CN1178430C - 由单一中央处理单元对堆栈的交换器群的带内管理 - Google Patents

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Abstract

交换系统包括交换器和骨干链路。各交换器具有主处理单元和交换单元,而骨干链路配置用来在各交换单元之间传输数据封包。其中一个主处理单元配置为主控单元,用来产生具有目的地地址的数据帧,该目的地地址用于选中其中一个对应于选中的其它主处理单元的其中一个的交换单元。主控单元输出数据帧至对应的交换单元,用来经由骨干链路传输至选中的一个交换单元。反应于接收具有对应的目的地地址的数据帧,而选中的一个交换单元将数据帧传输至对应的主处理单元,用于执行特定于数据帧的处理操作。因此,交换系统使用预先存在的骨干链路,不需要处理器总线,即可提供处理器内通信。

Description

由单一中央处理单元对堆栈的交换器群的带内管理
技术领域
本发明涉及配置用来交换数据封包的堆栈二层交换器的管理。
背景技术
局域网络使用网络电缆或其它的媒介来连接网络上的各站台。各局域网络架构使用媒介存取控制(MAC)使得于各网络节点的网络接口装置能够存取网络媒介。
以太网协议IEEE 802.3已研究出特别用于传输数据封包的半双工媒介存取机构和全双工媒介存取机构。全双工媒介存取机构提供二个网络组件,例如网络节点和交换集线器之间的双路、点至点通信链路。
交换局域网络正遭遇到需要增加对于较高速连接性、更具弹性的交换性能、和容纳更复杂网络架构能力。举例而言,共同让授的美国专利第5,953,335号揭示了配置用来交换不同网络节点之间,第2层型式以太网(IEEE 802.3)数据封包的网络交换;接收的数据封包可包括依照IEEE 802.1q协议的VLAN(虚拟LAN)加标记的封包,该IEEE 802.1q协议特定另一个次网络(经由路由器)或指定的站台群。网络交换器包括多个交换端口配置用来依照IEEE 802.3协议,发送和接收数据封包至个别的网络节点,加上一个管理端口使得外部管理实体能够使用管理MAC接口控制交换器的整个操作。因此,譬如主中央处理单元(CPU)的主控制器能够经由标准MAC层协议存取网络交换器芯片。
图1为显示交换器机架10的图标,交换器机架10具有堆栈群交换器12,用于部署局域网络,该交换器机架10由远程管理站台20所管理。各交换器12具有如美国专利第5,953,355号所揭示的集成多端口交换器14,加上对应的主CPU 16,用来控制对应的集成多端口交换器14。由远程管理站台20所执行的远程管理软件,通过从主控CPU发出指令以读取和写入于交换器芯片14中的控制/状态寄存器。交换器机架10亦包括CPU总线18,配置用来作各CPU 16之间的通信,而骨干链路22用来传输集成多端口交换器14之间的数据帧。详言之,其中一个CPU 16指定作为主控CPU,而其余的CPU指定作为从CPU,如此免除所需的远程管理站台20与每个个别CPU 16的通信。因此,远程管理站台20仅需与主控CPU 16a通信,由主控CPU 16a经由CPU总线18而控制其余的从CPU(例如,将信息写入CPU控制/状态寄存器)。
然而,使用CPU总线18增加CPU 16所需的接脚数,并增加了交换器机架10的复杂性。
发明内容
需要有一种能够在多个主处理单元之间通信的配置,其配置成用来不需要各自的CPU总线而控制个别的网络交换器。
本发明可满足上述和其它的需求,其中交换系统包括交换器和骨干链路。各交换器具有主处理单元和交换单元,而骨干链路配置用来在各交换单元之间传输数据封包。其中一个主处理单元配置为主控单元,用来产生具有目的地地址的数据帧,该目的地地址用于和选中的一个其它主处理单元相对应的选中的一个交换单元。主控单元输出数据帧至对应的交换单元,以用于经由骨干链路传输至选中的一个交换单元。响应于接收具有对应目的地地址的数据帧,所述选中的一个交换单元将数据帧传输至所述对应主处理单元,以用于执行在数据帧中规定的处理操作。因此,交换系统使用预先存在的骨干链路即可提供处理器内通信而不需要处理器总线。
本发明的一个概念为提供一种网络交换系统中的方法,该网络交换系统具有多个由各自主处理单元控制的交换单元。该方法包括由配置作为主控单元的第一主处理单元产生包含选中的其中一个所述交换单元的目的地地址的数据帧,其中所述一个交换单元的目的地地址是由对应选中一个其它主处理单元控制。此方法还包括从主控单元输出数据帧至所述对应的交换单元;将所述数据帧从接收该数据帧的所述交换单元经由骨干链路传输至所述选中的一个交换单元;以及根据选中的一个交换单元检测与所述选中的一个交换单元的指定地址相匹配的目的地地址,将所述数据帧从所述选中的一个交换单元来传送到相应选中的一个其它主处理单元,以执行在该数据帧指定的处理操作。
本发明的另一个方面为提供一种交换系统,其配置用来从远程管理器接收指令。该系统包括交换器和骨干链路。各交换器具有指定网络地址的交换单元,和配置用来控制对应交换单元的对应主处理单元。其中一个主处理单元配置用来从远程管理器接收指令,和响应产生具有目的地地址的数据帧,该目的地地址用来通过对应选中的一个其他主处理单元配置选中的一个交换单元。各交换单元配置用来将具有匹配目的地地址的接收到的数据帧传输到至对应主处理单元的。骨干链路配置用来将数据帧从与一个主处理单元对应的交换单元传送到选中的交换单元,并且选中的另一个主处理单元配置成用来根据从对应选中的交换单元取得的数据帧来执行规定在数据帧中的处理操作。
于部分下列说明中将提出本发明的其它优点和新颖特征,在检验下列说明后对于此技艺方面的一般技术人员而言会对该说明部分变得很清楚,并由实作本发明而习得本发明。通过于权利要求中的特别指出的装置和其组合的手段,而可实现并获得本发明的优点。
附图说明
兹参照附图,其中有相同参考号码指示的各组件,在各图中代表相同的组件,其中:
图1为显示管理交换器的已有(先前技术)堆栈机架的图标。
图2为依照本发明的实施例管理交换器的堆栈机架的方块图。
图3为显示依照本发明的实施例使用主控主处理单元管理多个交换单元的方法的图标。
具体实施方式
图2为显示具有用于分封交换网络的交换器42的堆栈群的交换器机架40的方块图。各交换器42包括集成(即,单芯片)多端口交换器44,亦称之为交换单元,相似于说明于美国专利第5,953,455号的交换器,该交换器能够使各网络站台,例如用户工作站之间进行依照IEEE802.3协议于10Mbps或100Mbps的数据封包通信。各交换器42亦包括对应的主处理单元46,配置成用来经由链路45,譬如PCI局部总线或MAC(IEEE 802.3)基础数据链路,控制对应的交换单元44。各集成多端口交换器44由骨干链路48互相连接,施行例如为耦接到交换器芯片44的扩充端口的十亿(giga)位以太网链路,使得由个别交换器44服务的次网络之间能够传输数据封包。
其中一个主处理单元,例如单元46a,配置成主控单元,用来接收从远程管理器20来的指令。详言之,远程管理器20发送指令至主控CPU 46a以施行处理操作,例如从交换器芯片44中的控制/状态寄存器读取信息,或写入信息至交换器芯片44中的控制/状态寄存器。主控CPU 46a依次发送数据帧至其余的主处理单元(即,从CPU),譬如处理单元46b,指示从CPU施行由远程管理器20所要求的相同的处理操作。
图3显示依照本发明的实施例,发送指令经由骨干链路48至从CPU 46的方法的流程图。如下的说明,经由骨干链路48发送指令至从CPU免除了图1中所需的CPU总线。
本方法于步骤50开始,其中主控CPU 46a接收从远程管理器20来的指令。从远程管理器20来的指令可特定表示或写入数据至于交换器芯片44中指定的控制/状态寄存器。于步骤52中,主控主处理单元46a通过施行对应的交换单元44a中适当的处理操作,而反应从远程管理器20来的指令。主控主处理单元46a然后通过于步骤54中插入用来对应于选中的交换单元44的目的地地址,通过于步骤56中加上特定于以太型式字段内指定处理操作的指定值,和通过于步骤58中加上用来执行在有效载荷内的处理操作的其余数据,产生用于各从处理单元(例如,46b)的数据帧。详言之,以太型式字段为16位值,其中某些值未使用于以太网协议中;因此,该等未使用值用来特定对于从CPU的指定操作。
于步骤60中,主控主处理单元46a输出各数据帧经由链路45至对应的交换单元44a,例如作为管理帧或作为PCI转换。此交换单元44a,于步骤62,由其内部帧传送表得知目的地地址可经由骨干链路48到达,而输出数据帧至骨干链路48。
于步骤64,对应于从CPU的交换单元(例如,44b)接收数据帧,并施行检核目的地地址以便决定帧传送。于步骤68,各从交换单元根据目的地MAC地址和交换单元44的指定MAC地址之间的判定匹配,而将接收的数据帧经由对应的链路45传送到对应的主处理单元46。因此,各从CPU(例如,46b)能够根据于接收的数据帧中的目的地地址和对应的交换单元44的指定MAC地址之间的匹配,接收从主控CPU 46a来的对应的数据帧。
具有接收的数据帧的从CPU 46b,于步骤70剖析数据帧,并由以太型式字段和有效载荷决定将要施行的处理操作。于步骤72,从CPU46b施行特定的处理操作(例如,读取或写入至控制/状态寄存器于对应的交换单元44),和于步骤74产生用于主控CPU 46a请求处理操作的得知执行的响应数据帧。
虽然本发明已考虑以表现最佳实施例方式加以说明,但应了解该等实施例并非要限制本发明于所示的实施例;反之,本发明包含了在所附权利要求范围内的精神和范围内的各种的变更方式或等效安排。

Claims (14)

1.一种于网络交换系统中的方法,该网络交换系统具有多个由个别主处理单元所控制的交换单元,该方法包括:
产生步骤,由配置作为主控单元的第一主处理单元产生包含选中的其中一个的所述交换单元的目的地地址的数据帧,其中所述选中的一个的交换单元由对应选中的一个其它主处理单元所控制;
输出步骤,从该主控单元输出该数据帧至所述对应交换单元;
传输步骤,将所述数据帧经由骨干链路传输到所述选中的一个交换单元,其中所述交换单元已经从该主控单元接收所述数据帧;以及
传送步骤,根据所述选中的一个交换单元检测与所述选中的一个交换单元的指定地址相匹配的所述目的地地址,将所述数据帧从所述选中的一个交换单元传送到所述对应选中的一个其它主处理单元,以用于执行在该数据帧中规定的处理操作。
2.如权利要求1所述的方法,其中该产生步骤包括,在所述数据帧中的以太型式字段内插入规定处理操作的至少一部分的指定值。
3.如权利要求2所述的方法,其中该传输步骤包括依照IEEE802.3协议,输出数据帧至骨干链路。
4.如权利要求2所述的方法,其中该输出步骤包括依照IEEE802.3协议,从主控单元输出数据帧至对应的交换单元。
5.如权利要求2所述的方法,其中该输出步骤包括使用外围组件互连总线传输将所述数据帧从主控单元输出至对应的交换单元。
6.如权利要求1所述的方法,其中该产生步骤包括根据从远程管理器接收的指令产生数据帧。
7.如权利要求6所述的方法,其中该产生步骤进一步包括通过产生具有规定所述该对应交换单元的目的地地址的对应的数据帧,根据从远程管理器来的接收的指令,主控单元配置各其它主处理单元。
8.如权利要求6所述的方法,进一步包括配置步骤,根据剖析所述接收的数据帧由所述对应选中的一个其它主处理单元配置所述选中的一个交换单元。
9.如权利要求8所述的方法,其中该配置步骤包括将从该接收的数据帧中取得的指定值写入至由接收的数据帧确定的选中的一个交换单元内的控制/状态寄存器。
10.一种交换系统,配置用来接收从远程管理器来的指令,该系统包括:
交换器,各该交换器具有指定的网络地址的交换单元和配置用来控制该相应交换单元的相应主处理单元,其中一个该主处理单元配置用来从远程管理器接收指令和反应产生具有目的地地址的数据帧,该目的地地址用于由相应选中的一个其它主处理单元配置选中的其中一个交换单元,各交换单元配置用来将具有匹配目的地地址的被接收数据帧传输到所述相应主处理单元;以及
骨干链路,配置用来将所述数据帧从与所述一个主处理单元对应的所述交换单元传输至所述选中的交换单元,所述选中的另一个主处理单元配置成根据从对应选中的交换单元取得的数据帧以执行特定于数据帧的处理操作。
11.如权利要求10所述的系统,其中该一个主处理单元将规定该处理操作的至少一部分的值插入至该数据帧的以太型式字段内。
12.如权利要求11所述的系统,其中该骨干链路配置用来依照IEEE802.3协议传输数据帧。
13.如权利要求10所述的系统,其中该选中的一个其它主处理单元,配置成用来将从该接收的数据帧中取得的指定值,写入至由接收的数据帧确定的,在选中的一个交换单元内的控制/状态寄存器。
14.如权利要求10所述的系统,其中该选中的一个其它主处理单元,配置成用来产生具有对应于该一个主处理单元的交换单元的目的地地址的第二数据帧,并根据该处理操作而指定结果状况。
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