CN110881005B - 控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统。所述方法包括：控制器接收各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；依据各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态调整各主机的包通信规则；以及将调整后的各主机的包通信规则发送至各对应主机，以控制各主机依据对应的包通信规则收发包。

Description

控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统

技术领域

本公开是有关于一种控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统，且特别是有关于一种适用于结合外围组件互连总线与以太网络的控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统。

背景技术

外围组件互连(Peripheral Component Interconnect Express,PCIe)总线是由PCI特别兴趣小组(PCI Special Interest Group,PCI-SIG)开发的工业标准计算器扩展技术。PCIe最初设计为一个局部总线互联技术(local bus interconnect technology)，用于连接一台机器内的CPU、GPU和I/O设备，并从此进展而成为具有点至点链接(point-to-point links)、逐中继段流量控制(hop-by-hop flow control)、端至端的重发(end-to-end retransmission)等特征的一个完全成熟的交换网络(switched network)。PCIe亦可作为连接机器与外部设备(例如存储盒)的扩展接口。

PCIe网络是具有串行点对点全双工通道(serial point-to-point full duplexlanes)的交换式网络。PCIe设备通过由一个或多个通道所组成的链路而连接到此PCIe网络。近日，利用PCIe接口将多个服务器(servers)或虚拟化I/O设备(virtualized I/Odevices)互连的扩展PCIe已经成为标准。例如，PCIe的应用可以进一步扩展到机柜内部互连(intra-rack interconnect)。PCIe交换机可以取代标准的机柜顶部(top of rack,ToR)以太网交换机(Ethernet switch)，也就是PCIe可以在同一机柜内连接多个主机(hosts，例如服务器)，允许连接到PCIe交换机的输入输出(I/O)设备，以分享同一个机柜内所有服务器。机柜中的所有服务器之间亦可以通过PCIe链路(PCIe links)彼此进行通信。

此外，为了让同时具有基于外围组件互连总线的以太网络(PCIe based Ethernetover PCIe，EoP)及以太网络的混合网络架构能够进行柜内/跨柜的包传输，已知技术中已存在一种控制器(美国专利申请案第15/849,691号)，其可协助位于相同/不同机柜内的主机进行包传输，同时避免广播风暴。概略而言，上述控制器可通过网络适配器传送或接收包，其中，若包为单播，则针对同机柜的传播经由EoP端口传播包，而针对不同机柜的传播则经由以太网络端口传送包。

然而，在上述已知技术中，若主机的EoP端口或以太网络端口发生故障时，将导致此主机无法正确地进行相同/不同机柜的包传输/接收。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统，其可用于解决上述技术问题。

本公开提供一种控制器，适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统，其中网络通信系统还包括多个主机。控制器包括存储电路及处理器。存储电路存储多个模块。处理器耦接于存储电路，存取前述模块以执行以下步骤：控制器接收各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；依据各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态调整各主机的包通信规则；以及将调整后的各主机的包通信规则发送至各对应主机，以控制各主机依据对应的包通信规则收发包。

本公开提供一种调整包通信规则的方法，适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统中的控制器，其中网络通信系统还包括多个主机。所述方法包括：接收各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；依据各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态调整各主机的一包通信规则；以及将调整后的各主机的包通信规则发送至各对应主机，以控制各主机依据对应的包通信规则收发包。

本公开提供一种适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统，包括多个主机及控制器。控制器经配置以：接收各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；依据各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态调整各主机的包通信规则；以及将调整后的各主机的包通信规则发送至各对应主机，以控制各主机依据对应的包通信规则收发包。

基于上述，本公开提出的控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统可让控制器依据各主机回报的第一端口及第二端口的健康状态而得知是否有主机的第一端口或第二端口无法用于收/发包。若有主机的第一端口或第二端口发生故障，则控制器可相应地调整所有主机的包通信规则，以令发生故障的主机仍能顺利地与其他主机进行柜内/跨柜通信。

为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本公开的实施例示出的可进行柜内通信的网络通信系统示意图。

图2是依据本公开的实施例示出的可进行跨柜通信的网络通信系统示意图。

图3是依据本公开的实施例示出的调整包通信规则的方法。

图4A是依据图1示出的当传送端主机的第一端口故障时调整柜内通信规则的示意图。

图4B是依据图1示出的当接收端主机的第一端口故障时调整柜内通信规则的示意图。

图5A是依据图2示出的当传送端主机的第二端口故障时调整跨柜通信规则的示意图。

图5B是依据图2示出的当接收端主机的第二端口故障时调整跨柜通信规则的示意图。

图5C是依据图2示出的当传送端主机的第二端口及接收端主机的第一端口均故障时调整跨柜通信规则的示意图。

图5D是依据图5A示出的当传送端主机的第二端口故障时调整跨柜通信规则的示意图。

具体实施方式

请参照图1，其是依据本公开的实施例示出的可进行柜内通信的网络通信系统示意图。在本实施例中，网络通信系统100包括控制器110、主机A、B、C、PCIe交换器120a及以太网络交换器130。

控制器110包括存储电路111及处理器112。存储电路111例如是存储器、硬盘或是其他任何可用于存储数据的组件，而可用以记录或存储多个模块，其中各模块是由一个或多个代码段所组成。处理器112耦接存储电路111，并可藉由存取存储电路111中的模块来分别执行本发明所提出的调整包通信规则方法的各个步骤。在不同的实施例中，处理器112可以是一般用途处理器、特殊用途处理器、传统的处理器、数字信号处理器、多个微处理器(microprocessor)、一个或多个结合数字信号处理器核心的微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列电路(Field Programmable Gate Array，FPGA)、任何其他种类的集成电路、状态机、基于进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine，ARM)的处理器以及类似品。

主机A、B、C可以是位于同一机柜RK1的服务器或虚拟服务器等，且主机A可包括第一端口A1及第二端口A2，主机B可包括第一端口B1及第二端口B2，主机C可包括第一端口C1及第二端口C2。为便于说明，以下将假设各主机A、B、C的第一端口及第二端口可分别例如是EoP端口与以太网络端口(以下简称Eth.端口)。此外，各主机A、B、C的EoP端口可连接至PCIe交换器120a，而各主机的Eth.端口可连接至PCIe交换器120a中的NIC(未另标示)。

在本实施例中，各主机A、B、C的EoP端口例如是以软件实现存储器映像系统的端口或是实体的端口。值得注意的是，可藉由软件模块或程序代码将EoP端口与Eth.端口结合为网络适配器(Network Interface Card，NIC)。基于此，NIC可以是虚拟交换器(OpenvSwitch，OVS)、驱动模块或其他各种软硬件模块等。

控制器110耦接至各主机A、B、C的NIC以及位于其他机柜的主机的NIC，进而实时地监控机柜中与机柜外的主机。具体来说，控制器110与每个机柜的主机之间会形成管理网络，且此网络是完全独立于主机间的网络。需要注意的是，控制器110可以是设置于机柜中、主机中或机柜外，但本公开内容不以此为限。PCIe交换器120a耦接至以太网络交换器130，PCIe交换器120a用以处理机柜RK1中的传播，且可通过以太网络交换器130向位于其他机柜的主机传送包，或从位于其他机柜的主机接收包。在多个实施例中，PCIe交换器120a可以是设置于机柜RK1内、主机中或机柜RK1外，但本公开内容不以此为限。

在图1中，各主机A、B、C的NIC可具有至少一个包通信规则表(flow rule table)，以令各NIC可依据包通信规则表内的规则传送或接收包。在本公开的实施例中，各主机A、B、C中NIC的包通信规则表中的一个或多个包通信规则可由控制器110进行组态并存储于控制器110的存储电路111中。并且，控制器110对各主机A、B、C下达及更新包通信规则的机制可参考美国专利申请案第15/849,691号，其全文以引用方式并入本文中。

在不同的实施例中，各主机A、B、C的NIC中所存储的包通信规则可包括柜内(intra-rack)通信规则(flow rule)及跨柜(inter-rack)通信规则。

举例而言，为利于主机A与位于同一机柜RK1中的主机C进行柜内通信，主机A的NIC中可存储有如图1所示的“dl_dst＝MAC_C,actions＝output:EoP(高优先权)”及“dl_dst＝MAC_C,actions＝output:Eth.(低优先权)”等2个柜内通信规则。此2个柜内通信规则之意为若包P的目的媒体访问控制(medium access control，MAC)地址为主机C的MAC地址(即，MACC)，则在具较高优先权的EoP端口(即，第一端口A1)及具较低优先权的Eth.端口(即，第二端口A2)中，主机A会优先以EoP端口发送包P至PCIe交换器120a，以由PCIe交换器120a协助将包P转发至主机C。在其他实施例中，若主机A的第一端口A1(即，EoP端口)因故无法用于传送，则依上述柜内通信规则，主机A将以具较低优先权的第二端口A2(即，Eth.端口)传送包P至PCIe交换器120a的NIC，以由PCIe交换器120a的NIC协助将包P转发至主机C。

相似地，主机B及C的NIC中亦可存储有与上述柜内通信规则相似的规则，藉以在主机B及C欲传送包至位于同一机柜RK1内的其他主机时可优先地以EoP端口来发送包。

此外，主机C的NIC中可存储有如图1所示的“dl_dst＝MAC_C,actions＝Output:local”的包通信规则，其意为若收到目的MAC为MAC_C的包P，则由主机C的本地端口输出(即，将前述包留在主机C内)。

因此，若主机A欲将包P传送至主机C，主机A可通过第一端口A1(即，EoP端口)将包P发送至PCIe交换器120a，并由PCIe交换器120a将包P转发至主机C的第一端口C1(即，EoP端口)，而其中包P的传送路径可示出为传送路径199。

请参照图2，其是依据本公开的实施例示出的可进行跨柜通信的网络通信系统示意图。在本实施例中，网络通信系统200包括控制器110、主机A、B、C、E、F、G、PCIe交换器120a、120b、以太网络交换器130。图2中控制器110、主机A、B、C、PCIe交换器120a及以太网络交换器130的连接关系及运作方式与图1相同，于此不再赘述。

主机E、F、G可以是位于同一机柜RK2的服务器或虚拟服务器等，且主机E可包括第一端口E1及第二端口E2，主机F可包括第一端口F1及第二端口F2，主机G可包括第一端口G1及第二端口G2。为便于说明，以下将假设各主机E、F、G的第一端口及第二端口可分别例如是EoP端口与Eth.端口。此外，各主机E、F、G的EoP端口可连接至PCIe交换器120b，而各主机的Eth.端口可连接至PCIe交换器120b中的NIC(未另标示)。

在本实施例中，各主机E、F、G的EoP端口例如是以软件实现存储器映像系统的端口或是实体的端口。并且，与主机A、B、C相似，各主机E、F、G的EoP端口可与Eth.端口结合为NIC，而NIC可以是虚拟交换器(OpenvSwitch，OVS)、驱动模块或其他各种虚拟模块等。

如图2所示，除了耦接至位于机柜RK1中各主机A、B、C的NIC之外，控制器110还可耦接至位于机柜RK2中各主机E、F、G的NIC，进而实时地监控机柜RK1、RK2或其他机柜中的主机。PCIe交换器120b耦接至以太网络交换器130，PCIe交换器120b用以处理机柜RK2中的传播，且可通过以太网络交换器130向位于机柜RK1的主机A、B、C传送包，或从位于机柜RK1的主机A、B、C接收包。在多个实施例中，PCIe交换器120b可以是设置于机柜RK2内、主机中或机柜RK2外，但本公开内容不以此为限。

在图2中，各主机E、F、G的NIC可具有至少一个包通信规则表，以令各NIC可依据包通信规则表内的规则传送或接收包。在本公开的实施例中，各主机E、F、G中NIC的包通信规则表中的一个或多个包通信规则亦可由控制器110进行组态。

在不同的实施例中，各主机E、F、G的NIC中所存储的包通信规则可包括柜内通信规则及跨柜通信规则。

举例而言，为利于主机E与位于同一机柜RK2中的主机G进行柜内通信，主机E的NIC中可存储有“dl_dst＝MAC_G,actions＝output:EoP(高优先权)”及“dl_dst＝MAC_G,actions＝output:Eth.(低优先权)”等2个柜内通信规则。此2个柜内通信规则之意为若主机E中待传送包的目的MAC地址为主机G的MAC地址(即，MAC_G)，则在具较高优先权的EoP端口(即，第一端口E1)及具较低优先权的Eth.端口(即，第二端口E2)中，主机E会优先以EoP端口发送上述包至PCIe交换器120b，以由PCIe交换器120b协助将上述包转发至主机G。在其他实施例中，若主机E的第一端口E1(即，EoP端口)因故无法用于传送，则依上述柜内通信规则，主机E将以具较低优先权的第二端口E2(即，Eth.端口)传送上述包至PCIe交换器120b的NIC，以由PCIe交换器120b的NIC协助将上述包转发至主机G。

相似地，主机F及G的NIC中亦可存储有与上述柜内通信规则相似的规则，藉以在主机F或主机G欲传送包至位于同一机柜RK2内的其他主机时可优先地以EoP端口来发送包。

此外，如图2所示，为利于主机A与位于机柜RK2中的主机G进行跨柜通信，主机A中还可存储有“dl_dst＝MACG,actions＝output:Eth.”的跨柜通信规则，其意指若包P的目的MAC地址为主机G的MAC地址(即，MACG)，则主机A会以Eth.端口(即，第二端口A2)发送包P至PCIe交换器120a的NIC，以由PCIe交换器120a的NIC协助转发包P。

相似地，主机B、C、E、F、G的NIC中亦可存储有与上述跨柜通信规则相似的规则，藉以在各主机B、C、E、F、G欲传送包至位于另一机柜内的其他主机时可采用Eth.端口来发送包。

此外，主机G的NIC中可存储有如图2所示的“dl_dst＝MAC_G,actions＝Output:local”的包通信规则，其意为若收到目的MAC地址为MAC_G的包P，则由主机G的本地端口输出(即，将包P留在主机G内)。

因此，若主机A欲将包P传送至主机G，主机A可通过第二端口A2(即，Eth.端口)将包P发送至PCIe交换器120a的NIC，并由PCIe交换器120a的NIC依序将包P经由以太网络交换器130、PCIe交换器120b的NIC转发至主机G的第二端口G2(即，Eth.端口)，而其中包P的传送路径可示出为传送路径299。

由以上教导可知，本公开中各主机的第一端口(即，EoP端口)是预设用于进行柜内通信，而各主机的第二端口(即，Eth.端口)是预设用于进行跨柜通信，但本公开可不限于此。

然而，如先前技术中所提及当网络通信系统200中任一主机的任一端口故障时，将使得此主机无法正确地进行相同/不同机柜的包传输/接收。

有鉴于此，本公开提出一种调整包通信规则的方法，用以解决以上现有技术的缺陷，具体说明如下。

请参照图3，其是依据本公开的实施例示出的调整包通信规则的方法。本实施例的方法可由图1、2中的控制器执行，其包括以下步骤。步骤S310：处理器112可接收各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；步骤S320：处理器112可依据各主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态调整各主机的包通信规则；步骤S330：处理器112可将调整后的各主机的包通信规则发送至各对应主机，以控制各主机依据对应的包通信规则收发包。

为使图3各步骤的概念更为清楚，以下另基于图4A、图4B、图5A、图5B、图5C及图5D来进行更为详细的说明。在以下各实施例中，网络通信系统中的各主机可定期或不定期地将第一端口(即，EoP端口)的健康状态及第二端口(即，Eth.端口)的健康状态回报给控制器110，藉以让控制器110得知各主机的第一端口及第二端口是否能够正常地运作以进行包的传送/接收。

请参照图4A，其是依据图1示出的当传送端主机的第一端口故障时调整柜内通信规则的示意图。在本实施例中，假设主机A的第一端口A1(即，EoP端口)发生故障，则控制器110可藉由执行图3的步骤S310而从主机A回报的信息中得知。相应地，处理器112可执行步骤S320以调整各主机A、B、C的包通信规则。

具体而言，由于主机A的第一端口A1已无法用于进行柜内通信，因此，若主机A欲将包P传送至主机C，处理器112可将主机A原本存储的“dl_dst＝MAC_C,actions＝output:EoP”的柜内通信规则(亦称为，第一柜内通信规则)修改为图4A所示的“dl_src＝MAC_A,dl_dst＝anyhost,actions＝output:Eth.”，并可在步骤S330中将此调整后的柜内通信规则发送至主机A。在此情况下，若主机A欲发送包P至机柜RK1内的任一主机，则主机A将改由第二端口A2(即，Eth.端口)发送包P至PCIe交换器120a，以通过PCIe交换器120a转发包P。举例而言，假设主机A欲发送包P至主机C(即，包P的来源MAC地址为MAC_A，目的端主机MAC地址为MAC_C)，则主机A将由第二端口A2(即，Eth.端口)发送包P至PCIe交换器120a的NIC，以通过PCIe交换器120a的NIC将包P转发至主机C的第二端口C2(即，Eth.端口)。包P的传送路径可示出为传送路径499a。

此外，对于机柜RK1的其他主机B、C而言，由于主机A的第一端口A1已因故障而无法接收包，因此处理器112在步骤S320中还可将主机B、C的柜内通信规则(亦称为，第二柜内通信规则)修改为图4A所示的“dl_dst＝MAC_A,actions＝output:Eth.”，并可在步骤S330中将此调整后的柜内通信规则发送至主机B、C。在此情况下，若主机B、C欲发送包至主机A，则主机B、C将改由其Eth.端口来发送包至PCIe交换器120a，以通过PCIe交换器120a将包转发至主机A的第二端口A2(即，Eth.端口)。

请参照图4B，其是依据图1示出的当接收端主机的第一端口故障时调整柜内通信规则的示意图。在本实施例中，假设主机C的第一端口C1(即，EoP端口)发生故障，则控制器110可藉由执行图3的步骤S310而从主机C回报的信息中得知。相应地，处理器112可执行步骤S320以调整各主机A、B、C的包通信规则。

具体而言，由于主机C的第一端口C1已无法用于进行柜内通信，因此处理器112可将主机A原本存储的“dl_dst＝MAC_C,actions＝output:EoP”的柜内通信规则修改为图4B所示的“dl_src＝MAC_A,dl_dst＝MAC_C,actions＝output:Eth.”，并可在步骤S330中将此调整后的柜内通信规则发送至主机A。在此情况下，若主机A欲发送包P至主机C(即，包P的来源MAC地址为MAC_A，目的端主机MAC地址为MAC_C)，则主机A将改由第二端口A2(即，Eth.端口)发送包P至PCIe交换器120a的NIC，以通过PCIe交换器120a的NIC转发包P至主机C的第二端口C2(即，Eth.端口)。包P的传送路径可示出为传送路径499b。

此外，对于主机B而言，由于主机C的第一端口C1已因故障而无法接收包，因此处理器112在步骤S320中还可将主机B的柜内通信规则修改为图4B所示的“dl_dst＝MAC_C,actions＝output:Eth.”，并可在步骤S330中将此调整后的柜内通信规则发送至主机B。在此情况下，若主机B欲发送包至主机C，则主机B将改由第二端口B2(即，Eth.端口)来发送包至PCIe交换器120a的NIC，以通过PCIe交换器120a的NIC将包转发至主机C的第二端口C2(即，Eth.端口)。

再者，处理器112可将主机C的柜内通信规则修改为图4B所示的“dl_dst＝MAC_A,MAC_B,actions＝output:Eth.”，并可在步骤S330中将此调整后的柜内通信规则发送至主机C。在此情况下，若主机C欲发送包至机柜RK1内的任一其他主机，则主机C将改由第二端口C2(即，Eth.端口)发送包至PCIe交换器120a的NIC，以通过PCIe交换器120a的NIC转发此包。

由以上教导可知，当某机柜中的某一主机默认用于进行柜内通信的第一端口(即，EoP端口)发生故障时，控制器110可藉由将此机柜内全部主机的柜内通信规则修改为通过各主机的第二端口(即，Eth.端口)进行包的传输，藉以让上述机柜内的主机仍能顺利地进行柜内包通信。

请参照图5A，其是依据图2示出的当传送端主机的第二端口故障时调整跨柜通信规则的示意图。在本实施例中，假设主机A的第二端口A2(即，Eth.端口)发生故障，则控制器110可藉由执行图3的步骤S310而从主机A回报的信息中得知。相应地，处理器112可执行步骤S320以调整机柜RK1中主机A、B、C及机柜RK2中主机E、F、G的包通信规则。

具体而言，由于主机A的第二端口A2已无法用于进行跨柜通信，因此处理器112可从同样位于机柜RK1中的主机B、C中选定第一中继主机。在一实施例中，处理器112可从主机B、C中任选一者作为第一中继主机，其中第一中继主机的第一端口及第二端口均需未故障。在另一实施例中，处理器112可从主机B、C中选定具有最低负载量及/或最快传输速度的一者作为第一中继主机，但可不限于此。在一实施例中，任一主机的OVS可统计在一预设时间区间内经过第一端口的包数量及经过第二端口的包数量，并将此二包数量加总以表征此主机在上述默认时间区间内的负载量，并提供给控制器110作为选定第一中继主机的依据。

在选定第一中继主机之后，处理器112可设定第一中继主机协助主机A与机柜RK2中的任一主机进行跨柜通信的第一中继通信规则。

接着，处理器112可修改主机A的跨柜通信规则、机柜RK2中的任一主机的跨柜通信规则，以控制主机A及机柜RK2中的任一主机在第一中继主机的协助下，分别依据主机A的跨柜通信规则、第一中继通信规则及机柜RK2中的任一主机的跨柜通信规则进行跨柜通信。

为便于说明，以下假设主机B被选定作为上述第一中继主机，但本公开可不限于此。若主机A欲将包P传送至主机G，基此，处理器112可在步骤S320中将主机A原本存储的“dl_dst＝MAC_G,actions＝output:Eth.”的跨柜通信规则修改为图5A所示的“dl_src＝MAC_A,dl_dst＝MAC_G,actions＝output:EoP to MAC_B.”，以及将第一中继主机(即，主机B)的第一中继通信规则修改为图5A所示的“dl_src＝MAC_A,dl_dst＝MAC_G,actions＝output:Eth.”及“dl_dst＝MAC_A,actions＝output:EoP.”，并可在步骤S330中将上述调整后的跨柜通信规则及第一中继通信规则分别发送至主机A及主机B。

在此情况下，若主机A欲发送包P至机柜RK2内的主机G(即，包P的来源MAC地址为MAC_A，目的MAC地址为MAC_G)，则主机A将改由第一端口A1(即，EoP端口)发送包P至主机B(即，第一中继主机)的第一端口B1(即，EoP端口)。基于第一中继通信规则中的第1条规则，当主机B收到包P时，将改由第二端口B2发送包P至PCIe交换器120a的NIC，以依序通过PCIe交换器120a的NIC、以太网络交换器130及PCIe交换器120b的NIC将包P转发至主机G的第二端口G2。包P的传送路径可示出为传送路径599a。

此外，对于机柜RK2的主机E、F、G而言，由于主机A的第二端口A2已因故障而无法接收经由跨柜通信而来的包，因此处理器112在步骤S320中还可将主机E、F、G的跨柜通信规则修改为图5A所示的“dl_dst＝MAC_A,actions＝output:Eth.to MAC_B”，并可在步骤S330中将此调整后的跨柜通信规则发送至主机E、F、G。在此情况下，若主机E、F、G欲发送包至主机A(即，此包的目的端主机MAC地址为MAC_A)，则主机E、F、G将改由其Eth.端口来发送包至PCIe交换器120b的NIC，以依序通过PCIe交换器120b的NIC、以太网络交换器130及PCIe交换器120a的NIC将包转发至主机B(即，第一中继主机)的第二端口B2。

接着，基于第一中继通信规则中的第2条规则，当主机B收到目的端主机MAC地址为MAC_A的包时，将改由第一端口B1(即，EoP端口)发送上述包至主机A的第一端口A1(即，EoP端口)。

请参照图5B，其是依据图2示出的当接收端主机的第二端口故障时调整跨柜通信规则的示意图。在本实施例中，假设主机G的第二端口G2(即，Eth.端口)发生故障，则控制器110可藉由执行图3的步骤S310而从主机G回报的信息中得知。相应地，处理器112可执行步骤S320以调整机柜RK1中主机A、B、C及机柜RK2中主机E、F、G的包通信规则。

具体而言，由于主机G的第二端口G2已无法用于进行跨柜通信，因此处理器112可从同样位于机柜RK2中的主机E、F中选定第一中继主机。在一实施例中，处理器112可从主机E、F中任选一者作为第一中继主机，其中第一中继主机的第一端口及第二端口均需未故障。在另一实施例中，处理器112可从主机E、F中选定具有最低负载量及/或最快传输速度的一者作为第一中继主机，但可不限于此。接着，处理器112可设定第一中继主机协助主机G与机柜RK1中的任一主机进行跨柜通信的第一中继通信规则。

之后，处理器112可修改主机G的跨柜通信规则、机柜RK1中的任一主机的跨柜通信规则，以控制主机G及机柜RK1中的任一主机在第一中继主机的协助下，分别依据主机G的跨柜通信规则、第一中继通信规则及机柜RK1中的任一主机的跨柜通信规则进行跨柜通信。

为便于说明，以下假设主机F被选定作为上述第一中继主机，但本公开可不限于此。基此，处理器112可在步骤S320中将主机A原本存储的“dl_dst＝MAC_G,actions＝output:Eth.”的跨柜通信规则修改为图5B所示的“dl_src＝MAC_A,dl_dst＝MAC_G,actions＝output:Eth.to MAC_F”，以及将第一中继主机(即，主机F)的第一中继通信规则修改为图5B所示的“dl_src＝MAC_A,dl_dst＝MAC_G,actions＝output:EoP”及“dl_src＝MAC_G,dl_dst＝MAC_A,MAC_B,MAC_C,actions＝output:Eth.”，并可在步骤S330中将上述调整后的跨柜通信规则及第一中继通信规则分别发送至主机A及主机F。

在此情况下，若主机A欲发送包P至机柜RK2内的主机G(即，包P的来源MAC地址为MAC_A，目的MAC地址为MAC_G)，则主机A将由第二端口A2(即，Eth.端口)发送包P至PCIe交换器120a的NIC，以依序通过PCIe交换器120a的NIC、以太网络交换器130及PCIe交换器120b的NIC将包P转发至主机F(即，第一中继主机)的第二端口F2。之后，基于第一中继通信规则中的第1条规则，主机F将改由第一端口F1(即，EoP端口)发送包P至PCIe交换器120b，以通过PCIe交换器120b将包P转发至主机G的第一端口G1。包P的传送路径可示出为传送路径599b。

此外，对于机柜RK1的主机B、C而言，由于主机G的第二端口G2已因故障而无法接收经由跨柜通信而来的包，因此处理器112在步骤S320中还可将主机B、C的跨柜通信规则修改为图5B所示的“dl_dst＝MAC_G,actions＝output:Eth.to MAC_F”，并可在步骤S330中将此调整后的跨柜通信规则发送至主机B、C。在此情况下，若主机B、C欲发送包至主机G(即，此包的目的MAC地址为MAC_G)，则主机B、C将改由其Eth.端口来发送包至PCIe交换器120a的NIC，以依序通过PCIe交换器120a的NIC、以太网络交换器130及PCIe交换器120b的NIC将包转发至主机F(即，第一中继主机)的第二端口F2。接着，主机F可改由改由第一端口F1(即，EoP端口)发送上述包至主机G的第一端口G1(即，EoP端口)。

此外，处理器112还可在步骤S320中将主机G的跨柜通信规则修改为图5B所示的“dl_dst＝MAC_A,MAC_B,MAC_C,actions＝output:EoP to MAC_F”，并可在步骤S330中将上述调整后的跨柜通信规则发送至主机G。

在此情况下，若主机G欲发送包至机柜RK1内的主机A、B或C(即，包P的来源MAC地址为MACG，目的MAC地址为MACA、MACB或MACC)，则主机G将由第一端口G1(即，EoP端口)发送此包至主机F的第一端口F1(即，EoP端口)。

接着，基于第一中继通信规则中的第2条规则，当主机F收到来源MAC地址为MAC_G的包时，将改由第二端口F2(即，Eth.端口)发送上述包至主机A、B或C的Eth.端口。

请参照图5C，其是依据图2示出的当传送端主机的第二端口及接收端主机的第一端口均故障时调整跨柜通信规则的示意图。在本实施例中，假设主机A的第二端口A2(即，Eth.端口)及主机G的第一端口G1(即，EoP端口)发生故障，则控制器110可藉由执行图3的步骤S310而从主机A及G回报的信息中得知。相应地，处理器112可执行步骤S320以调整机柜RK1中主机A、B、C及机柜RK2中主机E、F、G的包通信规则。

图5C的实施例可视为是图5A及图5B实施例的结合，故其相关的跨柜通信规则及中继通信规则的调整方式可参照图5A及图5B的相关说明，于此不再赘述。在依据图5A及图5B的说明调整图5C中各主机的包通信规则之后，若主机A欲发送包P至主机G，则包P例如可依循图5C所示的传送路径599c而被传输至主机G。

请参照图5D，其是依据图5A示出的当传送端主机的第二端口故障时调整跨柜通信规则的示意图。在本实施例中，所假设的情境与图5A几无二致。图5A与图5D的唯一差别仅在于，在图5D的实施例中，若主机A的第二端口A2(即，Eth.端口)发生故障，则控制器110除了可选择主机B作为第一中继主机以协助传送包P之外(如图5A所示)，还可将同样位于机柜RK1中的主机C选定为第二中继主机。并且，控制器110还可设定第二中继主机(即，主机C)协助主机A与机柜RK2中的任一主机进行跨柜通信的第二中继通信规则。之后，控制器110可修改主机A的跨柜通信规则、机柜RK2中的任一主机的跨柜通信规则，以控制主机A及机柜RK2中的任一主机在第二中继主机的协助下，分别依据主机A的跨柜通信规则、第二中继通信规则及机柜RK2中的任一主机的跨柜通信规则进行跨柜通信。

如图5D所示，当主机A欲将包P’传送至位于机柜RK2的主机E时，可藉由第二中继主机(即，主机C)协助进行跨柜通信，而包P’的传送路径599d亦示出于图5D中以供参考。相关的跨柜通信规则及第二中继通信规则的设定应可参照图5A至图5C的相关说明而相应推得，于此不再赘述。

由以上教导可知，当某一主机中默认用于进行跨柜通信的第二端口(即，Eth.端口)发生故障时，控制器110可在同一机柜中选定中继主机，并相应地修改前述主机、中继主机及其他同机柜/不同机柜主机的包通信规则。藉此，可让前述主机在中继主机的协助下仍能顺利地与位于其他机柜的主机进行跨柜通信。

在一实施例中，若各主机的第一端口及第二端口均回复至可正常运作的状态，则控制器110可相应地将各主机的包通信规则均回复至如图1、2所例示的态样，藉以让位于同机柜的主机可直接经由第一端口(即，EoP端口)进行柜内通信，并让位于不同机柜的主机可不需经由中继主机而直接由第二端口(即，Eth.端口)进行跨柜通信。

综上所述，本公开提出的控制器、调整包通信规则的方法及网络通信系统可让控制器依据各主机回报的第一端口及第二端口的健康状态而得知是否有主机的第一端口或第二端口无法用于收/发包。当某一主机默认用于进行柜内通信的第一端口(即，EoP端口)发生故障时，控制器110可藉由将此机柜内全部主机的柜内通信规则修改为通过各主机的第二端口(即，Eth.端口)进行包的传输，藉以让上述机柜内的主机仍能顺利地进行柜内通信。并且，当某一主机中默认用于进行跨柜通信的第二端口(即，Eth.端口)发生故障时，控制器110可在同一机柜中选定中继主机，并相应地修改前述主机、中继主机及其他同机柜/不同机柜主机的包通信规则。藉此，可让前述主机在中继主机的协助下仍能顺利地与位于其他机柜的主机进行跨柜通信，且可令网络通信系统在提供高可用性(highavailability，HA)的同时，避免广播风暴。

虽然本公开已以实施例公开如上，然其并非用以限定本公开，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本公开的保护范围当视后附的权利要求保护范围所界定者为准。

【符号说明】

100、200：网络通信系统

110：控制器

111：存储电路

112：处理器

A、B、C、E、F、G：主机

A1、B1、C1、E1、F1、G1：第一端口

A2、B2、C2、E2、F2、G2：第二端口

RK1、RK2：机柜

S310、S320、S330：步骤

120a、120b：PCIe交换器

130：以太网络交换器

199、299、499a、499b、599a、599b、599c、599d：传送路径

Claims (30)

1.一种控制器，适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统，其中该网络通信系统还包括多个主机，包括：

存储电路，存储多个模块；以及

处理器，耦接于该存储电路，存取所述多个模块以执行以下步骤：

接收各该主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；

依据各该主机的该第一端口的该健康状态及该第二端口的该健康状态调整各该主机的包通信规则，其中当所述多个主机中第一主机的该第一端口的该健康状态显示该第一主机的该第一端口故障时，该处理器修改该第一主机的第一柜内通信规则及第二主机的第二柜内通信规则，以控制该第一主机及该第二主机分别依据调整后的该第一柜内通信规则及该第二柜内通信规则进行柜内通信，其中该第一主机与该第二主机位于同一机柜；以及

将调整后的各该主机的该包通信规则发送至各该对应主机，以控制各该主机依据对应的该包通信规则收发包。

2.如权利要求1所述的控制器，其中各该主机的该第一端口为基于外围组件互连总线的以太网络端口，各该主机的该第二端口为以太网络端口。

3.如权利要求1所述的控制器，其中各该主机的该第一端口预设用于进行柜内通信，而各该主机的该第二端口预设用于进行跨柜通信。

4.如权利要求1所述的控制器，其中该第一柜内通信规则指示：

当该第一主机欲发送第一包至该第二主机时，令该第一主机改由该第一主机的该第二端口发送该第一包至交换器，以通过该交换器将该第一包转发至该第二主机的该第二端口。

5.如权利要求4所述的控制器，其中该第二柜内通信规则指示：

当该第二主机欲发送第二包至该第一主机时，令该第二主机由该第二主机的该第二端口发送该第二包至交换器，以通过该交换器将该第二包转发至该第一主机的该第二端口。

6.一种控制器，适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统，其中该网络通信系统还包括多个主机，包括：

存储电路，存储多个模块；以及

处理器，耦接于该存储电路，存取所述多个模块以执行以下步骤：

接收各该主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；

依据各该主机的该第一端口的该健康状态及该第二端口的该健康状态调整各该主机的包通信规则；以及

将调整后的各该主机的该包通信规则发送至各该对应主机，以控制各该主机依据对应的该包通信规则收发包，其中当所述多个主机中第一主机的该第二端口的该健康状态显示该第一主机的该第二端口故障时，该处理器经配置以：

从所述多个主机中选定第一中继主机，其中该第一中继主机与该第一主机均位于第一机柜；

设定该第一中继主机协助该第一主机与第二主机进行第一跨柜通信的第一中继通信规则，其中该第二主机位于第二机柜；

修改该第一主机的第一跨柜通信规则、该第二主机的第二跨柜通信规则，以控制该第一主机及该第二主机在该第一中继主机的协助下，分别依据该第一跨柜通信规则、该第一中继通信规则及该二跨柜通信规则进行该第一跨柜通信。

7.如权利要求6所述的控制器，其中该第一跨柜通信规则指示：

当该第一主机欲发送第一包至该第二主机时，令该第一主机改由该第一主机的该第一端口发送该第一包至第一交换器，以通过该第一交换器将该第一包转发至该第一中继主机的该第一端口。

8.如权利要求7所述的控制器，其中该第一中继通信规则指示：

当从该第一主机接收到该第一包，且该第一包的目的地为该第二主机时，通过该第一中继主机的该第二端口发送该第一包至该第一交换器，以依序通过该第一交换器、以太网络交换器及第二交换器将该第一包转发至该第二主机。

9.如权利要求6所述的控制器，其中该第二跨柜通信规则指示：

当该第二主机欲发送第二包至该第一主机时，令该第二主机通过该第二主机的该第二端口发送该第二包至第二交换器，以依序通过该第二交换器、以太网络交换器及第一交换器将该第二包转发至该第一中继主机的该第二端口。

10.如权利要求9所述的控制器，其中该第一中继通信规则指示：

当从该第二主机接收到该第二包，且该第二包的目的地为该第一主机时，通过该第一中继主机的该第一端口发送该第二包至该第一交换器，以通过该第一交换器将该第二包转发至该第一主机。

11.如权利要求6所述的控制器，其中该处理器更经配置以：

从所述多个主机中选定第二中继主机，其中该第二中继主机位于该第一机柜；

设定该第二中继主机协助该第一主机与第三主机进行第二跨柜通信的第二中继通信规则，其中该第三主机与该第一主机位于不同机柜；

修改该第一主机的该第一跨柜通信规则、该第三主机的第三跨柜通信规则，以控制该第一主机及该第三主机在该第二中继主机的协助下，分别依据该第一跨柜通信规则、该第二中继通信规则及该第三跨柜通信规则进行该第二跨柜通信。

12.如权利要求6所述的控制器，其中该第一中继主机在位于该第一机柜的所述多个主机中具有最低负载量或最快传输速度。

13.如权利要求6所述的控制器，其中该第一中继主机的该第一端口及该第二端口均未故障。

14.如权利要求6所述的控制器，其中当所述多个主机中第一主机的该第二端口的该健康状态显示该第一主机的该第二端口故障，且所述多个主机中第二主机的该第一端口的该健康状态显示该第二主机的该第一端口故障时，该处理器经配置以：

从所述多个主机中选定第一中继主机及第二中继主机，其中该第一中继主机与该第一主机均位于第一机柜，该第二中继主机与该第二主机均位于第二机柜；

设定该第一中继主机协助该第一主机与第二主机进行一跨柜通信的第一中继通信规则；

设定该第二中继主机协助该第一主机与第二主机进行该跨柜通信的第二中继通信规则

修改该第一主机的第一跨柜通信规则、该第二主机的第二跨柜通信规则，以控制该第一主机及该第二主机在该第一中继主机及该第二中继主机的协助下，分别依据该第一跨柜通信规则、该第一中继通信规则、该第二中继通信规则及该二跨柜通信规则进行该跨柜通信。

15.一种调整包通信规则的方法，适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统中的控制器，其中该网络通信系统还包括多个主机，所述方法包括：

接收各该主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；

依据各该主机的该第一端口的该健康状态及该第二端口的该健康状态调整各该主机的包通信规则，包括：

当所述多个主机中第一主机的该第一端口的该健康状态显示该第一主机的该第一端口故障时，修改该第一主机的第一柜内通信规则及第二主机的第二柜内通信规则，以控制该第一主机及该第二主机分别依据调整后的该第一柜内通信规则及该第二柜内通信规则进行柜内通信，其中该第一主机与该第二主机位于同一机柜；以及

将调整后的各该主机的该包通信规则发送至各该对应主机，以控制各该主机依据对应的该包通信规则收发包。

16.如权利要求15所述的方法，其中各该主机的该第一端口为基于外围组件互连总线的以太网络端口，各该主机的该第二端口为以太网络端口。

17.如权利要求15所述的方法，其中各该主机的该第一端口预设用于进行柜内通信，而各该主机的该第二端口预设用于进行一跨柜通信。

18.如权利要求15所述的方法，其中该第一柜内通信规则指示：

当该第一主机欲发送第一包至该第二主机时，令该第一主机改由该第一主机的该第二端口发送该第一包至交换器，以通过该交换器将该第一包转发至该第二主机的该第二端口。

19.如权利要求18所述的方法，其中该第二柜内通信规则指示：

当该第二主机欲发送第二包至该第一主机时，令该第二主机由该第二主机的该第二端口发送该第二包至交换器，以通过该交换器将该第二包转发至该第一主机的该第二端口。

20.一种调整包通信规则的方法，适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统中的控制器，其中该网络通信系统还包括多个主机，所述方法包括：

接收各该主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；

依据各该主机的该第一端口的该健康状态及该第二端口的该健康状态调整各该主机的包通信规则；以及

将调整后的各该主机的该包通信规则发送至各该对应主机，以控制各该主机依据对应的该包通信规则收发包，其中当所述多个主机中第一主机的该第二端口的该健康状态显示该第一主机的该第二端口故障时，所述方法包括：

从所述多个主机中选定第一中继主机，其中该第一中继主机与该第一主机均位于第一机柜；

设定该第一中继主机协助该第一主机与第二主机进行第一跨柜通信的第一中继通信规则，其中该第二主机位于第二机柜；

修改该第一主机的第一跨柜通信规则、该第二主机的第二跨柜通信规则，以控制该第一主机及该第二主机在该第一中继主机的协助下，分别依据该第一跨柜通信规则、该第一中继通信规则及该二跨柜通信规则进行该第一跨柜通信。

21.如权利要求20所述的方法，其中该第一跨柜通信规则指示：

当该第一主机欲发送第一包至该第二主机时，令该第一主机改由该第一主机的该第一端口发送该第一包至第一交换器，以通过该第一交换器将该第一包转发至该第一中继主机的该第一端口。

22.如权利要求21所述的方法，其中该第一中继通信规则指示：

当从该第一主机接收到该第一包，且该第一包的目的地为该第二主机时，通过该第一中继主机的该第二端口发送该第一包至该第一交换器，以依序通过该第一交换器、以太网络交换器及第二交换器将该第一包转发至该第二主机。

23.如权利要求20所述的方法，其中该第二跨柜通信规则指示：

当该第二主机欲发送第二包至该第一主机时，令该第二主机通过该第二主机的该第二端口发送该第二包至第二交换器，以依序通过该第二交换器、以太网络交换器及第一交换器将该第二包转发至该第一中继主机的该第二端口。

24.如权利要求23所述的方法，其中该第一中继通信规则指示：

当从该第二主机接收到该第二包，且该第二包的目的地为该第一主机时，通过该第一中继主机的该第一端口发送该第二包至该第一交换器，以通过该第一交换器将该第二包转发至该第一主机。

25.如权利要求20所述的方法，其中所述方法还包括：

从所述多个主机中选定第二中继主机，其中该第二中继主机位于该第一机柜；

设定该第二中继主机协助该第一主机与第三主机进行第二跨柜通信的第二中继通信规则，其中该第三主机与该第一主机位于不同机柜；

修改该第一主机的该第一跨柜通信规则、该第三主机的第三跨柜通信规则，以控制该第一主机及该第三主机在该第二中继主机的协助下，分别依据该第一跨柜通信规则、该第二中继通信规则及该第三跨柜通信规则进行该第二跨柜通信。

26.如权利要求20所述的方法，其中该第一中继主机在位于该第一机柜的所述多个主机中具有最低负载量或最快传输速度。

27.如权利要求20所述的方法，其中该第一中继主机的该第一端口及该第二端口均未故障。

28.如权利要求20所述的方法，其中当所述多个主机中第一主机的该第二端口的该健康状态显示该第一主机的该第二端口故障，且所述多个主机中第二主机的该第一端口的该健康状态显示该第二主机的该第一端口故障时，所述方法包括：

从所述多个主机中选定第一中继主机及第二中继主机，其中该第一中继主机与该第一主机均位于第一机柜，该第二中继主机与该第二主机均位于第二机柜；

设定该第一中继主机协助该第一主机与第二主机进行跨柜通信的第一中继通信规则；

设定该第二中继主机协助该第一主机与第二主机进行该跨柜通信的第二中继通信规则

修改该第一主机的第一跨柜通信规则、该第二主机的第二跨柜通信规则，以控制该第一主机及该第二主机在该第一中继主机及该第二中继主机的协助下，分别依据该第一跨柜通信规则、该第一中继通信规则、该第二中继通信规则及该二跨柜通信规则进行该跨柜通信。

29.一种适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统，包括：

多个主机；以及

控制器，其经配置以：

接收各该主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；

依据各该主机的该第一端口的该健康状态及该第二端口的该健康状态调整各该主机的包通信规则，其中当所述多个主机中第一主机的该第一端口的该健康状态显示该第一主机的该第一端口故障时，该控制器修改该第一主机的第一柜内通信规则及第二主机的第二柜内通信规则，以控制该第一主机及该第二主机分别依据调整后的该第一柜内通信规则及该第二柜内通信规则进行柜内通信，其中该第一主机与该第二主机位于同一机柜；以及

将调整后的各该主机的该包通信规则发送至各该对应主机，以控制各该主机依据对应的该包通信规则收发包。

30.一种适用于结合外围组件互连总线与以太网络的网络通信系统，包括：

多个主机；以及

控制器，其经配置以：

接收各该主机的第一端口的健康状态及第二端口的健康状态；

依据各该主机的该第一端口的该健康状态及该第二端口的该健康状态调整各该主机的包通信规则；以及

将调整后的各该主机的该包通信规则发送至各该对应主机，以控制各该主机依据对应的该包通信规则收发包，其中当所述多个主机中第一主机的该第二端口的该健康状态显示该第一主机的该第二端口故障时，该控制器经配置以：

从所述多个主机中选定第一中继主机，其中该第一中继主机与该第一主机均位于第一机柜；

设定该第一中继主机协助该第一主机与第二主机进行第一跨柜通信的第一中继通信规则，其中该第二主机位于第二机柜；

修改该第一主机的第一跨柜通信规则、该第二主机的第二跨柜通信规则，以控制该第一主机及该第二主机在该第一中继主机的协助下，分别依据该第一跨柜通信规则、该第一中继通信规则及该二跨柜通信规则进行该第一跨柜通信。

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