DE60206304T2

DE60206304T2 - Verkehrsüberwachung von Paketübertragung in einem Dual-Speed-Hub

Info

Publication number: DE60206304T2
Application number: DE60206304T
Authority: DE
Inventors: Kuo-Chung Gan (Cliff)
Original assignee: Altima Communications Inc
Current assignee: Broadcom Inc
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: DE60206304D1; EP1227628B1; US7009933B2; EP1227628A3; EP1227628A2; US20020101877A1

Description

Gebiet der Erfindung:
Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum Steuern des Datenflusses in einem Dual Speed Hub, insbesondere in Lokalbereichs-Kommunikationsnetzwerken wie Token-Ring-, ATM-, Ethernet-, Fast Ethernet-, Gigabit Ethernet- und 10 Gigabit Ethernet-Umgebungen.
Beschreibung verwandter Technik:
Mit der steigenden Computerleistung sind in den vergangenen Jahren auch die Anforderungen an Computernetzwerke wesentlich gestiegen. Schnellere Computerprozessoren und höhere Speicherkapazitäten erfordern Netzwerke mit hohen Bandbreitenfähigkeiten, um eine hohe Übertragung großer Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Die bekannte Ethernet-Technologie, die auf einer Vielzahl von IEEE Ethernetstandards basiert, ist ein Beispiel einer Computernetzwerk-Technologie, die so modifiziert und verbessert werden konnte, dass sie eine brauchbare EDV-Technologie geblieben ist. Eine vollständigere Diskussion von Netzwerksystemen des Standes der Technik ist beispielsweise in SWITCHED AND FAST ETHERNET von Breyer und Riley (Ziff Davis, 1996) und in zahlreichen IEEE Veröffentlichungen, die sich mit IEEE 802 Standards befassen, enthalten. Auf der Grundlage des Open Systems Interconnect (OSI) 7-Schicht Referenzmodells sind die Netzwerkfähigkeiten durch die Entwicklung von Repeatern, Brücken, Routern und neuerdings „Switches", die mit verschiedenen Arten von Kommunikationsmedien arbeiten, gestiegen. Thinwire, Thickwire, Twisted Pair und Optical Fiber sind Beispiele von Medien, die für Computernetzwerke verwendet werden. Switches, die sich auf Computervernetzung und auf Ethernet beziehen, sind auf Hardware basierende Vorrichtungen, die den Fluss von Datenpaketen oder Zellen auf der Grundlage von Zieladressinformationen steuern, die in jedem Paket vorliegen. Ein ordnungsgemäß gestalteter und implementierter Switch sollte ein Paket empfangen und das Paket mit sogenannter Wirespeed oder Linespeed, die die maximale Geschwindigkeit des jeweiligen Netzwerks darstellt, an einen entsprechenden Ausgangsport schalten können. Die grundlegende Ethernet Wirespeed beträgt bis zu 10 Megabit pro Sekunde, bei Fast Ethernet bis zu 100 Megabit pro Sekunde, und Gigabit Ethernet kann mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1.000 Megabit pro Sekunde Daten über ein Netzwerk übertragen. Das neueste Ethernet wird als 10 Gigabit Ethernet bezeichnet und kann Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 10.000 Megabit pro Sekunde über ein Netzwerk übertragen. Mit der Zunahme der Geschwindigkeit sind die Einschränkungen und Erfordernisse für das Design hinsichtlich des geeigneten Designs und der Protokollregeln sowie hinsichtlich der Bereitstellung einer kostengünstigen, kommerziell brauchbaren Lösung immer komplexer geworden.
Bezug nehmend auf das vorstehend erläuterte OSI 7-Schicht Referenzmodell enthalten die höheren Schichten typischerweise mehr Informationen. Es gibt unterschiedliche Arten von Produkten zur Durchführung von Switching-Funktionen auf unterschiedlichen Ebenen des OSI-Modells. Hubs oder Repeater arbeiten auf Ebene eins und kopieren und „broadcast" ankommende Daten im Wesentlichen zu einer Vielzahl von „Speichen" des Hubs. Repeater weisen in ihrer allgemeinsten Form eine Vielzahl von Ports auf. In einem aktiven Empfangsport empfangene Daten werden wiederholt, wobei Signalamplitude und -timing auf den rückübertragenen oder wiederholten Wellenformen zu allen anderen Ports außer dem aktiven Empfangsport zurück übertragen werden. Wenn der Repeater Aktivität von zwei oder mehr Ports ermittelt, stellt dies eine Kollision dar, und der Repeater sendet an alle Ports einschließlich des aktiven Empfangsports ein Blockierungsmuster.
Dual Speed Hubs arbeiten bei zwei Geschwindigkeiten, die einen Mechanismus erfordern, der Daten über zwei getrennte Netzwerke, die mit unterschiedlicher Geschwindigkeit arbeiten, überbrücken oder senden kann. Schicht 2 Switches werden typischerweise als Multiport-Brücken bezeichnet und können zwei getrennte Netzwerke, die mit unterschiedlicher Geschwindigkeit arbeiten, überbrücken. Brücken können eine Tabelle von Senderegeln aufbauen auf der Grundlage davon, welche MAC (Media Access Controller)-Adressen auf welchen Ports der Brücke existieren, und übertragen Pakete, die für eine Adresse bestimmt sind, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der Brücke befindet. Brücken verwenden typischerweise den „Spanning Tree"-Algorithmus, um potenzielle Datenschleifen zu vermeiden. Eine Datenschleife ist eine Situation, bei der ein Paket auf der Suche nach einer bestimmten Adresse endlos in einem Netzwerk Schleifen ausführt. Der Spanning Tree-Algorithmus definiert ein Protokoll zur Vermeidung von Datenschleifen.
Das Dokument WO 00 560 13 A offenbart ein Verfahren zur Vermeidung von Defekten von Frames in einem Netzwerk-Switch. Der Netzwerk-Switch besteht aus einer Vielzahl von Gigabit Port Schnittstellen-Controllern (Gigabit Port Interface Controllers (GPIC)] und einer Vielzahl von Ethernet Port Schnittstellen-Controllern [Ethernet Port Interface Controllers (EPIC)], die über einen CPS-Kanal [CPS Channel] miteinander verbunden sind.
Das Dokument US-A-6115750 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selektiven Abrufen von Informationen aus einem Quellcomputer unter Verwendung einer Erd- oder Satellitenschnittstelle, wobei ein Benutzer auswählen kann, ob die von einem Netzwerk heruntergeladenen Daten über einen Pfad mit niedriger Geschwindigkeit (Erdverbindung) oder über einen Pfad mit hoher Geschwindigkeit (Satellitenverbindung) übertragen werden, um die angefragten Daten von dem Quellcomputer zu dem anfragenden Endgerät zu senden.
Das Dokument US-A-5987507 offenbart eine Netzwerkvorrichtung zur Verwendung in einem Datenkommunikations-Netzwerk mit einer Vielzahl von Ports, einem gemeinsamen Pufferspeicher zum Speichern der von den Ports empfangenen Daten und einem Verarbeitungssystem zum Steuern des Schreibens der Daten in die Puffer und des Auslesens der Daten aus den Puffern.
Erfindungsgemäß wird ein System zur Verkehrsüberwachung von Paketübertragung in einem Dual Speed Hub, wie es durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert ist, bereitgestellt. Des Weiteren wird ein Verfahren zum Steuern des Datenflusses in einem Dual Speed Hub, wie es durch die Merkmale des Anspruchs 7 definiert ist, bereitgestellt. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
Die Ziele und Merkmale der Erfindung werden unter Bezug auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen besser verstanden. Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm von zwei internen Zustandsautomaten (State Machines), die bei 10 Mbps und 100 Mbps arbeiten können, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Flussdiagramm der Verfahrensschritte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:
Moderne integrierte Schaltkreise können zahlreiche Ports aufweisen, die unterschiedliche Datenübertragungsgeschwindigkeiten zum Übertragen und Empfangen von Daten unterstützen. 1 ist eine Darstellung eines Dual Speed Hubs gemäß der Erfindung mit zwei internen Zustandsautomaten oder Dual Speed Hubs A und B. Der Zustandsautomat A kann eine Vielzahl von Ports aufweisen, die Datenübertragungsgeschwindigkeiten von 10 Mbps und 100 Mbps unterstützen können. Jeder Port kann ein physikalisches Element (PHY) aufweisen, das mit einer Twisted Pair Schnittstelle unter Verwendung einer Vielzahl von Übertragungs- und Empfangsprotokollen wie beispielsweise IEEE 10/100 Base T verbunden ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann jeder der Vielzahl von Ports physikalische Elemente von 10/100 Base T Kupfermedium unterstützen. Der Zustandsautomat B kann ebenfalls eine Vielzahl von Ports aufweisen, die physikalische Elemente von 10/100 Base T Kupfermedium unterstützen können. Somit können die beiden Zustandsautomaten bei 10 Mbps und 100 Mbps arbeiten.
Stationen können mit jedem der Vielzahl von Ports in jedem der Zustandsautomaten A und B verbunden sein. Wie in 1 gezeigt ist, kann der erste Zustandsautomat A drei Stationen 10M A, 10M B und 10M C aufweisen. Jede Station kann mit einem der 10/100 physikalischen Elemente verbunden sein. Eine Station 100M D kann ebenfalls mit einem der 10/100 physikalischen Elemente verbunden sein. Ebenso kann der zweite Zustandsautomat B Stationen 10M E, 10M F und 10M G aufweisen. Jede Station kann mit einem der 10/100 physikalischen Elemente verbunden sein. Eine Station 100M H kann ebenfalls mit einem der 10/100 physikalischen Elemente verbunden sein.
Bei jedem der Zustandsautomaten A und B kann die Schaltlogik mit jedem der Vielzahl von 10/100 physikalischen Elemente verbunden sein, um verschiedene Funktionen für jedes ankommende Datenpaket durchzuführen. Die Schaltlogik kann von dem Paket Informationen erhalten, um das Paket effizienter zu übertragen. Beispielsweise kann die Schaltlogik Pakete mit einem Port assoziieren, an den die Pakete gesendet werden sollen. Das Assoziieren der Pakete mit Ports, an die die Pakete gesendet werden sollen, und das Speichern dieser Ziele in einer Tabelle zur künftigen Verwendung kann nützlich sein, um die Bearbeitungszeit, die benötigt wird, um ein Paket zu einem bestimmten Ziel zu senden, zu beschleunigen. Durch Speichern des Ziels kann ein Paket direkt an ein Ziel gesendet werden und muss nicht an jeden Port gesendet werden, um das richtige Ziel herauszufinden. Die Schaltlogik kann auch dazu benutzt werden, ein Paket über geeignete Datenleitungen zu einem designierten Port zu führen.
Eine 2-Port-Brücke kann mit der Schaltlogik verbunden und verwendet werden, um Pakete an einen geeigneten Port zu senden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die 2-Port-Brücke verwendet werden, um ein Paket entweder mit 10 Mbps oder 100 Mbps zu übertragen.
Eine Repeater Backplane ist mit der 2-Port-Brücke verbunden und kann eine 10 Mbps Datenleitung und eine 100 Mbps Datenleitung aufweisen. Die Backplane verbindet die Zustandsautomaten A und B unter Verwendung einer 10M Repeater Backplane (10M RBP) und einer 100M Repeater Backplane (100M RBP). Die 10M RBP kann verwendet werden, um Pakete zwischen 10M Stationen zu übertragen, und die 100M RBP kann verwendet werden, um Pakete zwischen 100M Stationen zu übertragen. In 1 sind beispielsweise die Stationen 10M A, 10M B, 10M C, 10M E, 10M F und 10M G 10M Stationen, und die Stationen 100M D und 100M H sind 100M Stationen.
Jeder der Zustandsautomaten besitzt eine eingebaute Auto-Negotiations-Fähigkeit, die es jedem der Zustandsautomaten ermöglicht, verbundene Knoten zu pollen und sich selbst zu konfigurieren. Der Zustandsautomat A kann so konfiguriert werden, dass er der Master ist, und der Zustandsautomat B kann so konfiguriert werden, dass er der Slave ist. Jede der Stationen 10M A, 10M B, 10M C, 100M D, 10M E, 10M F, 10M G und 100M H kann so konfiguriert werden, dass sie miteinander kommunizieren. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Brücke in dem Master-Zustandsautomaten A aktiviert und die Brücke in dem Slave-Zustandsautomaten B deaktiviert werden. Die Brücke kann so konfiguriert werden, dass sie Pakete unter Verwendung von in IEEE Std 802.1 D spezifizierten Funktionen verarbeitet.
Eine der Funktionen kann es sein, eine Tabelle zu führen, die Adressen von Paketen mit Ports assoziiert, an die die Pakete zu senden sind. Diese Funktion kann als Adresslernen bezeichnet werden. Wenn zum Beispiel ein erstes Paket von der Adresse L an der Station 10M A zu der Adresse M an der Station 10M E geschickt wird, kann die 2-Port-Brücke von A so konfiguriert werden, dass sie das erste Paket so assoziiert, dass es von dem Port geschickt worden ist, der mit der Adresse L an der Station 10M A assoziiert ist. Da das Paket von der Station 10M A ausgeht, kann der mit der Adresse L an der Station 10M A assoziierte Port als Quelladresse (Source Address (SA)) bezeichnet werden. Ein Quelladressen-Nachschlagen kann durchgeführt werden, wobei die Quelladresse des Pakets in einer Tabelle, beispielsweise einer Address Resolution Nachschlagetabelle (Address Resolution Lookup (ARL)) nachgeschlagen wird. Wenn die Quelladresse in der ARL-Tabelle nicht auffindbar ist, führt dies zu einem Quelladress-Nachschlagefehler (Source Address Lookup Failure (SLF)). Da ein SLF besteht, kann die Quelladresse durch Assoziieren der Adresse L mit dem Port, der mit der Station 10M A in der ARL-Tabelle verbunden ist, gelernt werden.
Wenn Adressen gelernt werden, können die 10M Stationen die 10M Bandbreite und die 100M Stationen die 100M Bandbreite gemeinsam benutzen. Wenn jedoch eine 10M Station mit einer 100M Station oder eine 100M Station mit einer 10M Station kommunizieren soll, können sowohl die 10M Bandbreite als auch die 100M Bandbreite verwendet werden.
Um ein Paket von einer Station zum Ziel zu übertragen, kann von einem der Zustandsautomaten ein Zieladress-Nachschlagen durchgeführt werden. Die ARL-Tabelle des Zustandsautomaten kann geprüft werden, um festzustellen, ob in der ARL-Tabelle ein Eintrag vorliegt, der die Zieladresse mit einem Port einer Station assoziiert. Wenn in der ARL-Tabelle kein Eintrag vorliegt, der die Zieladresse mit einem Port einer Station assoziiert, wird dies als Zielnachschlagefehler (Destination Lookup Failure (DLF)) bezeichnet, und das Paket kann an alle Ports „broadcast" oder gesendet werden. Wenn beispielsweise die Zieladresse M nicht in der ARL-Tabelle gefunden wird, kann das Paket an die Ports aller Stationen „broadcast" werden. Das Paket kann an Ports der Stationen 10M A, 10M B, 10M C, 10M F, 10M G auf der 10M RBP und Ports der Stationen 100M D und 100M H auf der 100M RBP „broadcast" werden. Somit wird das Paket schließlich an die richtige Zieladresse M an der Station 10M E gesendet.
Wenn ein Paket von der Station 10M E von der Adresse M an die Adresse L übertragen werden würde, würde ein Quelladress-Nachschlagen der Adresse M in der ARL-Tabelle zu einem SLF führen. Die Adresse M kann durch Assoziieren der Adresse M mit dem Port, der mit der Station 10M E assoziiert ist, gelernt werden. Als nächstes kann ein DA-Nachschlagen in der ARL-Tabelle dazu führen, dass ein Eintrag in der ARL-Tabelle gefunden wird, der die Adresse L mit dem mit der Station 10M A verbundenen Port assoziiert. So kann der Schritt des „broadcasting" der Pakete an alle Ports übersprungen und das Paket direkt an den mit der Station 10M A assoziierten Port gesendet werden.
Es kann ein Problem auftreten, wenn ein großes Paketvolumen zwischen Ports innerhalb eines einzigen Zustandsautomaten übertragen werden soll. Wenn z.B. Pakete zwischen den Stationen 10M E und 10M F innerhalb des Zustandsautomaten B und Pakete zwischen den Stationen 10M B und 10M C innerhalb des Zustandsautomaten A übertragen werden sollen, kann die Datenmenge, die auf der 10M RBP übertragen wird, anwachsen. Je mehr die Datenmenge, die auf der 10M RBP übertragen wird, anwächst, desto häufiger kommt es zu Kollisionen zwischen Daten, die zwischen Stationen in dem Zustandsautomaten B (10M E und 10M F) und dem Zustandsautomaten A (10M B und 10M C) übertragen werden. Deshalb sinkt die Leistung, weil die Daten nicht effizient übertragen werden.
Um das Problem zu beheben, kann es, wenn eine Schwelle von Verkehr von Paketen, die innerhalb Stationen auf einem Zustandsautomaten über die 10M RBP übertragen werden, erreicht wird, günstig sein, alle 10M Stationen in dem Zustandsautomaten A von allen 10M Stationen in dem Zustandsautomaten B zu trennen. Das Trennen der Stationen in dem Zustandsautomaten B von den Stationen in dem Zustandsautomaten A kann dadurch erreicht werden, dass Daten an der Übertragung zwischen Stationen in dem Zustandsautomaten A und Stationen in dem Zustandsautomaten B über die 10M RBT gehindert werden. Beispielsweise kann der Zustandsautomat B der Slave mit der 2-Port-Brücke im Standby-Modus sein und auch eine Verkehrsüberwachungsfunktion aufweisen, die den Verkehr innerhalb desselben Zustandsautomaten überwacht, um festzustellen, ob der Verkehr eine Schwelle erreicht hat. Diese Schwelle kann in der Fabrik voreingestellt oder von einem Systemadministrator oder Benutzer eingestellt werden. Der Zustandsautomat A kann der Master mit einer aktivierten 2-Port-Brücke zur Übertragung von Paketen auf der 10M RBP und der 100M RBP sein. Wenn die Verkehrsüberwachungsfunktion ermittelt, dass der Verkehr auf der 10M RBP eine Schwelle erreicht hat, kann die Brücke in dem Zustandsautomaten in den Sendemodus eingestellt werden.
Wenn beispielsweise die Verkehrsüberwachungsfunktion des Zustandsautomaten B feststellt, dass der Verkehr zwischen den Stationen 10M E und 10M F eine Schwelle erreicht hat, kann die Brücke in dem Zustandsautomaten B in den Sendemodus eingestellt werden. Dies verhindert, dass Daten über die 10M RBP zu dem Zustandsautomaten A übertragen werden, wodurch die Stationen 10M A, 10M B und 10M C in A von den Stationen 10M E, 10M F und 10M Gin dem Zustandsautomaten B getrennt werden. So kann der Verkehr an den Stationen 10M A, 10M B und 10M C und der Verkehr an den Stationen 10M E, 10M F und 10M G lokalisiert werden, wodurch die Gesamtleistung jedes Zustandsautomaten insbesondere für 10 Mbps-Übertragungen erhalten bleibt. Diese Lokalisierung verhindert jedoch nicht, dass die Stationen 10M A, 10M B und 10M C Pakete an die Stationen 10M E, 10M F und 10M G übertragen.
Die Paketübertragung zwischen den Stationen 10M A, 10M B und 10M C in dem Zustandsautomaten A und den Stationen 10M E, 10M F und 10M G in dem Zustandsautomaten B kann durch Verwenden des 100M RBP durchgeführt werden. Der Verkehr zwischen der Station 10M A in dem Zustandsautomaten A und der Station 10M G in dem Zustandsautomaten B kann beispielsweise zu der 100M RBP-Brücke in dem Zustandsautomaten A oder zu der 100M RBP-Brücke in dem Zustandsautomaten B übertragen werden. Die Brücke in dem Zustandsautomaten B kann dann das Paket zu der 10M RBP in dem Zustandsautomaten B übertragen, um nur mit den Stationen 10M E, 10M F und 10M G in dem Zustandsautomaten B zu kommunizieren. Im Fall von Verkehr zwischen den Stationen 10M A und 100M D kann die 100M RBP dazu verwendet werden, den Verkehr zwischen den Stationen 10M A und 100M D abzuwickeln, ohne die Pakete auf die 10M RBP in dem Zustandsautomaten B zu übertragen, weil die Brücke des Zustandsautomaten B so konfiguriert werden kann, dass sie weiß, dass sich die Station 100M D nicht auf einer 10M RBP befindet.
Wenn die Verkehrsüberwachungsfunktion feststellt, dass der Verkehr unter die Schwelle gefallen ist, kann die Brücke des Zustandsautomaten B in den Standby-Modus gesetzt werden, und die Stationen 10M A, 10M B, 10M C in dem Zustandsautomaten A und die Stationen 10M E, 10M F und 10M Gin dem Zustandsautomaten B können wieder kombiniert werden, um die 10M RBP gemeinsam zu benutzen. Somit braucht der Verkehr zwischen der Station 10M A in dem Zustandsautomaten A und der Station 10M G in dem Zustandsautomaten B die 100M RBP nicht zu verwenden. Stattdessen können Pakete direkt zwischen den Stationen 10M A und 10M G über die 10M RBP gesendet werden. Dies kann die Gesamtleistung und die Latenzzeit verbessern.
2 ist ein Flussdiagramm der Verfahrensschritte bei einer Ausführungsform der Erfindung. In Schritt 210 werden Daten zwischen einer ersten Datenleitungsstation in einer ersten Schaltung und einer ersten Datenleitungsstation in einer zweiten Schaltung über eine erste Datenleitung übertragen. Beispielsweise können Daten zwischen der Station 10M A in dem Zustandsautomaten A und der Station 10M G in dem Zustandsautomaten B über die 10M RBP übertragen werden.
In Schritt 220 werden Daten zwischen einer zweiten Datenleitungsstation in der ersten Schaltung und einer zweiten Datenleitungsstation in der zweiten Schaltung über eine zweite Datenleitung übertragen. Beispielsweise können Daten zwischen der Station 100M D in dem Zustandsautomaten A und der Station 100M G über die 100M RBP übertragen werden.
In Schritt 230 wird die erste Datenleitung, 10M RBP, überwacht, um festzustellen, ob der Verkehr auf der 10M RBP in dem Zustandsautomaten B eine Schwelle erreicht hat. Sobald der Verkehr eine Schwelle erreicht hat, wird in Schritt 240 die Übertragung von Daten zwischen der ersten Datenleitungsstation 10M A in dem Zustandsautomaten A und der ersten Datenleitungsstation 10M G in dem Zustandsautomaten B verhindert. Des Weiteren können die Stationen 10M A, 10M B und 10M C in dem Zustandsautomaten A und die Stationen 10M E, 10M F und 10M G in dem Zustandsautomaten B so getrennt werden, dass die Stationen 10M A, 10M B und 10M C so lokalisiert werden können, dass sie miteinander auf der 10M RBP in dem Zustandsautomaten A kommunizieren, und die Stationen 10M E, 10M F und 10M G können so lokalisiert werden, dass sie miteinander auf der 10M RBP in dem Zustandsautomaten B kommunizieren. Wenn der Verkehr auf der 10M RBP unter eine Schwelle fällt, werden die Stationen wieder verbunden. Die Stationen 10M A, 10M B und 10M C in dem Zustandsautomaten A und die Stationen 10M E, 10M F und 10M G in dem Zustandsautomaten B werden nicht daran gehindert, Daten über die 10M RBP zu übertragen. Beispielsweise kann Verkehr von der Station 10M A in dem Zustandsautomaten A direkt zu der Station 10M Gin dem Zustandsautomaten B über die 10M RBP übertragen werden.
Die beschriebene Erfindung kann in einem Dual Speed Hub verwendet werden, um die volle Bandbreite des Hubs effizienter auszunutzen. Die Erfindung kann insbesondere nützlich sein, wenn viele Stationen mit einer der Datenleitungen, z.B. der beschriebenen 10M RBP, verbunden sind. In einem solchen Fall ist es wichtig, Verkehr innerhalb eines Zustandsautomaten zu lokalisieren, wenn der Verkehr in dem Zustandsautomaten sehr stark wird. Bei einer beschriebenen Ausführungsform wird der Verkehr, wenn er in dem Zustandsautomaten auf der 10M RBP stark wird, zwischen 10M Stationen in dem Zustandsautomaten A und 10M Stationen in dem Zustandsautomaten B auf der 10M RBP verhindert. Dadurch werden die 10M Stationen lokalisiert, wodurch eine schlechtere Leistung verhindert wird, die durch zu viele Kollisionen auf der 10M RBP verursacht wird. Wenn jedoch der Verkehr in einem Zustandsautomaten unter die Schwelle fällt, werden alle 10M Stationen zwischen den Zustandsautomaten A und B wieder verbunden, so dass der Verkehr zwischen Stationen in dem Zustandsautomaten A und Stationen in dem Zustandsautomaten B direkt über die 10M RBP übertragen werden kann.
Die oben erläuterte Konfiguration der Erfindung ist bei einer Ausführungsform in einem Halbleitersubstrat, beispielsweise Silizium, mit geeigneten Halbleiter-Herstellungstechniken und auf der Grundlage eines Schaltungslayouts, das aufgrund der oben erläuterten Ausführungsformen für den Fachmann offensichtlich ist, verkörpert. Ein Fachmann auf dem Gebiet von Halbleiterdesign und -herstellung wäre fähig, die verschiedenen Module, Schnittstellen, Tabellen, Puffer, etc. der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der obenstehenden architektonischen Erläuterung auf einem einzigen Halbleitersubstrat zu implementieren. Es läge auch im Umfang der Erfindung, die offenbarten Elemente der Erfindung in diskreten elektronischen Bauelementen und/oder einer Korroboration von Hardware- und Softwarebauteilen zu implementieren, wodurch die funktionellen Aspekte der Erfindung ausgenutzt werden, ohne die Vorteile durch die Verwendung eines einzigen Halbleitersubstrats zu maximieren.
Obwohl die Erfindung auf der Grundlage dieser bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass gewisse Modifikationen, Änderungen und alternative Konstruktionen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Zur Bestimmung des Maßes und Zieles der Erfindung sollte daher auf die beigefügten Ansprüche Bezug genommen werden.

Claims

System zur Verkehrsüberwachung von Paketübertragung in einem Dual-Speed-Hub mit: einer ersten Schaltung (A); einer zweiten Schaltung (B), die mit der ersten Schaltung (A) verbunden ist; einer ersten Datenleitung (10M RBP), die die erste Schaltung (A) mit der zweiten Schaltung (B) verbindet, wobei Daten innerhalb und zwischen der ersten Schaltung (A) und der zweiten Schaltung (B) über die erste Datenleitung (10M RBP) mit einer ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit übertragen werden; einer zweiten Datenleitung (100M RBP), die die erste Schaltung (A) mit der zweiten Schaltung (B) verbindet, wobei Daten innerhalb und zwischen der ersten Schaltung (A) und der zweiten Schaltung (B) über die zweite Datenleitung (100M RBP) mit einer zweiten Datenübertragungsgeschwindigkeit übertragen werden, wobei die zweite Datenübertragungsgeschwindigkeit höher ist als die erste Datenübertragungsgeschwindigkeit; einem Bildschirm zur Überwachung der ersten Datenleitung (10M RBP) um festzustellen, wann eine auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der ersten Schaltung (A) übertragene Datenmenge eine Schwelle erreicht hat; einen Blockiermechanismus, der verhindern kann, dass Daten auf der ersten Datenleitung (10M RBP) von der ersten Schaltung (A) zu der zweiten Schaltung (B) übertragen werden, wenn die auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der ersten Schaltung (A) übertragene Datenmenge die Schwelle erreicht hat; einen Transmitter, der die Daten, die an der Übertragung auf der ersten Datenleitung (A) gehindert werden, auf der zweiten Datenleitung (100M RBP) von der ersten Schaltung (A) zu der zweiten Schaltung (B) übertragen kann.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Schaltung (A) erste Ports aufweist, die mit Stationen (10M A–10M C) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, und zweite Ports, die mit Stationen (100M D) verbunden sind, die mit der zweiten Übertragungsgeschwindigkeit arbeiten, und wobei die zweite Schaltung (B) dritte Ports aufweist, die mit Stationen (10M E–10M G) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, und vierte Ports, die mit Stationen (100M H) verbunden sind, die mit der zweiten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, wobei Daten auf der ersten Datenleitung (10M RBP) von den ersten Ports auf der ersten Schaltung (A) zu den dritten Ports auf der zweiten Schaltung (B) übertragen werden.
System nach Anspruch 1, wobei der Bildschirm die erste Datenleitung (10M RBP) überwachen kann um festzustellen, wann eine auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der zweiten Schaltung (B) übertragene Datenmenge eine Schwelle erreicht hat, und wobei der Blockiermechanismus verhindern kann, dass Daten auf der ersten Datenleitung (10M RBP) von der zweiten Schaltung (B) zu der ersten Schaltung (A) übertragen werden, wenn die auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der zweiten Schaltung (B) übertragene Datenmenge eine Schwelle erreicht hat.
System nach Anspruch 2, das des Weiteren aufweist: einen zweiten Transmitter, der Daten über die zweite Datenleitung (100M RBP) von den ersten Ports auf der ersten Schaltung (A) an die dritten Ports auf der zweiten Schaltung (B) übertragen kann, wenn die auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der ersten Schaltung übertragene Datenmenge die Schwelle erreicht hat.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren aufweist: einen weiteren Transmitter, der Daten auf der ersten Datenleitung (10M RBP) an erste Ports innerhalb der ersten Schaltung (A) übertragen kann, wenn die auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der ersten Schaltung übertragene Datenmenge die Schwelle erreicht hat.
System nach Anspruch 1, das des Weiteren aufweist: einen zusätzlichen Transmitter, der Daten auf der zweiten Datenleitung (100M RBP) von den zweiten Ports auf der ersten Schaltung (A) zu den vierten Ports auf der zweiten Schaltung (B) übertragen kann.
Verfahren zum Steuern eines Datenflusses in einem Dual-Speed-Hub, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Übertragen von Daten über eine erste Datenleitung (10M RBP) von einer ersten Schaltung (A) zu einer zweiten Schaltung (B) und innerhalb der ersten und zweiten Schaltung (A, B) mit einer ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit; Übertragen von Daten über eine zweite Datenleitung (100M RBP) von der ersten Schaltung (A) zu der zweiten Schaltung (B) und innerhalb der ersten und zweiten Schaltung (A, B) mit einer zweiten Datenübertragungsgeschwindigkeit, wobei die zweite Datenübertragungsgeschwindigkeit höher ist als die erste Datenübertragungsgeschwindigkeit; Überwachen der ersten Datenleitung (10M RBP) um festzustellen, wann eine innerhalb der ersten Schaltung (A) auf der ersten Datenleitung (10M RBP) übertragene Datenmenge eine Schwelle erreicht hat; Verhindern, dass Daten auf der ersten Datenleitung (10M RBP) von der ersten Schaltung (A) zu der zweiten Schaltung (B) übertragen werden, wenn die innerhalb der ersten Schaltung (A) auf der ersten Datenleitung (10M RBP) übertragene Datenmenge diese Schwelle erreicht hat; und Übertragen der Daten, die an der Übertragung auf der ersten Datenleitung (10M RBP) gehindert werden, auf der zweiten Datenleitung (100M RBP) von der ersten Schaltung (A) zu der zweiten Schaltung (B).
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren folgenden Schritt aufweist: Übertragen von Daten über die erste Datenleitung (10M RBP) zu ersten Ports innerhalb der ersten Schaltung (A), wenn die auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der ersten Schaltung (A) übertragene Datenmenge die Schwelle erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren folgenden Schritt aufweist: Übertragen von Daten auf der ersten Datenleitung (10M RBP) von ersten Ports auf der ersten Schaltung (A), die mit Stationen (10M A–10M C) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, an dritte Ports auf der zweiten Schaltung (B), die mit Stationen (10M E–10M G) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten.
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren folgenden Schritt aufweist: Übertragen von Daten auf der zweiten Datenleitung (100M RBP) von zweiten Ports auf der ersten Schaltung (A), die mit Stationen (100M D) verbunden sind, die mit der zweiten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, an vierte Ports auf der zweiten Schaltung (B), die mit Stationen (100M H) verbunden sind, die mit der zweiten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten.
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren folgenden Schritt aufweist: Verhindern, dass Daten auf der ersten Datenleitung (10M RBP) von den ersten Ports auf der ersten Schaltung (A), die mit Stationen (10M A – 10M C) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, zu dritten Ports auf der zweiten Schaltung (B), die mit Stationen (10M E–10M G) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, übertragen werden, wenn die auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der ersten Schaltung (A) übertragene Datenmenge die Schwelle erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 7, das des Weiteren folgenden Schritt aufweist: Übertragen von Daten auf der zweiten Datenleitung (100M RBP) von ersten Ports auf der ersten Schaltung (A), die mit Stationen (10M A – 10M C) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, zu dritten Ports auf der zweiten Schaltung (B), die mit Stationen (10M E–10M G) verbunden sind, die mit der ersten Datenübertragungsgeschwindigkeit arbeiten, wenn die auf der ersten Datenleitung (10M RBP) innerhalb der ersten Schaltung (A) übertragene Datenmenge die Schwelle erreicht hat.