CN102215148B - 具有自动协商机制的网络装置及相关方法 - Google Patents

Abstract

一种具有自动协商机制的网络联机方法，应用于一第一网络装置，且该第一网络装置支持多种联机模式，该方法包含有：传送多个指示信号至一第二网络装置进行一网络联机，其中该多个指示信号对应于该多种联机模式；计算该第一网络装置进入一传送失败状态的次数；以及当所计算出的该次数到达一临界值时，关闭该第一网络装置所支持的该多种联机模式中的一个特定联机模式。

Description

具有自动协商机制的网络装置及相关方法

技术领域

本发明有关于一种网络装置的方法，尤指一种具有自动协商机制的网络装置及相关方法。

背景技术

由于网络实体层技术的进步，从最初的10M联机(连线)速率，发展出100M以及1000M联机速率，且为了可以向下兼容于原有的联机速率，故IEEE(电子电机工程师协会，Institute of Electricaland Electronics Engineers)802.32005年版本的标准中支持三种(10M、100M、1000M)的联机速率。当两个不同的网络实体层(Ethernet Physical Layer)要进行连结之前，会经过一自动协商(autonegotiation)的流程以确认双方可以支持的最高联机速率，并尝试以此最高速率来进行网络联机。

目前新发展出的IEEE 802.3az EEE(Energy Efficient Ethernet，高效能以太网络)的标准。换言之，支持EEE标准的网络实体层须在自动协商(auto negotiation)的流程须确认双方可以支持的最高联机速率以及是否支持EEE的标准。一个支持IEEE 802.3 2005年版本以及IEEE 802.3az(EEE)的标准的网络实体层尚须向下兼容于较旧版本的标准(例如是：IEEE 802.3 2000年版本)为使用者的需求。

由于过多(新的标准以及众多较旧的标准)的标准，虽然理论上新的标准可以向下兼容于众多较旧的标准。然而，实际应用上，每多支持一个新的标准，其兼容性的问题将更加严重。例如：若是两个不同网络实体层在自动协商过程之后决定使用某个模式来进行联机，则很有可能会因为兼容性问题(外在环境、硬件因素造成信号位准的变动、漂移)的影响下，使得在建立联机后却发生无法正常传收封包或是无法维持正常联机的情形，进而造成网络实体层不断地处于自动协商、重新建立联机的无限循环而无法正常运作。又例如：采用IEEE 802.3 2005年版本的标准的网络实体层在自动协商的过程中会循序传送上述10M、100M、1000M三种联机速率以及EEE的信息至另一网络实体层，并等待该另一网络实体层的响应，然而，若是该另一网络实体层所使用的是IEEE 802.3 2000年版本的标准，则会因为只支持10M、100M、1000M三种联机速率，而使得该另一网络实体层在传送完10M、100M、1000M三种联机信息后，不再送出任何信息，而使得采用IEEE 802.3 2005年版本的标准的网络实体层一直等待该另一网络实体层的信息而导致联机失败。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种具有自动协商机制的网络装置及相关方法，以解决上述的问题。

根据本发明的一实施例，一种具有自动协商机制的网络联机方法，应用于一第一网络装置，且该第一网络装置支持多种联机模式，该方法包含有：传送多个指示信号至一第二网络装置以进行一网络联机，其中该多个指示信号对应于该多种联机模式；计算该第一网络装置进入一传送失败状态的次数；以及当所计算出的该次数到达一临界值时，关闭该第一网络装置所支持的该多种联机模式中的一个特定联机模式。

根据本发明的另一实施例，一种支持多种联机模式且具有自动协商机制的网络装置包含有一第一控制单元、一计数器以及一第二控制单元。该第一控制单元用来执行该网络装置与一另一网络装置进行一网络联机的自动协商；该计数器用来在该网络联机过程中，计算该第一控制单元进入一传送失败状态的次数；该第二控制单元用来当所计算出的该次数到达一临界值时，关闭该网络装置所支持的该多种联机模式中一特定联机模式。

根据本发明的另一实施例，一种网络联机的方法，应用于一第一网络装置，且该第一网络装置支持多种联机模式，该方法包含有：与一第二网络装置使用该多种联机模式中一特定联机模式进行联机操作；在该联机操作的过程中，若是无法以该特定联机模式与该另一网络装置进行联机时，判断无法以该特定联机模式与该另一网络装置进行联机的时间是否大于一临界值；以及当该时间到达一临界值时，关闭该第一网络装置所支持的该特定联机模式。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的网络装置的示意图。

图2为根据本发明一实施例的自动协商单元的示意图。

图3为使用一状态机来实现图2所示的第一控制单元的示意图。

图4为根据本发明一实施例的网络联机的自动协商方法的流程图。

图5为根据本发明另一实施例的网络联机的自动协商方法的流程图。

图6为根据本发明一实施例的网络联机的方法的流程图。

符号说明

100网络装置                110媒体存取控制层

112MAC传送/接收状态机      115MII界面

120实体层                  122PCS传送/接收状态机

124PMA传送/接收状态机      126自动协商单元

128实体媒体相关子层        210第一控制单元

220计数器                  230第二控制单元

S1属性侦测                 S2平行缺陷侦测

S3联机状态检查             S4使能自动协商功能

S5确认侦测                 S6完全确认

S7FLP联机成功检查          S8FLP联机成功

S9EEE模式FLP联机成功       S10等待下一信息

S11传送失败

400～412、500～510、600～606步骤

具体实施方式

请参考图1，图1为根据本发明一实施例的网络装置100的示意图。如图1所示，网络装置100包含有一媒体存取控制(MediaAccess Control，MAC)层110以及一实体(physical)层120，其中媒体存取控制层110包含有一媒体存取控制(MAC)传送/接收状态机112，实体层120包含有一实体编码子层(Physical CodingSub-layer，PCS)传送/接收状态机122、一实体媒体附加子层(Physical Media Attachment，PMA)传送/接收状态机124、一自动协商单元126以及一实体媒体相关子层(Physical Media Dependent，PMD)单元128，且媒体存取控制层110与实体层120由一媒体独立接口(Media Independent Interface，MII)接口115来作连结。此外，由于MAC传送/接收状态机112、PCS传送/接收状态机122、PMA传送/接收状态机124、PMD单元以及MII接口115的功能以及操作可参考相关标准(例如：IEEE 802.3 2005年版本的标准)，因此细节在此不予赘述。

此外，在本实施例中，网络装置100使用IEEE 802.3的规格，且支持包含有高效能以太网络(EEE)模式的多种联机模式。

请参考图2，图2为根据本发明一实施例的自动协商单元126的示意图。如图2所示，自动协商单元126包含有一第一控制单元210、一计数器220以及一第二控制单元230。图3为使用一状态机来实现第一控制单元210的示意图。如图3所示，第一控制单元210包含有以下状态：属性侦测(Ability Detect)S1、平行缺陷侦测(Parallel Detection Fault)S2、联机状态检查(Link Status Check)S3、使能(致能)自动协商功能(Auto-negotiation Enable)S4、确认侦测(Acknowledge Detect)S5、完全确认(Complete Acknowledge)S6、FLP联机成功检查(Fast Link Pulse(FLP)Link Good Check)S7、FLP联机成功(FLP Link Good)S8、EEE模式FLP联机成功(FLPLink Good at EEE mode)S9、等待下一信息(Next Page Wait)S10以及传送失败(Transmit Disable)S11。此外，状态S1～S11之间的转换条件以及所需执行的操作已经在IEEE 802.3 2005年版本的标准中有详细叙述，且此亦为业界所知，因此在以下的叙述中将不会针对每一个状态的内容作描述。

请同时参考第2～4图，图4为根据本发明一实施例的网络联机的自动协商方法的流程图。在图4所示的流程中，假设自动协商单元126使用IEEE 802.3 2005年版本的标准，且网络装置100与一支持高效能以太网络联机模式的另一网络装置进行联机。参考图4，流程叙述如下：

首先，在步骤400中，网络装置100与一另一网络装置进行联机操作，其中在本实施例中，网络装置100与该另一网络装置均支持10M、100M、1000M以及EEE 100M/1000M四种联机模式。在一实施例中，网络装置100传送多个指示信号至该另一网络装置以交换联机信息，该些指示信号包含有关于联机能力的信息。在一实施例中，该些指示信号以三个连续页面的方式来传送：

第一页：10M/100M联机能力；

第二页：1000M联机能力；

第三页：EEE 100M/1000M联机能力。

接着，在步骤402中，网络装置100传送该些指示信号至该另一网络装置后，如图3所示，第一控制单元210会进入EEE模式联机成功状态S9。此时，若是因为外在环境、硬件因素或是兼容性问题的影响下，使得该另一网络装置无法识别EEE模式而无法联机，则图4的流程会进入步骤404，而第一控制单元210的状态会由EEE模式联机成功状态S9进入到传送失败状态S11。

在步骤406，计数器220计算第一控制单元210的状态由EEE模式联机成功状态S9进入到传送失败状态S11的次数，并产生一计数值count(在图4所示的流程中，假设计数值count的初始值为0)。接着，在步骤408中，第二控制单元230判断计数值count是否到达一临界值TH，若是计数值count没有到达临界值TH，则流程回到步骤400重新进行网络联机；若是计数值count到达临界值TH，则流程进入步骤410。

由于该另一网络装置无法识别EEE模式，因此在步骤410中有数种解决方法。在步骤410的一实施例中，第二控制单元230关闭网络装置100的EEE联机模式，亦即网络装置100不传送上述指示信号的第三页，只传送第一、二页，且第一控制单元210重新与该另一网络装置进行联机操作，亦即，网络装置100与该另一网络装置将不会以EEE联机模式进行联机。在步骤410的另一实施例中，指示信号的第三页的信息会更改为不支持EEE模式，则该另一网络装置就能够识别指示信号的第三页，且第一控制单元210重新与该另一网络装置进行联机操作。最后，在步骤412中，等到网络装置100与该另一网络装置联机成功后(亦即以10M、100M或是1000M联机模式联机成功)，第二控制单元230再重新开启网络装置100的EEE联机模式，使得网络装置100下一次与其它网络装置进行联机时可以使用。

简要归纳图4的流程，本发明一实施例根据控制单元210的状态由EEE模式联机成功状态S9进入到传送失败状态S11的次数，来判断两个网络装置在EEE联机模式下联机时否会有不稳定的情形，进而判断是否要将EEE联机模式关闭，以避免如先前技术中所述的造成网络实体层不断地处于重新建立联机的无限循环而无法联机运作的情形。

请同时参考第2、3、5图，图5为根据本发明另一实施例的网络联机的自动协商方法的流程图。在图5所示的流程中，假设自动协商单元126使用IEEE 802.3 2005年版本的标准，且网络装置100与一不支持高效能以太网络联机模式的另一网络装置进行联机(例如该另一网络装置使用IEEE 802.3 2000年版本的标准)。参考图5，流程叙述如下：

首先，在步骤500中，网络装置100与另一网络装置进行联机操作，其中在本实施例中，网络装置100支持10M、100M、1000M以及EEE 100M/1000M四种联机模式，但该另一网络装置仅支持10M、100M以及1000M三种联机速率的联机模式。然而，如先前技术中所述，该另一网络装置在接收到网络装置100所传送的前两页有关10M/100M以及1000M联机模式的指示信息后，会误判网络装置100已经传送完所有有关联机模式的信息，因此该另一网络装置会进入联机成功状态而不再发送任何联机模式的信息至网络装置100；此时，网络装置100中第一控制单元210仍处于图3所示的等待下一信息状态S10，经过一预定时间后，在等不到该另一网络装置传送相关信息的情况下，网络装置100中第一控制单元210会自等待下一信息状态S10进入传送失败状态S11(步骤502)。

在步骤504，计数器220计算当一控制单元210的状态由等待下一信息状态S10进入到传送失败状态S11的次数，并产生一计数值count(在图5所示的流程中，假设计数值count的初始值为0)。接着，在步骤506中，第二控制单元230判断计数值count是否到达一临界值TH，若是计数值count没有到达临界值TH，则流程回到步骤500重新进行网络联机；若是计数值count到达临界值TH，则流程进入步骤508。

在步骤508中，第二控制单元230关闭网络装置100的EEE联机模式，亦即网络装置100不传送上述指示信号的第三页，只传送第一、二页，且第一控制单元210重新与该另一网络装置进行联机操作，亦即，网络装置100在接收到该另一网络装置所传送的两页有关10M/100M以及1000M联机模式的信息后，第一控制单元210便会进入联机成功状态，而不会再等待下一信息状态S10等待该另一网络装置传送信息。最后，在步骤410中，等到网络装置100与该另一网络装置联机成功后(亦即以10M、100M或是1000M联机模式联机成功)，第二控制单元230重新开启网络装置100的EEE联机模式，使得网络装置100下一次与其它网络装置进行联机时可以使用。

简要归纳图5的流程，本发明一实施例根据控制单元210的状态由等待下一信息状态S10进入到传送失败状态S11的次数，来判断该另一网络装置是否有支持EEE联机模式，进而判断是否要将EEE联机模式关闭，以避免如先前技术中所述的造成网络实体层一直等待该另一网络实体层的响应而导致联机失败。

此外，图2所示的自动协商单元126仅为一范例说明，在本发明的其它实施例中，第一控制单元210以及第二控制单元230可以整合为单一控制单元。

此外，上述图4所示的实施例中假设网络装置100使用IEEE802.3 2005年版本的标准，且与该另一网络装置均支持EEE联机模式，然而，本发明不以此为限。在本发明的其它实施例中，只要网络装置100与该另一网络装置均支持一特定联机模式，本发明即可用来判断两个网络装置在该特定联机模式下联机时否会有不稳的情形，进而判断是否要将该特定联机模式关闭，以避免网络装置无法联机运作的情形。

类似地，上述图5所示的实施例中假设网络装置100使用IEEE802.3 2005年版本的标准，而该另一网络装置则不支持EEE联机模式，然而，本发明不以此为限。在本发明的其它实施例中，只要网络装置100支持一特定联机模式，但该另一网络装置却不支持该特定联机模式，本发明的网络装置100即可用来判断该另一网络装置是否有支持该特定联机模式，进而判断是否要将该特定联机模式关闭，以避免一直等待该另一网络装置的响应而导致联机失败。

此外，若是网络装置100支持10M高效能以太网络联机模式，则网络装置100不需要与其它网络装置进行自动协商就直接开启10M EEE的联机模式，而若是与网络装置100进行联机的一另一网络装置没有支持高效能以太网络联机模式，则网络装置100有可能会因为兼容性问题导致无法接收到该另一网络装置所传送的响应封包，或无法建立10M EEE的联机模式。为了解决此问题，请同时参考图1以及图6，图6为根据本发明一实施例的网络联机的方法的流程图，流程叙述如下：

在步骤600中，网络装置100直接开启10M EEE联机模式与一另一网络装置进行联机。接着，在步骤602中，若是网络装置100无法以10M EEE联机模式与该另一网络装置进行联机或传收封包时，则判断网络装置100无法以10M EEE联机模式与该另一网络装置进行联机的时间是否大于一临界值，若是大于该临界值，则进入步骤604以关闭网络装置100的10M EEE联机模式。接着，在步骤606中，网络装置100直接开启10M联机模式与该另一网络装置进行联机。

简要归纳本发明，在本发明的网络联机的方法、网络联机的自动协商方法及相关的网络装置中，可以藉由判断高效率以太网络联机的稳定状态或是该另一网络装置是否支持高效率以太网络联机模式，以决定是否关闭网络装置中的高效率以太网络联机模式，以避免网络装置无法正常联机运作。

以上所述仅为本发明的实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种具有自动协商机制的网络联机方法，应用于一第一网络装置，且该第一网络装置支持多种联机模式，该方法包含有：

传送多个指示信号至一第二网络装置以进行一网络联机，其中该多个指示信号对应于该多种联机模式；

计算该第一网络装置在一特定联机模式下进入一传送失败状态的次数；以及

当所计算出的该次数到达一临界值时，关闭该第一网络装置所支持的该多种联机模式中的所述特定联机模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中计算该第一网络装置进入该传送失败状态的次数的步骤包含有：

计算该第一网络装置自对应于该特定联机模式的一联机成功状态进入该传送失败状态的次数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中计算该第一网络装置进入该传送失败状态的次数的步骤包含有：

计算该第一网络装置自一等待下一信息的状态进入该传送失败状态的次数。

4.根据权利要求1所述的方法，另包含有：

在关闭该特定联机模式之后，若是该第一网络装置与该第二网络装置联机成功，则重新使能该特定联机模式。

5.根据权利要求1所述的方法，使用IEEE802.3的规格，且该特定联机模式为高效能以太网络联机模式。

6.根据权利要求1所述的方法，其中关闭该特定联机模式的步骤包含有:

停止传送对应于该特定联机模式的该指示信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其中关闭该特定联机模式的步骤包含有:

将对应于该特定联机模式的该指示信号的内容改为不支持该特定联机模式。

8.一种具有自动协商机制的网络装置，其中该网络装置支持多种联机模式，包含有：

一第一控制单元，用来执行该网络装置与一另一网络装置进行一网络联机的自动协商；以及

一计数器，耦接于该第一控制单元，用来在该网络联机的过程中，计算该第一控制单元在一特定联机模式下进入一传送失败状态的次数；

一第二控制单元，耦接于该计数器，用来当所计算出的该次数到达一临界值时，关闭该网络装置所支持的该多种联机模式中所述特定联机模式。

9.根据权利要求8所述的网络装置，其中该计数器计算所述第一控制单元自一联机成功状态进入该传送失败状态的次数。

10.根据权利要求8所述的网络装置，其中该计数器计算所述第一控制单元自一等待下一信息的状态进入该传送失败状态的次数。

11.根据权利要求8所述的网络装置，其中在关闭该特定联机模式之后，若是该网络装置与该另一网络装置联机成功，则该第二控制单元重新使能该特定联机模式。

12.根据权利要求8所述的网络装置，使用IEEE802.3的规格，且该特定联机模式为高效能以太网络联机模式。

13.根据权利要求8所述的网络装置，其中该网络装置传送多个指示信号至该另一网络装置以进行该网络联机，其中该多个指示信号对应于该多种联机模式。

14.根据权利要求13所述的网络装置，其中当该第二控制单元关闭该特定联机模式时，该网络装置停止传送对应于该特定联机模式的该指示信号。

15.根据权利要求13所述的网络装置，其中当该第二控制单元关闭该特定联机模式时，该网络装置将对应于该特定联机模式的该指示信号的内容改为不支持该特定联机模式。

16.一种网络联机的方法，应用于一第一网络装置，且该第一网络装置支持多种联机模式，该方法包含有：

传送多个指示信号至一第二网络装置以进行一网络联机，其中该多个指示信号对应于该多种联机模式；

与所述第二网络装置使用该多种联机模式中一特定联机模式进行联机操作；

在该联机操作的过程中，若是无法以该特定联机模式与该第二网络装置进行联机时，判断无法以该特定联机模式与该第二网络装置进行联机的时间是否大于一临界值；以及

当该时间到达一临界值时，关闭该第一网络装置所支持的该特定联机模式。

17.根据权利要求16所述的方法，另包含有:

开启该第一网络装置支持的该多种联机模式中，除了该特定联机模式以外的另一种联机模式。