CN1607792A - 储存传输单元方法及网络通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明系关于一种在不同协议结构的网络之间储存交互影响的传输单元的方法，特别是在ATM网络与以太网络之间，以及一对应的网络通信装置。根据本发明，在一分段内存(10)中的储存系被提出，其中分段作用的选择方式系为该分段内存(10)的区段长度系与一ATM胞元之数据酬载长度相同。该分段内存(10)中传输单元的储存较佳地是表列(40)的形式实现，其系包含描述符号区段(100)与数据区段(200)。本发明系以不同的数据结构与长度有效地促进传输单元储存与处理。

Description

储存传输单元方法及网络通信装置

技术领域

本发明系关于在使用不同传输单元数据结构的网络之间，在数据转换过程中储存传输单元的方法，且系关于对应的网络通信装置。该网络特别可为一ATM网络与一以太(Ethernet)网络。

背景技术

为了达到所谓的交互影响，亦即具有不同协议结构网络间的数据转换，特别是在ATM网络与以太网络之间，需要调适相关网络协议之间传输单元的数据流与/或数据结构。

ATM网络协议提供数据传输于传输单元中，其系为具有固定长度的ATM胞元形式。一ATM胞元系包含标头(header)区段与信息酬载(payload)区段，其中该标头区段系包含管理信息。数据费用本身系包含在该数据酬载区段。ATM网络通常系使用4 8位的数据酬载区段。调适协议层系提供过渡至更高阶的协议，例如AAL5(ATM调适层5)，提供数个ATM胞元一起接合在更高阶的传输单元中。该更高阶的传输单元没有固定长度。该更高阶的传输单元系分为ATM胞元，用于传输且在传输之后重新组合，亦即返组在一起。

在以太网络中，例如快速以太网络或是千兆位(gigabit)以太网络，该数据系在以太网络架构形式中的传输单元中传输。该以太网络架构可具有变化的长度，典型地系大于上述该ATM胞元之长度。

例如，对于ATM网络与以太网络之间的交互影响，需要调适所涉及的网络协议间该传输单元的数据结构。这表示具有特定长度的一网络协议之传输单元，必须被转换为其它网络协议的传输单元，因而其它网络的传输单元具有不同的长度，其系在传输单元间变化。相对地，其它网络协议的传输单元必须被转换为第一网络协议的传输单元。此外，在更高阶的传输单元中传输单元的连锁，亦必须考虑到转换处理。通常是藉由该传输单元的对应电子储存与与处理，以进行此转换，这需要相当大的努力。为达此目的，其亦系与交互影响装置的对应复杂结构相关，例如半导体网络通信组件形式。

发明内容

因此，本发明之目的系提供储存传输单元方法与对应网络通信装置，其系解决上述问题，且特别系可有效储存与处理不同网络协议之传输单元。

本发明之目的可根据权利要求1的方法或是根据权利要求25的网络通信装置所完成。权利要求附属项系定义本发明较佳实施例与优点。

本发明系用于一第一网络与传输单元形式的至少一其它网络之间的数据转换，其数据酬在区段系包含欲被转换的数据。该第一网络使用的传输单元系包含数据酬载区段，其系与每一传输单元相同长度。此网络特别可为具有传输单元或胞元之ATM网络，其系具有48位长度的数据酬载区段。根据本发明之方法，该传输单元系储存于一分段的内存，其分段方式系为一区段长度系对应于该第一网络中该传输单元的数据酬载区段之长度。该分段内存较佳系可藉由记忆地址而被定位。此外，该第一网络亦可使用更高阶的传输单元，其系由组合上述传输单元而形成。该第二网络特别可为一以太网络，其具有自以太网络架构所形成的传输单元。

该传输单元较佳系以表列的形式，储存于分段的内存，其中各表列系包含至少一描述符号区段，以描述该对应传输单元的数据结构，且该传输单元之该数据系储存于至少一数据区段中。该符号描述区段较佳系为该表列的第一要件。特别地，放置在该数据酬载区段前面的该传输单元的标头区段之信息或是位在该数据酬载区段后一追踪区段的信息，系可被插入该描述符号区段。该传输单元的符号描述之数据结构特别系可被用于当处理该传输单元之标头区段之时。为达此目的，例如，在该描述符号部份中的一记忆区段，亦即该数据区段的一区段可被定义，该传输单元之该标头区段系被储存于其中。

该传输单元之数据结构较佳系藉由该描述符号区段中的字段(field)而描述。在这些字段中，例如可插入该传输单元的许多处理程序、该传输单元中的分段数目、该传输单元的长度、该传输单元的形式或是该传输单元中特定区段的记忆地址，例如该表列端的数据区段。

为了保护该分段内存中所储存该传输单元的有效处理，其优点在于包含其它字段于该描述符号区段中，其系描述插入、置换或删除操作。为达此目的，这些其它字段可定义一记忆区段于一数据区段中或是在一表列上连续数据区段上重复的执行操作。若是此为一读取操作，则可简单定义一记忆区段，其系延伸在该表列中的数个数据区段上。此外，可插入额外数据于其它字段中，因此例如在一处理操作过程中可补充一传输单元。该其它字段的功能或形式较佳系藉由该其它字段的次字段(subfield)而定义。

特别的优点系保持可变的许多其它字段，其中可使用该表列的至少一描述要件，因此对于不使用的功能系不需要使用记忆空间。在本案中特别的优点系以其它字段的一特定形式，标示一连续使用的其它字段之终端，其中有至少一描述符号区段。若需要，则此一连续使用的其它字段可延伸数个描述符号区段。

另一优点系藉由使用一表内存，将该分段内存中的区段连接至该表列。该表内存可经由记忆地址而可寻址，其系对应于该分段内存的该记忆地址，且该表内存的输入系指向该表内存的另一输入，因此形成该表内存的输入表列，对应该分段内存中的分段之表列。该表内存中此种输入的表列可例如包含一传输单元之所有区段的该记忆地址，或是该分段内存中所有未使用或自由区段的记忆地址。

上述传输单元之储存特别系适合用于网络通信装置中，例如用于该ATM网络与该以太网络之间交互影响。在一网络通信装置中，其系使用上述方法储存该传输单元，可用一特别有效的方法储存该传输单元，且特别有效处理该传输单元，以调适其数据结构。所以，例如可藉由切割为描述符号区段与数据区段之简单方法，以完成该传输单元的标头区段之处理。在本案中插入在该描述符号区段字段中的信息系为特别重要。

特别重大的优点在于使用表列以储存传输装置，特别是参阅传输装置，其不具有固定长度。所以，传输装置的内容可被弹性分布于数个数据区段上。同样地，数个要件传输单元，其系共同属于一较高阶的传输单元，例如较高阶AAL5传输单元，其系包含数个ATM胞元，系可被储存于一共同表列之中。

当调适该传输单元的数据结构时，特别的优点系在于使用基于指示器的处理，其系指向一表列的区段，因此仅有指示器的移动但没有该分段内存中的数据。

本发明的其它优点系如以下详细说明中所示。

附图说明

请参阅以下之实施例，可更加被详细说明本发明如下。

如下，可参阅随附之图式与本发明之一较佳实施例详细说明。

第1图系一概示图，其系根据本发明之一实施例，说明具区段表列之传输单元的结构。

第2图系一概示图，其系根据本发明之一实施例，说明一描述符号区段之结构。

第3图系一概示图，其系根据本发明之一实施例，说明一分段内存之结构，以及经由一表内存之该区段与表列之连结。

第4图系一概示图，其系根据本发明之一实施例，说明一网络通信装置中的数据流，用于一ATM网络与一以太网络之间转换数据。

第5图系根据本发明之一实施例，说明该网络通信装置中数据流自该ATM网络至该以太网络。

第6图系根据本发明之一实施例，说明该网络通信装置中数据流自该以太网络至该ATM网络。

具体实施方式

在第1图中系说明区段的表列40，藉此系使用根据本发明之实施例的一方法，将一传输单元储存于一分段的内存中。根据48位的ATM网络中具有ATM胞元的要件传输单元该数据酬载区段的长度，选择该分段内存区段化。该表列系包含描述符号区段100与数据区段200。该区段系储存于一分段内存中，其可藉由记忆地址而可寻址。该表列中的第一要件系一描述符号区段100，其系包含在该表列40终端的数据区段200之记忆地址。该表列可储存一以太网络架构，亦即以太网络之一传输单元或是一AAL5传输单元，其系包含数个ATM胞元。当这些传输单元的长度超过该分段内存中的区段长度时，其系储存于数个数据区段200中。所以，该表列40的第一数据区段200可包含该以太网络的标头区段。自该标头区段的特定信息系被插入该描述符号区段100中。

若是该传输单元系一AAL5传输单元，其包含在该传输单元中数据酬载区段后所放置的一追踪区段，则自此追踪区段的特定信息可被插入该描述符号区段100中。

储存完整的ATM胞元包含其长度5位的标头区段以及其长度48位的数据酬载区段，可在一表列中完中，该表列系包含一描述符号区段100与两个数据区段200，该第一个数据区段200系包含该ATM胞元的该标头区段。在此范例中，在该第一数据区段200中所分配至该标头区段的记忆区段，系由该描述符号区段100定义。

如第2图所示，该描述符号区段系包含字段101、103、105、106、107、108、109、110，其系描述该分段内存中该传输单元的数据结构。该字段依其功能而具有不同的位数目。一输出计数器字段101系描述此描述符号区段100与对应传输单元的许多计画处理程序。例如当计画有一传输单元的多重平行输出时，这对于所谓的多重播送程序是特别有利的。

一区段计数器字段103系描述许多区段100、200，其系包含于该分段内存的传输单元中。一长度字段105系描述该传输单元的位长度。

一状态区位106系包含数个次字段，其系指是否另一描述符号区段接在该表列中，以及是否在该传输单元中发生一错误。该错误可为例如封包计算错误、可允许超过的最大传输单元长度或是一记忆过载错误。

一形式字段107系描述该传输单元的形式。该传输单元可为一AAL5协议用于EoA(ATM上的以太网络)，亦即在ATM网络上传送以太网络架构，以太网络架构、PTM传输单元(PTM＝封包传输模式)、AoE传输单元，亦即封包于以太网络架构中的ATM胞元，或是自一EoA流过滤出来的实施胞元，所谓的AOM胞元。该AoE传输单元与该EoA传输单元对于ATM-以太网络间交互影响是特别重要。

一连接辨识字段108系用以辨识连接于个别连接分配的该传输单元。一记忆地址字段109系包含该表列终端的该数据区段之记忆地址，因而定义该表列之终端。

该描述符号区段100亦包含10个其它字段110，其功能与形式系分别藉由其所包含的次字段决定。在一描述符号区段中所使用的其它字段110的数目，是可变化的，亦即这些字段是随意的。藉由一特定其它字段110，其功能系由其所包含的次字段定义为终端字段，以终结一连续的使用其它字段110，亦即可变化的字段110形式系标示该连续的终端。若是在一描述符号区段100中，透过其它字段110没有定义该传输单元的特征，则该其它字段110的第一个系为终端字段。

其它字段110可包含例如一特定数据区段200的该记忆地址，以及其中定义一记忆区段。此可特别为在调适数据结构过程中所修饰的标头区段，其系储存于被定义的数据区段200中。

此外，其它字段110可定义在一表列40的连续要件上，重复执行一特定操作。此可特别为读取操作。而后该字段系包含那些数据区段200的记忆地址，其系位于被定义的记忆区段之开始，以及包含重复的数目，亦即进行操作的区段数目。在此方式中，使用重复的读取操作可定义大的记忆区段。此种型式的其它字段110系特别有利于定义一记忆区段，其包含数个数据区段200，例如定义该记忆区段，其中系储存一以太网络架构之该数据酬载区段。

另一种其它字段110的形式系用以记录在一特定操作中，欲被使用或插入的数据。这些数据可以是来自AAL5传输单元的追踪区段，例如包含一AAL5传输单元的长度，所以当调适该AAL5传输单元的数据结构时，不需要分别计算其长度。此数据亦可为所谓的来自AAL5传输单元的追踪区段之UUI字段(使用者-使用者-指示字段)。后者特别有利于当来自该追踪区段的此数据必须被通过至更高的协议层时。

该描述符号区段100的字段101、103、105、106、107、108、109、110系被用以描述该对应传输单元的数据结构。包含于其中的信息对于调适传输单元的数据结构至不同网络协议是必需的。在此范例中，特别是使用描述插入、置换与清除操作的任意其它字段110。

如果该第一描述符号区段100的十个其它字段110不足以储存所需要的信息时，则该对应表列40系包含其它描述符号区段100。该表列的其它描述符号区段100仅不同于该第一描述符号区段100的该其它字段110。该表列40中的最后描述符号区段100亦不同于该状态区位106的该次字段，其系代表在该表列中其它描述符号区段100是否接在该表列剩余的描述符号区段100之后。

第3图系一概示图，其系说明该分段内存10的结构，以及透过该表列40的一表内存20连接该分段内存10的区段。该分段内存10系说明两个描述符号区段100与两个数据区段200。该描述符号区段100与该数据区段200系属于相同的表列40。该第一描述符号区段100系包含该数据区段200的该记忆地址于该表列终端上该记忆地址字段109中。

经由该分段内存19上该区段的记忆地址，可寻址一表内存20的输入，其系被分配至该对应输入22。在该表内存20中，一输入22系被分配至该分段内存10的每一区段，且包含该表内存10中下一输入22的记忆地址。在此方式中，该表内存20的输入22系被连结至该表列，所以在该表内存20中该输入22的表列系包含该分段内存10中区段表列40的记忆地址。

该分段内存10中区段表列可为该描述符号区段100与数据区段200的表列40，藉此一传输单元系被储存或是该分段内存10中自由区段的表列。

透过表列输入字段40a、40b，存取至该分段内存中的表列。

第4图系一概示图，其系根据本发明的实施例说明网络通信组件中的数据流。该网络通信组件系透过接口装置50a、50b而连接至该ATM网络与该以太网络。该接口装置50a、50b特别系指第一双向接口508至该ATM网络，以及两个其它双向接口50b至该以太网络。后者可为快速以太网络接口或是千兆位以太网络接口。

自该接口装置50a、50b所接收的数据系被转换至格式化组块52a、52b中的内部格式。该内部格式系使用具有长度为16位的标头区段与长度为48位的数据酬载区段之单元。已自该以太网络所接收的传输单元之格式化系不同于接收自ATM网络之传输单元的格式化，因而是在不同的格式化组块52b执行。一处理组块80中的一输入记忆驱动器60a、60b系被分配至每一接口装置50a、50b。该处理组块系包含该分段内存10与该记忆驱动器60a、60b，进行该分区内存10中该数据的储存。该传输单元系在该处理组块80中被处理。透过分配至接口装置50a、50b的输出记忆驱动器62a、62b，读取出已完成处理的传输单元。直接进行转换该接口装置50b至该以太网络。至于该接口装置50a至该ATM网络，在该格式化组块52a中进行另一格式转换。

该记忆驱动器60a、60b、62a、62b系为在硬件阶段上实施的DMA引擎。为了尽可能保持其简单又有效的制造与使用，该网络通信组件系被整合在单一半导体芯片上。

第5图系详细说明在处理组块80中，自该ATM网络至该以太网络的数据流。该数据系以内部格式到达该输入记忆驱动器60a。该传输单元系被储存于表列40中，其系包含描述符号区段100与该数据区段200。包含由数个ATM胞元所组成的以太网络架构之传输单元，亦即EoA传输单元，其储存与编辑系发生在为此目的所分配的输入区段表列。当组合于其中的该EoA传输单元完成时，藉由将该表列40的该第一描述符号区段100之地址传至一处理单元45以收入传输单元，即释出此一表列40进行处理。对于被指定封包于一以太网络中的ATM胞元而言，亦即AoE传输单元，该对应记忆地址24系被直接传至该处理表列45，以收入该传输单元。

处理该传输单元以调适该数据结构，系透过一处理单元70中的特定处理表列45而连续发生。在处理过程中，特别是该传输单元的标头区段系被删除、插入或修饰。这是藉由使用该描述符号区段100字段中的信息而完成。

在已完成该处理之后，该传输单元的区段系被组合在输出区段表列中。藉由将该表列40之该第一描述符号组件100的记忆地址传至一处理单元45用于输出数据，以将此一表列40释出作为输出。对于该AoE传输单元而言，该对应记忆地址24系被直接传至该处理表列45，用于输出传输单元，而不用先被组合在一表列40中。

第6图系说明该处理组块80中自该以太网络至该ATM网络的数据流。在此范例中，该EoA传输单元系为以太网络架构，其系被封包在该ALL5传出单元中，且该AoE传输单元系为ATM胞元封包于以太网络架构中。该AoE传输单元与该EoA传输单元的处理，基本上系以模拟方式发生在第5图中所解释的数据流。然而，不需要将该传输单元组合在输出区段表列中，因为传至该ATM网络的该传输单元系对应于个别的ATM胞元。

用于上述交互影响之传输装置储存，如该网络通信组件的范例中，系代表一特别有效的方法。特别地，其促使ATM胞元之数据酬载区段的有效储存，例如可在该AAL5协议中被重新组合、有效储存具有可变化长度的以太网络架构、储存包含标头区段与数据酬载区段的ATM胞元，以及弹性处理被储存的传输单元。

Claims (29)

1.一种在一第一网络与至少一其它网络之间数据转换过程中用于储存传输单元之方法，其中该数据系被包含在该传输单元之一数据酬载区段中，且其中该第一网络之每一传输单元之该数据酬载区段系具有相同长度，其特征在于该传输单元系被储存在一分段内存中，其中该分段内存具有一分段作用，其中一记忆区段之长度系与该第一网络之传输单元之数据酬载区段之长度相同。

2.如权利要求1之方法，其特征在于各该分段内存的区段分别由一记忆地址定位。

3.如权利要求1之方法，其特征在于该分段内存中的该传输单元系以表列的形式储存，其中每一表列系包含作为要件，至少一描述符号区段，其描述对应传输单元之一数据结构，以及至少一数据区段，其中该对应传输单元系被储存在该至少一数据区段中。

4.如权利要求3之方法，其特征在于来自该传输装置的一标头区段或追踪区段之信息系被储存在该对应描述符号区段中。

5.如权利要求3之方法，其特征在于该表列之一第一要件系由该至少一描述符号区段所形成。

6.如权利要求3之方法，其特征在于定义该传输单元中一储存区段的数据系被插入至该描述符号区段中。

7.如权利要求3之方法，其特征在于描述一个别传输单元的该数据结构之该描述符号区段乃各包含一字段，其系描述该传输单元的计画处理程序数目。

8.如权利要求3之方法，其特征在于描述一个别传输单元的该数据结构之该描述符号区段乃各包含一字段，其系描述该描述符号区段与数据区段之数目，其系用以储存对应传输单元于该分段内存中。

9.如权利要求3之方法，其特征在于描述一个别传输单元的该数据结构之该描述符号区段乃各包含一字段，其系描述该传输单元之该长度。

10.如权利要求3之方法，其特征在于描述一个别传输单元的该数据结构之该描述符号区段乃各包含一字段，其系描述该传输单元之形式。

11.如权利要求3之方法，其特征在于该分段内存的区段系各别藉由一记忆地址而被定位，以及其特征在于描述一个别传输单元的该数据结构的该描述符号区段乃各具有一字段，其包含该数据区段之记忆地址，其系位于属于该传输单元的该表列终端。

12.如权利要求3之方法，其特征在于该描述符号区段系包含至少一其它字段，其系定义一记忆区段于属于该对应传输单元的该表列之该数据区段之一中。

13.如权利要求3之方法，其特征在于该描述符号区段系包含至少一其它字段，其系定义一操作的一重复执行于属于该对应传输单元的该表列之数个数据区段上。

14.如权利要求3之方法，其特征在于该描述符号区段系包含至少一其它字段，补充该对应传输单元的数据系被插入其中。

15.如权利要求3之方法，其特征在于该描述符号区段系包含至少一其它字段，其中系被插入了来自该对应传输单元的一追踪区段之数据。

16.如权利要求3之方法，其特征在于该描述符号区段系包含至少一其它字段，其系包含一次字段，其系定义该其它字段之功能。

17.如权利要求3之方法，其特征在于在该至少一描述符号区段中所使用的其它字段数目系为可变化的。

18.如权利要求3之方法，其特征在于该描述符号区段系包含一其它字段，其系标示用于该至少一描述符号区段中的其它字段之顺序终端。

19.如权利要求2之方法，其特征在于该区段之该记忆地址系被储存于一表内存中，透过对应于该分段内存之该记忆地址，其系可寻址的，其中该表内存中一输入系包含一记忆地址，其系指向该表内存中的下一输入，因此形成表列，其包含该分段内存中的表列之区段的记忆地址。

20.如权利要求19之方法，其特征在于该表内存中该表列之其一系包含该分段内存之未使用的区段之该记忆地址。

21.如权利要求1之方法，其特征在于该至少一其它网络之该传输单元系具有一数据结构，其乃不同于该第一网络之该传输单元之该数据结构。

22.如权利要求1之方法，其特征在于该第一网络为一ATM网络，且该区段之该长度为48位。

23.如权利要求1之方法，其特征在于该其它网络之其一为一以太网络。

24.如权利要求1之方法，其特征在于在储存该第一网络的其它传输单元过程中，其中所述其它传输单元包含该第一网络的数个传输单元，所述之其它传输单元乃被储存于与一表列相连结的分段内存的区段中。

25.一种在一第一网络与至少一其它网络之间转换数据的网络通信装置，其中该等网络系被提供以便利用具有一数据酬载区段的传输单元形式转换数据、以维持该数据，且其中该第一网络的该传输单元的该数据酬载区段系具有一被定义的长度，具有储存装置以储存待处理的传输单元，以及具有处理装置以使该传输单元的一数据结构适合另一网络，其特征在于该储存装置系包含一分段内存，其中该分段内存具有一分段作用，其中该分段内存的一区段长度系与该第一网络的传输单元的该数据酬载区段长度相同。

26.如权利要求25之网络通信装置，其特征在于该网络通信装置的该储存装置与该处理装置(80)系被根据权利要求1至24中任一项所定义的方法而配置以使储存传输单元。

27.如权利要求25之网络通信装置，其特征在于该处理装置之配置方式系为在调适该传输单元的该数据结构过程中、移动该分段内存的区段之指示器，因此该分段内存的区段之间不会发生数据移动。

28.如权利要求25之网络通信装置，其特征在于该分段内存藉由记忆地址而为可寻址的，该传输单元系以表列的形式储存于该分段内存中，其包含至少一第一描述符号区段与至少一数据区段，且藉由处理表列，该处理装置乃被配置为用于该传输单元的该数据结构之调适，其包含属于该传输单元的描述符号区段之记忆地址。

29.如权利要求25之网络通信装置，其特征在于该网络通信装置系被设计为一整合网络通信半导体组件的形式。

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