CN101789898B - 用于转发包的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于转发包的方法与装置。所述方法先查询桥接器窗体中是否有包转发目的地的信息。如果目的地信息已在窗体中，则此包将不经由桥接器而直接在物理层转发，进而提升网络基站帧聚合及无线网络传输的效率。

Description

用于转发包的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种通信系统，尤其涉及一种包转发方法与装置。
背景技术
在无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)载波感测多址/避免冲突(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance，CSMA/CA)的数据接入方法中，在接入点(Access Point，AP)转发一个包之前，无线网络的媒体接入控制(Media AccessControl，MAC)需要等待一段分布式协调功能的帧间空间(Distribution CoordinationFunction Interframe Space，DIFS)时间及一段随机的回退(Backoff)时间。图1显示帧转发的示意图，其中第一帧及第二帧分别含有包数据。假使有两个包要转发，就必须等待两段DIFS及回退时间。为了提升无线网络的转发效率，可以先将带有一包数据的第一帧及带有另一包数据的第二帧进行帧聚合(Frame Aggregation)。图2显示聚合帧转发的示意图，其显示可有效地节省一段DIFS及回退时间。然而，帧聚合的效率取决于网络基站接收到包的时间。假使接收到包的时间过久，帧聚合的概率下降，而无线网络的转发效率也因此降低。
图3显示利用桥接器以连结多个接口的示意图。在相同通信协议的网络系统中，接口302所转发出的包数据经由所述桥接器301转送到其它接口303-304。
图4显示包转发顺序图。在图4中，目的地接口即为网络基站的接口。
图5为常规包转发的流程图。在步骤S501，经由来源接口转发包数据。在步骤S502，当桥接器接收到此包后，桥接器会将包目的地地址与桥接器窗体做比较，如果窗体能找到符合的位置，则将包传到目的地接口。在步骤S503中，目的地接口接收到包。在步骤S504，查看网络基站的缓存器中是否存在前一笔包。在步骤S505，如果存在前一笔包，即将此包及前一个包进行帧聚合。在步骤S506，经由网络基站转发所述帧聚合的包。在步骤S507，如果不存在前一笔包，则将此包暂存于寄存器中。在步骤S508，等待下一个包并给定等待时间。当等待时间超过所述给定时间，则不再等待，直接将包经由网络基站转发出去。
上述包转发方式，都需经由桥接器将所述包数据转传到其它接口，然而当中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)的工作调度优先处理物理层的工作要求或中央处理单元的速度太慢时，都将使桥接器的包转送工作受到延迟，进而影响网络基站帧聚合及无线网络传输的效率。因此，业界迫切需要一种有效率的包转发方法，以加速包转发速度及提高网络基站的帧聚合效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种包转发方法与装置，通过窗体数据查询及比较来源与目的地接口信息来决定包转发方式。
本发明的一实施例揭示一种包转发方法，其包含下列步骤：由第一工作层的接口将包数据转发到第二工作层，其中所述第一工作层在中央处理单元中的工作优先级高于所述第二工作层；查询所述第二工作层中窗体的登录数据，并将结果转发到所述第一工作层；在所述第一工作层执行比较动作；根据所述比较结果决定所述包转发方式。
本发明的另一实施例揭示一种包转发装置，其包含判断单元及查询单元。其中判断单元置于第一工作层，用以比较来源接口信息与目的地接口信息的内容。而查询单元耦合到判断单元，所述查询单元置于第二工作层，用以查询桥接器窗体，产生查询结果并将其转发到所述判断单元。
附图说明
图1显示帧转发的示意图；
图2显示聚合帧转发的示意图；
图3显示桥接器连结各接口的示意图；
图4显示包转发的方框图；
图5显示常规包转发的步骤流程图；
图6显示本发明实施例的包转发方法的步骤流程图；
图7显示本发明的步骤S607的详细步骤流程图；及
图8显示本发明实施例的包转发装置的方框图。
具体实施方式
图6是根据本发明一实施例的包转发方法的步骤流程图。编号61表示第一工作层，编号62表示第二工作层，其中所述第一工作层61和第二工作层62代表网络传输的阶层，所述第一工作层61在中央处理单元中的工作优先级高于所述第二工作层62。在步骤S601中，首先由第一接口转发出一包数据，所述包含来源接口NS、来源接口地址S、目的地接口ND、目的地接口地址D等信息。在步骤S602，在第二工作层62中查询桥接器的窗体中是否含有所述包目的地信息(D，ND)，此来源地址是指第一接口地址，目的地地址是指第二接口地址。在步骤S603，如果窗体能找到符合的位置，则将所述包传到第一工作层61中以比较所述包的来源地址S与目的地地址D是否相同。在步骤S604，如果地址相同，则过滤掉且不予转发。在步骤S605，如果比较不同，则在第一工作层61中可直接通过驱动层(driver layer)将所述包数据转发到目的地第二接口，而不通过桥接器。在步骤S607中，如果桥接器窗体中无所述包目的地地址，则将所述包送到桥接器，并通过桥接器的学习功能及转发功能将包送到目的地的第二接口。在步骤S606中，目的地接口ND接受包。
图7显示步骤S607的详细步骤。编号71为桥接器学习流程，编号72为桥接器转发流程。首先在步骤S701，接收带有来源(S，NS)及目的地(D，ND)信息的包。在步骤S702，查询来源信息(S，NS)是否在桥接器窗体中。如果否，在步骤S703，则将所述来源信息转发到窗体，并记载登录时间。在步骤S704，如果所述来源信息(S，NS)已在窗体中，则更新所述来源信息(S，NS)登录窗体的时间。在步骤S705，接下来查询目的地(D，ND)信息是否在桥接器窗体中。如果是，在步骤S706，则进一步比较来源地址S与目的地地址D是否相同。在步骤S707，如果相同，则过滤掉且不予转发。在步骤S708，如果不同，则将所述笔包转发到目的地接口ND。另一方面，在步骤S709中，如果目的地(D，ND)信息没有在桥接器窗体中，则将此包数据转发到除了来源接口NS以外其它所有的接口。在步骤S710中，另一目的地接口ND′接收到所述包。在步骤S711中，使所述接口回执信息(D′，ND′)登录到窗体中并记载登录时间。
为了使所属领域的技术人员可通过本实施例的教导来实施本发明，以下结合上述包转发方法，另提出一装置实施例。
图8绘示本发明实施例的包转发装置方框图。包转发装置包含查询单元801与判断单元802，其中查询单元801置于第二工作层，用以查询桥接器窗体，而判断单元802置于第一工作层，其中所述第一工作层在中央处理单元中的工作优先级高于所述第二工作层。所述判断单元802耦合到查询单元801，并依据查询单元801的查询结果而决定包转发的路径。
当查询单元801接收输入包时，所述包含有来源接口NS、来源接口地址S、目的地接口ND、目的地接口地址D等信息，所述查询单元801在第二工作层中查询桥接器的窗体中是否有所述包目的地地址信息(D，ND)。如果在窗体中查无此笔信息，则直接将所述包转发到桥接器。如果在窗体中查到所述目的地地址信息(D，ND)，则将此结果转发到位于第一工作层的判断单元802，所述判断单元根据查询结果来比较所述包的来源地址S与目的地地址D是否相同。如果两者地址相同，判断单元802会将此包过滤掉且不予转发，如果两者地址不同，判断单元802则在第一工作层中直接将所述包数据转发到目的地接口ND，而不经由桥接器，以加快转发速度。
与常规技术的包必须经由桥接器转发数据相比，本实施例提供另一转发路径，避免转发到相同目的地的包在桥接器中等待中央处理单元处理的时间过久，进而可增加网络基站帧聚合量，最后提升整个无线网络的传输量。另一方面，转发到相同目的地的包在第一工作层经转发，所述第一工作层与桥接器转发所述包数据的第二工作层相比，在中央处理单元的执行优先级上较高，因此所述包在第一层转发的优先级上比经由桥接器在第二层转发高，也更有机会在较短的时间内转发到目的地。
上述实施例所提出的包转发装置可以一软件来实施或者以硬件实施。此实施例尤其在频率较慢的中央处理单元工作系统中可明显提升整个无线网络的传输量。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作出各种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包含各种不背离本发明的替换及修饰，并由所附权利要求书涵盖。

Claims (18)

1.一种包转发方法，其特征在于其包含：
经由第一工作层的接口将包数据转发到第二工作层；
在第二工作层中查询窗体中是否含有包的目的地信息，并将结果转发到所述第一工作层；
在所述第一工作层比较所述包的来源地址与目的地地址是否相同；以及
根据所述比较结果而决定所述包的转发路径。
2.根据权利要求1所述的包转发方法，其特征在于其中经由桥接器和驱动层中的一者来转发所述包。
3.根据权利要求2所述的包转发方法，其特征在于其中如果窗体内存有相同的目的地地址，且来源接口地址不同于目的地接口地址，则经由所述驱动层转发所述包。
4.根据权利要求2所述的包转发方法，其特征在于其中如果窗体内未存有相同的目的地地址，则经由所述桥接器转发所述包。
5.根据权利要求2所述的包转发方法，其特征在于其中如果来源接口地址与目的地接口地址相同，则所述包被过滤掉且不予转发。
6.根据权利要求1所述的包转发方法，其特征在于其中所述包数据包含至少一来源及至少一目的地接口的信息，且所述信息包含接口的媒体接入控制位置。
7.根据权利要求1所述的包转发方法，其特征在于其中所述第一工作层在中央处理单元中的工作优先级高于所述第二工作层。
8.根据权利要求1所述的包转发方法，其特征在于其中随着时间更新所述窗体的登录数据，且所述数据更新包含来源接口登录信息更新及目的地接口登录信息更新。
9.根据权利要求1所述的包转发方法，其特征在于其中在所述第一层执行包传输方式。
10.一种包转发装置，其特征在于其包含：
判断单元，其置于第一工作层，用以比较包的来源接口信息与目的地接口信息的内容；以及
查询单元，其置于第二工作层，用以查询窗体中是否含有所述包的目的地接口信息，产生查询结果并将其转发到所述判断单元；
其中包根据所述判断单元和所述查询单元的结果而决定转发路径。
11.根据权利要求10所述的包转发装置，其特征在于其中经由桥接器和驱动层中的一者而转发所述包。
12.根据权利要求11所述的包转发装置，其特征在于其中如果窗体内存有相同的目的地地址，且来源接口地址不同于目的地接口地址，则经由所述驱动层转发所述包。
13.根据权利要求11所述的包转发装置，其特征在于其中如果窗体内未存有相同的目的地地址，则经由所述桥接器转发所述包。
14.根据权利要求11所述的包转发装置，其特征在于其中如果来源接口地址与目的地接口地址相同，则所述包被过滤掉且不予转发。
15.根据权利要求10所述的包转发装置，其特征在于其中所述第一工作层在中央处理单元中的工作优先级高于所述第二工作层。
16.根据权利要求10所述的包转发装置，其特征在于其中所述窗体置于所述第二工作层，且具有更新功能。
17.根据权利要求10所述的包转发装置，其特征在于其中所述包的类型是命令、数据输出、数据输入、回复、以及准备转发中的一种包类型。
18.根据权利要求10所述的包转发装置，其特征在于其中所述转发装置是以软件实现、硬件实现、在含单一处理器或多处理器的平台上实现中的一种方式来实现。
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