-adjusting the data transmission speed of a line when a data runaway occurs according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, FIG.
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the description of the embodiment of the present invention, the data transmission rate input from the external terminal PC connected to the input port "A" of the Ethernet switch is 100 for convenience of explanation.
Mbps, and the data transmission rate of the output port “B” of the switch is assumed to be 10 Mbps.
【0011】まず、PC100等のような外部端末が入
力ポート“A”を通してイーサネットスイッチ102に
接続される場合、ライン速度制御部204はライン接続
部202内部に備わった物理階層制御レジスタ(Control
PHY resister)の伝送速度自動設定機能活性化ビットを
論理“ハイ(high)”すなわち、論理値“1”にセットし
て300段階においてライン接続部202の伝送速度自
動設定機能を通してこの外部端末PC100とスイッチ
102との間にデータ送/受信のための最適のデータ伝
送速度を設定する。すなわち、ライン接続部202は本
発明の実施の形態のようにポート“A”が10Mbps
/100Mbps兼用のポートであり外部端末PC10
0も10Mbps/100Mbps兼用の場合には伝送
速度自動設定機能によりライン接続部202において通
常的にデータ伝送速度を100Mbpsに決定するよう
になる。これによりポート“A”を通してこの決定され
た伝送速度で外部端末PC100からスイッチ102に
データが伝送されるようになる。そうするとライン速度
制御部204は302段階に進めてポート“A”を通し
て外部端末PC100から伝送されたデータが受信され
ているか否かを検査してこの外部端末PC100からデ
ータが受信される場合、304段階に進めてこの受信さ
れたデータをバッファ206に一時貯蔵させる。続いて
ライン速度制御部204は306段階に進めてバッファ
206に貯蔵されたデータを順に読み出してポート
“B”を通して該目的地ノードに伝送させる。そしてラ
イン速度制御部204は308段階に進めてデータ暴走
によるオーバフロー(Over flow)が生じるか否かを検査
する。このオーバフローは前述したように、共有バッフ
ァを用いるスイッチの場合、他のポートにも影響を及ぼ
し全体ネットワークのデータ処理量を急激に低下させる
ようになる好ましくない現状の一つであり、入力データ
の伝送速度が出力データの伝送速度より高い場合にデー
タがPC100から入力される即時、該目的地ノードに
出力されずスイッチ102内バッファ206に積まれる
ようになって生じることであって、ライン速度制御部2
04は、伝送経路上のデータ流れを監視して入力データ
伝送速度と出力データ伝送速度とを把握してオーバフロ
ー可否を決定するようになる。First, when an external terminal such as the PC 100 is connected to the Ethernet switch 102 through the input port “A”, the line speed control unit 204 controls the physical layer control register (Control layer) provided in the line connection unit 202.
The transmission bit automatic setting function activation bit of the PHY register is set to logic “high”, that is, a logical value “1”, and the external terminal PC 100 is connected to the external terminal PC 100 through the transmission rate automatic setting function of the line connection unit 202 at step 300 An optimum data transmission rate for data transmission / reception is set between the switch 102 and the switch 102. That is, the line connection unit 202 has the port “A” of 10 Mbps as in the embodiment of the present invention.
/ 100Mbps shared port and external terminal PC10
When 0 is also used for 10 Mbps / 100 Mbps, the data transmission speed is normally determined to be 100 Mbps in the line connection unit 202 by the automatic transmission speed setting function. As a result, data is transmitted from the external terminal PC 100 to the switch 102 at the determined transmission speed through the port “A”. Then, the line speed controller 204 proceeds to step 302 to check whether data transmitted from the external terminal PC 100 through the port “A” is received. Then, the received data is temporarily stored in the buffer 206. Next, the line speed controller 204 proceeds to step 306 to sequentially read the data stored in the buffer 206 and transmit the data to the destination node through the port “B”. Then, the line speed control unit 204 proceeds to step 308 to check whether an overflow due to data runaway occurs. As described above, this overflow is one of the unfavorable situations in which, in the case of a switch using a shared buffer, it also affects other ports and rapidly reduces the data processing amount of the entire network. When the transmission speed is higher than the transmission speed of the output data, the data is input to the PC 100 immediately and is not output to the destination node but is accumulated in the buffer 206 in the switch 102. Part 2
No. 04 monitors the data flow on the transmission path, grasps the input data transmission speed and the output data transmission speed, and determines whether or not overflow is possible.
【0012】この際、もしもオーバフローが生じない場
合であればライン速度制御部204はこの302段階に
戻って再び302〜308段階を遂行し、これと別にオ
ーバフローが生じる場合には310段階に進めてライン
接続部202に外部端末PC100からの入力データ伝
送速度を減速させるための伝送速度減速制御信号を生じ
て印加させる。すなわち、この制御信号によりライン接
続部202内の物理階層制御レジスタの伝送速度ビット
は論理“ロー(Low)”、すなわち、論理値“0”に設定
されて、伝送速度自動設定機能活性化ビットも論理値
“0”に設定されて伝送速度は10Mbpsにダウンさ
れる。これにより312段階においてライン接続部20
2によりこの伝送速度減速制御信号による外部端末PC
100の伝送速度の減速が遂行されてこの外部端末PC
100とスイッチ102との間に設定された伝送速度が
出力ポート“B”の伝送速度と一致するようにダウン調
整されるようになる。At this time, if the overflow does not occur, the line speed control unit 204 returns to the step 302 and performs the steps 302 to 308 again. If the overflow occurs separately, the step proceeds to the step 310. A transmission speed reduction control signal for reducing the transmission speed of the input data from the external terminal PC 100 is generated and applied to the line connection unit 202. That is, the control signal sets the transmission rate bit of the physical layer control register in the line connection unit 202 to logic “Low”, that is, the logic value “0”, and the transmission rate automatic setting function activation bit The logical speed is set to “0” and the transmission speed is reduced to 10 Mbps. As a result, at the stage 312, the line connection portion 20
2, the external terminal PC using the transmission speed reduction control signal
100 transmission speed is reduced and the external terminal PC
The transmission speed set between the switch 100 and the switch 102 is adjusted down so that the transmission speed of the output port "B" matches the transmission speed.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上述べたように、本発明は多様な伝送
速度を支援するイーサネットスイッチにおいて入力ポー
トの伝送速度と出力ポートのデータ伝送速度とが相互一
致するように自動で調整されることによって伝送路上の
オーバフロー発生が防止されてデータ損失を防止でき、
また全体ネットワークのデータ処理量の低下も防止でき
るようにするものである。As described above, according to the present invention, in the Ethernet switch supporting various transmission speeds, the transmission speed of the input port and the data transmission speed of the output port are automatically adjusted so as to match each other. Overflow on the transmission line is prevented and data loss is prevented.
Also, it is possible to prevent a reduction in the data processing amount of the entire network.
【図1】 従来のイーサネットネットワークの概略的な
システム構成図である。FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a conventional Ethernet network.
【図2】 本発明の実施の形態によるデータ伝送速度自
動調整装置のブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram of an automatic data transmission rate adjusting device according to an embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施の形態によるデータ伝送速度調
整のための動作制御流れ図である。FIG. 3 is an operation control flowchart for adjusting a data transmission rate according to an embodiment of the present invention;
102 イーサネットスイッチ 200、202 ライン接続部 204 ライン速度制御部 206 バッファ 102 Ethernet switch 200, 202 Line connection unit 204 Line speed control unit 206 Buffer
Claims (2)
たイーサネットスイッチにおけるオーバフロー発生を防
止するための伝送速度自動調整装置において、 前記伝送速度を支援するポートに連結される外部装置の
伝送速度を前記スイッチが支援する伝送速度に合うよう
に自動設定し、前記外部装置と前記スイッチとの間の伝
送されるデータをインタフェーシングするライン接続部
と、 前記外部装置から入力されるデータによる前記スイッチ
内のオーバフロー発生時、前記ライン接続部に前記入力
データの伝送速度を前記データの出力伝送速度と一致す
るように減速させるための制御信号を出力して入力デー
タ伝送速度をダウン調整させるライン速度制御部と、 前記速度制御部の制御によって、前記ライン接続部を通
して伝送されるデータを一時貯蔵するバッファとを備え
ることを特徴とするイーサネットスイッチにおけるオー
バフロー発生防止のための伝送速度自動調整装置。1. An automatic transmission rate adjusting apparatus for preventing an overflow from occurring in an Ethernet switch having ports supporting various transmission speeds, wherein the transmission speed of an external device connected to the port supporting the transmission speed is controlled. A line connection unit configured to automatically set a transmission speed supported by the switch and to interface data transmitted between the external device and the switch; and A line speed control unit that outputs a control signal for reducing the transmission speed of the input data to the line connection unit so as to match the output transmission speed of the data when the overflow occurs, thereby adjusting the input data transmission speed down. Under the control of the speed control unit, data transmitted through the line connection unit An automatic transmission speed adjusting device for preventing an overflow from occurring in an Ethernet switch, comprising a buffer for temporarily storing data.
たイーサネットスイッチ内伝送速度自動調整装置におけ
るオーバフローの発生を防止する方法において、 前記伝送速度を支援するポートに連結される外部装置の
伝送速度を前記スイッチが支援する伝送速度に合うよう
に自動設定する過程と、 前記設定された伝送速度で外部装置から入力されたデー
タをバッファに一時貯蔵してから該目的地ノードに伝送
する過程と、 前記外部装置から入力されるデータのオーバフロー発生
時、前記ライン接続部に前記入力データの伝送速度を前
記データの出力伝送速度と一致するように減速させるた
めの制御信号を出力し入力データ伝送速度をダウン調整
させる過程とを備えることを特徴とするオーバフロー防
止方法。2. A method for preventing an overflow from occurring in an automatic transmission rate adjusting apparatus in an Ethernet switch having a port supporting various transmission speeds, the transmission speed of an external device connected to the port supporting the transmission speed. Automatically setting to match the transmission rate supported by the switch, and temporarily storing data input from the external device in the buffer at the set transmission rate, and then transmitting the data to the destination node, When an overflow of data input from the external device occurs, a control signal for reducing the transmission speed of the input data to the line connection unit so as to match the output transmission speed of the data is output to reduce the input data transmission speed. Down-adjustment process.
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