CN1929435A - 分组传送装置与方法 - Google Patents

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CN1929435A CNA2006101593283A CN200610159328A CN1929435A CN 1929435 A CN1929435 A CN 1929435A CN A2006101593283 A CNA2006101593283 A CN A2006101593283A CN 200610159328 A CN200610159328 A CN 200610159328A CN 1929435 A CN1929435 A CN 1929435A
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Abstract

一种分组传送装置，包含一交换机、一服务器以及一主机。交换机具有一第一连接端口、一第二连接端口、耦接于此第一连接端口的一选择器、一交换单元、一控制处理机以及一存储器。服务器经由此第二连接端口与交换机连接，可经由此第二连接端口传送带有一虚拟网络辨识码的值的帧。主机经由第一连接端口与交换机连接，可自此服务器接收此帧。控制处理机根据一虚拟网络辨识码成员对照表判断第一连接端口与第二连接端口是否为相同群组成员，若为相同群组成员，则交换单元将此帧转送至选择器，选择器判断此帧的虚拟网络辨识码是否可被接受，若无法被接受，则将虚拟网络辨识码与一可被接受值交换，且主机经由第一连接端口接收具有可被接受值的帧。

Description

分组传送装置与方法
技术领域
本发明涉及一种分组传送装置与方法，特别是涉及一种适用于一虚拟局域网络(Virtual Local Area Network，以下简称为VLAN)的分组传送装置与方法。
背景技术
局域网络(LAN)可以是由少数几台家用计算机构成的网络，也可以是数以百计的计算器构成的企业网络。虚拟局域网络(VLAN)所指的局域网络特指使用路由器(Router)分割的网络—也就是广播域。虚拟区域网可以将同一部交换机(Switch)或一群交换机上的流量分离开来，交换机是专门用来称呼使用连接端口(Port)交换网络流量的装置，虚拟局域网络卷标(VirtualLAN TAG，VLAN TAG)的主要目的就是传递交换机之间的虚拟区域网信息。而发展虚拟网络技术的主要目的在于支持虚拟组织的需求、简化网络管理程序、提升网络资源使用效率及加强网络安全。
一般而言，一笔帧欲从来源端传送至目的端，其内容必须包含来源主机地址及目的主机地址，而在IEEE802.1Q的规范之下，还允许帧带有一笔12位的虚拟网络辨识码(Virtual LAN Identifier，VID)，以确认各主机之间是否属于同一虚拟网络成员。因此，当各主机通过交换机彼此传递帧时，各连接端口皆存有一组寄存器，以存储各主机所隶属的虚拟网络识别码。
图1显示传统交换机的架构示意图。
交换机100具有一第一连接端口(P1)、一第二连接端口(P2)与一第三连接端口(P3)。主机A经由P1与交换机100连接，主机B经由P2与交换机100连接，而服务器150经由P3与交换机100连接。此外，P1与P3为同一虚拟网络群组(VLAN1)的成员，P2与P3为同一虚拟网络群组(VLAN2)的成员，而P1、P2与P3为同一虚拟网络群组(VLAN3)的成员。基于IEEE802.1Q的规范，主机A只可经由P1传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络卷标的帧，主机B只可经由P2传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为2的虚拟局域网络标签的帧，而服务器150只可经由P3传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为3的虚拟局域网络标签的帧。
基于IEEE802.1Q的规范，主机A经由P1传送一带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络标签的帧给服务器150，经由查表得知P1与P3为同一虚拟网络群组的成员，故将此帧转送至P3，然后服务器150接收此帧。接着，服务器150经由P3传送一带有虚拟网络辨识码的值为3的虚拟局域网络卷标的帧给主机A，经由查表得知P1与P3为同一虚拟网络群组的成员，故将此帧转送至P1。为了避免带有虚拟网络辨识码的值为3的虚拟局域网络标签的帧被转送到其它连接端口，主机A被限制只能传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络标签的帧，故主机A无法接收带有虚拟网络辨识码的值为3的虚拟局域网络标签的帧，因而导致此帧传送无法完成。
因此，本发明提供了一种适用于一虚拟局域网络(VLAN)的分组传送装置与方法，使得主机可经由受限制的连接端口接收带有不同虚拟网络辨识码的值的虚拟局域网络标签的帧。
发明内容
基于上述目的，本发明实施例披露了一种分组传送装置，其适用于一虚拟局域网络，此装置包含一交换机、一服务器与一主机。此交换机具有一第一连接端口、一第二连接端口、耦接于此第一连接端口的一选择器、一交换单元、一控制处理机以及一存储器，其中此存储器存储一虚拟网络辨识码成员对照表(VLAN Table)。此服务器经由此第二连接端口与此交换机连接，其可经由此第二连接端口传送带有一虚拟网络辨识码的值的帧。此主机经由此第一连接端口与此交换机连接，其可自此服务器接收此帧。此控制处理机根据此虚拟网络辨识码成员对照表判断此第一连接端口与此第二连接端口是否为相同群组成员，若为相同群组成员，则此交换单元将此帧转送至此选择器，此选择器判断此帧的此虚拟网络辨识码的值是否可被接受，若无法被接受，则将此虚拟网络辨识码的值与一可被接受值交换，且此主机经由此第一连接端口接收具有此可被接受值的帧。
本发明实施例还披露了一种分组传送方法，其适用于一虚拟局域网络。此方法提供一交换机、一服务器与至少一主机，其中此交换机具有至少一第一连接端口与一第二连接端口，此服务器经由此第二连接端口与此交换机连接，此主机经由此第一连接端口与此交换机连接。此服务器经由此第二连接端口传送带有一虚拟网络辨识码的值的帧至此主机。此方法包含以下步骤。首先，判断此第一连接端口与此第二连接端口是否为相同群组成员。若为相同群组成员，则将此帧传送至此第一连接端口。接着，判断此帧的此虚拟网络辨识码的值是否可被此第一连接端口接受。若无法被此第一连接端口接受，则将此虚拟网络辨识码的值与一可被接受值交换，且此主机经由此第一连接端口接收具有此可被接受值的帧。
本发明实施例还披露了一种分组传送装置，其适用于一虚拟局域网络，其中，此装置包含一交换机、一服务器与一主机。此交换机具有至少一第一连接端口与一第二连接端口。此服务器耦接于此交换机，其可经由此第二连接端口传送带有一虚拟网络辨识码的值的帧。此主机耦接于此交换机，其可经由此第一连接端口自此服务器接收此帧。此交换机判断此第一连接端口与此第二连接端口是否为相同群组成员，若为相同群组成员，则转送此帧至此第一连接端口，此第一连接端口判断此帧的此虚拟网络辨识码的值是否可被接受，若无法被接受，则将此虚拟网络辨识码的值与一可被接受值交换，且此主机经由此第一连接端口接收具有此可被接受值的帧。
附图说明
图1示出了传统交换机的架构示意图。
图2示出了本发明实施例的分组传送装置的架构示意图。
图3示出了图2的交换机200的架构示意图。
图4示出了图3的选择器216a的架构示意图。
图5示出了图3的选择器216a的详细架构示意图。
图6示出了本发明实施例的分组传送方法的步骤流程图。
图7示出了带有虚拟网络辨识码的值的标签的帧在转换前及转换后的结构示图。
附图符号说明
100～主机
150～服务器
200～主机
211～交换单元
212～控制处理机
213～虚拟网络辨识码成员对照表
214a、214b、214c～缓冲器
216a、216b、216c～选择器
2160～交换电路
2161～多任务器
2162～交换单元
2163～寄存器
250～服务器
300～服务器送出的带有虚拟局域网络标签的帧
3000～带有虚拟网络辨识码的值为3的虚拟局域网络标签的帧
400～主机送出的带有虚拟局域网络标签的帧
4000～带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络标签的帧
Opt～选择讯号
P1、P2、P3～连接端口
具体实施方式
为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图2至7做详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各组件的配置是为了说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。
本发明实施例披露了一种分组传送装置与方法。
图2示出了本发明实施例的分组传送装置的架构示意图。
交换机200具有一第一连接端口(P1)、一第二连接端口(P2)与一第三连接端口(P3)。P1耦接于一选择器216a，P2耦接于一选择器216b。主机A经由P1与交换机200连接，主机B经由P2与交换机200连接，而服务器250经由P3与交换机200连接。此外，P1与P3为同一虚拟网络群组(VLAN1)的成员，P2与P3为同一虚拟网络群组(VLAN2)的成员，而P1、P2与P3为同一虚拟网络群组(VLAN3)的成员。
如前文所述，主机A只可经由P1传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络卷标的帧，主机B只可经由P2传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为2的虚拟局域网络标签的帧，而服务器250只可经由P3传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为3的虚拟局域网络标签的帧。为了解决上述缺点，本发明实施例定义了一虚拟网络辨识码成员对照表(未显示)来记录连接端口成员以做为判断群组成员的依据以及定义使用于P1与P2的一交换识别码(SWAP ID)。根据虚拟网络辨识码成员对照表(未显示)中记录的连接端口成员判断具有一虚拟局域网络标签的帧是否自同一成员群组中的成员传送出来且传送至同一成员群组中的成员。若是，则接着判断主机A或主机B是否可接收带有虚拟网络辨识码的值为N(在本发明实施例中，N为1、2或3)的虚拟局域网络标签的帧。若无法接收，则将此虚拟局域网络卷标的虚拟网络辨识码的值更换成上述交换识别码，使得P1或P2可接收此帧。
举例来说，服务器250经由P3传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为3的虚拟局域网络卷标的帧给主机A。根据此虚拟网络辨识码成员对照表(未显示)判断P1与P3为同一虚拟网络群组的成员，并且将此帧转送至P1。由于P1只能接收带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络标签的帧，故必须利用选择器216a将此虚拟网络辨识码的值更换为1。因此，此帧的虚拟网络辨识码的值更改为1，则主机A可经由P1接收虚拟网络辨识码的值已更改为1的虚拟局域网络标签的帧。
图3示出了图2的交换机200的架构示意图。交换机200具有一交换单元211、一控制处理机212、一虚拟网络辨识码成员对照表213、缓冲器214a、214b与214c、选择器216a与216b以及连接端口P1、P2与P3。
图4示出了图3的选择器216a的架构示意图。选择器216a具有一交换电路2160与一多任务器(MUX)2161。选择器216b具有与选择器216a相同的组件，故在此不予以赘述。
参考图3与图4，主机A通过P1传送或接收帧。主机B通过P2传送或接收帧。服务器250通过P3传送或接收帧。P1将主机A发送的帧暂存至缓冲器214a。P2将主机B发送的帧暂存至缓冲器214b。P3将服务器250发送的帧暂存至缓冲器214c。缓冲器214a通过控制处理机212，查对虚拟网络辨识码成员对照表213，以决定其所隶属的虚拟网络。缓冲器214b通过控制处理机212，查对虚拟网络辨识码成员对照表213，以决定其所隶属的虚拟网络。缓冲器214c通过控制处理机212，查对虚拟网络辨识码成员对照表，以决定其所隶属的虚拟网络。交换组件211在控制处理机212告知位于缓冲器214a、缓冲器214b及缓冲器214c内帧，应转送至其各别应对应的目的端之后，将缓冲器214a、缓冲器214b及缓冲器214c内帧，转送至其所各别应对应的目的端。例如，将缓冲器214a内帧转送至P3，则目的端为P3。将缓冲器214c内帧转送至选择器216a，则目的端为选择器216a，或将缓冲器214c内帧转送至选择器216b，则目的端为选择器216b。
如图2所示，对应于主机A的虚拟网络辨识码的值的交换操作是由选择器216a来施行。交换电路2160还包含一寄存器(Register)(未显示)，其具有12位以存储主机A的交换虚拟网络辨识码的值。交换电路2160根据一1位选择辨识码(Opt)来判断带有原始12位虚拟网络辨识码的值的输入帧是否利用存储于此寄存器(未显示)中的交换识别码来进行识别码转换。此外，多任务器2161根据此选择辨识码(Opt)的选择讯号(0或1)判断是否接收此输入帧或转换后的帧，以产生一输出帧。若目的接收端为P3，则将此帧直接输出给服务器250。若目的端为选择器216a，则将转换后的帧转送至P1，再由主机A接收。若目的端为选择器216b，则将转换后的帧转送至P2，再由主机B接收。上述利用交换电路2160施行的交换方法仅为一范例，但并不以此为限。
图5示出了图3的选择器216a的详细架构示意图。
如图2与图3所示，对应于主机A的虚拟网络辨识码的值的交换操作是由选择器216a来施行，选择器216a具有一多任务器(MUX)300，其耦接于一交换单元2162，交换单元2162即为图4所示的交换电路2160。交换单元2162包含一寄存器2163，用以存储主机A的交换识别码。一帧还包含一1位选择识别码(Opt ID)，其用以判断此帧是否可被主机A接收。如图5所示，当一输入帧欲转送给主机A，其虚拟网络辨识码的值将被传送给交换单元2162，并且利用存储于寄存器2163中的交换识别码来进行识别码转换。此外，多任务器2161自此帧取得一选择讯号(0或1)，以判断是否直接输出此帧或输出带有交换识别码的帧。当服务器250传送带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络标签的帧，则此选择识别码设为0，即多任务器2161可直接将此帧传送给主机A。另一方面，当服务器250传送带有虚拟网络辨识码的值非为1的虚拟局域网络标签的帧，则此选择识别码设为1，即多任务器2161将带有交换识别码的帧传送给主机A。上述利用交换单元2162施行的交换方法仅为一范例，但并不以此为限。
图6示出了本发明实施例的分组传送方法的步骤流程图。
提供一交换机、一服务器与至少一主机(步骤S1)，此交换机具有至少一第一连接端口(P1)与一第二连接端口(P2)。此服务器经由此第二连接端口与此交换机连接，而此主机经由此第一连接端口与此交换机连接。P1与P2为同一虚拟网络群组的成员。此外，此主机只可传送与接收带有虚拟网络辨识码的值为1的虚拟局域网络标签的帧。接着，此服务器经由P2传送带有虚拟网络辨识码的值(等于或不等于1)的虚拟局域网络标签的帧给此主机(步骤S2)。判断P1与P2是否为同一虚拟网络群组的成员(步骤S3)。若非为同一虚拟网络群组的成员，则P1丢弃此帧(步骤S4)。若为同一虚拟网络群组的成员，则转送此帧到P1(步骤S5)。
接着，判断此帧是否可被此主机接收(步骤S6)，即判断此帧的虚拟网络辨识码的值是否可被P1接受。若可被接收，则此主机经由P1直接接收此帧(步骤S7)。若不可被接收，则以一可被接受的虚拟网络辨识码的值进行交换(步骤S8)，然后此主机经由P1接收已改变虚拟网络辨识码的值的帧(步骤S9)。
图7示出了带有虚拟网络辨识码的值的标签的帧在转换前及转换后的结构示图。300为原本由服务器250所送出带有虚拟局域网络标签的帧，3000则为此帧的虚拟网络辨识码的编号且其值为3。400为由选择器216a转换后带有虚拟局域网络标签的帧，4000则为此帧的虚拟网络辨识码的编号且其值为1。比较原始帧300和转换后帧400发现，除了虚拟网络辨识码以外，所有帧内容皆不作更动。
本发明的分组传送方法令多个虚拟局域网络可彼此连接且令主机可经由受限制的连接端口接收带有不同虚拟网络辨识码的值的虚拟局域网络标签的帧。此外，本发明的识别码交换方法藉由一VLAN帧的4位VLAN卷标而施行的，其兼容于IEEE 802规范的网络装置。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (11)

1.一种分组传送装置，其适用于一虚拟局域网络，包含：
一交换机，其具有一第一连接端口、一第二连接端口、耦接于该第一连接端口的一选择器、一交换单元、一控制处理机以及一存储器，其中该存储器存储一虚拟网络辨识码成员对照表；
一服务器，经由该第二连接端口与该交换机连接，其可经由该第二连接端口传送带有一虚拟网络辨识码的值的帧；以及
一主机，经由该第一连接端口与该交换机连接，其可自该服务器接收该帧；
其中，该控制处理机根据该虚拟网络辨识码成员对照表判断该第一连接端口与该第二连接端口是否为相同群组成员，若为相同群组成员，则该交换单元将该帧转送至该选择器，该选择器判断该帧的该虚拟网络辨识码的值是否可被接受，若无法被接受，则将该虚拟网络辨识码的值与一可被接受值交换，且该主机经由该第一连接端口接收具有该可被接受值的帧。
2.如权利要求1所述的分组传送装置，其中，该交换机还包含耦接于该第一连接端口的一第一缓冲器与耦接于该第二连接端口的一第二缓冲器，其中自该主机传送的帧存储于该第一缓冲器中且自该服务器传送的帧存储于该第二缓冲器中。
3.如权利要求1所述的分组传送装置，其中，在该交换操作执行前，若该帧的虚拟网络辨识码的值可被接受，则该主机经由该第一连接端口直接接收该帧。
4.如权利要求1所述的分组传送装置，其中，若该第一连接端口与该第二连接端口为不同的群组成员，则该控制处理机丢弃该帧。
5.一种分组传送方法，包含下列步骤：
提供一交换机、一服务器与至少一主机，其中该交换机具有至少一第一连接端口与一第二连接端口，该服务器经由该第二连接端口与该交换机连接，该主机经由该第一连接端口与该交换机连接；
该服务器经由该第二连接端口传送带有一虚拟网络辨识码的值的帧至该主机；
判断该第一连接端口与该第二连接端口是否为相同群组成员；
若为相同群组成员，则将该帧传送至该第一连接端口；
判断该帧的该虚拟网络辨识码的值是否可被该第一连接端口接受；
若无法被该第一连接端口接受，则将该虚拟网络辨识码的值与一可被接受值交换；以及
该主机经由该第一连接端口接收具有该可被接受值的帧。
6.如权利要求5所述的分组传送方法，其还包含在该交换操作执行前，若该帧的虚拟网络辨识码的值可被接受，则该主机经由该第一连接端口直接接收该帧。
7.如权利要求5所述的分组传送方法，其还包含若该第一连接端口与该第二连接端口为不同的群组成员，则该控制处理机丢弃该帧。
8.如权利要求5所述的分组传送方法，其还包含定义一虚拟网络辨识码成员对照表来记录连接端口成员以做为判断群组成员的依据。
9.一种分组传送装置，其适用于一虚拟局域网络，包含：
一交换机，其具有至少一第一连接端口与一第二连接端口；
一服务器，耦接于该交换机，其可经由该第二连接端口传送带有一虚拟网络辨识码的值的帧；以及
一主机，耦接于该交换机，其可经由该第一连接端口自该服务器接收该帧；
其中，该交换机判断该第一连接端口与该第二连接端口是否为相同群组成员，若为相同群组成员，则转送该帧至该第一连接端口，该第一连接端口判断该帧的该虚拟网络辨识码的值是否可被接受，若无法被接受，则将该虚拟网络辨识码的值与一可被接受值交换，且该主机经由该第一连接端口接收具有该可被接受值的帧。
10.如权利要求9所述的分组传送装置，其中，若该帧的虚拟网络辨识码的值可被接受，则该主机经由该第一连接端口直接接收该帧。
11.如权利要求9所述的分组传送装置，其中，若该第一连接端口与该第二连接端口为不同的群组成员，则该控制处理机丢弃该帧。
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