DE60119376T2 - System und verfahren zur effizienten datenübertagung von einem pipeline datenbuszu einem anderen datenbus in einer netzvermittlung - Google Patents

System und verfahren zur effizienten datenübertagung von einem pipeline datenbuszu einem anderen datenbus in einer netzvermittlung Download PDF

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Description

  • Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zur effektiven Bewegung von Daten von einem Datenbus zu einem anderen Datenbus in einer Netzwerk-Vermittlung.
  • Allgemeiner Hintergrund
  • Netzwerk-Vermittlungen (Netzwerk-Switches) und Router werden überwiegend in Daten-Netzwerken verwendet, um Datenpakete in diesen Netzwerken weiterzuleiten. Die Daten-Netzwerke sollten so effektiv wie möglich arbeiten, um so viele Benutzer wie möglich zu unterstützen, weil ein höheres Benutzer-Volumen zu mehr erzeugten Einkünften führt. Als Ergebnis sollten Netzwerk-Vermittlungen und Router die Datenpakete so effizient und so schnell wie möglich verarbeiten.
  • Ein Verfahren, um dies zu erzielen, ist in der europäischen Patentanmeldung 0905629 beschrieben, die ein Verfahren zur Kommunikation von Daten von einer Befehls-Paket-Architektur und einer verteilten Burst-Maschine zu einem I/O-Gerät ohne die Verwendung einer Speicherabbildungs-I/O- oder Host-Prozessor-Synchronisation beschreibt. Bei dieser Anwendung ist die Brücke jedoch lediglich mit zwei Busleitungen verbunden und kann in zwei getrennten Pfaden betrachtet werden. Sie ist nicht zur Verbindung von mehr als zwei Busleitungen konfiguriert und kann daher keinen Steuereingang von einem andere Bus empfangen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Netzwerk-Vermittlung, wie sie im Anspruch 1 beansprucht ist, und ein Verfahren, wie es im Anspruch 7 beansprucht ist. Sie ergibt ein System und Verfahren zur effizienten Bewegung von Daten von einem Datenbus zu einem anderen Datenbus in einer Netzwerk-Vermittlung. Das Verfahren schließt die Erzeugung eines Paket-Zyklus auf einem ersten Datenbus ein. Das Verfahren schließt außerdem das Erzeugen eines Steuerdaten-Zyklus auf einem zweiten Datenbus ein. Das Verfahren schließt weiterhin die Verarbeitung des Paket-Zyklus auf dem ersten Datenbus nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus auf dem zweiten Datenbus ein.
  • Der Steuerdaten-Zyklus auf dem zweiten Datenbus wird dazu verwendet, die Verarbeitung eines Paket-Zyklus auf dem ersten Datenbus einzuleiten oder anzufordern, bevor der Paket-Zyklus vollständig auf den ersten Datenbus aufgelegt wird. Als Ergebnis werden Daten auf dem ersten Datenbus im Allgemeinen schneller und effizienter verarbeitet.
  • Weitere Gesichtspunkte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann bei Betrachtung der folgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen und Figuren ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm eines Beispiels eines Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Netzwerk-Vermittlung oder eines Routers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3A ist ein Beispiel eines Zeitsteuer-Diagramms, das einen Paket-Zyklus zeigt, der auf einem Pipeline-Datenbus erzeugt und auf diesen aufgelegt wird;
  • 3B ist ein Beispiel eines Zeitsteuer-Diagramms, das einen Paket-Zyklus zeigt, der auf einem Nicht-Pipeline-Datenbus erzeugt und auf diesen aufgelegt wird;
  • 4 ist ein Beispiel eines Zeitsteuer-Diagramms, das Betriebszyklen zeigt, die unter bestimmten Zeitperioden auf einem Pipeline-Datenbus, einen Hilfs-Datenbus und einem Nicht-Pipeline-Datenbus erzeugt und auf diese aufgelegt werden;
  • 5 ist ein Beispiel eines Ablaufdiagramms, das einen Prozess 500 zur Erzeugung eines Steuerdaten-Zyklus auf dem Hilfs-Datenbus umreist, um die Verarbeitung von Daten auf dem Pipeline-Datenbus auszulösen; und
  • 6 ist ein Beispiel eines Ablaufdiagramms, das einen Prozess zur Erzeugung eines Steuerdaten-Zyklus und eines optionalen Steuerdaten-Zyklus auf den Hilfs-Datenbus umreist, um die Verarbeitung von Daten auf dem Pipeline-Datenbus auszulösen.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und Verfahren zur effizienten Bewegung von Daten von einem Datenbus zu einem anderen Datenbus in einer Netzwerk-Vermittlung.
  • 1 ist ein Beispiel eines Diagramms eines Systems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 100 schließt Netzwerk-Vermittlungen (Switches) oder Router 102, 104 ein, die betriebsmäßig miteinander über Netzwerk-Verbindungsstrecken 106, 108 und ein Netzwerk 110 miteinander gekoppelt sind. Die Netzwerk-Vermittlung oder der Router 102 ist mit einer Vielzahl von Netzwerk-Geräten 112, 114, 116, 118, 120 gekoppelt. Netzwerk-Geräte sind allgemein Computergeräte, die eine Netzwerk-Fähigkeit aufweisen. Wie dies in 1 gezeigt ist, können Beispiele von Netzwerk-Geräten einen Laptop-Computer 112, einen Desktop-Computer 114, einen Netzwerk-Drucker 116, ein Netzwerk-Speichergerät 118 und einen Server 120 einschließen. In der Praxis kann ein Netzwerk-Gerät eine Aufsatz-Box, ein handgehaltenes Gerät oder irgendein Computer-Gerät mit Netzwerk-Fähigkeiten sein.
  • Die Netzwerk-Vermittlung oder der Router 104 ist mit einer Vielzahl von Netzwerk-Geräten unter Einschluss eines Servers 122, eines Netzwerk-Speichersgerätes 124, eines Netzwerk-Druckers 126 und eines Desktop 128 gekoppelt. Die Netzwerk-Vermittlung oder der Router ist weiterhin mit einem privaten Nebenstellen-(PBX-)System 130 gekoppelt. Das PBX-System 130 ist mit Telefonen 132, 134 und einer Fax-Maschine 136 gekoppelt.
  • 2 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Netzwerk-Vermittlung oder eines Routers 200 (der auch in 1 gezeigt ist) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Netzwerk-Vermittlung oder der Router 200 schließt ein Vermittlungs-Modul 202 ein. Bei einer Ausführungsform ist das Vermittlungs-Modul 202 ein Chip-Satz, der allgemein Informationen liefert, die zum Vermitteln oder Weiterleiten von Datenpaketen an passende Ziele erforderlich sind.
  • Um Datenpakete zu vermitteln oder weiterzuleiten, legt das Vermittlungs-Modul 200 allgemein die Pakete auf den Pipeline-Datenbus 204 auf. Bei einer Ausführungsform ist der Pipeline-Datenbus 204 ein 64-Bit-Bus, der mit 40 MHz getaktet wird und eine maximale Daten-Breite von 2,56 Gbps ergibt. Eine ausführlichere Beschreibung der Betriebszyklen des Pipeline-Datenbus 204 wird nachfolgend anhand der 3A und des die Figur beschreibenden Textes gegeben.
  • Die Netzwerk-Vermittlung oder der Router 200 schließt weiterhin ein Brücken-Modul 206 ein. Bei einer Ausführungsform ist das Brücken-Modul 206 ein Chip-Satz, der allgemein Datenpakete, die auf dem Pipeline-Datenbus 204 verfügbar sind, zurückgewinnt, diese Datenpakete verarbeitet und die Pakete auf den Nicht-Pipeline-Datenbus 208 für Medien-abhängige Adapter 2101 , ..., 210N (MDA1 bis MDAN, worin „N" eine positive Zahl ist) zur Verarbeitung auflegt.
  • Die Medien-abhängigen Adapter 2101 , ..., 210N ergeben allgemein Kommunikations-Ports zur Herstellung einer Verbindung zu unterschiedlichen Arten von physikalischen Medien außerhalb der Netzwerk-Vermittlung oder des Routers, unter Einschluss der asynchronen Übertragungsbetriebsart (ATM), Ethernet (10/100 Mbps), Gigabit-Ethernet, Kurzwellen-Gigabit-Lichtleitfaser, Langwellen-Gigabit-Lichtleitfaser, und dergleichen.
  • Jeder MDA 2101 , ..., 210N überwacht den Nicht-Pipeline-Datenbus 208 auf Pakete, die an die MDA 2101 , ..., 210N gerichtet sind. Wenn ein MDA 2101 , ..., 210N an ihn adressierte Pakete findet, gewinnt der MDA 2101 , ..., 210N die Pakete von dem Nicht-Pipeline-Datenbus 208 und verarbeitet sie.
  • Das Vermittlungs-Modul 202 sendet weiterhin Daten über den Hilfs-Datenbus 212 an das Brücken-Modul 206. Die Daten, die das Vermittlungs-Modul 202 über den Hilfs-Datenbus 212 sendet, sind allgemein Steuerdaten, um dem Brücken-Modul 206 Anweisungen zu liefern, wie das Brücken-Modul 206 Daten auf den Pipeline-Datenbus 204 verarbeiten sollte.
  • Das Vermittlungs-Modul 202 sendet Steuerdaten über den Hilfs-Datenbus 212 an das Brücken-Modul 206, um das Brücken-Modul 206 allgemein aufzufordern, Paketdaten zu verarbeiten, was zu einer schnelleren Verarbeitung von Paketdaten führt. Zusätzliche Einzelheiten hinsichtlich des Inhaltes von Daten, die über den Hilfs-Datenbus ausgesandt werden, werden nachfolgend anhand der 4 und dem die Figur beschreibenden Text gegeben.
  • Die Netzwerk-Vermittlung oder der Router 200 schließt weiterhin einen System-Takt 214 ein, der betriebsmäßig mit dem Vermittlungs-Modul 202, dem Brücken-Modul 206 und dem Medien-Abhängigen Adaptern 2101 , ..., 210N verbunden ist. Der System-Takt 214 liefert allgemein Zeitzyklus-Perioden mit gleicher Dauer, während deren die Module 202, 206 2101 , ..., 210N in der Netzwerk-Vermittlung oder dem Router 200 einen Zugriff auf die Daten-Busse 204, 208, 212 ausführen können.
  • 3A ist Beispiel eines Zeitsteuer-Diagramms, das einen Paket-Zyklus 300 erläutert, der auf dem Datenbus 302 erzeugt und auf diesen aufgelegt wird. Es sei bemerkt, dass der Pipeline-Datenbus 302 allgemein äquivalent zu dem Datenbus 204 in 2 ist.
  • Allgemein muss ein Paket-Zyklus 300 erzeugt werden, um ein Datenpaket auszusenden. Jeder Paket-Zyklus 300 schließt die folgenden Betriebszyklen ein: Paket-Kopffeld-Zyklus 304, Paket-Datenzyklus 306, Ausführungs-Zyklus 308, Steuerdaten-Zyklus 310, optionaler Steuerdaten-Zyklus 312 und Ausführungs-Zyklus 314.
  • Jeder Paket-Zyklus 300 schließt einen Paket-Kopffeld-Zyklus 304 ein. Der Paket-Kopffeld-Zyklus 304 tritt auf dem Pipeline-Datenbus 302 vor dem Paket-Datenzyklus 306 auf. In jedem Paket-Kopffeld-Zyklus 304 wird Information ausgesandt, die zur Verarbeitung eines Paketes benötigt wird. Beispielsweise kann die Information, die während eines Paket-Kopffeld-Zyklus 304 ausgesandt wird, eine virtuelle Ortsbereichs-Netzwerk-Identifikation (VID), Priorätsbits, wie sie in der IEEE-Norm 802.1p spezifiziert sind, den Quellen-Port, die Länge der Paket-Daten, und Fehler-Bits einschließen. Bei einer Ausführungsform, bei der der Pipeline-Datenbus ein 64-Bit-Bus ist, wird der Paket-Kopffeld-Zyklus 304 dazu verwendet, einen 64-Bit-Wert zu übertragen und belegt daher den Pipeline-Datenbus 302 für einen Systemtakt-Zyklus.
  • Jeder Paket-Zyklus 300 schließt weiterhin einen Paketdaten-Zyklus 306 ein. Bei einer Ausführungsform wird ein Ethernet-Paket in jedem Paketdaten-Zyklus 306 übertragen. Ein Ethernet-Paket kann eine Länge zwischen 64 und 1522 Bytes aufweisen. Wenn die Länge des Ethernet-Paketes nicht gerade durch acht teilbar ist, so wird das Paket in geeigneter Weise aufgefüllt, bevor es auf den Pipeline-Datenbus 302 aufgelegt wird. Bei einer Ausführungsform, bei der der Pipeline-Datenbus 302 eine Breite von 64-Bit aufweist, kann jeder Paketdaten-Zyklus 306 den Pipeline-Datenbus 302 für acht (8) bis zweihundertdreiundzwanzig (223) System-Taktzyklen belegen, um ein Ethernet-Paket zu übertragen.
  • Jeder Paket-Zyklus 300 auf dem Pipeline-Datenbus 302 schließt weiterhin Ausfürungs-Zyklen 308, 314 ein. Jeder Ausführungs-Zyklus 308, 314 bietet allgemein eine konkurrenzfreie Möglichkeit für ein an dem Pipeline-Datenbus 302 angeordnetes Gerät, die Ansteuerung des Datenbusses 302 zu stoppen, und ermöglicht es einem anderen Gerät, das an dem Datenbus 302 angeordnet ist, den Datenbus 302 anzusteuern.
  • Der erste Ausführungs-Zyklus 308 tritt zwischen dem Paketdaten-Zyklus 306 und dem Steuerdaten-Zyklus 310 auf. Während des ersten Ausführungs-Zyklus 308 schaltet das Brücken-Modul 206 (das in 2 gezeigt ist) seine Schaltungen ab, die den Pipeline-Datenbus 302 ansteuern, während das Vermittlungs-Modul 202 (ebenfalls in 2 gezeigt) seine Schaltungen einschaltet, die den Pipeline-Datenbus 302 ansteuern.
  • Der zweite Ausführungs-Zyklus 314 tritt nach dem Steuerdaten-Zyklus 310 und auch nach dem optionalen Daten-Zyklus 312 auf, wenn dieser vorhanden ist.
  • Während des zweiten Ausführungs-Zyklus 314 schaltet das (in 2 gezeigte) Vermittlungs-Modul 202 seine Schaltungen ab, die den Pipeline-Datenbus 302 ansteuern, während das Brücken-Modul 206 (das ebenfalls in 2 gezeigt ist) seine Schaltungen einschaltet, die den Pipeline-Datenbus 302 ansteuern.
  • Bei einer Ausführungsform wird jeder Ausführungs-Zyklus 308, 314 dazu verwendet, einen 64-Bit-Wert zu übertragen. Bei dieser Ausführungsform würde jeder Ausführungs-Zyklus 308, 314 einen Pipeline-Datenbus 302, der eine Breite von 64 Bit hat, für einen Systemtakt-Zyklus belegen.
  • Der Steuerdaten-Zyklus 310 ist der erste Zyklus, in dem Steuerdaten auf den Pipeline-Datenbus 302 zur Aussendung aufgelegt werden. Der Steuerdaten-Zyklus 310 wird im allgemeinen zum Aussenden eines M-Bit-(worin „M" eine positive ganze Zahl ist)Wertes 316 verwendet, der Paket-Weiterleitungs-Informationen enthält, beispielsweise Austrittsports, Flutungs-, Filterungs- und Überwachungs-Bits oder dergleichen.
  • Bei einer Ausführungsform wird der Steuerdaten-Zyklus 310 zur Aussendung eines 64-Bit-Wertes verwendet. Bei dieser Ausführungsform würde der Steuerdaten-Zyklus 310 einen Pipeline-Datenbus 302 mit einer Breite von 64 Bit für einen Systemtakt-Zyklus belegen.
  • Ein „MORE"-(MEHR-)Bit 318 ist in dem während des Steuerdaten-Zyklus 310 ausgesandten M-Bit-Wert 316 enthalten, um anzuzeigen, ob ein optionaler Steuerdaten-Zyklus 312 auf den Steuerdaten-Zyklus 310 folgt. In der Ausführungsform, bei der ein 64-Bit-Wert während des Steuerdaten-Zyklus 310 ausgesandt wird und das Bit 0 das niedrigstbewertete Bit und das Bit 63 das höchstbewertete Bit des 64-Bit-Wertes ist, würde das „MORE"-Bit 318 das Bit 62 des 64-Bit-Wertes sein.
  • Bei einer Ausführungsform würde ein Wert von eins (1) in dem „MORE"-Bit 318 anzeigen, das es einen optionalen Steuerdaten-Zyklus 312 gibt, der auf den Steuerdaten-Zyklus 310 folgt. Bei dieser Ausführungsform würde ein Wert von Null (0) in dem „MORE"-Bit 318 anzeigen, das es zu keinen auf den Steuerdaten-Zyklus 310 folgenden optionalen Steuerdaten-Zyklus 312 gibt.
  • Der optionale Steuerdaten-Zyklus 312 wird allgemein zur Aussendung von Paket-Modifikations-Befehlen und Datenfeldern verwendet. Bei einer Ausführungsform wird ein 64-Bit-Wert in dem optionalen Steuerdaten-Zyklus 312 ausgesandt: bei dieser Ausführungsform würde der optionale Steuerdaten-Zyklus 312 einen Pipeline-Datenbus mit einer Breite von 64 Bit für einen Systemtakt-Zyklus belegen.
  • 3B ist ein Beispiel eines Zeitsteuer-Diagramms, das einen Paket-Zyklus 350 zeigt, der erzeugt und auf den Pipeline-Datenbus 352 aufgelegt wird. Es sei bemerkt, dass der Pipeline-Datenbus 352 allgemein äquivalent zu dem Bus 208 in 2 ist.
  • Allgemein muss ein Paket-Zyklus 350 auf einen Nicht-Pipeline-Datenbus 352 aufgelegt werden, um ein Paket auszusenden. Jeder Paket-Zyklus 305 schließt die folgenden Betriebs-Zyklen ein: Paket-Kopffeld-Zyklus 354, Paket-Daten-Zyklus 356, Ausführungs-Zyklus 358, Steuerdaten-Zyklus 360, Ausführungs-Zyklus 362 und Leerlauf-Zyklus 364 (der optional ist).
  • Wie dies in 2 gezeigt und in den dieser Figur entsprechenden Text beschrieben ist, gewinnt das Brücken-Modul 206 allgemein Daten zurück, die auf dem Pipeline-Datenbus 204 verfügbar sind, verarbeitet die Daten und legt die Daten auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 208 zur Verarbeitung durch die Medien-Abhängigen Adapter 2101 , ..., 210N auf.
  • Bei der Überprüfung der 3B in Verbindung mit 3A ist zu erkennen, dass das Daten die während der Paket-Zyklen 350 des Nicht-Pipeline-Datenbus 352 übertragen werden, allgemein ähnlich zu den Daten sind, die während der Paket-Zyklen 300 des Pipeline-Datenbus 302 übertragen werden. Ein Paket-Zyklus 350 des Nicht-Pipeline-Datenbus 352 schließt jedoch keinen optionalen Steuerdaten-Zyklus ein. Für jeden auf dem Pipeline-Datenbus 302 erzeugten optionalen Steuerdaten-Zyklus 300 wird ein Leerlauf-Zyklus 364 erzeugt und auf den Nicht-Pipeline-Datenbus 352 nach dem zweiten Ausführungs-Zyklus 362 aufgelegt. Ein Leerlauf-Zyklus 364 auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 352 ist allgemein eine Zeitperiode, während deren keines der an den Datenbus 352 angeordneten Geräte den Datenbus 352 ansteuert.
  • Wie dies oben erwähnt wurde, wird ein M-Bit-Wert 316 während des Steuerdaten-Zyklus 310 auf dem Pipeline-Datenbus 302 erzeugt und ausgesandt. Der M-Bit-Wert 316 enthält ein „MORE"-Bit 318, um anzuzeigen, ob ein optionaler Steuerdaten-Zyklus 312 auf den Steuerdaten-Zyklus 310 auf den Pipeline-Datenbus 302 folgt.
  • Der während des Steuerdaten-Zyklus 310 auf den Pipeline-Datenbus 302 ausgesandte M-Bit-Wert 318 wird allgemein dupliziert und während des Steuerdaten-Zyklus 360 auf den Nicht-Pipeline-Datenbus 352 ausgesandt. Das „MORE"-Bit 318, das in dem M-Bit-Wert 316 enthalten ist, hat jedoch auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 352 keine Bedeutung, weil ein Paket-Zyklus 350 auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 352 keinen optionalen Steuerdaten-Zyklus einschließt.
  • 4 ist ein Beispiel eines Zeitsteuer-Diagramms, das Betriebs-Zyklen zeigt, die zu bestimmten Zeitperioden auf dem Pipeline-Datenbus 406, dem Hilfs-Datenbus 428 und dem Nicht-Pipeline-Datenbus 438 erzeugt und aufgelegt werden. Der Pipeline-Datenbus 406 ist allgemein äquivalent zu dem Bus 204 in 2 und dem Bus 302 in 3A; der Hilfs-Datenbus 428 ist allgemein äquivalent zu dem Bus 212 in 2; und der Nicht-Pipeline-Datenbus 438 ist allgemein äquivalent zu dem Bus 208 in 2 und dem Bus 352 in 3B.
  • Es sei bemerkt, dass tP (worin „P" eine positive ganze Zahl ist) in dem Zeitsteuer-Diagramm nach 4 verwendet wird, um Punkte auf der Zeitlinie 405 zu bezeichnen.
  • Das Diagramm zeigt zwei Paket-Zyklen 402, 404, die auf dem Pipeline-Datenbus 406 erzeugt und auf diesen aufgelegt werden. Zum Zeitpunkt tP 408, beginnt das Vermittlungs-Modul, Betriebs-Zyklen 410, 412, 414, 416, 418, 420 für den ersten Paket-Zyklus 402 auf dem Pipeline-Datenbus zu erzeugen und auf diesen aufzulegen.
  • Zum Zeitpunkt t2 422 nach „X" Systemtakt-Zyklen, die auf die Zeit t1 folgen, beginnt das Vermittlungs-Modul, den Steuerdaten-Zyklus 424 und den optionalen Steuerdaten-Zyklus 426 (wenn benötigt) auf den Hilfs-Datenbus 428 aufzulegen.
  • Bei einer Ausführungsform beträgt der Unterschied zwischen der Zeit t2 422 und der Zeit t1 408 oder X vierunddreißig (34) Systemtakt-Zyklen.
  • Es sei bemerkt, dass Daten, die während des Steuerdaten-Zyklus 424 und des optionalen Steuerdaten-Zyklus 426 auf dem Hilfs-Datenbus 428 übertragen werden, identisch zu Daten sind, die während des Steuerdaten-Zyklus 416 und des optionalen Steuerdaten-Zyklus 418 des ersten Paket-Zyklus 402 auf dem Pipeline-Datenbus 406 übertragen werden.
  • Zum Zeitpunkt t3 430, nach „Y" Systemtakt-Zyklen, die auf die Zeit t2 422 folgen, beendet das Vermittlungs-Modul das Auflegen des Steuerdaten-Zyklus 424 und des wahlweisen Steuerdaten-Zyklus 426 (falls benötigt) auf den Hilfs-Datenbus 428. Bei einer Ausführungsform wird der Steuerdaten-Zyklus 424 zur Übertragung eines 64-Bit-Wertes verwendet, der optionale Daten-Zyklus 426 wird zur Übertragung eines 64-Bit-Wertes verwendet, und der Hilfs-Datenbus 428 ist ein Datenbus mit einer Breite von 16 Bit. Bei dieser Ausführungsform ist Y gleich acht (8) Systemtakt-Zyklen. Mit anderen Worten heißt dies, das der Steuerdaten-Zyklus 424 und der optionale Steuerdaten-Zyklus 426 zusammen den Hilfs-Datenbus 428 für acht (8) Systemtakt-Zyklen belegen.
  • Das Diagramm nach 4 zeigt zwei Paket-Zyklen 430, 432 auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 434. Die Paket-Zyklen 432, 434 auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 436 entsprechen den Paket-Zyklen 402, 404 auf dem Pipeline-Datenbus 406.
  • Zum Zeitpunkt t4 436 nach „Z" Systemtakt-Zyklen, die auf die Zeit t3 430 folgen, beginnt das Brücken-Modul mit der Erzeugung der Betriebs-Zyklen 440, 442, 444, 446, 448, 450 für den ersten Paket-Zyklus 432 auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 436. Vor der Erzeugung des ersten Paket-Zyklus auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 436 benötigt das Brücken-Modul Z Systemtakt-Zyklen, um Steuerdaten zu überprüfen, die zusammen während des Steuerdaten-Zyklus 424 und des optionalen Daten-Zyklus (falls benötigt) 426 auf den Hilfs-Datenbus 428 ausgesandt werden. Bei einer Ausführungsform beträgt Z oder die Zeit, die das Brücken-Modul benötigt, um die über den Hilfs-Datenbus 428 ausgesandten Steuerdaten zu überprüfen, sechs (6) Systemtakt-Zyklen.
  • Es sei bemerkt, das die optionalen Steuerdaten-Zyklen 418, 452 auf dem Pipeline-Datenbus 406 durch Leerlauf-Zyklen 450, 454 auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus 438 ersetzt werden, weil die Paket-Zyklen 432, 434 keine optionalen Steuerdaten-Zyklen einschließen.
  • Durch die Erzeugung und das Auflegen des Steuerdaten-Zyklus 424 und des optionalen Steuerdaten-Zyklus (falls benötigt) 426 auf den Hilfs-Datenbus 428 fordert das Vermittlungs-Modul das Brücken-Modul auf, die Paket-Zyklen 402, 404 auf den Pipeline-Datenbus 406 zu verarbeiten, bevor das Vermittlungs-Modul die Erzeugung dieser Paket-Zyklen 402, 404 beendet. Als Ergebnis werden Daten auf den Pipeline-Datenbus 406 schneller verarbeitet. Weiterhin muss das Brücken-Modul keine Daten puffern oder speichern, die das Brücken-Modul von dem Pipeline-Datenbus 406 zurückgewinnt. Als Ergebnis wird die funktionelle Kompliziertheit des Brücken-Moduls verringert.
  • 5 ist ein Beispiel eines Ablaufdiagramms, das den Prozess 500 der Erzeugung eines Steuerdaten-Zyklus auf dem Hilfs-Datenbus umreißt, um die Verarbeitung von Daten auf dem Pipeline-Datenbus hervorzurufen. Im Block 505 wird ein Paket-Zyklus erzeugt und auf den Pipeline-Datenbus aufgelegt.
  • Wie dies in 3A und den die Figur beschreibenden Text gezeigt ist, schließt jeder Paket-Zyklus 300 einen Steuerdaten-Zyklus 310 ein, der allgemein Paket-Weiterleitungs-Information enthält. Beispiele von Paket-Weiterleitungs-Information können Austritts-Port-Identifikationen, Flutungs-Bits, Filterungs-Bits oder Überwachungs-Bits einschließen.
  • Im Block 510 nach 5 wird ein Steuerdaten-Zyklus erzeugt und auf den Hilfs-Datenbus aufgelegt. Nachdem der Steuerdaten-Zyklus auf dem Hilfs-Datenbus zurückgewonnen und verarbeitet wurde, wird der Paket-Zyklus auf dem Pipeline-Datenbus zurückgewonnen und verarbeitet (Block 515).
  • 6 ist ein Beispiel eines Ablaufdiagramms, das einen Prozess 600 der Erzeugung eines Steuerdaten-Zyklus und eines optionalen Steuerdaten-Zyklus auf dem Hilfs-Datenbus zeigt, um die Verarbeitung von Daten auf dem Pipeline- Datenbus auszulösen. Im Block 605 wird ein Paket-Zyklus erzeugt und auf den Pipeline-Datenbus aufgelegt.
  • Wie dies in 3A und den die Figur beschreibenden Text gezeigt ist, schließt jeder Paket-Zyklus 300 einen Steuerdaten-Zyklus 310 und einen optionalen Steuerdaten-Zyklus 312 ein. Der Steuerdaten-Zyklus 310 enthält allgemein Paket-Weiterleitungs-Information, wie zum Beispiel Austritts-Ports, Flutungs-, Filterungs- und Überwachungs-Bits oder dergleichen. Der optionale Steuerdaten-Zyklus 312 enthält allgemein Paket-Modifikations-Befehle und Datenfelder.
  • Im Steuerblock 610 nach 6 wird ein Steuerdaten-Zyklus erzeugt und auf den Hilfs-Datenbus aufgelegt. Im Block 615 wird ein optionaler Steuerdaten-Zyklus ebenfalls erzeugt und auf den Hilfs-Datenbus aufgelegt. Nachdem der Steuerdaten-Zyklus und der optionale Steuerdaten-Zyklus auf dem Hilfs-Datenbus zurückgewonnen und verarbeitet wurden, wird der Paket-Zyklus auf dem Pipeline-Datenbus zurückgewonnen und verarbeitet (Block 620).
  • Obwohl bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben und in den beigefügten Zeichnungen gezeigt wurden, ist es verständlich, dass diese Ausführungsformen lediglich erläuternd sind und die umfassende Erfindung nicht beschränken, und dass diese Erfindung nicht auf die speziellen Konstruktionen und Anordnungen beschränkt ist, die gezeigt und beschrieben wurden, weil verschiedene andere Modifikationen dem Fachmann ersichtlich sind.
  • Zusätzlich ist es möglich, die vorliegende Erfindung oder einige ihrer Merkmale in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination hiervon zu Implementieren, wobei die Software in einem maschinenlesbaren Speichermedium bereitgestellt wird, wie zum Beispiel einem magnetischen, optischen oder Halbleiter-Speichermedium. Wenn die vorliegende Erfindung oder einige ihrer Merkmale in Firmware oder Software-Codesegmenten implementiert wird, würde jedes der Codesegmente einen oder mehrere Programmierbefehle einschließen.

Claims (24)

  1. Netzwerk-Vermittlung (102) mit: einem Vermittlungs-Modul (202), das betriebsmäßig mit einem Pipeline-Datenbus (204, 406) und einem Hilfs-Datenbus (212, 428) gekoppelt ist, wobei das Vermittlungs-Modul (202) zur Erzeugung und zum Aufbringen eines Paket-Zyklus (300, 402) auf den Pipeline-Datenbus (204, 406) und eines Steuerdaten-Zyklus (424) auf den Hilfs-Datenbus (212, 428) angeordnet ist, und einem Brücken-Modul (206), das betriebsmäßig mit dem Pipeline-Datenbus (204, 406) und dem Hilfs-Datenbus (212, 428) gekoppelt ist, wobei das Brücken-Modul (206) zur Verarbeitung des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 206) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) auf den Hilfs-Datenbus (212, 428) angeordnet ist; gekennzeichnet durch: einen Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438), der betriebsmäßig mit dem Vermittlungs-Modul (202) und dem Brücken-Modul (206) gekoppelt ist, wobei das Brücken-Modul (206) zur Erzeugung und zum Aufbringen eines Paket-Zyklus (432) auf den Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) unter Verwendung von Daten angeordnet ist, die in dem Paket-Zyklus (300, 402) auf den Pipeline-Datenbus (204, 406) ausgesandt werden.
  2. Netzwerk-Vermittlung (102) nach Anspruch 1, bei der der Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) zum Senden von Paket-Weiterleitungs-Information verwendet ist.
  3. Netzwerk-Vermittlung (102) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) ein Bit (318) einschließt, das angibt, ob ein optionaler Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) dem Steuerdaten-Zyklus (424) folgen wird.
  4. Netzwerk-Vermittlung (102) nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei der das Vermittlungs-Modul (202) weiterhin zur Erzeugung und zum Aufbringen eines optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf den Hilfs-Datenbus (212, 428) nachfolgend zum Steuerdaten-Zyklus (424) angeordnet ist.
  5. Netzwerk-Vermittlung (102) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei der der optionale Steuerdaten-Zyklus (426) zum Senden von Paket-Modifikationsbefehlen und Datenfeldern verwendet ist.
  6. Netzwerk-Vermittlung (102) nach den Ansprüchen 3 bis 5, bei der das Brücken-Modul (206) den Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) und des optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) verarbeitet.
  7. Verfahren zum Vermitteln von Paketen, mit den folgenden Schritten: Erzeugen und Aufbringen eines Paket-Zyklus (300, 402) auf einen Pipeline-Datenbus (204, 406) mit einem Vermittlungs-Modul (202); Erzeugen und Aufbringen eines Steuerdaten-Zyklus (424) auf einen Hilfs-Datenbus (212, 428) mit einem Brücken-Modul (206); und Verarbeiten des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) mit dem Brücken-Modul (206); gekennzeichnet durch: Erzeugen und Aufbringen eines Paket-Zyklus (432) auf einen Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) mit dem Brücken-Modul (206) unter Verwendung von Daten, die in dem Paket-Zyklus (300, 402) auf den Pipeline-Datenbus (204, 406) gesandt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin Folgendes umfasst: Verwenden eines Bits (318) in dem Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) zur Angabe, ob es einen optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (412, 428) nachfolgend zum Steuerdaten-Zyklus (424) gibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das weiterhin Folgendes umfasst: Erzeugen und Aufbringen eines optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf den Hilfs-Datenbus (412, 428) nach dem Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428).
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, das weiterhin Folgendes umfasst: Verarbeiten des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) und des optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428).
  11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, das weiterhin Folgendes umfasst: Erzeugen und Aufbringen des Paket-Zyklus (432) auf den Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) unter Verwendung des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406).
  12. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 11, bei dem die Erzeugung und das Aufbringen des Paket-Zyklus (432) auf den Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) die Erzeugung eines Leerlauf-Zyklus (450) in dem Paket-Zyklus (432) auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) für jeden optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) einschließt, der sich in dem Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) findet.
  13. Netzwerk-Vermittlung (102) mit: einem Vermittlungs-Modul (202), das betriebsmäßig mit einem Pipeline-Datenbus (204, 406) und einem Hilfs-Datenbus (212, 428) gekoppelt ist, wobei das Vermittlungs-Modul (202) zur Erzeugung und zum Aufbringen eines Paket-Zyklus (300, 402) auf den Pipeline-Datenbus (204, 406) und eines Steuerdaten-Zyklus (424) auf den Hilfs-Datenbus (212, 428) angeordnet ist, und einem Brücken-Modul (206), das betriebsmäßig mit dem Pipeline-Datenbus (204, 406) und dem Hilfs-Datenbus (212, 428) gekoppelt ist, wobei das Brücken-Modul (206) zur Verarbeitung des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 206) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) auf den Hilfs-Datenbus (212, 428) angeordnet ist; gekennzeichnet durch: einen Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438), der betriebsmäßig mit dem Vermittlungs-Modul (202) und dem Brücken-Modul (206) gekoppelt ist, wobei das Brücken-Modul (206) zur Erzeugung und zum Aufbringen eines Paket-Zyklus (432) auf den Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) unter Verwendung von Daten angeordnet ist, die in dem Paket-Zyklus (300, 402) auf den Pipeline-Datenbus (204, 406) ausgesandt werden.
  14. Netzwerk-Vermittlung (102) nach Anspruch 1, bei der der Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) zum Senden von Paket-Weiterleitungs-Information verwendet ist.
  15. Netzwerk-Vermittlung (102) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) ein Bit (318) einschließt, das angibt, ob ein optionaler Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) dem Steuerdaten-Zyklus (424) folgen wird.
  16. Netzwerk-Vermittlung (102) nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei der das Vermittlungs-Modul (202) weiterhin zur Erzeugung und zum Aufbringen eines optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf den Hilfs-Datenbus (212, 428) nachfolgend zum Steuerdaten-Zyklus (424) angeordnet ist.
  17. Netzwerk-Vermittlung (102) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei der der optionale Steuerdaten-Zyklus (426) zum Senden von Paket-Modifikationsbefehlen und Datenfeldern verwendet ist.
  18. Netzwerk-Vermittlung (102) nach den Ansprüchen 3 bis 5, bei der das Brücken-Modul (206) den Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) und des optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) verarbeitet.
  19. Verfahren zum Vermitteln von Paketen, mit den folgenden Schritten: Erzeugen und Aufbringen eines Paket-Zyklus (300, 402) auf einen Pipeline-Datenbus (204, 406) mit einem Vermittlungs-Modul (202); Erzeugen und Aufbringen eines Steuerdaten-Zyklus (424) auf einen Hilfs-Datenbus (212, 428) mit einem Brücken-Modul (206); und Verarbeiten des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) mit dem Brücken-Modul (206); gekennzeichnet durch: Erzeugen und Aufbringen eines Paket-Zyklus (432) auf einen Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) mit dem Brücken-Modul (206) unter Verwendung von Daten, die in dem Paket-Zyklus (300, 402) auf den Pipeline-Datenbus (204, 406) gesandt werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin Folgendes umfasst: Verwenden eines Bits (318) in dem Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428) zur Angabe, ob es einen optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (412, 428) nachfolgend zum Steuerdaten-Zyklus (424) gibt.
  21. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, das weiterhin Folgendes umfasst: Erzeugen und Aufbringen eines optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf den Hilfs-Datenbus (412, 428) nach dem Steuerdaten-Zyklus (424) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428).
  22. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, das weiterhin Folgendes umfasst: Verarbeiten des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) nach der Verarbeitung des Steuerdaten-Zyklus (424) und des optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) auf dem Hilfs-Datenbus (212, 428).
  23. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, das weiterhin Folgendes umfasst: Erzeugen und Aufbringen des Paket-Zyklus (432) auf den Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) unter Verwendung des Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406).
  24. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 11, bei dem die Erzeugung und das Aufbringen des Paket-Zyklus (432) auf den Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) die Erzeugung eines Leerlauf-Zyklus (450) in dem Paket-Zyklus (432) auf dem Nicht-Pipeline-Datenbus (208, 438) für jeden optionalen Steuerdaten-Zyklus (426) einschließt, der sich in dem Paket-Zyklus (300, 402) auf dem Pipeline-Datenbus (204, 406) findet.
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