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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Datenvermittlungs-Backplane, wobei
die Backplane umfasst: mehrere Sendeschnittstellen, mehrere Empfangsschnittstellen
und mehrere Paketbusse zum parallelen Verteilen von Paketen von
den mehreren Sendeschnittstellen zu den mehreren Empfangsschnittstellen.
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum selektiven
Filtern von Paketen, die parallel von mehreren Sendeschnittstellen
zu mehreren Empfangsschnittstellen auf mehreren Paketbussen in.
einer Datenvermittlungs-Backplane verteilt werden, die mehrfache
Sendeschnittstellen und mehrfache Empfangsschnittstellen aufweist,
die über
mehrfache Paketbusse hinweg miteinander verbunden sind.
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Eine
derartige Backplane und ein derartiges Verfahren sind aus
US 5,345,447 bekannt. Weiterer
Stand der Technik ist aus US 5,602,850, US 5,729,546, WO 97/44938
und US 8,682,383 bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Datenvermittlung im Allgemeinen und
Vermittlung eines lokalen Netzwerks (LAN-Vermittlung) im Besonderen.
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LAN-Switches
verbinden Netzwerkgeräte,
die auf unterschiedlichen Protokolldomänen residieren. Die von LAN-Switches bereitgestellte
Vermittlungsfunktionalität
beinhaltet typischerweise die „lokale" Vermittlung zwischen
Netzwerkgeräten
auf Protokolldomänen,
die Schnittstellen zur selben Vermittlungssteuerung aufweisen, und
die „Backplane"- Vermittlung zwischen Netzwerkgeräten oder
Protokolldomänen,
die Schnittstellen zu unterschiedlichen Vermittlungssteuerungen
aufweisen. Die Backplanes, die für
die Backplane-Vermittlung von LAN-Switches verwendet werden, sind
im Allgemeinen als ein Paketbus konfiguriert, der von mehreren Steuerungen
gemeinsam genutzt wird. Eine herkömmliche LAN-Switch-Backplane
ist in 1 dargestellt. LAN-Switch-Backplane 10 beinhaltet
Vermittlungssteuerungen 110, 120, 130 und
eine Verwaltungssteuerung 140, die abwechselnd Pakete über Paketbus 150 senden
und eine gemeinsam genutzte Beanspruchungsleitung 160 festlegen,
um andere Steuerungen in Kenntnis zu setzen, wenn sie ein Paket
aus Bus 150 erfasst haben. Verwaltungssteuerung 140 ist
das „Nervenzentrum" der Backplane, die
die Vermittlungssteuerungen 110, 120, 130 dabei
unterstützt,
Informationen zur Verwendung bei der Bestimmung zu erlernen, ob
Pakete zu erfassen oder zu filtern sind, und diese Informationen
an Vermittlungssteuerungen 110, 120, 130 auf
dem Verwaltungsbus 170 übermittelt.
Bei derartigen herkömmlichen
Backplanes ist bekannt, dass die geordnete Übertragung über den Paketbus auf mehreren
Wegen erreicht worden ist. Ein Weg ist es, den Steuerungen unterschiedliche
Zeitschlitze in einem sich wiederholenden Zeitzyklus zuzuweisen
und die Kontrolle des Paketbusses den Steuerungen reihum gemäß ihrer
zugewiesenen Zeitschlitze zu gewähren.
Ein anderer Weg bezieht das Vornehmen einer prioritätsbasierten
Auswahlentscheidung unter den Steuerungen ein, die Pakete zur Übertragung
aufweisen, und gewährt
der Steuerung die Kontrolle über
den Bus, welche die Auswahlentscheidung gewinnt. Ungeachtet dessen,
on eines dieser oder ein anderes Ordnungsschema implementiert ist,
hat das Angewiesensein auf eine Backplane mit gemeinsam genutzter
Bandbreite und deren systembedingte Forderung, den Zugriff zu regeln,
um konfliktfreie Übertragung
zu garantieren, zu Stau auf der Sendeseite derartiger Backplanes
und ineffizienter Nutzung von Ressourcen auf der Empfangsseite derartiger
Backplanes geführt.
Beispielsweise werden Pakete, die über den Paketbus übertragen
werden, oft von nur einer Vermittlungssteuerung aus dem Bus erfasst
und von den anderen gefiltert. Jedoch müssen wegen der rundsendungsartigen
Beschaffenheit alle Steuerungen darauf warten, dass das Paket den
Paketbus freigibt, bevor das nächste
Paket übertragen
werden kann. Diese Verzögerung
resultiert in Taktzyklen, in denen die Empfangsressourcen vieler
Steuerungen auch dann in Wartestellung sind, wenn sich auf der Sendeseite
ein Stau entwickelt.
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Angesichts
des Obigen ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine effizientere
LAN-Switch-Backplane und ein effizienteres Verfahren zum Betreiben
einer LAN-Switch-Backplane
bereitzustellen.
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Erreicht
wird dieses Ziel durch eine Datenvermittlungs-Backplane, wie zu Anfang erwähnt, wobei
die Backplane ferner mehrere Beanspruchungsleitungen umfasst, wobei
jede der mehreren Beanspruchungsleitungen für einen der mehreren Paketbusse
reserviert ist, und wobei jede der mehreren Empfangsschnittstellen ausgeführt ist,
um für
jedes Paket: zu bestimmen, ob eine Zieladresse eines Pakets eine
anerkannte Weiterleitungsadresse ist; falls die Zieladresse des
Pakets eine anerkannte Weiterleitungsadresse auf der Empfangsschnittstelle
ist, ein Beanspruchungssignal an jede der anderen Empfangsschnittstellen
auf einer Beanspruchungsleitung zu übertragen, die für den Paketbus reserviert
ist, auf dem das Paket empfangen wurde; falls die Zieladresse des
Pakets keine anerkannte Weiterleitungsadresse auf der Empfangsschnittstelle
ist, zu bestimmen, ob ein Beanspruchungssignal von einer der anderen
mehreren Empfangsschnittstellen empfangen worden ist, wobei das
Paket erfasst wird, falls die Zieladresse eine anerkannte Weiterleitungsadresse
auf der Empfangsschnittstelle ist, oder, falls kein Beanspruchungssignal
von einer der mehreren Empfangsschnittstellen empfangen worden ist,
das Paket gefiltert wird, falls die Zieladresse keine anerkannte
Weiterleitungsadresse auf der Empfangsschnittstelle ist und ein
Beanspruchungssignal von einer der mehreren Empfangsschnittstellen
empfangen wird.
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Ferner
wird dieses Ziel durch ein Verfahren erreicht, wie zu Anfang erwähnt, wobei
das Verfahren die Schritte umfasst des Bestimmens für jedes
Paket auf jeder Empfangsschnittstelle, ob die Zieladresse des Pakets
eine anerkannte Weiterleitungsadresse ist, Übertragens eines Beanspruchungssignals
für jedes
Paket auf jeder Empfangsschnittstelle, auf der die Zieladresse des
Pakets anerkannt ist, an andere Empfangsschnittstellen auf einer
Beanspruchungsleitung, die für
den Paketbus reserviert ist, auf dem das Paket empfangen wurde, Bestimmens
für jedes
Paket auf jeder Empfangsschnittstelle, auf der die Zieladresse des
Pakets nicht anerkannt ist, ob ein Beanspruchungssignal von einer
anderen Empfangsschnittstelle empfangen worden ist, Erfassens der
Pakete auf jeder Empfangsschnittstelle, für die eine Zieladresse auf
der Empfangsschnittstelle anerkannt ist oder für die kein Beanspruchungssignal
von einer anderen Empfangsschnittstelle empfangen worden ist, und
Filterns der Pakete auf jeder Empfangsschnittstelle, für die keine Zieladresse
auf der Empfangsschnittstelle anerkannt ist und für die ein
Beanspruchungssignal von einer anderen Empfangsschnittstelle empfangen
worden ist.
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In
ihrem grundlegendsten Merkmal verringert die vorliegende Erfindung
senderseitigen Stau in einer LAN-Switch-Backplane durch eine Backplanematrix
als Hilfsmittel, in der jede Steuerung einen dedizierten Paketbus
zum Verteilen von Paketdaten aufweist. Jeder Bus weist eine Wurzel
auf, die eine Schnittstelle zur sendenden (Wurzel-)Steuerung aufweist,
und mehrere Blätter,
die Schnittstellen zu empfangenden (Blatt-)Steuerungen aufweisen.
Diese Konfiguration ermöglicht
es jeder Steuerung, ohne Konflikt gleichzeitig Paketdaten auf der
Wurzel eines Busses zu senden und Paketdaten aus mehreren Blättern anderer
Busse zu empfangen. Ein wirksames Filter- und Überlastsystem, das auf der
Empfangsseite der Backplane eingesetzt ist, verhindert, dass der
in hohem Maße
parallele Verkehr empfangsseitigen Stau verursacht.
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In
dem Filtersystem bestimmt jede Steuerung individuell, ob die Zieladresse
in einem Paket, das auf einem Paketbus empfangen wurde, einer Weiterleitungsadresse
für die
Steuerung entspricht. Entspricht die Zieladresse einer Weiterleitungsadresse
für die
Steuerung, erfasst die Steuerung das Paket zur Weiterleitung und
setzt andere Steuerungen über
die Erfassung auf einer Beanspruchungsleitung in Kenntnis, die zwischen den
Steuerungen speziell für
den Paketbus unterhalten wird. Durch die gemeinsame Nutzung von
Beanspruchungsinformationen auf Beanspruchungsleitungen, die bestimmten
Paketbussen zugeordnet sind, werden Steuerungen, die das Paket nicht erfasst
haben, darüber
verständigt,
dass das Paket eine bekannte Zieladresse aufweist, sodass die nicht
erfassenden Steuerungen das Paket filtern können.
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In
dem Überlastsystem
setzen Blattsteuerungen die Wurzelsteuerung darüber in Kenntnis, falls ein Weiterleitungs-Wartefeld
zum Parken von Paketen, die aus einem Paketbus erfasst wurden, unzureichenden Platz
aufweist. Zu diesem Zweck wird zwischen den Blattsteuerungen und
der Wurzelsteuerung für
jeden Paketbus eine Überlastleitung
unterhalten, sodass bekannt ist, auf welchen Bus sich ein Überlastsignal
bezieht. Durch die gemeinsame Nutzung von Stauinformationen auf Überlastleitungen,
die bestimmten Paketbussen zugeordnet sind, lernen davon in Kenntnis
gesetzte Wurzelsteuerungen, dass sie Paketdaten mit einer übermäßigen Rate
senden, und verzögern
die weitere Sendung von Paketdaten, bis sie davon in Kenntnis gesetzt werden,
dass die Staubedingung abgeklungen ist.
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Diese
und andere Aspekte der Erfindung sind besser zu verstehen unter
Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung
mit den entsprechenden Zeichnungen, die nachstehend kurz beschrieben
sind. Natürlich
ist der tatsächliche
Umfang der Erfindung durch die angehängten Ansprüche definiert.
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1 ist
ein Blockschaltbild einer LAN-Vermittlungs-Backplane nach Stand der Technik;
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2 ist
ein Blockschaltbild einer LAN-Vermittlungs-Backplane mit dedizierten Paketbussen
mit Arbeitsweise gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
ein Blockschaltbild, das die Beanspruchungsleitungsarchitektur veranschaulicht,
die in Verbindung mit der LAN-Verbindungs-Backplane der 2 arbeitet;
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4 ist
ein Blockschaltbild, das die Überlastleitungsarchitektur
veranschaulicht, die in Verbindung mit der LAN-Verbindungs-Backplane
der 2 arbeitet;
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5 ist
ein Blockschaltbild einer Vermittlungssteuerung, die in der LAN-Verbindungs-Backplane
der 2 arbeitet;
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6 ist
ein Blockschaltbild von Filterlogik, die in der Vermittlungssteuerung
der 5 arbeitet;
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7 ist
ein Blockschaltbild einer Empfangsschnittstelle, die in der Vermittlungssteuerung
der 5 arbeitet;
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8 ist
ein Paket, das zur Übertragung über die
Vermittlungs-Backplane nach 2 formatiert
ist;
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9 ist
ein Flussdiagramm der Sendeverarbeitung eines beispielhaften Pakets
in der LAN-Vermittlungs-Backplane der 2; und
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10 ist
ein Flussdiagramm der Empfangsverarbeitung eines beispielhaften
Pakets in der LAN-Vermittlungs-Backplane der 2.
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In 2 ist
eine LAN-Vermittlungs-Backplane 200 gezeigt, die gemäß der vorliegenden
Erfindung arbeitet. Backplane 200 beinhaltet eine Matrix
von Paketbussen 211–219,
die jeweils von Steuerungen 201–209 betrieben werden.
Jeder Bus weist eine Wurzel auf, die eine Schnittstelle zu der Steuerung
aufweist, die das ausschließliche
Recht besitzt, Paketdaten auf dem Bus zu senden (also zur Wurzelsteuerung),
und Blätter,
die Schnittstellen zu Steuerungen aufweisen, die Paketdaten aus
dem Bus empfangen (also zu den Blattsteuerungen). Vorzugsweise ist
jede Steuerung die Wurzelsteuerung auf einem der Busse 211–219 und
eine Blattsteuerung auf allen Bussen 211–219 einschließlich des
Busses, für
die sie die Wurzelsteuerung ist. Pakete werden vorzugsweise auf
Bussen 211–219 auf
einer Serie bitkonstanter Datenbursts mit einer Rate von einem Burst pro
Taktzyklus übertragen.
Die Busse 211–219 sind
rundsendungsorientiert, sodass alle Datenbursts, die auf einem Bus
verteilt werden, alle Steuerungen 201–209 erreichen. Somit
können
in einem beliebigen bestimmten Taktzyklus alle Steuerungen 201–209 einen
einzelnen Datenburst senden und mehrere Datenbursts empfangen. Man
wird verstehen, dass durch das Zuordnen eines Paketbusses zu jeder
der Steuerungen 201–209 unter
normalen Betriebsbedingungen keine Notwendigkeit zur Verkehrslenkung
der Übertragung über die Backplane 200 besteht.
Natürlich
variiert die Anzahl der Wurzelsteuerung-Paketbus-Paare abhängig von
den Netzwerkanforderungen. Zusätzlich
zum Senden und Empfangen von Paketdaten dient die Verwaltungssteuerung 209 als „Nervenzentrum" von Backplane 200,
das die Vermittlungssteuerungen 201–208 dabei unterstützt, ihre
jeweiligen Weiterleitungsadressen durch Senden derartiger Adressen
auf Verwaltungsbus 220 zu lernen.
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Beim
grundlegendsten Backplane-Vermittlungsbetrieb nehmen die Steuerungen 201–209 individuell Filterprüfungen an
jedem Paket vor, das aus den Bussen 211–219 empfangen wird.
Bei Filterprüfungen
werden Paket-Zieladressen mit den Weiterleitungsadressen der Steuerungen
verglichen. Filterprüfungen
bewirken, dass jede Steuerung eine Entscheidung dahingehend trifft,
ob das einzelne Paket zur Weiterleitung zu erfassen oder zu filtern
ist. Die Entscheidung wird im Allgemeinen basierend auf einer Bestimmung
getroffen, ob das Paket eine Zieladresse enthält, die von der Steuerung als
eine Weiterleitungsadresse anerkannt ist. Jedoch nutzen die Steuerungen 201–209 die
Ergebnisse derartiger Bestimmungen gemeinsam, um das Filtern von
Paketen zu vermeiden, deren Zieladresse von keiner Steuerung als
eine Weiterleitungsadresse anerkannt wird. Solche Pakete mit „unbekanntem
Ziel" werden von
allen Steuerungen erfasst. Im Besonderen wendet in einer beispielhaften
Filterprüfung
eine Steuerung die folgenden Filterregeln an:
- 1.
Weist das Paket eine Zieladresse auf, die als eine Weiterleitungsadresse
für die
Steuerung anerkannt ist, ist die Filterprüfung bestanden. Das Paket wird
erfasst.
- 2. Weist das Paket eine Zieladresse auf, die nicht als eine
Weiterleitungsadresse für
die Steuerung anerkannt ist, und lernt die Steuerung, dass die Zieladresse
eine Weiterleitungsadresse für
eine andere Steuerung ist, ist die Filterprüfung nicht bestanden. Das Paket
wird gefiltert.
- 3. Weist das Paket eine Zieladresse auf, die nicht als eine
Weiterleitungsadresse für
die Steuerung anerkannt ist, und lernt die Steuerung, dass die Zieladresse
keine Weiterleitungsadresse für
eine andere Steuerung ist, ist die Filterprüfung bestanden. Das Paket wird
erfasst.
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Die
Möglichkeit,
dass Pakete eine Zieladresse aufweisen, die nicht als eine Weiterleitungsadresse
irgendeiner Steuerung anerkannt ist, existiert, weil Einfachsendungs-Weiterleitungsadressen
(also von Sendungen mit einzelnem Ziel) dynamisch durch einen Quellenlernprozess
erlernt werden. Der Quellenlernprozess wird von Verwaltungssteuerung 209 unterstützt und
arbeitet im Allgemeinen wie folgt: Ein Paket hat seinen Ursprung
auf einem Netzwerkgerät,
das auf einer Protokolldomäne
residiert, die einer der Steuerungen 201–209 zugeordnet
ist. Das Paket beinhaltet eine Quelladresse des Ursprungs-Netzwerkgerätes und,
wenn es sich bei dem Paket um ein Einfachsendungspaket handelt,
eine Zieladresse des Netzwerkgeräts,
für das
die Übermittlung
bestimmt ist. Schicht-2-Adressen (Datenverbindungsadressen) werden
bedacht. Das Paket kommt an einer LAN-Portsteuerung auf der zugeordneten
der Steuerungen 201–209 an,
die eine Schnittstelle zur Protokolldomäne bereitstellt, auf der das
Paket seinen Ursprung hat. Ist die Quelladresse des Pakets nicht
als eine Weiterleitungsadresse für
die Steuerung anerkannt, wird das Paket der Verwaltungssteuerung 209 für einen Quellenlernvorgang übermittelt,
der bewirkt, dass die Adresse „gelernt", d.h., der Liste
der Weiterleitungsadressen der Steuerung hinzugefügt wird.
Danach erkennt die Steuerung beim Durchführen von Filterprüfungen an
Paketen, die aus den Paketbussen 201–209 empfangen werden
und die erlernte Adresse als eine Zieladresse aufweisen, derartige
Pakete als für
ein Netzwerkgerät
auf einer der zugeordneten Protokolldomänen der Steuerung bestimmt
an und erfasst derartige Pakete zur Weiterleitung. Wenn jedoch Filterprüfungen an derartigen
Paketen durchgeführt
werden, bevor die Adresse erlernt wurde, erkennt die Steuerung derartige
Pakete nicht als für
ein Netzwerkgerät
auf einer der zugeordneten Protokolldomänen der Steuerung bestimmt
an. Um das nicht wünschenswerte
Ergebnis zu vermeiden, dass derartige Pakete ungewollt durch die
Steuerung gefiltert werden, ist ein Beanspruchungssystem implementiert,
auf dem die Steuerungen 201–209 „abwarten und
beobachten", ob
jedes Paket von einer der Steuerungen 201–209 erfasst
wurde, bevor es gefiltert wird. Stellt keine Steuerung über das
Beanspruchungssystem einen Hinweis bereit, dass sie das Paket erfasst
hat, wissen alle Steuerungen, dass das Paket eines mit „unbekanntem
Ziel" ist, und erfassen
es zur Weiterleitung. Zu diesem Zweck ist das Beanspruchungssystem
implementiert, das eine Beanspruchungsarchitektur verwendet, durch
die die Steuerungen 201–209 einander über den
beanspruchten Status von Paketen in Kenntnis setzen. Übergehend
zu 3 ist eine bevorzugte Beanspruchungsarchitektur 300 zur
Verwendung in Verbindung mit Backplane 200 gezeigt. Architektur 300 beinhaltet
Beanspruchungsleitungen 311–319 zum Übermitteln
von Beanspruchungssignalen. Die Beanspruchungsleitungen 311–319 werden
von den Steuerungen 201–209 derart gemeinsam
genutzt, dass jede Steuerung in der Lage ist, auf jeder der Beanspruchungsleitungen 311–319 Beanspruchungssignale
zu senden und zu empfangen. Jede der Beanspruchungsleitungen 311–319 bezieht
sich auf Beanspruchungssignale für
einen bestimmten der Paketbusse 201–209, sodass die Steuerungen 201–209 wissen,
auf welches Paket sich ein Beanspruchungssignal bezieht.
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Obgleich
die Steuerungen 201–209 Pakete
gemäß den oben
beschriebenen Filterregeln sorgsam filtern, kann der Verkehr, der
von einer Steuerung aus einem Bus empfangen wird, manchmal die Wartefeldkapazität einer
Steuerung überschreiten.
Zum Schutz vor empfangsseitigem Stau während solcher Zeiten mit hohem
Verkehrsaufkommen ist ein Überlastsystem
implementiert. Bezug nehmend auf 4 ist eine
bevorzugte Überlastleitungsarchitektur 400 gezeigt,
die in Verbindung mit Backplane 200 implementiert ist.
Architektur 400 weist Überlastleitungen 411–419 zum Übermitteln
von Überlastsignalen
auf. Jede der Überlastleitungen 411–419 bezieht
sich auf Stauinformationen für
einen unterschiedlichen der Paketbusse 201–209. Überlastleitungen 411–419 werden
von Blattsteuerungen zum Übertragen
von Stauinformationen zur Wurzelsteuerung für den Paketbus gemeinsam genutzt.
Weil die Überlastleitungen 411–419 sich
auf bestimmte Paketbusse beziehen, ist dabei zu beachten, dass die
Festlegung einer der Überlastleitungen 411–419 den
Fluss zusätzlicher Paketdaten
von der Wurzelsteuerung, deren Sendung mit übermäßiger Rate die Staubedingung
verursacht, lediglich aufschiebt. Der Übertragung von anderen (nicht überlasteten)
Wurzelsteuerungen auf den jeweiligen ihrer Paketbusse 211–219 wird
vorteilhafterweise gestattet fortzufahren.
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Zusätzlich zur
Unterstützung
individueller Steuerungen beim Lernen ihrer Weiterleitungsadressen
unterrichtet Verwaltungssteuerung 209 alle Steuerungen über virtuelle lokale
Netzwerke (VLANs), die Weiterleitungsadressen zugewiesen sind, die
auf einer Steuerung in Backplane 200 aktiv sind. Vorteilhafterweise
gestatten es VLAN-Listen den Steuerungen 201–209,
eine VLAN-Prüfung
vorzunehmen, um zu bestimmten, ob Quell- und Zieladressen eines
erfassten Pakets berechtigt sind zu kommunizieren, wie dies durch
ihre Mitgliedschaft in einem gemeinsam genutzten VLAN angezeigt
wird, bevor das Paket auf ihren zugeordneten Protokolldomänen weitergeleitet
wird. Insofern, als die VLAN-Mitgliedschaft für Quell- und Zieladressen eines
Pakets nicht erlernt worden ist, führen die Steuerungen 201–209 VLAN-Prüfungen anhand
der VLAN-Mitgliedschaft für
den Quellport, d.h. den Port, auf dem das Paket an der Wurzelsteuerung
ankam, und den Zielport durch, d.h. den Port, auf dem dem Paket
das Verlassen der Blattsteuerung gestattet würde, falls die Prüfung erfolgreich
war. Diesbezüglich
ist die Port-VLAN-Mitgliedschaft so definiert, dass Quell- und Zielports
als Mitglieder aller VLANs angesehen werden, zu deren Mitgliedern
jedwedes Netzwerkgerät
zählt,
das als auf der Protokolldomäne
residierend bekannt ist, die dem Port zugeordnet ist.
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Übergehend
zu 5 ist dort Vermittlungssteuerung 201 gezeigt,
die auf der LAN-Switch-Backplane 200 arbeitet. Vermittlungssteuerung 201 steht
stellvertretend für
die Vermittlungssteuerungen 201–208 und steht ebenfalls
stellvertretend für
das Schaltelement von Verwaltungssteuerung 209. Jedoch
weist Verwaltungssteuerung 209 andere Elemente zur Unterstützung des
Quellenerlernens auf. Dementsprechend kann Verwaltungssteuerung 209 als
eine erweiterte Vermittlungssteuerung angesehen werden. Steuerung 201 beinhaltet
LAN-Portsteuerung 510 und Empfangsschnittstelle 520,
die Filterlogik 530 gemeinsam nutzen. LAN-Portsteuerung 510 erfasst
Pakete aus Protokolldomänen 540,
formatiert sie und verteilt sie auf dem dedizierten Paketbus 211 als
Wurzelsteuerung für
jenen Bus. Unter Berücksichtigung
von Filterregeln erfasst Empfangsschnittstelle 520 Pakete
aus Paketbussen 211–219 als
eine der Blattsteuerungen für
jenen Bus, formatiert sie und leitet sie an LAN-Portsteuerung 510 weiter.
Unter Berücksichtigung
von VLAN-Regeln empfängt
LAN-Portsteuerung 510 Pakete von Empfangsschnittstelle 520,
formatiert sie und verteilt sie auf Protokolldomänen 540. Obwohl mehrere
Protokolldomänen
dargestellt sind, kann Steuerung 201, wie es die Netzwerkanforderungen
verlangen, einer oder mehreren Protokolldomänen zugeordnet sein. Sende-
und Empfangsverarbeitung erfolgen vorzugsweise auf Steuerung 201 mithilfe
von direkten Speicherzugriffstechniken (Direct Memory Access, DMA),
die in integrierten Schaltungen implementiert sind, obgleich Prozessorintervention
klugerweise für
Konfiguration und Aufgaben relativ hohen Niveaus zum Einsatz kommt.
Protokolldomänen 540 beinhalten
vorzugsweise jeweils ein oder mehrere Netzwerkgeräte, die
in einem bestimmten Kommunikationsprotokoll arbeiten, wie z.B. Ethernet
(das mit 10 Mbit/s, 10/100 Mbit/s, 100 Mbit/s oder 1000 Mbit/s betrieben
wird), Token Ring FDDI oder ATM. Natürlich weist Steuerung 500,
sollte ATM das Betriebsprotokoll sein, zusätzlich zu der hierin beschriebenen
Funktionalität
SAR-Logik (Segmentation and Reassembly, Segmentierung und Wiederzusammensetzung)
auf, um Paket-Zellen- und Zellen-Paket-Umwandlungen zu bewerkstelligen.
Zu beachten ist, dass die mehreren Steuerungen 201–209,
die die Backplane 200 gemeinsam nutzen, gleichzeitig Protokolldomänen unterstützen können, die
mit ungleichen Kommunikationsprotokollen arbeiten. Somit kann beispielsweise
eine der Steuerungen 201–209 Fast-Ethernet-Protokolldomänen unterstützen, während eine
zweite Token-Ring-Protokolldomänen
und eine dritte eine ATM-Protokolldomäne unterstützen kann.
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Übergehend
zu 6 wird die Filterlogik 530, die auf der
stellvertretend stehenden Vermittlungssteuerung 201 arbeitet,
ausführlicher
beschrieben. Logik 530 besitzt einen Zweifach-Port für den gemeinsamen
Zugriff durch LAN-Portsteuerung 510 und Empfangsschnittstelle 520.
Auf Speicher 630 kann über
Sendefiltersteuerung 610 und Empfangsfiltersteuerung 620 zugegriffen
werden, die LAN-Portsteuerung 510 bzw. Empfangsschnittstelle 520 zugeordnet
sind. Speicher 630 beinhaltet einen Assoziativspeicher
(Content Addressable, Memory, CAM) 632, der Einträge aufweist,
die an unterschiedlichen CAM-Indizes erlernte Weiterleitungsadressen
von Netzwerkgeräten
festhalten, die auf den Protokolldomänen der Steuerung residieren.
Weiterleitungsadressen können
außerdem
konfigurierte Flussadressen zum Weiterleiten von Rundsendungspaketen beinhalten.
Speicher 630 beinhaltet außerdem CAM-Assoziativdaten 634,
die Einträge
aufweisen, die mit Einträgen
in CAM 632 oder im CAM auf einer anderen der Steuerungen 202–209 durch
einen gemeinsamen CAM-Index verknüpft sind. Die CAM-Assoziativdateneinträge beinhalten
ein Feld „flood" (Fluss), ein Feld „last seen" (zuletzt gesehen),
ein VLAN-Feld und ein Port-Feld. Das Feld „flood" hält
ein Flag, das anzeigt, ob der Eintrag einer Flussadresse zugeordnet
ist. Das Feld „last
seen" hält einen
Zeitstempel, der den letzten Zeitpunkt angibt, zu dem auf den Eintrag
zugegriffen wurde. Das VLAN-Feld identifiziert ggf. die VLAN-Mitgliedschaft des
Netzwerkgeräts,
auf das sich der Eintrag bezieht. Das VLAN-Feld kann numerische
Mehrbit-Darstellungen für
jedes identifizierte VLAN enthalten oder die Form einer VLAN-Maske
besitzen, in der ein VLAN durch den Bitwert identifiziert wird,
der an einer Position in dem Eintrag aufbewahrt wird, die für das VLAN
reserviert ist. Das Port-Feld
identifiziert ggf. die Nummer des LAN-Ports, durch den das Netzwerkgerät, auf das sich
der Eintrag bezieht, auf Steuerung 201 zugreift. Wie wohl
bekannt ist, geben Adressen, die an CAM 632 übermittelt
wurden, in einem einzelnen „Nachschau"-Vorgang alle Indizes
zurück,
an denen eine passende Adresse residiert. Die zurückgegebenen
Indizes können
vorteilhafterweise verwendet werden, um den entsprechenden Eintrag
in den CAM-Assoziativdaten 634 zu konsultieren und Informationen
abzurufen, die der passenden Adresse zugeordnet sind. Natürlich können andere
Typen von Speicherelementen und Logik statt CAM 632 implementiert
werden, wie z.B. ein „Pseudo-CAM", der die kennzeichnendsten
Bits in Adressen mithilfe eines Datenhashalgorithmus auflöst und assoziative
Vergleiche in einem Schreib-Lese-Speicher (Random Access Memory,
RAM) anhand der kennzeichnendsten Bits vornimmt. CAM-Assoziativdaten 634 können im
RAM implementiert sein.
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Jetzt
Bezug nehmend auf 7 ist dort Empfangsschnittstelle 520,
die auf der stellvertretend stehenden Steuerung 201 arbeitet,
detaillierter dargestellt. Empfangsschnittstelle 520 implementiert
bevorzugte Filter- und Überlastsysteme
mit den Hilfsmitteln Empfangsports 701–709, Empfangsfiltersteuerung 620,
Wasserzeichenprüfer 710 und
Weiterleitungs-Wartefeld 720. Jeder Empfangsport weist
einen Empfangspuffer auf, der mit Datenbursts beliefert wird, die
aus einem unterschiedlichen der Paketbusse 211–219 ankommen.
Diesbezüglich
ist vorübergehend
zurückkehrend
zu 2 in Erinnerung zu rufen, dass jede Steuerung
einen dedizierten Paketbus zum Senden von Datenbursts an alle Steuerungen
gleichzeitig aufweist. Die Empfangsports 701–709 nehmen
Filterprüfungen
und, wo angezeigt, Überlastprüfungen an
empfangenen Paketen vor und ihnen werden klare „Freigabestart"-Taktzyklen mit einem
sich wiederholenden Zeitzyklus zugewiesen, sodass, wenn sowohl Filter-
als auch Überlastprüfungen bestanden
werden, die Empfangsports 701–709 die Freigabe von
Paketen zum Weiterleitungs-Wartefeld 720 auf die ihnen
zugewiesenen „Freigabestart"-Taktzyklen hin auslösen können. Pakete
in Weiterleitungs-Wartefeld 720 werden schließlich an
LAN-Portsteuerung 510 zur VLAN-Prüfung und,
wo angezeigt, Sendung auf Protokolldomäne 540 weitergeleitet.
Die Empfangsports 701–709 weisen
natürlich
zugeordnete Beanspruchungsleitungen 311–319 und Überlastleitungen 411–419 zum
Einsatz in den bevorzugten Filter- und Überlastsystemen auf, wo dies
angezeigt ist.
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Übergehend
zu 8 ist dort ein beispielhaftes Paket in einem Format
gezeigt, das zur Übertragung auf
Paketbus 211–219 geeignet
ist. Paket 800 beinhaltet ein Grundpaket 810 und
einen Paketbusheader 820. Die Steuerungen 201–209 stellen
Paketbusheader den Grundpaketen voran, bevor sie sie auf Bussen 211–219 verteilen,
und trennen Paketbusheader von Grundpaketen ab, bevor sie sie auf
Protokolldomänen verteilen.
Paketbusheader 820 beinhaltet einen Offset, ein CAM-Zieladressenfeld,
ein Quellportnummernfeld, ein Feld für die zyklische Blockprüfung und
ein Feld für
den LAN-Protokolltyp.
Grundpaket 810 beinhaltet eine Schicht-2-Zieladresse, eine
Schicht-2-Quelladresse und Nutzdaten.
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Der
grundlegende Vermittlungsvorgang, der in Backplane 200 durchgeführt wird,
wird nun unter Bezug auf die Flussdiagramme der 9 und 10 ausführlicher
beschrieben. Der Sendeverarbeitungsablauf beginnt, wenn ein Paket,
das auf einer Protokolldomäne
verteilt wird, an der LAN-Portsteuerung auf einer der Steuerungen 201–209 ankommt.
An der LAN-Portsteuerung wird, falls erforderlich, die Bitanordnung
der Schicht-2-Quell- und -Zieladressen modifiziert, um der Bitanordnungskonvention
zu entsprechen, die in Backplane 200 verwendet wird (910).
Wie wohl bekannt ist, verwenden unterschiedliche LAN-Protokolle
unterschiedliche Bitanordnungskonventionen zur Schicht-2-Adressierung, z.B.
das höchstwertige
Bit zuerst (Most Significant Bit, MSB) beim Ethernet gegenüber dem
niedrigstwertigen Bit zuerst (Least Significant Bit, LSB) beim Token
Ring. Zur Vermeidung von Verarbeitungsfehlern verwenden die CAMs
in allen Steuerungen, die Backplane 200 gemeinsam nutzen,
daher eine gemeinsame Bitanordnungskonvention und Schicht-2-Adressen
werden erforderlichenfalls modifiziert, um der Konvention zu entsprechen,
bevor CAM-„Nachschauen" mit diesen Adressen
vorgenommen werden. Die (konventionskonforme) Schicht-2-Zieladresse wird
an die Filterlogik der Steuerung zur CAM-„Nachschau" gesendet (920).
Wird die Zieladresse im CAM gefunden, wird ein Index zurückgegeben,
der anzeigt, dass die Zieladresse zu einer Weiterleitungsadresse
für die
Steuerung passt. In diesem Fall wird der zurückgegebene CAM-Index benutzt,
um auf den entsprechenden Eintrag in den CAM-Assoziativdaten der Steuerung zuzugreifen.
Der Zeitstempel im Feld „last
seen" des Eintrags
wird aktualisiert, um anzuzeigen, dass auf den Eintrag zugegriffen
wurde (922). Diesbezüglich
werden Adressen im CAM, deren Einträge in den CAM-Assoziativdaten
ein Feld „last
seen" aufweisen,
dessen Zeitstempel ein ausreichendes Alter aufweist, aus dem CAM
gelöscht.
Durch Aktualisieren des Feldes „last seen" werden vor kurzem gesehene Adressen
bewahrt, während
nicht vor kurzem gesehenen Adressen das zeitliche Ablaufen gestattet
wird. Das Feld „flood" zu dem Eintrag,
auf den zugegriffen wurde, wird überprüft, um zu
bestimmen, ob das Flussflag gesetzt ist (924). Diesbezüglich ist
zu beachten, dass das Anerkennen der Zieladresse eines Pakets als
eine Weiterleitungsadresse durch die Steuerung zwei Möglichkeiten
in sich birgt: Entweder ist die Zieladresse des Pakets diejenige,
die einem Netzwerkgerät
auf einer der der Steuerung zugeordneten Protokolldomänen zugewiesen
ist, oder sie ist eine Flussadresse. Ist das Flussflag nicht gesetzt,
ist bekannt, dass die Zieladresse des Pakets die eines Netzwerkgerät auf einer
der der Steuerung zugeordneten Protokolldomänen ist. In diesem Fall wird
das Paket lokal vermittelt, also nicht auf dem Paketbus gesendet,
und es ist keine zusätzliche
Vorbereitung des Pakets zur Übertragung
auf dem Paketbus erforderlich. Wenn jedoch das Flussflag gesetzt
ist oder die Zieladresse nicht im CAM an der ersten Stelle gefunden
wurde, ist Übertragung
auf dem Paketbus angezeigt. In diesem Fall wird die (konventionskonforme)
Quelladresse an die Filterlogik der Steuerung für eine CAM-„Nachschau" gesendet (930). Wird die Quelladresse
im CAM gefunden, wird ein Index zurückgegeben, der anzeigt, dass
die Adresse zu einer Weiterleitungsadresse für die Steuerung passt. Der
zurückgegebene
CAM-Index wird benutzt, um auf den entsprechenden Eintrag in den
CAM-Assoziativdaten der Steuerung zuzugreifen, und wird im Quell-CAM-Indexfeld
codiert und der Zeitstempel im Eintrag, auf den zugegriffen wurde,
wird aktualisiert (932). Wenn jedoch die Quelladresse nicht
im CAM gefunden wird, muss die Adresse als Quelle erlernt werden
und ein Bit, das reserviert ist, um die Notwendigkeit des Quellenlernens
anzuzeigen, wird im Quell-CAM-Indexfeld
des Pakets gesetzt (940). Durch Setzen des Quellenlernbits
weiß die Verwaltungssteuerung 209,
dass das Paket aus dem Paketbus zu erfassen und dem dynamischen
Quellenlernprozess zu unterziehen ist. Ob die Quelladresse im CAM
gefunden wurde oder nicht, die konventionskonforme Zieladresse ist
im CAM-Zieladressenfeld des Pakets codiert, die Nummer, die dem
Port zugewiesen ist, auf dem das Paket an der Steuerung ankam, ist
im Quellportnummernfeld des Pakets codiert und das Paket wird auf
dem dedizierten Paketbus der Steuerung verteilt (950),
um die Sendeverarbeitung abzuschließen.
-
Der
Empfangsverarbeitungsablauf beginnt, wenn eine ausreichende Anzahl
von Datenbursts für
ein Paket aus einem Paketbus in einem Empfangsport auf einer Empfangsschnittstelle
einer Blattsteuerung ankommt. Die Empfangsverarbeitung wird für eine stellvertretend
stehende Blattsteuerung beschrieben, erfolgt jedoch auf allen Blattsteuerungen
gleichzeitig. Übergehend
zu 10 sendet, wenn eine ausreichende Anzahl von Datenbursts
für ein
Paket auf einem Empfangsport empfangen worden ist, der Empfangsport
an die Empfangsfiltersteuerung der Steuerung eine Anforderung zum
Auslösen
einer Filterprüfung
im CAM der Steuerung. Steht an der Empfangsfiltersteuerung zu einem
bestimmten Taktzyklus nur eine Anforderung an, wird der Anforderung
automatisch entsprochen. Stehen an der Empfangsfiltersteuerung zu
einem bestimmten Taktzyklus mehrere Anforderungen an, erfolgt jedoch
die Auswahl unter den konkurrierenden Anforderungen durch Entscheidung.
Ein Entscheidungsschema, das vorteilhafterweise implementiert werden
kann, ist in der Patentanmeldung mit der laufenden Nr. 09/063,493
mit dem Titel „RECEIVE
PROCESSING FOR DEDICATED BANDWIDTH DATA COMMUNICATION SWITCH BACKPLANE" (US 2001 022 786)
(Empfangsverarbeitung für
Datenvermittlungs-Backplane mit zugeordneter Bandbreite) beschrieben,
die dem Inhaber des vorliegenden Patents gehört. Sobald eine Entscheidung
vollzogen worden ist, in der die Anforderung ausgewählt wurde,
wird eine Filterprüfung
im CAM der Steuerung ausgelöst.
Die (konventionskonforme) Zieladresse aus dem CAM-Zieladressenfeld
des Pakets wird an den CAM für
eine „Nachschau" übertragen (1010).
Wird die Zieladresse im CAM gefunden, wird ein Index zurückgegeben,
der anzeigt, dass die Zieladresse zu einer Weiterleitungsadresse
für die
Steuerung passt. In diesem Fall ist die Filterprüfung bestanden worden. Ein
Beanspruchungssignal wird auf der Beanspruchungsleitung übertragen,
die dem Empfangsport zugeordnet ist, auf dem das Paket ansteht,
um anzuzeigen, dass das Paket von der Steuerung zur Weiterleitung
erfasst werden wird, der zurückgegebene
CAM-Index wird im Ziel-CAM-Indexfeld des Pakets codiert (1012)
und das Paket wird zur Weiterleitung erfasst (1022). Wird
die Zieladresse nicht im CAM gefunden, wird die Zieladresse des
Pakets nicht als eine Weiterleitungsadresse für die Steuerung anerkannt.
In diesem Fall hört
die Steuerung auf der Beanspruchungsleitung ab, ob eine andere Steuerung
das Paket beansprucht hat (1020). Hat eine andere Steuerung
das Paket beansprucht, ist das Paket als für ein Netzwerkgerät bestimmt
bekannt, das auf einer anderen Steuerung residiert, und das Paket
wird von der (nicht beanspruchenden) Steuerung vernachlässigt (1030).
Wenn jedoch keine andere Steuerung das Paket beansprucht hat, ist
das Ziel des Pakets unbekannt und das Paket wird zur Weiterleitung
durch die Steuerung erfasst (1022). Wird das Paket erfasst,
wird eine Überlastprüfung vorgenommen
(1025). Zu diesem Zweck werden den Empfangsports klare „Prüfungsstart"-Taktzyklen innerhalb
eines sich wiederholenden Zeitzyklus zugewiesen, um Überlastprüfungen im
Wasserzeichenprüfer
auszulösen. Überlastprüfungen werden
durchgeführt
um sicherzustellen, dass das Halte-Wartefeld über reichlich Raum verfügt, um das
erfasste Paket einzuordnen. Das Ergebnis der Überlastprüfung basiert auf Betrachtung
der Auslastung des Weiterleitungs-Wartefeldes, eines maximal akzeptablen
Auslastungsgrades, der für
das Weiterleitungs-Wartefeld eingerichtet wurde (d.h. das Wasserzeichen),
und der Größe des Pakets
für die
Wartefeldeinordnung. Ein Überlastprüfungsalgorithmus,
der vorteilhafterweise implementiert werden kann, ist in der Patentanmeldung
mit der laufenden Nr. 09/063,493 mit dem Titel „RECEIVE PROCESSING FOR DEDICATED
BANDWIDTH DATA COMMUNICATION SWITCH BACKPLANE" (US 2001 022 786) (Empfangsverarbeitung
für Datenvermittlungs-Backplane
mit zugeordneter Bandbreite) beschrieben, die dem Inhaber des vorliegenden
Patents gehört.
Wird die Überlastprüfung nicht
bestanden, ist also das Weiterleitungs-Wartefeld gegenwärtig zu
voll, um das erfasste Paket zu empfangen, wird es dem Empfangsport nicht
gestattet, das erfasste Paket zum Wartefeld freizugeben. Um zu vermeiden,
dass das erfasste Paket von einem nachfolgenden Paket überschrieben
wird, das über
Backplane 200 zum Empfangsport übertragen wird, wird auf einer Überlastleitung
ein Überlastsignal übertragen,
um die Wurzelsteuerung zu veranlassen, die Übertragung zusätzlicher
Pakete aufzuschieben, bis die Freigabe des erfassten Pakets zum
Weiterleitungs-Wartefeld gesichert worden ist (1028). Während er
sich im Überlastmodus
befindet, fährt
der Empfangsport, der das erfasste Paket hält, fort, Überlastprüfungen auf dem ihm zugewiesenen „Prüfungsstart"-Taktzyklus auszulösen, bis die Überlastprüfung bestanden
wird, wobei zu diesem Zeitpunkt die Überlastbedingung durch Deaktivieren
der Überlastzeit
aufgehoben wird. Natürlich
weist jeder Empfangsport eine dedizierte Überlastleitung auf und Überlastbedingungen
werden auf „portbezogener" Grundlage auferlegt,
um eine unnötige Unterbrechung
des Paketflusses über
Backplane 200 zu vermeiden. Sowie die Filterprüfung bestanden
worden ist, wird das Paket auf dem dem Empfangsport zugewiesenen „Freigabestart"-Taktzyklus zum Halte-Wartefeld
freigegeben. Die „Prüfungsstart"-Taktzyklen, die
einem Empfangsport zum Auslösen
von Überlastprüfungen zugewiesen
sind, können
sich von den ihm zugewiesenen „Freigabestart"-Taktzyklus zum Beginnen der Freigabe
eines Pakets im Weiterleitungs-Wartefeld unterscheiden. Pakete im
Weiterleitungs-Wartefeld werden schließlich in einer vorgegebenen
Reihenfolge zur LAN-Portsteuerung der Steuerung freigegeben. Bei Ankunft
auf der LAN-Portsteuerung werden ein oder mehrere VLAN-Prüfungen durchgeführt, um
zu bestimmen, ob die Quelle des Pakets berechtigt ist, mit dem Ziel
zu kommunizieren, wie dies durch Mitgliedschaft in einem gemeinsamen
VLAN angezeigt wird (1045). In den VLAN-Prüfungen werden
der Quell-CAM-Index und der Ziel-CAM-Index vom Paket, soweit bekannt,
benutzt, um auf die entsprechenden Einträge in den CAM-Assoziativdaten
der Blattsteuerung zuzugreifen und die VLAN-Mitgliedschaft für den Vergleich
abzurufen. Natürlich
wird der Quell-CAM-Index nicht gefunden, falls die Quelladresse
des Pakets in der an der Wurzelsteuerung durchgeführten „Nachschau" nicht anerkannt
wurde. In ähnlicher
Weise wird der Ziel-CAM-Index nicht gefunden, falls die Zieladresse
des Pakets in der an der Blattsteuerung durchgeführten „Nachschau" nicht anerkannt wurde. In dem Umfang,
in dem Quell- und Ziel-CAM-Indizes nicht gefunden werden, wird auf
Einträge
zugegriffen, die den Quell- und Zielports des Pakets entsprechen,
um den VLAN-Vergleich vorzunehmen. Die VLAN-Mitgliedschaft des Zielports
wird auch benutzt, wenn die Zieladresse des Pakets eine Flussadresse
ist. Insbesondere werden VLAN-Prüfungen
in der LAN-Portsteuerung
vorgenommen und das Paket wird selektiv auf gemeinsam genutzten
VLANs gemäß den folgenden
VLAN-Regeln (1055) weitergeleitet:
- 1.
Sind beide CAM-Indizes bekannt und ist das Flussflag im DCI-Eintrag
(Destination CAM Index, Ziel-CAM-Index) nicht gesetzt, werden die
VLAN-Identifikatoren
in den SCI-(Source CAM Index, Quell-CAM-Index) und DCI-Einträgen verglichen,
um zu bestimmen, ob die Quell- und Zielnetzwerkgeräte mindestens
ein VLAN gemeinsam nutzen. Wird ein VLAN gemeinsam genutzt, wird
das Paket auf dem LAN-Port weitergeleitet, der der Portnummer entspricht,
die im DCI-Eintrag identifiziert ist. Wird kein VLAN gemeinsam genutzt,
wird das Paket gefiltert.
- 2. Sind beide CAM-Indizes bekannt und ist das Flussflag im DCI-Eintrag
gesetzt, oder ist der Quell-CAM-Index bekannt, der Ziel-CAM-Index
hingegen nicht, werden die VLAN-Identifikatoren im SCI-Eintrag mit
den VLAN-Identifikatoren in jedem Eintrag in den CAM-Assoziativdaten
verglichen, der eine Portnummer aufweist, die einem der der Portsteuerung
zugeordneten LAN-Ports entspricht, um zu bestimmen, welche Ports
ggf. ein VLAN mit dem Quellnetzwerkgerät des Pakets gemeinsam nutzen.
Das Paket wird auf allen LAN-Ports weitergeleitet, bei denen festgestellt
wurde, dass sie ein VLAN mit dem Quellnetzwerkgerät des Pakets
gemeinsam nutzen. Wird kein VLAN gemeinsam genutzt, wird das Paket
gefiltert.
- 3. Ist der Quell-CAM-Index unbekannt, der Ziel-CAM-Index hingegen bekannt,
werden die VLAN-Identifikatoren
im DCI-Eintrag mit den VLAN-Identifikatoren
in jedem Eintrag in den CAM-Assoziativdaten
verglichen, der eine Portnummer aufweist, die der Quellportnummer
des Pakets entspricht, um zu bestimmen, ob der Quellport ein VLAN
mit dem Zielnetzwerkgerät
des Pakets gemeinsam nutzt. Wird ein VLAN gemeinsam genutzt, wird
das Paket auf dem LAN-Port weitergeleitet, der der Portnummer entspricht,
die im DCI-Eintrag identifiziert ist. Wird kein VLAN gemeinsam genutzt,
wird das Paket gefiltert.
- 4. Sind sowohl die Quell- als auch die Ziel-CAM-Indizes unbekannt,
oder ist der Quell-CAM-Index unbekannt und das Flussflag ist in
dem Eintrag gesetzt, der dem Ziel-CAM-Index entspricht, werden die VLAN-Identifikatoren
in jedem Eintrag in den CAM-Assoziativdaten, der eine Portnummer
aufweist, die der Quellportnummer des Pakets entspricht, mit den
VLAN-Identifikatoren in jedem Eintrag in den CAM-Assoziativdaten
verglichen, der eine Portnummer aufweist, die einem der der Portsteuerung
zugeordneten LAN-Ports entspricht, um zu bestimmen, welche LAN-Ports
ggf. ein VLAN mit dem Quellport des Pakets gemeinsam nutzen. Das
Paket wird auf allen LAN-Ports weitergeleitet, bei denen festgestellt
wurde, dass sie ein VLAN mit dem Quellport des Pakets gemeinsam
nutzen. Wird kein VLAN gemeinsam genutzt, wird das Paket gefiltert.
-
Natürlich wird
der Zeitstempel in den Feldern „last seen" aller Einträge in CAM-Assoziativdaten aktualisiert,
auf die zugegriffen wurde (1045).
-
Vom
Durchschnittsfachmann auf dem Fachgebiet wird verstanden werden,
dass die Erfindung in anderen bestimmten Formen ausgeführt sein
kann, ohne Geist oder wesentlichen Charakter der Erfindung, wie durch
die beigefügten
Ansprüche
definiert, zu verlassen. Liste
der in der/den Zeichnung/en verwendeten Ausdrücke
| Figure
1 | Figur
1 |
| PACKET
BUS | PAKETBUS |
| CLAIM
LINE | BEANSPRUCHUNGSLEITUNG |
| Prior
Art | Stand
der Technik |
| SWITCHING
CONTROLLER | VERMITTLUNGSSTEUERUNG |
| MANAGEMENT
CONTROLLER | VERWALTUNGSSTEUERUNG |
| MANAGEMENT
BUS | VERWALTUNGSBUS |
| Figure
2 | Figur
2 |
| PACKET
BUSES | PAKETBUSSE |
| SWITCHING
CONTROLLER | VERMITTLUNGSSTEUERUNG |
| MANAGEMENT
CONTROLLER | VERWALTUNGSSTEUERUNG |
| MANAGEMENT
BUS | VERWALTUNGSBUS |
| Figure
3 | Figur
3 |
| CLAIM
LINES | BEANSPRUCHUNGSLEITUNGEN |
| SWITCHING
CONTROLLER | VERMITTLUNGSSTEUERUNG |
| MANAGEMENT
CONTROLLER | VERWALTUNGSSTEUERUNG |
| Figure
4 | Figur
4 |
| STALL
LINES | ÜBERLASTLEITUNGEN |
| SWITCHING
CONTROLLER | VERMITTLUNGSSTEUERUNG |
| MANAGEMENT
CONTROLLER | VERWALTUNGSSTEUERUNG |
| Figure
5 | Figur
5 |
| FILTERING
LOGIC | FILTERLOGIK |
| Rx
INTERFACE | EMPFANGSSCHNITTSTELLE |
| LAN
PORT CONTROLLER | LAN-PORTSTEUERUNG |
| PROTOCOL
DOMAINS | PROTOKOLLDOMÄNEN |
| Figure
6 | Figur
6 |
| CAM | CAM |
| Tx
FILTER CONTROL | SENDEFILTERSTEUERUNG |
| CAM
ADDR | CAM-ADR. |
| INDEX | INDEX |
| FLD | FLD |
| LAST | LAST |
| VLAN
ID | VLAN-ID |
| PN | PN |
| Rx
FILTER CONTROL | EMPFANGSFILTERSTEUERUNG |
| CAM
ASSOCIATED DATA | CAM-ASSOZIATIVDATEN |
| Figure
7 | Figur
7 |
| WMARK
CHECKER | W.-ZEICHENPRÜFER |
| FORWARDING
QUEUE | WEITERLEITUNGS-WARTEFELD |
| Figure
8 | Figur
8 |
| OFFSET | OFFSET |
| DCI | DCI |
| SCI | SCI |
| LENGTH | LÄNGE |
| CAM
DA | CAM-ZA |
| SPN | SPN |
| CRC | CRC |
| TYPE | TYP |
| DA | ZA |
| SA | QA |
| PAYLOAD | NUTZDATEN |
| Figure
9 | Figur
9 |
| BEGIN | ANFANG |
| TRANSLATE
DA AND SA | ZA
UND QA ÜBERSETZEN |
| IS
DA FOUND? | WURDE
ZA GEFUNDEN? |
| UPDATE
TIME STAMP | ZEITSTEMPEL
AKTUALISIEREN |
| IST
SA FOUND | WURDE
QA GEFUNDEN? |
| ENCODE
SCI | SCI
CODIEREN |
| SET
SLB | SLB
SETZEN |
| ENCODE
CAM DA, SPN, TRANSMIT | CODIEREN
VON CAM-ZA, SPN, SENDEN |
| END | ENDE |
| Figure
10 | Figur
10 |
| BEGIN | ANFANG |
| ASSERT
CLAIM LINE, ENCODE DCI | BEANSPRUCHUNGSLEITUNG
FESTLEGEN, DCI CODIEREN |
| IS
DA FOUND? | WURDE
ZA GEFUNDEN? |
| CAPTURE | ERFASSUNG |
| UNCLAIMED
PACKET? | NICHT
BEANSPRUCHTES PAKET? |
| STALL,
ASSERT STALL LINE | ÜBERLAST, ÜBERLASTLEITUNG
FESTLEGEN |
| IS
STALL CHECK PASSED? | WURDE ÜBERLASTPRÜFUNG BESTANDEN? |
| FILTER | FILTER |
| CONDUCT
VLAN CHECK(S), ... | VLAN-PRÜFUNG(EN)
VORNEHMEN, ZEITSTEMPEL AKTUALISIEREN |
| FORWARD
ON SHARED VLANS | AUF
GEMEINSAM GENUTZTEN VLANS WEITERLEITEN |
| END | ENDE |