CN1658592A - 串接网络交换芯片的方法及其相关装置 - Google Patents

Abstract

一种串接网络交换芯片的方法及其相关装置，用以将第一网络交换芯片与第二网络交换芯片串接，各网络交换芯片包含多个网络连接端口以及一高速网络连接端口；将这些高速网络连接端口形成直接链接，使得该网络交换器通过该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片可对外提供的网络连接端口数量为这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的总和；而该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过该直接链接更新彼此内部的运作状态，用以管理这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的数据交换；各网络交换芯片具有一查询表，且两个网络交换芯片可以彼此更新其查询表的内容。

Description

串接网络交换芯片的方法及其相关装置

技术领域

本发明涉及一种串接网络交换芯片的方法及其相关装置，尤其涉及一种利用高速网络连接端口直接链接串接两网络交换芯片，使其对外提供的网络连接端口总数等于两网络交换芯片网络连接端口数量的总和。

背景技术

传统使用双绞线的以太网络(Ethernet)，无论传输速率是10Mbps或是100Mbps皆需通过以太网络集线器(Hub)将工作站与服务器连接在一起以共享网络资源，而集线器的频宽是由所有连接到网络上的工作站所共享。当网络使用者越多时，网络碰撞(collision)的情形也会越严重，同时每个使用者所能使用的频宽也就越少，在多媒体信息盛行的今天，传统以太网络集线器越加证明其不敷使用。

以太网络交换器(switch)就是希望能改善上述集线器的缺点，而让连接到此交换器的多部工作站以及服务器能够同时传输信息，以提升整体网络的效能。为了达到这样的目的，交换器必须知道哪一工作站连接到哪一网络连接端口上，也就是当交换器收到来源工作站传送而来的一帧(frame)时，利用查表(table lookup)查询需将信息送到哪一个网络连接端口所连接的目的地工作站。如果不能经由查表得知此帧究竟该传送到哪一个网络连接端口时，则采用广播(broadcast)的方式以确保不论在何种情况下，帧都能传送到所属网络连接端口上的工作站或服务器。

虽然网络交换器能改进传统集线器上的不足，单一集线器所能提供的网络连接端口数目依然有限；而单纯将两个或两个以上的网络交换器或网络交换芯片(switch controller)串接，尽管外观形式上能提供的网络连接端口数目是增加了，但是如果网络交换器串接之后所可能会出现的问题，如(1)不能分享彼此的网络连接端口的拥塞(Congestion)状态而继续对拥塞中的网络连接端口传送数据，则不仅可能造成数据漏失的后果，甚至也会拖垮整个串接的网络交换器组的操作效率；(2)输出至某些连接端口的数据都可能要经过多次查表的动作才能获知其目的地，将会造成整体传送数据的动作时间被迫拉长，不符合时间经济效益。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种利用高速网络连接端口串接网络交换芯片(switch controller)以建立彼此间的直接链接。通过此直接链接，各个网络交换芯片能分享彼此网络连接端口的拥塞状态以及在网络数据包输入到网络交换芯片的同时就能记录下该网络数据包的目的地地址，而此目的地地址数据内容也能即刻地复制到其它网络交换芯片，而当同一个网络数据包进入到其它网络交换芯片的时候，就不需要再对此网络数据包进行查表以得知其目的地地址，而能加速整个网络数据包传输动作的进行，在这样的情况下，两个或两个以上的网络交换器或网络交换芯片串接以提供更多的网络连接端口的设计才有使用上的实际意义。

为了达到上述目的，本发明提供一种串接网络交换芯片的方法，包含：设置一第一网络交换芯片，包含多个第一网络连接端口以及一第一高速网络连接端口；设置一第二网络交换芯片，包含多个第二网络连接端口以及一第二高速网络连接端口；以及将该第一高速网络连接端口耦接该第二高速网络连接端口，以形成一直接链接。其中该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过该直接链接更新彼此内部的至少一运作状态，用以管理这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的数据交换。

为了达到上述目的，本发明还提供一种网络交换芯片，用以与一远程网络交换芯片通过一直接链接形成串接，其中该网络交换芯片可将其内部的至少一运作状态经由该直接链接报告给该远程网络交换芯片，用以管理该网络交换芯片以及该远程网络交换芯片的数据交换。

为了达到上述目的，本发明还提供一种网络交换器，包含有一第一网络交换芯片，包含多个第一网络连接端口以及一第一高速网络连接端口，以及一第二网络交换芯片，包含多个第二网络连接端口以及一第二高速网络连接端口，该第二高速网络连接端口耦接该第一网络交换芯片的第一高速网络连接端口以形成一直接链接。其中该网络交换器通过该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片，可对外提供的网络连接端口数量为该第一网络连接端口以及该第二网络连接端口的总和，该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过此直接链接更新彼此内部的至少一运作状态，并管理这些第一网络连接端口以及这些第二网络连接端口的数据交换，且各网络交换芯片具有一查询表，且两个网络交换芯片可以彼此更新其查询表的内容。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明网络交换器的示意图。

图2为网络交换芯片的内部功能方块图。

图3为本发明网络交换器的内部功能方块图。

图4为本发明实施例的示意图。

图5为本发明一查询表的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、50：网络交换器               12、52：第一网络交换芯片

14、54：第二网络交换芯片         15、58第一网络连接端口

16、56：第一高速网络连接端口     17、68第二网络连接端口

18、57：第二高速网络连接端口     30：网络交换芯片

32：网络连接端口控制装置         34：队列控制装置

35：缓冲器控制装置               36：转送控制装置

37：实体层装置                   55：直接链接

59：第一网络连接端口控制装置     61：第一转送控制装置

62：第一缓冲器控制装置           63：第一队列控制装置

69：第二网络连接端口控制装置     71：第二转送控制装置

72：第二缓冲器控制装置           73：第二队列控制装置

81、82：信号线                   83、84：总线

88：查询表

具体实施方式

数据数据数据数据请参阅图1，图1为本发明的串接式网络交换器10的示意图。网络交换器10包含有第一网络交换芯片12与第二网络交换芯片14。第一网络交换芯片12包含有多个第一网络连接端口15用来与外部的计算机或其它交换器(未显示)电连接，以及一第一高速网络连接端口16。第二网络交换芯片14包含有多个第二网络连接端口17，同样用来与外部计算机主机或其它交换器电连接，以及一第二高速网络连接端口18用来与第一高速网络连接端口16耦接以建立一直接链接(link)55。第一网络交换芯片12与第二网络交换芯片14通过第一高速网络连接端口16与第二高速网络连接端口18彼此耦接，并交换彼此内部的运作状态。由于第一高速网络连接端口16与第二高速网络连接端口18彼此耦接，网络交换器10能由第一网络连接端口15接收数据包数据并在第二网络连接端口17输出，或是由第二网络连接端口17接收数据包数据而能在第一网络连接端口15输出。

第一网络交换芯片12或是第二网络交换芯片14其内部的运作状态包含有各个网络连接端口15与17的拥塞状态。通过两高速网络连接端口16、18的耦接，第一网络交换芯片12与第二网络交换芯片14能够即刻地分享彼此网络连接端口15与17的拥塞状态；举例而言，当某一目的连接端口(诸多第一网络连接端口15与第二网络连接端口17其中之一)发生数据传送拥塞的现象时，第一网络交换芯片12或是第二网络交换芯片14会控制相对于该目的地连接端口的来源连接端口暂缓继续传送数据包，例如由相关的交换芯片下达相关控制命令或控制数据包(control packet)，一直等到数据传送拥塞状况解除之后，再继续传送数据包。

第一高速网络连接端口16与第二高速网络连接端口18的传输速率较佳可为各个第一网络连接端口15与各个第二网络连接端口17的单位时间最大传输数据量的总和，如此一来可确保当所有的第一网络连接端口15同时接收数据包数据时，能够经由第一高速网络连接端口16与第二高速网络连接端口18传收，而不会因为频宽不够而产生阻塞(blocking)现象。

请参阅图2，图2为网络交换芯片30的内部功能方块图的一具体实施例。网络交换芯片30包含有多个网络连接端口控制装置32、队列控制装置(queuecontrol unit)34、缓冲器控制装置35以及转送控制装置(forwarding controlunit)36。网络连接端口控制装置32耦接到多个实体层装置37。实体层装置37用来与外部计算机主机或接口设备电连接，用以接收或传送数据包数据。

队列控制装置34分别与网络连接端口控制装置32、缓冲器控制装置35以及转送控制装置36耦接。每个网络连接端口控制装置32在队列控制装置34中各有对应的输出队列(未显示)，队列控制装置34根据网络连接端口控制装置32的要求在对应的输出队列中建立连接。如果队列控制装置34的输出队列已经呈现拥塞的状态，此时数据包数据继续传送与否的主导权回到网络交换芯片30。网络交换芯片30会依据拥塞状况，要求与实体层装置37耦接的外部计算机主机或其它交换器停止继续输入数据包数据。缓冲器控制装置35与网络连接端口控制装置32耦接。网络连接端口控制装置32可至缓冲器控制装置35要求缓冲器(buffers)(未显示)，也就是说，缓冲器控制装置35依照网络连接端口控制装置32的要求，来决定配置(allocate)或释出(free)缓冲器的数目。转送控制装置(forwarding device)36与网络连接端口控制装置32耦接，用来根据网络连接端口控制装置32所接收到的数据包数据的标头执行一查表(table lookup)的动作，以决定数据包数据所欲传送的目的地连接端口。

当输出队列已发生数据包数据拥塞的现象时，网络交换芯片30会依据与实体层装置37耦接的外部计算机主机或其它交换器的操作模式以及流量控制能力(flow control capability)决定所采用的数据包数据流量控制模式。目前所能采用的数据包数据流量控制模式包括全双工流量控制(full duplexflow control)方式、丢弃控制(drop control)方式以及回压控制(backpressurecontrol)方式。当使用的流量控制模式为全双工流量控制方式时，即代表与实体层装置37(或是所谓来源网络连接端口)连接的外部计算机主机或其它交换器具有全双工操作功能，网络交换芯片30能与外部计算机主机或其它交换器主动协调数据包数据的传送速率；当流量控制模式为丢弃控制方式时，由于输出队列已经发生数据包数据拥塞，而不能再继续输入数据数据包以致使数据拥塞的情况更加严重，就必须在来源网络连接端口就将这些数据包数据予以丢弃；当所采用的流量控制模式为所谓回压控制方式时，网络交换芯片30会主动发出一碰撞信号将数据数据包撞坏。

请参阅图3，图3为本发明的网络交换器50的内部方块图的一具体实施例。网络交换器50包含有一第一网络交换芯片52以及一第二网络交换芯片54。第一网络交换芯片52与第二网络交换芯片54分别包含有一第一高速网络连接端口56以及一第二高速网络连接端口57，第一网络交换芯片52与第二网络交换芯片54便是通过第一高速网络连接端口56与第二高速网络连接端口57耦接，以达到串接(cascade)两网络交换芯片的目的。第一网络交换芯片52另外包含有多个第一网络连接端口58、多个与第一网络连接端口58对应的第一网络连接端口控制装置59，一第一转送控制装置61与第一网络连接端口控制装置59以及第一高速网络连接端口56耦接，一第一缓冲器控制装置62与第一网络连接端口控制装置59耦接，以及一第一队列控制装置63分别与第一网络连接端口控制装置59、第一转送控制装置61、第一缓冲器控制装置62耦接，以提供进入队列(enqueue)与离开队列(dequeue)的服务。每一第一网络连接端口58可与外部计算机主机或其它交换器(未显示)电连接，用来接收其数据包数据。

第一网络连接端口控制装置59在队列控制装置63中各有对应的输出队列(未显示)，队列控制装置63根据第一网络连接端口控制装置59的要求在对应的输出队列中建立连接。如果队列控制装置63的输出队列已经呈现拥塞的状态，此时数据包数据继续传送与否的主导权回到第一网络交换芯片52。第一网络交换芯片52会依据拥塞状况要求与第一网络连接端口58耦接的外部计算机主机或其它交换器停止继续输入数据包数据。第一网络连接端口控制装置59同样可至第一缓冲器控制装置62要求缓冲器(未显示)，也就是说，第一缓冲器控制装置62依照第一网络连接端口控制装置59的要求，来决定配置或释出缓冲器的数目。第一转送控制装置61用来根据网络连接端口控制装置59所接收到的数据包数据的标头，执行一查表(table lookup)的动作，以获知数据包数据所欲传递的目的地位置，来决定数据包数据所欲传送的目的地连接端口。

第二网络交换芯片54另外包含有多个第二网络连接端口68、多个与第二网络连接端口68对应的第二网络连接端口控制装置69，一第二转送控制装置71与第二网络连接端口控制装置69以及第二高速网络连接端口57耦接，一第二缓冲器控制装置72与第二网络连接端口控制装置69耦接，以及一第二队列控制装置73分别与第二网络连接端口控制装置69、第二转送控制装置71、第二缓冲器控制装置72耦接。每一第二网络连接端口68同样可与外部计算机主机或接口设备电连接，用来接收其数据包数据。不论是第一网络连接端口58或是第二网络连接端口68，除了接收所各自连接的外部主机或其它交换器的数据包数据外，同样可以接收来自其它网络交换芯片的数据包数据而加以输出。举例来说，当两网络交换芯片52与54利用各自的高速网络连接端口56、57彼此耦接，第一网络连接端口58可以接收来自第二网络交换芯片54的数据包数据，反之亦然。

网络交换器50利用第一高速网络连接端口56与第二高速网络连接端口57的耦接而建立两网络交换芯片52、54间的直接链接55，此一直接链接55可用一双向总线加以达到，较佳地，此双向总线的最大传输速率需大于或等于所有网络连接端口58、68同时传递数据包数据时的速率总和。在建立完成该直接链接55后，网络交换器50所能提供的总网络连接端口的数目等于第一网络连接端口58与第二网络连接端口68的总和，第一高速网络连接端口56与第二高速网络连接端口57的最大数据数据包传输速率较佳地大于或等于所有网络连接端口58或68同时传输时最大数据数据包传输速率的总和，以确保在各个网络连接端口都能顺利地经由该直接链接55传收数据数据包。借着此直接链接55，网络交换器50得以管理第一网络交换芯片52与第二网络交换芯片54的数据包数据交换以及更新彼此内部的运作状态。

网络交换芯片52或54的内部运作状态，举例而言，可包含有其各自的网络连接端口58、68的拥塞状态，以及转送控制装置61、71的查询表(lookuptable)内容。第一网络交换芯片52于接收来自第二网络交换芯片的网络数据包数据时，依据本身网络连接端口58(即该网络数据包数据的目的地网络连接端口)的拥塞状态，决定是否继续接收该网络数据包数据。各网络连接端口的拥塞状态，同样可以经由两个高速网络连接端口56、57的直接链接55让两网络交换芯片52、54获知；也就是说，在对应的第一网络交换芯片52的第一网络连接端口58有拥塞现象发生的时候，第二网络交换芯片54就会对要继续传送至该网络连接端口的网络数据包数据进行拥塞控制。同样的道理，第二网络交换芯片54于接收来自第一网络交换芯片52的数据包数据时，依据第二网络连接端口68的拥塞状态决定是否继续从第一网络交换芯片52接收数据包数据；也就是说当数据包数据所欲传送的目的地连接端口(此处假设为某一第二网络连接端口68)已经呈现拥塞状态时，第一网络交换芯片52会由两高速网络连接端口56以及57的直接链接55获知上述拥塞情况而直接就在第一网络连接端口58就开始对数据包数据进行拥塞控制。

网络数据包数据中包含有其来源(source)MAC地址以及目的地(destination)MAC地址，如果通过前述的查表机制仍无法得知其应前往的连接端口时，会利用广播(broadcast)的方式传送到所有的目的地网络连接端口，以确保网络数据包数据能顺利送达。本发明的串接(cascaded)网络交换器中，第一网络交换芯片52与第二网络交换芯片54可彼此更新内部查询表(lookup table)的内容；因此，当第一网络交换芯片52将网络数据包数据经由第一与第二高速网络连接端口56与57输入到第二网络交换芯片54时，当由第一网络交换芯片52对该网络数据包数据进行查表之后，顺利的话，即可快速得知其应前往的连接端口，例如为远程(remote)的第八端口，即代表应前往第二网络交换芯片54的第八端口；第二网络交换芯片54就不需要再对此网络数据包数据再做一查表的动作，就能直接将其传送到正确的目的地连接端口。经由上述的设计，将可加速网络数据包数据的处理时间，使得整个网络交换器50的运作更加有效率。

请参阅图4，图4显示本发明的一具体实施例。第一网络交换芯片52经由信号线81、82以及总线83、84与第二网络交换芯片54相耦接，也即，举例而言，图3的双向总线55包含信号线81、82以及总线83、84。根据本发明的一具体实施例，第一网络交换芯片52与第二网络交换芯片54分别通过总线83、84向对方(或视为远程)传递数据包数据或下达控制命令；并同时通过信号线81、82上的信号状态来判断此时为命令或者数据包数据，向对方(或视为远程)下达命令。

通过向对方即刻地(real time)下达控制命令，可以显著增加交换器的整体效能。举例而言，总线83、84以16位(即一个字，word)传输为例，请进一步参阅以下表1，显示第一网络交换芯片52与第二网络交换芯片54通过总线83、84向对方(或视为远程)传递数据包数据(data)或下达控制命令(command)的方式的一具体实施例。本发明的交换器于运作期间，有可能随时会有数据包数据经由总线83或84于第一网络交换芯片52与第二网络交换芯片54之间传输，较佳地，总线83、84的频宽略大于所有对外连接端口58、68的传输速率的总和，以避免发生传输阻塞的现象。信号线81、82上的信号代表命令位；于每一个时脉周期，由信号线81、82上的信号代表命令位分别搭配总线83、84上的信号变化，来呈现数据包数据传输或命令的下达。

命令位	总线信号[15:0]	命令或数据传输
			1	1111-1111-1111-1111	闲置命令
1	0000-0000-0000-0000	帧起始命令(SOF)
			0	(1)链接字0、链接字1(2)数据包字0、1、2...N	紧随以上帧状态命令，头两笔数据表示以下将传递的数据包量N以及将前往的连接端口号；之后方为真正的数据包数据
1	0010-0000-0000-0000	中间数据包间隔命令
			1	0100-00yx-xxxx-xxxx	流量控制状态回报命令：x[8:0]：各连接端口的拥塞状态y：广播流量控制状态位
1	0110-00xx-xxxx-xxxx0110-yyyy-yyyy-yyyy0110-yyyy-yyyy-yyyy0110-yyyy-yyyy-yyyy0110-0yyy-yyyy-yyyy	更新学习地址命令：x[9:0]：查询表中欲更新的项目索引y[46:0]：欲更新的MAC地址的卷标以及相应的连接端口号
			1	1000-00xx-xxxx-xxxx100y-yyyy-yyyy-yyyy1000-yyyy-yyyy-yyyy1000-0yyy-yyyy-yyyy	过时剔除命令x[9:0]：查询表中欲更新的项目索引y[37:0]：欲更新的MAC地址的卷标

                               表1

就表1的第一栏「命令位」字段而言，此实施例中，以第一网络交换芯片52通过信号线81与总线83传输至第二网络交换芯片54的诸多信号为例，信号线81上所传输的命令位若为1，代表此时总线83上的十六个信号为命令；信号线81上所传输的命令位若为0，代表此时总线83上的十六个信号为数据；对于信号线82与总线84的说明，同理可推。

表1的第二栏代表本实施例对于「总线信号[15:0]」所定义的信号样态，本领域技术人员当可明了，这些信号样态可依其需要而有不同的定义。

表1的第三栏则举例说明相应于第二栏中各信号状态的硬件动作，由上而下逐一说明其硬件动作如后；第二列为「闲置(idle)命令」(命令位为1)，例如，当总线83上无任何信号需要传输时，则第一网络交换芯片52于总线83周期性地打出「闲置(idle)命令」，例如信号样态为「1111-1111-1111-1111」。第二列为「帧起始(start of frame，SOF)命令」(命令位为1)，例如，当第一网络交换芯片52要开始传输数据包数据至第二网络交换芯片54时，先通过信号线81与总线83对第二网络交换芯片54下达此帧起始命令，用以通知第二网络交换芯片54接下来将开始传输数据包数据，例如命令信号样态为「0000-0000-0000-0000」。随后，如第三列所示，命令位为0，代表传输数据；紧随以上帧状态命令，头两笔数据(例如两个链接字，link word)包含以下将传递的数据包长度N以及应前往的连接端口号；之后方为真正的数据包数据，因此经由此直接链接的数据包数据，仅需要在其本端进行查表完毕后，即可得知应前往的连接端口号，而不需要重复地进行查表动作。第四列显示「中间数据包间隔(intra-packet gap)命令」，用以避免缓冲器内的数据耗尽而导致数据包流失，因为本发明实施例以极高速连接端口串接，例如为Giga连接端口，而网络芯片内部的缓冲器准备数据的速度，有时后可能落后高速连接端口的传输速度，使得芯片内部代传的数据耗尽，此时可利用插入中间数据包间隔命令，便可避免因缓冲器内的数据完全耗尽而造成错误，例如命令信号样态为「0010-0000-0000-0000」。第五列显示「流量控制状态回报(flow control status report)命令」，用以随时地且即刻地告知对方(或称远程)有关本端(local)诸多连接端口的流量控制状态，甚至于上述数据包数据传输期间，也可即刻地告知对方，此是通过命令位与先前预先告知对方的数据包量而达到；因为对于接收端而言，已经知道应该收到多少数据量才完成此数据传输，因此可以随时被插入实时命令，而不会造成任何数据传输错误(error)或者错序(misorder)的情形；于此例中，命令信号样态为「0100-00yx-xxxx-xxxx」，以少量的位x，即可回报本端诸多连接端口(此例为9端口)的个别拥塞状态，以通知远程网络芯片不要再将数据包数据送往已经形成拥塞的连接端口；并以位y告知远程网络芯片有关本端网络芯片的广播(broadcast)流量控制状态，因为广播式数据包很容易造成大量数据的拥塞，因此两颗串接式网络芯片可以同时监控两端的广播流量控制状态，并选择当其中只要有一个发生广播式数据包拥塞，则对其广播进行流量控制。因此，远程的网络芯片可以依照此等信息决定是否该继续传送数据包数据，或者进行流量控制，例如发出延迟帧(delay frame)，告诉某些连接端口于一段期间内暂时停止传送数据包数据至拥塞的连接端口，以利拥塞的连接端口缓解其数据转送。可利用例如栓锁器(latches)或正反器(flip-flops)等等硬件设计以设定上述这些位，以供串接的另一端可以方便地、快速地通过这些命令进行状态设定。第五列显示「更新学习地址(learningaddress)命令」，如其命令信号样态所呈现，可以x[9:0]代表欲更新查询表中的项目索引，再以y[46:0]传送欲更新的MAC地址的一卷标值以及相应的连接端口号，以利即刻地将新学习(learn)到的地址与串接的网络芯片分享。

请参阅图5，根据本发明的一具体实施例，查询表(look-up table)88为双槽式存取架构，实际的硬件运作方式为将一MAC地址(48位)经过简单的逻辑闸进行杂凑(hash)运算后，可得到适当的索引值k，以将该MAC地址中的一卷标(tag)值(少于48位，例如为38位)以及所属的连接端口号存于该索引值k所指定的地址，并以一远程位882区分此卷标值属于哪一个网络芯片，以达到节省内存的目的，而且各网络芯片皆只需要一个查询表的数据结构，不必大幅变更硬件设计。举例而言，各网络芯片皆具有一个查询表；当第一网络交换芯片52看到其内部查询表88的第k个索引位置所存放的卷标值，就可得知其对应的MAC地址，且因为远程位882设为1，判断所登录的连接端口号属于相串接的远程网络交换芯片，即第二网络交换芯片54；因此于第一网络交换芯片52中只要有待传输的数据包的目的MAC地址与其相符，即可通过查表快速得知应前往第二网络交换芯片54的某一连接端口，并将其查表结果(即应前往的连接端口号)通过前述数据开始传输时的头两个链接字，告知远程网络交换芯片应前往的目的连接端口，故两个串接网络交换芯片只需要查表一次即可顺利到达目的地。

表1的最后一列为「过时剔除(age-out)命令」，于此例中，命令信号样态为「1000-00xx-xxxx-xxxx」，类似地，头一个传送字中的x[9:0]代表欲更新查询表中的项目索引，接下来的三个传送字中以y[37:0]传送欲更新的MAC地址的一卷标值，但不需要如前一命令的相应连接端口号。于本发明的实施例中，过时剔除命令只要杂凑值(也即x[9:0])以及卷标值(也即y[37:0])即可快速剔除久未使用的MAC地址。如本领域技术人员所知，以杂凑值及卷标值即可一对一地映像得到其MAC地址；且本发明的实施例的查询表88为双槽式设计，因此过时剔除命令包含杂凑值以及卷标值，而不需要如前一命令的相应连接端口号。

即刻地告知所串接的网络交换芯片有关本端的运作状态，可以有效提升整体的效能，并避免数据大量拥塞于缓冲器中，举例而言，即刻地更新网络交换芯片的拥塞状态是很有必要的，因为数据包数据有可能于短时间内经由诸多连接端口大量涌入而将内部有限的缓冲器耗尽，甚至数据包数据正在传输期间，本发明也可即刻地将此等重要信息下达给对方，而且不影响数据包数据传输的连续性。

综上所述，本发明揭示一种网络交换器，包含第一网络交换芯片与第二网络交换芯片，其各包含多个网络连接端口以及一高速网络连接端口，这些高速网络连接端口形成直接链接，使得该网络交换器通过该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片可对外提供的网络连接端口数量为这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的总和，该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过该直接链接更新彼此内部的运作状态，用以管理这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的数据交换。

本发明也揭示一种串接网络交换芯片的方法，用以将第一网络交换芯片与第二网络交换芯片串接，各网络交换芯片包含多个网络连接端口以及一高速网络连接端口；将这些高速网络连接端口形成直接链接，使得该网络交换器通过该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片可对外提供的网络连接端口数量为这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的总和；而该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过该直接链接更新彼此内部的运作状态，用以管理这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的数据交换；各网络交换芯片具有一查询表，且两个网络交换芯片可以彼此更新其查询表的内容。

本发明进一步揭示一种网络交换芯片，用以与远程网络交换芯片通过直接链接形成串接，其中该网络交换芯片可将其内部的运作状态经由该直接链接报告(也即前述的彼此更新运作状态)给该远程网络交换芯片，用以管理该网络交换芯片以及该远程网络交换芯片的数据交换。该网络交换芯片可经由该直接链接更新该远程网络交换芯片内部的一查询表的内容，以及该网络交换芯片可经由该直接链接传收多个数据与多个命令，而且可将这些命令即刻地安插于这些数据中间。

相较于公知技术，本发明的网络交换器利用网络交换芯片内的高速网络交换连接端口的直接链接，而能让网络交换芯片彼此的运作状态，例如网络连接端口的拥塞状态以及查询表内容，而能大幅提高整个网络交换器的操作效率。同时，通过串接两网络交换芯片，使得网络交换器能管理的网络连接端口数目得以增加，以面对越来越多外接计算机主机或其它交换器的需要。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，应注意到，本领域技术人员当可根据说明书的描述做出任何修改而不跳脱本发明的精神范畴，故以下本发明权利要求所做的均等修饰与变化，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种串接网络交换芯片的方法，其中包含：

设置一第一网络交换芯片，包含多个第一网络连接端口以及一第一高速网络连接端口；

设置一第二网络交换芯片，包含多个第二网络连接端口以及一第二高速网络连接端口；以及

将该第一高速网络连接端口耦接该第二高速网络连接端口，以形成一直接链接；

其中该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过该直接链接更新彼此内部的至少一运作状态，用以管理这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的数据交换。

2.如权利要求1所述串接网络交换芯片的方法，其特征在于，该运作状态为各网络连接端口的一拥塞状态，且各网络交换芯片根据这些拥塞状况对各连接端口进行流量控制。

3.如权利要求1所述串接网络交换芯片的方法，其特征在于，各网络交换芯片具有一查询表，且两个网络交换芯片可以彼此更新其查询表的内容。

4.如权利要求1所述串接网络交换芯片的方法，其特征在于，该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过该直接链接传收多个数据与多个命令，而且这些命令可即刻地安插于这些数据中间。

5.一种网络交换芯片，用以与一远程网络交换芯片通过一直接链接形成串接，其中，该网络交换芯片可将其内部的至少一运作状态经由该直接链接报告给该远程网络交换芯片，用以管理该网络交换芯片以及该远程网络交换芯片的数据交换。

6.如权利要求5所述的网络交换芯片，其特征在于，该运作状态为一拥塞状态，且各网络交换芯片根据该拥塞状况进行流量控制。

7.如权利要求5所述的网络交换芯片，其特征在于，该网络交换芯片可经由该直接链接更新该远程网络交换芯片内部的一查询表的内容。

8.如权利要求5所述的网络交换芯片，其特征在于，该网络交换芯片可经由该直接链接传收多个数据与多个命令，而且可将这些命令即刻地安插于这些数据中间。

9.一种网络交换器，其中包含：

一第一网络交换芯片，包含多个第一网络连接端口以及一第一高速网络连接端口；以及

一第二网络交换芯片，包含多个第二网络连接端口以及一第二高速网络连接端口，该第二高速网络连接端口耦接该第一网络交换芯片的第一高速网络连接端口以形成一直接链接；

其中该网络交换器通过该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片，可对外提供的网络连接端口数量为这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的总和，该第一网络交换芯片与该第二网络交换芯片通过该直接链接更新彼此内部的至少一运作状态，用以管理这些第一多个网络连接端口以及这些第二多个网络连接端口的数据交换；且各网络交换芯片具有一查询表，且两个网络交换芯片可以彼此更新其查询表的内容。

10.如权利要求9所述的网络交换器，其特征在于，该运作状态为各网络连接端口的一拥塞状态，且各网络交换芯片根据这些拥塞状况对各连接端口进行流量控制。

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