JP2004504767A - 単独のｃｐｕによるスイッチのスタックグループの帯域内管理 - Google Patents

Abstract

切換システムは、各々がホスト処理装置および切換装置を有するスイッチと、切換装置間でデータパケットを転送するために構成されるバックボーンリンクとを含む。ホスト処理装置の１つは、他のホスト処理装置のうち対応する選択された装置の切換装置のうち選択された装置のために、宛先アドレスを有するデータフレームを生成するためのマスタ装置として構成される。マスタ装置は、対応する切換装置にデータフレームを出力し、バックボーンリンクを通じて選択された１つの切換装置へ転送させる。選択された１つの切換装置は、対応する宛先アドレスを有するデータフレームの受信に応答して、対応するホスト処理装置へデータフレームを送り、データフレームの中で特定された処理動作を実行させる。このため、切換システムは既存のバックボーンリンクを用いたプロセッサ間通信を提供し、プロセッサバスの必要性をなくす。

Description

【０００１】
【発明の分野】
この発明は、データパケットを切換えるために構成されるレイヤ２スイッチのスタックの管理に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ローカルエリアネットワークは、ネットワーク上のステーションをリンクするためにネットワークケーブルまたは他のメディアを用いる。各々のローカルエリアネットワークアーキテクチャは、ネットワーク媒体にアクセスするために各々のネットワークノードでネットワークインターフェイス装置を使用可能にするメディアアクセス制御（ＭＡＣ）を用いる。
【０００３】
イーサネット（Ｒ）プロトコルＩＥＥＥ８０２．３は、データパケットの伝送のために半二重メディアアクセス機構および全二重メディアアクセス機構を特定するよう発展した。全二重メディアアクセス機構は、２つのネットワーク要素間で、たとえばネットワークノードと切換ハブとの間で、双方向の２地点間通信リンクを提供する。
【０００４】
切換ローカルエリアネットワークは、より高速の接続性、より柔軟な切換性能およびより複雑なネットワークアーキテクチャに適応するための能力の需要の増加に直面している。たとえば、共通に譲渡された米国特許第５，９５３，３３５は、異なったネットワークノード間でレイヤ２タイプイーサネット（Ｒ）（ＩＥＥＥ８０２．３）データパケットを切換えるために構成されたネットワークスイッチを開示する。受信されたデータパケットは、（ルータを通じて）別のサブネットワークまたはステーションの所定のグループを特定する、ＩＥＥＥ８０２．１ｑプロトコルに従ったＶＬＡＮ（仮想ＬＡＮ）タグ付けフレームを含み得る。ネットワークスイッチは、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルに従ってそれぞれのネットワークノードにデータパケットを送信および受信するように構成された多数のスイッチポートと、外部管理エンティティが管理ＭＡＣインターフェイスを用いてスイッチの全般の動作を制御できるようにする管理ポートとを含む。このため、ホストＣＰＵ等のホスト制御装置は、標準ＭＡＣレイヤプロトコルによりネットワークスイッチチップにアクセスできる。
【０００５】
図１は、遠隔管理ステーション２０によって管理される、ローカルエリアネットワークの配置のためのスイッチ１２のスタックグループを有するスイッチラック１０を例示する図である。各々のスイッチ１２は、米国特許第５，９５３，３５５に開示されるような、集積されたマルチポートスイッチ１４と、対応する集積されたマルチポートスイッチ１４を制御するための対応するホストＣＰＵ１６とを有する。遠隔管理ステーション２０によって実行される遠隔管理ソフトウェアは、スイッチチップ１４の中の制御／状態レジスタの読出しおよび書込みをマスタＣＰＵに命令することにより、スイッチ１２を管理する。スイッチラック１０はまた、ＣＰＵ１６間での通信のために構成されたＣＰＵバス１８と、集積されたマルチポートスイッチ１４間でのデータフレームの転送のためのバックボーンリンク２２とを含む。特に、ＣＰＵ１６ａのうち１つはマスタＣＰＵと指定され、残りのＣＰＵ（たとえば、１６ｂ）はスレーブＣＰＵと指定され、遠隔管理ステーション２０が個々のＣＰＵ１６の各々と通信する必要性をなくす。このため遠隔管理ステーション２０はマスタＣＰＵ１６ａと通信するだけでよく、マスタＣＰＵ１６ａは、ＣＰＵバス１８を通じて残りのスレーブＣＰＵ（たとえば、ＣＰＵ制御／状態レジスタへの情報の書込）を制御する。
【０００６】
しかしながら、ＣＰＵバス１８の使用は、ＣＰＵ１６の所要のピンカウントとスイッチラック１０の複雑さとを増す。
【０００７】
【発明の概要】
別個のＣＰＵバスの必要なしに、それぞれのネットワークスイッチ装置を制御するために構成された多数のホスト処理装置間での通信を可能にする配置が必要である。
【０００８】
これらおよび他の必要性は、切換システムがそこに各々がホスト処理装置と切換装置とを有するスイッチと、切換装置間でデータパケットを転送するために構成されたバックボーンリンクとを含む、この発明により達成される。ホスト処理装置のうち１つは、他のホスト処理装置のうち対応する選択された装置の切換装置のうち選択された装置のために、宛先アドレスを有するデータフレームを生成するためのマスタ装置として構成される。マスタ装置は、データフレームを対応する切換装置へ出力し、バックボーンリンクを通じて、選択された１つの切換装置へ転送する。選択された１つの切換装置は、対応する宛先アドレスを有するデータフレームの受信に応答して、対応するホスト処理装置へデータフレームを送り、データフレームの中で特定された処理動作を実行させる。このため切換システムは、既存のバックボーンリンクを用いてプロセッサ間通信を提供し、プロセッサバスの必要性をなくす。
【０００９】
この発明の一局面は、それぞれのホスト処理装置により制御される多数の切換装置を有するネットワーク切換システムにおける方法を提供する。この方法はホスト処理装置のうちマスタ装置として構成される第１の装置により、他のホスト処理装置のうち対応する選択された装置により制御される切換装置のうち選択された装置の宛先アドレスを含めることにより、データフレームを生成するステップを含む。この方法はまた、マスタ装置から対応する切換装置へデータフレームを出力するステップと、バックボーンリンクを通じてマスタ装置から選択された１つの切換装置へ、データフレームを受信した切換装置からのデータフレームを転送するステップと、選択された１つの切換装置から対応する選択された１つの他のホスト処理装置へデータフレームを送るステップとを含み、選択された１つの切換装置が、選択された１つの切換装置の割当てられたアドレスに適合する宛先アドレスを検出することに基づき、データフレームの中で特定された処理動作を実行する。
【００１０】
この発明の別の局面は、リモートマネージャからのコマンドを受信するために構成された切換システムを提供する。このシステムはスイッチとバックボーンリンクとを含む。各々のスイッチは、割当てられたネットワークアドレスを有する切換装置と、対応する切換装置を制御するために構成された対応するホスト処理装置とを有する。ホスト処理装置のうち１つは、リモートマネージャからのコマンドを受信するために構成され、これに応答して宛先アドレスを有するデータフレームを生成して、他のホスト処理装置のうち対応する選択された装置により、切換装置のうち選択された装置を構成させる。各々の切換装置は、適合する宛先アドレスを有する受信されたデータフレームを、対応するホスト処理装置へ送るように構成される。バックボーンリンクは、１つのホスト処理装置に対応する切換装置から、選択された切換装置へデータフレームを転送するために構成され、選択された１つの他のホスト処理装置は、対応する選択された切換装置からのデータフレームの検索に基づき、データフレームの中で特定された処理動作を実行するために構成される。
【００１１】
この発明のさらなる利点および新規の特徴の、ある部分は以下の説明に述べられ、ある部分は以下を考察すると当業者には明らかとなり、または、この発明を実施することによって認識することができる。この発明の利点は、前掲の請求項で特に指摘された手段および組合せによって認識され、達成され得る。
【００１２】
同じ参照番号表示を有する要素が、全体に亘って同じ要素を示す添付の図面を参照する。
【００１３】
【この発明を実施するための最良のモード】
図２は、イーサネット（Ｒ）（ＩＥＥＥ８０２．３）ネットワーク等のパケット切換ネットワークのためのスイッチ４２のスタックグループを有するスイッチラック４０を例示するブロック図である。各々のスイッチ４２は、切換装置とも称され、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルに従って１０Ｍｂｐｓまたは１００Ｍｂｐｓでネットワークステーション、たとえばクライアントワークステーション、間のデータパケットの通信を可能とする、米国特許第５，９５３，３５５に説明されるスイッチに類似の集積された（すなわち、単独のチップ）マルチポートスイッチ４４を含む。各々のスイッチ４２はまた、リンク４５、たとえばＰＣＩローカルバスまたはＭＡＣ（ＩＥＥＥ８０２．３）ベースのデータリンクを通じて対応する切換装置４４を制御するために構成された対応するホスト処理装置４６も含む。集積されたマルチポートスイッチ４４の各々は、たとえばスイッチチップ４４の増設ポートに結合されたギガビットのイーサネット（Ｒ）リンクとして実現されたバックボーンリンク４８により相互接続され、それぞれのスイッチチップ４４の利用に関わるサブネットワーク間でのデータパケットの転送を可能にする。
【００１４】
ホスト処理装置の１つ、たとえば装置４６ａは、リモートマネージャ２０からのコマンドの受信のためにマスタ装置として構成される。特に、リモートマネージャ２０は、マスタＣＰＵ４６ａに命令を送って処理動作、たとえばスイッチチップ４４の中の制御／状態レジスタからの情報の読出および制御／状態レジスタへの情報の書込を行なわせる。マスタＣＰＵ４６ａは、データフレームを処理装置４６ｂ等の残りのホスト処理装置（すなわち、スレーブＣＰＵ）に送り、リモートマネージャ２０により要求される同じ処理動作を行なうようスレーブＣＰＵに命令する。
【００１５】
図３は、この発明の実施例に従った、バックボーンリンク４８を通じてスレーブＣＰＵ４６にコマンドを送信する方法を例示するフローチャートである。以下に説明されるように、バックボーンリンク４８を通じてのスレーブＣＰＵへのコマンドの送信は、図１のＣＰＵバスの必要性をなくす。
【００１６】
方法はステップ５０で始まり、そこでマスタＣＰＵ４６ａはリモートマネージャ２０からコマンドを受信する。リモートマネージャ２０からのコマンドは、グリーティングまたは切換装置４４の中の所定の制御／状態レジスタへの書込データを特定することができる。マスタホスト処理装置４６ａは、ステップ５２で、対応する切換装置４４ａ内での適切な処理動作を行なうことにより、リモートマネージャ２０からのコマンドに応答する。次にマスタホスト処理装置４６ａは、ステップ５４で対応する選択された切換装置４４のための宛先アドレスを挿入することにより、ステップ５６で、イーサタイプフィールド内で処理動作を特定する所定の値を追加することにより、さらにステップ５８で、ペイロード内で処理動作の実行のための残りのデータを追加することにより、スレーブ処理装置（たとえば、４６ｂ）の各々のためのデータフレームを生成する。特に、イーサタイプフィールドは１６ビット値であり、そのうちのある値はイーサネット（Ｒ）プロトコルでは使用されない。したがって、使用されない値がスレーブＣＰＵのための所定の動作を特定するために利用される。
【００１７】
マスタホスト処理装置４６ａは、たとえば管理フレームまたはＰＣＩ転送として、ステップ６０においてリンク４５を通じて対応する切換装置４４ａにデータフレームの各々を出力する。切換装置４４ａは、その内部フレーム送出テーブルから、宛先アドレスがバックボーンリンク４８を通じて到達可能であることを認識するとステップ６２において、バックボーンリンク４８上にデータフレームを出力する。
【００１８】
スレーブＣＰＵに対応する切換装置（たとえば、４４ｂ）は、ステップ６４においてデータフレームを受信し、フレーム送出の決定をするために宛先アドレスのルックアップを行なう。各々のスレーブ切換装置４４は、宛先ＭＡＣアドレスと切換装置４４の割当てられたＭＡＣアドレスとの定められた適合に基づき、ステップ６８において、対応するリンク４５を通じて、受信されたデータフレームを対応するホスト処理装置４６へ送る。このため各々のスレーブＣＰＵ（たとえば、４６ｂ）は、受信されたデータフレームの中の宛先アドレスと、対応する切換装置４４の割当てられたＭＡＣアドレスとの適合に基づき、マスタＣＰＵ４６ａから対応するデータフレームを受信することができる。
【００１９】
データフレームを受信したスレーブＣＰＵ４６ｂは、ステップ７０においてデータフレームを解析し、イーサタイプフィールドとペイロードとから、行なわれるべき処理動作を判断する。スレーブＣＰＵ４６ｂはステップ７２において、特定された処理動作（たとえば、対応する切換装置４４の中の制御／状態レジスタへの読出または書込）を行ない、ステップ７４において、マスタＣＰＵ４６ａのための応答データフレームを生成して要求された処理動作の実行を通知する。
【００２０】
この発明を最も実用的な好ましい実施例であると現在考えられているもので説明してきたが、この発明は開示された実施例に限定されず、反対に、前掲の請求項の精神および範囲内に含まれるさまざまな変更および等価の配置を包含することを意図するものであると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】管理されたスイッチの従来の（先行技術の）スタックラックを例示する図である。
【図２】この発明の実施例に従った、管理されたスイッチのスタックラックのブロック図である。
【図３】この発明の実施例に従った、マスタホスト処理装置を用いて多数の切換装置を管理する方法を例示する図である。

Claims (14)

1. それぞれのホスト処理装置によって制御される多数の切換装置を有するネットワーク切換システムの方法であって、
   マスタ装置として構成されるホスト処理装置のうち第１の装置により、他のホスト処理装置のうち対応する選択された装置により制御される切換装置のうち選択された装置の宛先アドレスを含めることによって、データフレームを生成するステップと、
   マスタ装置から、対応する切換装置にデータフレームを出力するステップと、
   マスタ装置からのデータフレームを受信した切換装置から選択された１つの切換装置へ、バックボーンリンクを通じて、データフレームを転送するステップと、
   選択された１つの切換装置から、対応する選択された１つの他のホスト処理装置へデータフレームを送り、選択された１つの切換装置の割当てられたアドレスに適合する宛先アドレスを検出する、選択された１つの切換装置に基づき、データフレームの中で特定された処理動作を実行させるステップとを含む、方法。
2. 生成するステップは、データフレーム内のイーサタイプフィールドの中に、処理動作のうち少なくとも一部分を特定する所定の値を挿入するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 転送するステップは、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルに従ってバックボーンリンク上にデータフレームを出力するステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 出力するステップは、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルに従ってマスタ装置から対応する切換装置にデータフレームを出力するステップを含む、請求項２に記載の方法。
5. 出力するステップは、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）バス転送を用いて、マスタ装置から対応する切換装置へデータフレームを出力するステップを含む、請求項２に記載の方法。
6. 生成するステップは、リモートマネージャから受信されたコマンドに基づきデータフレームを生成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. 生成するステップはさらに、リモートマネージャから受信されたコマンドに基づき、対応する切換装置を特定する宛先アドレスを有する対応するデータフレームを生成することによって、他のホスト処理装置のマスタ装置各々により構成するステップを含む、請求項６に記載の方法。
8. 受信されたデータフレームの解析に基づき、対応する選択された１つの他のホスト処理装置により、選択された１つの切換装置を構成するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
9. 構成するステップは、受信されたデータフレームから回復された所定の値を、受信されたデータフレームにより特定される選択された１つの切換装置内の制御／状態レジスタへ書込むステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. リモートマネージャからのコマンドを受信するために構成される切換システムであって、
    各々が、割当てられたネットワークアドレスを有する切換装置と、対応する切換装置を制御するために構成された対応するホスト処理装置とを有するスイッチを含み、ホスト処理装置のうち１つはリモートマネージャからのコマンドを受信するために構成され、これに応答して他のホスト処理装置のうち対応する選択された装置により切換装置の選択された装置を構成するために、宛先アドレスを有するデータフレームを生成し、切換装置の各々は、適合する宛先アドレスを有する受信されたデータフレームを、対応するホスト処理装置へ送るように構成され、システムはさらに、
    １つのホスト処理装置に対応する切換装置から、選択された切換装置へデータフレームを転送するために構成されたバックボーンリンクを含み、選択された１つの他のホスト処理装置は、対応する選択された切換装置からのデータフレームの検索に基づき、データフレームの中で特定された処理動作を実行するために構成される、システム。
11. １つのホスト処理装置は、処理動作の少なくとも一部分を特定する値をデータフレームのイーサタイプフィールド内に挿入する、請求項１０に記載のシステム。
12. バックボーンリンクは、ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルに従ってデータフレームを転送するために構成される、請求項１１に記載のシステム。
13. 選択された１つの他のホスト処理装置は、受信されたデータフレームから回復される所定の値を、受信されたデータフレームにより特定される選択された１つの切換装置内の制御／状態レジスタへ書込むように構成される、請求項１０に記載のスイッチ。
14. 選択された１つの他のホスト処理装置は、１つのホスト処理装置に対応する切換装置の宛先アドレスを有し、かつ処理動作に基づき結果を特定する第２のデータフレームを生成するために構成される、請求項１０に記載のスイッチ。

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