【発明の詳細な説明】
ネットワークのリピータのための拡張可能なポート可動性
発明の背景
この発明の分野は、一般にローカルエリアネットワークのためのマルチポート
リピータに関し、より特定的には、マルチポートリピータまたはハブベースのL
ANにおける帯域および再構成管理に関する。802.3規格の進展
伝統的なイーサネット(820.3、10BASE5、ISO/IEC 88
02−3:1990 (E) ANSI/EEE Std 802.3−199
0版、セクション8)およびチーパネット(802.3、10BASE2 IS
O/IEC 8802−3:1990 (E) ANSI/EEE Std 8
02.3−1990版、セクション10)は同軸ワイヤ方式であり、この両規格
はあらゆる目的のために引用により援用される。同軸ケーブルはすべてのノード
が接続されるリニアバスを提供する。信号伝達は電流シンク技術を用いて達成さ
れるが、中央導体は信号のために使用され、シールドは接地基準として使用され
る。
図1は、同軸バストポロジを用いた従来のローカルエリアネットワーク(LA
N)10の図である。LAN10は接続ユニットインタフェース(AUI)ケー
ブル16によってメディア接続ユニット(MAU)14に結合されたいくつかの
ノード(またはデータ端末装置(DTE))12を含む。各MAU14は同軸ケ
ーブル18と結合され、特定のタイプの媒体(たとえば同軸ケーブル18)に適
合される。したがって、MAU14は媒体に依存し、異なったタイプの媒体に対
しては異なった構成を有する。
撚線対イーサネット(802.3 10BASE−T ISO/IEC 88
02−3:1990 (E) ANSI/EEE Std 802.3−199
0版、セクション13/14)は、(4ワイヤの)別個の送信および受信線対を
用いた(22−26ゲージの)標準音声帯域電話ケーブル線を利用している。
図2は撚線対イーサネットを用いた従来のLAN30の図である。LAN30
はスタートポロジを用いている。スターの中心には「リピータ」32がある。リ
ピータ32(またはハブ)は信号の振幅およびタイミングの復元を行なう。リピ
ータ32は、10BASE−Tケーブル36に取付けられた撚線対MAU34か
ら受信される入来ビットストリームを受け、そしてそれに接続されているすべて
の他のポートにビットストリームを中継する(しかし元のポートには送り返さな
い)。この意味で、リピータ32は「論理的同軸ケーブル」として作用し、した
がって、LAN30に接続されたいかなるノードも他のノードの送信を検出する
。1対が送信経路として作用し、他方対が受信経路として作用するようにして差
動信号伝達が用いられる。
いくつかの実現例においては、ノード12はMAU34と集積され集積ノード
/MAU38となっていてもよい。いくつかの実施例においては、リピータ32
は、ポート1つ当り1つの撚線対MAU34として、いくつかの撚線対MAU3
4に結合されたリピータ論理機能40に分割することができる。リピータ論理機
能40は媒体に依存しない。
リピータは、ワイヤ式同軸イーサネットにおいてネットワークの物理的な距離
の限界を延ばすために伝統的に使用されているが、10BASE−Tは、もし3
つ以上のノードが必要ならば(明らかにこれはすべての実際的なネットワークに
おける要件であるが)実際にコネクティビティ機能を提供するためにリピータを
使用することを義務付けている。
同軸イーサネットネットワークにおいてもまたは撚線対イーサネットネットワ
ークにおいても、ケーブル上での物理的信号伝達は異なっているが、リピータの
機能は同一であり、ネットワーク上の関係するノード間でメッセージを渡すため
に使用されるフレーム(またはパケット)フォーマットも同一である。
多数の端末局がリピータのポートを介してリピータに接続される。リピータは
また他のリピータに接続されてもよい。リピータがその1つのポート上でパケッ
トを受信すると、リピータはパケットをすべての他のポートに再送信する。
データはパケットの形でイーサネットLAN上で送信される。パケットの中に
は、行き先アドレスフィールドがあり、続いて、発信元アドレスフィールド、型
/長さフィールド、およびデータフィールドがある。パケットを他の局に送信す
る端末局は、それ自身の一意なアドレスをパケットの発信元アドレスフィールド
内に置き、受信する装置のアドレスを行き先アドレスフィールド内に置く。
典型的なリピータベースのネットワークにおいては、1つの端末局から他の端
末局に送信されるデータは1つまたは2つ以上のリピータを通過するであろう。
パケットの目的地に関係なく、それが受信する装置に向かっていようといまいと
パケットがネットワーク上のすべての装置に中継されることに注意されたい。定
義上、「共用媒体」LANはこのように動作する。
だれかがリピータネットワーク上に許可されていない端末局を接続し、ネット
ワーク上の会話を「盗聴」するのを防止するものも規格ベースのリピータにおい
て許可されていない局がネットワーク上にトラフィックを送信するのを防止する
ものも何もないことに注意されたい。このような許可されていないアクセスを防
止する「安全なリピータ」の動作に関してのいくつかの出願を本譲受人は行なっ
てきた。新たなアプリケーション
イーサネットネットワークは、地理的に静的であり続ける、比較的少ない局し
かない高価なハイエンドコネクティビティアプリケーションにおけるその当初の
展開から進展してきた。同軸ケーブルベースのイーサネットトポロジは、各局が
同軸ケーブルバスと接続されているこれらの環境に対してはよく適していた。現
在、イーサネットは大容量のPCおよびワークステーションに対する好ましいネ
ットワークの解決法として使用されている。結果的に、ネットワークのサイズが
大きくなってきた。こうした大きさの拡大には、ネットワーク管理(ネットワー
クの運転のモニタおよび維持)および再構成(付加および変化への対応)に関し
てのいくつかの深刻な問題が付随していた。
ネットワークのノードの数が増加するのに加えて、現在のおよび台頭している
アプリケーションのネットワーキングに対する依存度も増加している。多くのア
プリケーションでは、ファイルの共用、共用データベース、および他の形の「協
同コンピューティング」などのネットワーク資源に対する要求が大きい。ネット
ワークの大きさの拡大とネットワークを意識したアプリケーションの増加とが組
合さり、場合によっては、ネットワーク上でなされる要求における集合の帯域幅
が物理的な帯域幅の限界を超えているために、ネットワークそれ自身が通信の(
したがって計算の)ボトルネックになってしまっている。
アプリケーションがさらに帯域を要求し続けるに伴い、由緒ある第1世代LA
Nの解決法はその集合帯域幅能力の限界に達しつつある。短い期間ならばいずれ
の局も他の局と(イーサネットの場合には)10Mb/sでバースト帯域トラン
ザクションを維持することができるという事実にもかかわらず、これを集合帯域
として維持することはできない。なぜならば、多数の局が同じ10Mb/sチャ
ネルを争い合い、最終的には(完全な公平性を仮定するならば)それらの個別の
必要性に従って集合帯域の一部を割当てられるからである。このためにいくつか
の局においては知覚される遅延が生じる。これらの局の最もアテンションを要求
する局のユーザには特に目立った遅延となる。
単なる応答時間遅延よりも潜在的により深刻な問題は、出現しつつあるアプリ
ケーションがこの環境においては動作できないという問題である。時間の分散(
絶対遅延よりもむしろパケットごとの遅延の差)に敏感な新しい対話型サービス
が利用可能になるに伴い、この問題はより深刻なものとなっている。ビデオ再生
およびリアルタイムビデオ(RTV)アプリケーションが高負荷の共用LANを
使用できるかどうかは疑わしい。これらLANでは、(リアルタイムアプリケー
ションに直接関与しない)局がいかなる重要なトラフィックをも発生することが
あるからである。現在のところはこれらのアプリケーションは「ニッチ」である
が、計算および通信のパワーが増加するに従い将来においては主流となる可能性
がある。
撚線対イーサネット(10BASE−T)は、集中リピータベースのスタート
ポロジを提供することによって、共用媒体LANに関連する多くの管理および再
構成の問題を克服している。リピータはすべての10BASE−T接続された局
に対して中央の相互接続点として作用し、したがって、フォールト検出および統
計収集などといった管理機能を提供するための集束点として使用できる。しかし
ながら、このようなアーキテクチャは、時間に敏感なアプリケーションのため、
および/またはユーザ数が多いことのために、さらにバースト的または集合帯域
幅を必要とするアプリケーションの必要性には全く対処していない。各局はそれ
自身の専用の配線を有してはいるものの、リピータが事実上「論理的同軸ケーブ
ル」の機能を提供しており、LANの全集合帯域は、マルチドロップ同軸ケーブ
ルバスに局が接続されている場合と全く同じように、依然として共有されている
。
有界の時間分散サービスを必要とするアプリケーションについては、ただ1つ
の代替案しかない。すなわち、集合帯域を要求するネットワーク上の局の数を減
ずるのである。究極的には、もしすべてのイーサネットLANセグメント上の局
の数がただ1つの局にまで減じられたならば、集合およびバースト帯域は等しく
なり、局は実効的に10Mb/sの割当てをすべて受けることになる。
ネットワーク産業において台頭している興味深い傾向としては、「スイッチト
イーサネット」および「全二重イーサネットなどの技術を用いてイーサネットの
性能を向上させようとする動きがある。これらの技術はいずれも現在の10Mb
/sイーサネット装備に付加的な移動経路を提供することを目的としている。「
スイッチトイーサネット」の場合には、現在の10Mb/sイーサネットコント
ローラは端末局に保存され、リピータはポートとポートとの間の多数の同時的会
話を支持できるスイッチに置換えられる。「全二重イーサネット」の場合には、
端末局は同時送信および受信アクティビティを支持するよう交換されるかまたは
アップグレードされ、リピータは同時に多数のポートとポートとの間の会話を行
ない、かつ、いずれのポート上でも同時送信および受信アクティビティを行なう
ことができるスイッチに置換えられる。
図3は「マイクロセグメンテーション」を実現するLAN50の図である。多
数のユーザが集合帯域を要求する場合には、マイクロセグメンテーションを行な
おうとする傾向にあった。この方策においては、(通常は作業機能に関連する)
端末局52のクラスタは「作業グループ」54iとして構成される。ここでi=
1からnである。各作業グループ54は次に典型的には全10Mb/s集合帯域
にアクセスすることを許可される。この場合には、各作業グループ54内の局5
2は典型的には作業グループに関連するリピータ32により相互接続される。L
AN50は各作業グループ54をサーバ58に選択的に接続するためのスイッチ
56を含む。たとえば図2に示すように、各局52は機能的にMAUおよびDT
Eを含むことに注意されたい。
時には、ある端末局アプリケーションの要求が小さな作業グループと共有され
る帯域さえも超えてしまうが、その場合には、「専用イーサネット」の方策が使
用できる。図4は専用イーサネットLAN60の図である。専用イーサネットL
AN60は基本的にマイクロセグメンテーションをその論理的極限まで進めたも
ので、ただ1つの端末局52がスイッチ56の各ポートに接続されている。スイ
ッチ56の各ポートは完全な10Mb/sまで達成するので、各局52は効果的
な「専用」10Mb/sを達成する。専用イーサネットの改良が「全二重イーサ
ネット」の使用である。これは、同時送信および受信アクティビティが重要であ
るインタラクティブアプリケーションのより高い実行性能およびより強化された
サポートのために使用できる。しかしながら、イーサネットの端末局のインスト
ールされたベースのほとんどが半二重モードでしか動作しないので、このために
はほとんど常に端末局をアップグレードすることが必要となる。また、スイッチ
トイーサネットを使用することで全二重動作は義務付けられないが、全二重イー
サネットの使用によってはスイッチの使用が義務付けられることに注意されたい
。
ネットワークのハブにおいては、このことは、リピータが(一度に1つの活性
の受信ポートにしか対処できないので)不適切であるということを意味する。し
たがって、リピータは「スイッチ」機能で置換えられる。これは多数の同時送信
および受信動作を支持することができ、これによって、必要とされるレベルの「
ストアアンドフォワード」バッファリングが提供され、データパケットがその発
信元/行き先アドレス特性によって経路制御される。これは、MACアドレスに
よってもよく(その場合にはこれは技術的にはブリッジであり)、またはネット
ワーク間アドレスによってもよい(この場合にはこれはルータと分類されよう)
。このブリッジ/ルータの機能を高性能のマルチポートユニットに集積したもの
は、事実上、当業界がイーサネットの用語で「スイッチ」と呼んでいるものであ
る。外側から見れば、受信する端末局はパケットがリピータ、ブリッジ、ルータ
またはスイッチのいずれによって送られたのか判断することができないだろう。
すべてのユーザが、それらの帯域要求に依存して、全10Mb/s能力、すな
わち「マイクロセグメンテーション」(LANを局のグループに区分けする能力
)の使用を必要とするわけではない。このアーキテクチャにおいては、いくつか
のノードは共用LANの一部となり、いくつかは単一の局に専用される全セグメ
ントを有することになろう。多くのものはこれら2つのシナリオの折衷案となる
であろう。
専用10Mb/sサービスから最も利益を受けるのはサーバである。1つには
、サーバは典型的にはマルチスレッドおよびマルチタスクオペレーティングシス
テムを有する。「ユーザ人口」の多数を占めるクライアント(端末局)の大多数
は(少なくとも現在のところは)これを有さない。サーバへの利益は単に専用1
0Mb/sイーサネットセグメントにサーバが割当てられるということに限定さ
れるのではないことに注意されたい。輻輳した装置上での帯域集合の問題を減じ
るであろう他の代替案も存在する。たとえば、台頭しつつある100Mb/sイ
ーサネット規格(たとえばANSI/IEEE 802.3a 100BASE
−T draft suppl)の1つのようなより高い帯域の「パイプ」を供
給すること、または単一のサーバに接続するための多数の10Mb/sイーサネ
ット接続を提供することなどがある。この後者の例においては、アプリケーショ
ンソフトウェアは多数の専用イーサネット接続上の、トラフィックの分散を効果
的に管理し、負荷は(たとえば)4つの専用接続によってサーバに分散される。
この方策は明らかにネットワーク全体の集合帯域を増加させる。ネットワークを
「作業グループ」に分けておきながら、その後に各作業グループに同じサーバに
アクセスさせることは望ましくない。所望とされるのは、別個の作業グループサ
ーバ、または1つのサーバに付加的な帯域を与えること、または両者の組合せで
ある。
「スイッチトイーサネット」ハブの機能をさらに説明することはこの開示の範
囲外である。しかし、LANスイッチングの使用はますます一般的なものとなっ
てきているので、「スイッチ能力のある」LAN構成要素の必要性はますます重
要なものとなっている。
特定のグループまたはユーザに対する帯域を増加させることがマイクロセグメ
ンテーションの鍵である一方、個々のユーザおよび作業グループの変化する要求
を満たすためネットワークのトポロジを変更および/または調節できるようにす
る必要性も鍵となる。たとえば、人員の増加、減少、または配置の変更などによ
り作業グループ内のクライアントを調節する必要があろう。また個々のユーザは
特定の計画のために異なった帯域要求を必要としたり、または1つの作業グルー
プ(関連する計画または部署)から他の作業グループに移動するかもしれない。
マイクロセグメンテーションは帯域要求の増加に対処するために有用ではある
が、依然として再構成の分野において重大な問題が残っている。たとえば、図3
の先の例においては、ユーザを作業グループ1から作業グループ2に移動させる
ためにはリピータの物理的な位置(典型的にはワイヤリングクローゼット)およ
び適切なケーブルを識別しケーブルを移動させることが必要である。もちろん、
エラーの可能性およびLAN60の変化する構成を持続的に維持していくことは
このシナリオにおける主要な関心事である。
この再構成機能に対する自動的方策が必要である。これまでとられてきた方策
の1つは、多数のリピータユニットを単一の筐体の中に設け、各々が独立の「衝
突領域」に接続する能力を備えるというものである。図5は、Group MobilityTM
(グループ可動性)機能を実装するLAN80の概略ブロック図である。LAN
80は3つの独立したリピータ84(たとえばカリフォルニア州サニィベイルの
アドバンスト・マイクロ・ディバイシズによって製造および販売されているAM
DのIMR+およびHIMIB構成要素)を収納する単一の筐体82を含み、各
リピータ84は3つの衝突領域のいずれにもアクセスする。典型的な実装例にお
いては、各IMR+/HIMIBリピータ84の組合せは8 10BASE−T
ポートを支持するので、8人のユーザの各作業グループは独立した衝突領域に実
効的に接続でき、したがって、各作業グループは単純に他のユーザの間で共用さ
れている単一の衝突領域に対する全10 Mb/s帯域に実効的にアクセスする
。外部接続として3つのバックプレーンを設けることにより、スイッチ56また
は類似の機能をこれらの異なった衝突領域に接続することができ、作業グループ
間のトラフィック、またはやはり(図示しない)スイッチと接続された外部サー
バまたはバックボーン資源へのトラフィックは、適切な規則に基づいて送られ得
る。これらの規則はMACアドレスフィルタリングのように単純であってもよく
、ま
たはプロトコル経路制御および/またはセキュリティアルゴリズムなどの特徴を
含むより複雑なものであってもよい。別個のリピータ、衝突領域の数、および単
一のリピータ内のユーザの数は、装置の要件に依存して、すべて便宜的にスケー
ラブルであることに注意されたい。たとえば、5つの衝突領域、3つの別個のリ
ピータ、およびリピータ当り8個のまたは16個のポートを有するハブを容易に
製造することができよう。
この方策は、ソフトウェアの制御下で(単にスイッチ56を作業グループ54
xが適切なバックプレーンに接続されるように構成することによって)規定され
た作業グループ54xを1つの衝突領域から他の衝突領域へ移動させることがで
きるために、「Group MobilityTM」(グループ可動性)と呼ばれている。この方
策によって作業者のグループを移動させることが可能になるという効果があるが
、個々のユーザを移動させるについては柔軟性を欠いている。ユーザの必要とす
る移動または変化は実際のビジネス環境をより良く表わすものなので、これに対
処するための代替的な方策が必要である。
発明の概要
1人または2人以上の所望のユーザを所望の衝突領域に移動させる問題に対す
る解決法は「Port MobilityTM」(ポート可動性)と呼ばれる。好ましい実施例
は、「Port MobilityTM」を可能にしおよび/または実行するリピータのチップ
セットの実現例を示している。
ネットワーク設計者または管理者はしばしばジレンマに陥る。何人かのユーザ
および/または作業グループから将来付加的な帯域を要求されるかもしれない。
しかしながら、単に各ユーザにスイッチ(専用)イーサネットポートを与えるコ
ストは余りにも高く、多くのそれほど必要性のないユーザに対しては過剰なもの
になるかもしれない。このことは、ネットワークを動的なプロジェクトおよび/
または作業グループの要求に適合させる必要性と併せて、重大な課題を突きつけ
てくる。特に、高帯域を要求するユーザが位置および作業グループへの帰属を変
更したりするときにはそうである。上に示唆したように、ユーザおよび/または
作業グループがその要件を変化させるたびに再配線を必要とする静的な機構は望
ましくない。
もし将来的にスイッチトイーサネットのコストがリピータのコストよりも若干
高い程度に減じられたならば、スイッチトイーサネットの使用が伝統的なリピー
タにとって代わることもあり得る。しかしながら、スイッチの機能はリピータの
機能よりもはるかに複雑であり(すなわち、リピータにおいては少数のビットを
格納するのに対してスイッチにおいてはパケットバッファリングを行なう)、か
つ、現在、スイッチポートはリピータポートよりも(4から10倍のオーダでよ
り高価であり)かなり高価である。
もし、Port MobilityTM能力を持つリピータによってスイッチ機能が増強され
るならば、全体的なハイブリッドの解決策によって、再構成に必要なスケーラビ
リティならびに付加的な帯域を必要としているユーザおよび/または作業グルー
プに対し利用可能な付加的帯域が提供される。これが、「スイッチ能力のある」
またはPort MobilityTM能力のあるリピータの利点である。
Port MobilityTM能力を持つハブはこれまでも利用可能であったが、この特徴
はハイエンドの高価な装置の領域に限られていた。今日に至るまで、これらは固
定的な構成の装置であって、Port MobilityTMを実現するかどうかという決定は
ハブの購買サイクルの初めになされねばならなかった。可動性および/または帯
域が極めて重要でない場合は、標準的なリピータの使用が適切であった。しかし
ながら、後になってこれらの特徴のいずれかが必要とされても、こうした特徴を
通常の単一衝突領域リピータに後から装備することは典型的には不可能である。
その時点ではこれらの特徴を必要としてはいないが将来的にこれらの能力が必
要になるかもしれないと考えており先を見越した計画をしたいと望んでいるユー
ザは、ポートスイッチングハブを購入するという問題に直面する。これによって
、先行投資コストがかなり増えるだけでなく管理ソフトウェアの複雑性も増す。
販売者がスイッチング用にアップグレードする方法としては、インストール済
のハブに全く新しいバックプレーンを後から入れるということがある。単一衝突
領域を備えたもともとのバックプレーンは取除かれ必要な数の衝突領域を備えた
新しいバックプレーンと取換えられる。次に販売者は典型的にはこの新しいバッ
クプレーンに接続される新しいモジュールを供給する。これらすべてが終わると
、
もともとのハブから残されているのは、電源およびシャシ(金属細工)のみであ
る。
「スイッチ能力のある」設計によると低コストのエントリポイントが提供され
、単一衝突領域ハブを上回るコスト増はごく少ないが、付加的帯域の要求および
/または管理の要求に対処する必要があるときシステムを拡張することができる
。加えて、これによって他のネットワークの管理特徴およびセキュリティ特徴を
スケーラブルな「都度払い方式」というやり方で加えることができる。
Port Mobi1ityを実現するためのシステムに向けられているこの発明の一局面
によれば、これは2つのリピータを含み、その各々がネットワークのポートを備
えたトランシーバに接続するためのポートを有している。各リピータは衝突領域
に接続され、ネットワークのポートは、所望の衝突領域と結合されたリピータの
所望のポートを選択的に活性化することによって所望の衝突領域に向けられる。
図面および請求の範囲を含む明細書の残りの部分を参照することで、この発明
の他の特徴および利点が明らかになるであろう。この発明のさらなる特徴および
利点ならびにこの発明のさまざまな実施例の構造および動作は、添付された図面
に関して以下に詳細に説明される。図面中では、類似した参照番号は同一または
機能的に類似の要素を示す。
図面の簡単な説明
図1は、同軸ケーブルバストポロジを用いた従来のローカルエリアネットワー
ク(LAN)の図である。
図2は、撚線対イーサネットを用いた従来のLANの図である。
図3は、「マイクロセグメンテーション」を実現するLANの図である。
図4は、専用イーサネットLANの図である。
図5は、Group MobilityTM機能を実装したLANの概略ブロック図である。
図6は、この発明の好ましい実施例を実現する改良されたリピータのブロック
図である。
図7は、いずれのポートでも3つの衝突領域のうちのいずれか1つに選択的に
経路制御するための12個のポートリピータを実現するハブの概略ブロック図で
ある。
図8は、スイッチ56とともに図7に示したハブを用いてPort Mobi1ityTM機
能を実現するLANの概略ブロック図である。
図9は、図8に示すハブ/リピータの一実現例の斜視図である。
図10は、スケーラブルなセキュリティのための好ましい実現例を示すリピー
タのブロック図である。
図11は、バックプレーン(衝突領域)ごとのポートの数を減じることによっ
てPort MobilityTMを提供する、単一リピータチップ上に多数の衝突領域を与え
る可能性を持った代替的な好ましい実施例である。
好ましい実施例の説明
図6は、この発明の好ましい実施例を実現する改良されたリピータ100のブ
ロック図である。リピータ100は図5に示す筐体82内で使用され、作業グル
ープ内の選択された局52に対してPort MobilityTMを提供するであろう。リピ
ータ100は、スイッチ能力を持ち、2つの主要な構成要素、すなわち媒体に依
存しないリピータ102およびいくつかのトランシーバ装置104を含んでいる
。リピータ102は管理されるリピータ回路の機能を果たし、援用されたIEE
E802.3規格に説明されているような、14個のポートリピータのためのリ
ピータ状態マシンおよび管理カウンタ(MIB変数)を含む。好ましい実施例の
各トランシーバ装置104は、(カリフォルニア州サニィベイルのアドバンスト
・マイクロ・ディバイシズの商業的に利用可能なカッド集積イーサネットトラン
シーバまたはQuIETTMと呼ばれる)マルチ−MAUインタフェース回路であ
り、これは4つの独立した10BASE−Tトランシーバを統合波形制御と統合
している。リピータ102は加えて反転可能なAUIポートおよびAUIポート
のためのポートを含む。
リピータ102は、12個の擬似−AUI(PAUI)ポート、1つの完全に
適式なAUIポート、および1つの反転可能なAUIポート(RAUI)を有す
る管理されるリピータ回路である。リピータ102は、また、よりポートの密度
の高いリピータを構築するために、多数のリピータ102を互いにカスケードす
ることを容易にする拡張バスを含んでいる。拡張ポートの一実現例は、米国特許
第5,265,123号「拡張可能リピータ(Expandable Repeater)」に特定
されている。拡張バスの動作には同期および非同期の両モードがある。米国特許
第5,265,123号(「拡張可能リピータ」)に説明されているのは同期動
作モードである。非同期モードは、1995年3月20日に出願された米国特許
出願連続番号不明の「イーサネットリピータのための管理される非同期拡張可能
バス(MANAGED ASYNCHRONOUS EXPANDABLE BUS FOR ETHERNET REPEATERS)」に説
明されており、これはあらゆる目的のために引用によりここに援用される。
PAUIは802.3AUIの仕様の通常の電圧およびタイミング特性を保持
したシングルエンド型インタフェースであるが、Data Out(DO)、D
ata In(DI)およびControl In(CI)機能のためそれぞれ
単一インタフェースピンの使用が可能である。これにより本質的に、適式なAU
Iに対する2つのピンインタフェース要件に比べPAUIに対するピン要件は半
分となり、したがって実質的にチップコストが減じられる。PAUIは、199
5年2月21日に出願された同時係属中の特許出願「イーサネットでの応用のた
めの擬似AUIラインドライバおよび受信器セル(PSEUDO-AUI LINE DRIVER AND
RECEIVER CELLS FOR ETHERNET APPLICATIONS)」に説明されており、ここにあ
らゆる目的のために引用により援用される。
AUIポートは、DO、DI、およびCIの従来の6つのピンの実装を用いた
完全に適式な802.3インタフェースである。RAUIはDTE(CIは入力
である)の作動AUIポートとして動作し、または、「反転された」(CIは出
力である)ものとして構成することもでき、この場合には、外部論理なしに管理
MAC装置に直接接続することができる。RAUIは、1995年2月21日に
出願された米国特許出願「イーサネットのための反転可能AUIポート(REVERS
IBLE AUI PORT FOR ETHERNET)」に説明されており、ここにあらゆる目的のため
に引用により援用される。
好ましい実施例の4ポートトランシーバ装置104の各々は、10BASE−
Tインタフェースに対するPAUIであり、10BASE−Tインタフェースは
各々外部フィルタリング構成要素の必要を減じる波形整形を提供する。トランシ
ーバ装置104は、リビータ102とトランシーバとの間のPAUIの作動変換
回路に単純なシングルエンド型を設けることによって、たとえば、10BASE
−Fまたは10BASE2ネットワークにインタフェースするため、いかなる通
常のAUIベースのトランシーバと交換することもできよう。
図7は、いかなるポートも3つの衝突領域のいずれか1つに選択的に経路制御
するための12個のポートのリピータを実現するハブ200の概略ブロック図で
ある。ハブ200は、(拡張バスによって同期されたリピータの組合せであって
もよい)衝突領域あたり1つの論理リピータ102xを含み、各トランシーバ装
置104は各リピータ102と結合されている。この単一点と多点との接続は8
02.3に適合したAUI接続によっては不可能である。リピータ102は各P
AUIポートを「分離」する機構を設ける。この分離機構によって、ソフトウェ
アの制御下で、物理的なポートを衝突領域のいずれにでも向ける能力が提供され
る。
たとえば、衝突領域1と結合されたリピータ1021上の選択されるポートの
分離を解き、かつ、他の衝突領域と結合された他のリピータたとえばリピータ1
022および1023の同じポートを分離することによって、この特定のポートは
ただ衝突領域1にのみ接続される。単純な「ブレークビフォアメイク」命令シー
ケンスを用いて、いずれのポートでもソフトウェアの制御下で移動させられる。
ここで、移動するべきポートはまず他の衝突領域と結合される前にその衝突領域
から分離される。たとえば、上に特定したような衝突領域1と結合された特定の
ポートは、リピータ1021上の特定のポートを分離しその後に衝突領域2と結
合されたリピータ1022上の対応する特定のポートの分離を解くことによって
、衝突領域1から取除かれるであろう。
Port MobilityTMを実装するためのリピータ102xのポート分離機能は、援
用された802.3規格の19条項(10Mb/sベースバンドリピータのため
の層管理)に説明されている通常のポート可能化/不能化管理機能(PortAdminC
ontrol)とは異なった態様で実現されよう。19条項は、ポートを可能化および
不能化するためのPortAdminControl作用およびポートの状態を反映するためのPo
rtAdminState属性を規定している。ポートの状態が不能化された状態から可能
化された状態に変化するとき、自動区分け状態マシンがリセットされる。ポート
が不能化されるとき、これは送信も受信もしない。しかしながら、ポートを分離
された状態から分離されていない状態に変化させると、区分け状態マシンはリセ
ットされないであろう。
この発明の好ましい実施例においては、特定のポートがリピータ102x上で
分離されるとき、特定のポートに対するPAUIの出力はトライステートであり
、PAUIの入力は高インピーダンス状態にある。ネットワーク上のデータは適
切なトランシーバ装置104のポートによって受信される。トランシーバ装置1
04ポートからのPAUIは、ネットワークから受信したデータをDI回路に送
る。各リピータ102xは関係するポートの分離状態に基づいて、そのDI入力
上で受信されたデータを受入れるかおよびそれを衝突領域内の他の装置に送るか
どうかを決定する。リピータ102xは受信されたデータをすべての可能化され
分離されていないポートおよび拡張バス(分離されていないポートと結合された
適切な衝突領域)に送る。コントローラによってポートのDOピンに位置付けら
れたリピータのデータは、トランシーバ装置104上のDOレシーバによって受
信され、ネットワークに送信される。衝突を構成する同時的な送信および受信ア
クティビティを検出するトランシーバ装置104はCI出力回路を公称10MH
z波形で駆動する。各リピータ102xは、関係するポートの分離状態に基づい
て、衝突を認容し衝突領域内の他のポートに伝播するかどうかを決定する。リピ
ータ102の好ましい実施例は、リピータ102が動的に現存のネットワークに
挿入されるとき動作モードをセットするための外部ピンなどの制御を含む。1つ
のモード、マルチ衝突モードにおいては、リピータ102はそのすべての擬似A
UI入力ポートを分離し、選択されたポートの分離を解き、これらを新しく加え
られたリピータ102によるサービスを受ける衝突領域に向けるためより高レベ
ルの制御を要求する。他のモード、単一衝突領域モードにおいては、リピータ1
02はレディ状態において立上がり、その擬似AUI入力のいずれにおけるいか
なる入力信号にも自動的に応答する。リピータ102がこれらのモードしか含ま
ないときには、制御のために単一のピンを使用してもよい。
図8は、スイッチ56とともに図7に示すハブ200を用いてPort Mobility
TM
機能を実現するLAN250の概略ブロック図である。上述したように、ハブ
200は、所望のポートを所望の衝突領域と結合されたリピータにスイッチする
ことによって、いかなる作業グループ54からのいかなる局52をもいかなる所
望の衝突領域にでも(分離機能を制御するための好ましい実施例におけるソフト
ウェアを用いて)結合するためのクロスポイントスイッチ機能252を組入れて
いる。好ましい実施例においては、このクロスポイント機能252は、単一点と
多点との接続のためのPAUIを用いるとともに、各リピータの分離/非分離機
能を制御することによって実現される。
スケーラビリティ、管理、セキュリティ、および帯域/フォールト管理に関連
して、IMR2チップセットのアーキテクチャによる方策にはいくつかの鍵とな
る利点がある。スケーラビリティ
リピータ102により、付加的なリピータ102装置を加えることによって、
いくつかの衝突領域を規定することができる。実際には、リピータ102および
トランシーバ装置104がマルチドロップPAUIラインにわたって適切に送信
および受信できるように、バス負荷効果によって課される6つの衝突領域という
実際的な制限があろう。加えて、衝突領域当りのポートの数は、付加的なリピー
タ102を同一の衝突領域に付加することによって、好ましい実施例では14個
である(12 10BASE−T、1AUI、1RAUI)、リピータ102の
備えるポートの数の増加に伴って増加するであろう。同一の衝突領域内のリピー
タ102は好ましくは拡張バスおよび単一の拡張バスインタフェースを用いてイ
ンタフェースされ、これは他の場所で詳しく述べられているのでここでは詳述し
ない。好ましい実施例においては、リピータ102の数は衝突領域の数および衝
突領域当りのポートの数に依存するが、各ネットワークポート当り単一のトラン
シーバポートのみが必要とされている。たとえば、24個のポート、3つの衝突
領域のリピータの場合には、6つのリピータ102および6つのトランシーバ装
置104が必要であろう。加えて、好ましい実施例のトランシーバ装置104は
別の802.3互換トランシーバと交換可能であるので、Port MobilityTMはま
たファイバおよび同軸ケーブルネットワークに対しても可能である。同軸ケーブ
ル媒体を使用すると、規格によって許可されている限りの数の局が同軸ポート上
にくるならば、この同軸ケーブルポート上のすべての局はPort MobilityTM機能
を用いて1つの衝突領域から他の衝突領域へと移動する。
この全体的な方策の一利点は、図6に示すリピータ100のような単一衝突領
域リピータを構築できるということである。この発明を用いることによって、こ
の単一衝突領域リピータは将来のいかなる時点でも付加的な衝突領域を後から追
加する能力を持つであろう。
図9は、図8に示すハブ/リピータ200の一実現例の斜視図である。ハブ2
00は、8つのポートの各ポート302にインタフェースするための単一衝突領
域リピータ規格モジュール300を含む。8つのポートが3つの衝突領域のいず
れにでもアクセスできるようにするための2つの任意の拡張モジュール304も
含まれている。PAUIへのアクセスを提供することにより、(リピータ102
および(図示しない)適切な拡張コネクタを含む)プラグイン拡張モジュール3
04を衝突領域の数を増やすためにハブ200に挿入することができる。これに
よって、高価ではないエントリレベルのリピータ、規格単一衝突領域モジュール
300のみを備えたハブ200の提供が可能になる。ハブ200はネットワーク
の要求が変化するに伴い拡張する能力がある。管理
好ましい実施例のリピータ102の各々は、(802.3k、19条項、10
Mb/sベースバンドリピータのための層管理に規定されている)802.3リ
ピータMIBを完全に適式に実現するため必要とされる管理カウンタをすべて備
えている。各リピータ102はまた、必要とされるRMON MIB機能(IE
TF、RFC 1757、公式にはRFC 1271)のいくつかの実現に特有
の管理カウンタも備えている。これらのハードウェア実現カウンタを備えること
で更新パケットベースの統計のいかなるオーバーヘッドも管理機能から確実に隠
される。付加的なポートおよび衝突領域が付加された場合、すべてのトラフィッ
ク関係の管理カウンタがリピータ102内に維持されるので、管理機能に付加的
な性能を加える必要はない。これはまたスケーラブル機能を提供できる能力にも
大きな影響を与える。
リピータ102はまた、管理MACの接続を可能にするRAUIポートを備え
る。管理MACはリピータ102のRAUIと接続でき、これが帯域内管理パケ
ットを受信および送信し、遠隔のネットワーク管理者と通信できるようにする。
リピータ102アーキテクチャの好ましい実施例の独特の利点は、帯域内管理機
能のコストの削減である。単一の管理モジュールは、単に多数の衝突領域を所望
の衝突領域に関連する適切なリピータ102と接続することによって多数の衝突
領域とインタフェースする。1つの方策としては、単一の管理MACをいかなる
ときでも単一のRAUIと接続させることができる(図示しない)セレクタ回路
を使用することによって、これを比較的容易に実行できよう。本質的に、これに
よって「ロービングMAC」を実現することができ、これは、遠隔のネットワー
ク管理者の制御下で特定の衝突領域に接続しかつそれを分析するよう選択的かつ
制御可能に命じられる。加えて、管理機能は、深刻なネットワークエラーまたは
混乱が起こったときに「ロービングMAC」が自動的に他の衝突領域に移動し、
他の経路を通じてネットワーク管理者に問題があることを伝えるよう実現しても
よい。これらの特徴は、実現可能な最大数の利用可能な衝突領域にインタフェー
スできるよう適切な論理で「ロービングMAC」セレクタ論理をベースリピータ
機能に加えられるであろうという点で、スケーラビリティもまた高めるというこ
とに注意されたい。セキュリティ
多くの新しいリピータは、許可なくデータを受取ることの防止(盗聴保護)お
よび/または許可されていない位置または装置の部分を使用してネットワークに
接続する能力を防ぐこと(侵入制御)のためのセキュリティ特徴を提供している
。この発明の別の好ましい実施例は、Port MobilityTMアプリケーションにおい
て容易にセキュリティ特徴をスケールすることができる独特のアーキテクチャを
提供している。
図10は、スケーラブルなセキュリティのための好ましい実現例を示すリピー
タ102のブロック図である。ここでは、1つのアドレス検出/比較および実施
例の毀損回路を含む唯一のセキュリティ論理350CAMがリピータコア352
ごとに必要である。リピータコア352は、必要とされる802.3リピータ状
態マシンを含み、複数のPAUIポート354ならびにAUIおよびRAUIポ
ートに対し拡張バスバックプレーンを設ける。セキュリティCAM論理354は
すべての可能なネットワークポートによって共用されるので、好ましい実施例は
柔軟かつ拡張可能なセキュリティシステムを設けている。(たとえば)端末局の
行き先アドレス(またはマルチキャストアドレス)を記憶する単一のCAMロケ
ーションは、出力データストリームを毀損するために1つまたは2つ以上のポー
トにマッピングされる。これは、1994年12月30日に出願された米国特許
出願「安全なネットワークのためのプログラム可能なアドレスマッピングマトリ
クス(PROGRAMMABLE ADDRESS MAPPING MATRIX FOR SECURE NETWORKS)」に説明
されており、これはここに明示的に引用によりあらゆる目的のために援用される
。セキュリティ特徴についてはここではさらに詳しくは説明しない。
図11は、バックプレーン(衝突領域)当りのポートの数を減じることによっ
てPort MobilityTMを備える、単一リピータチップ400の上に多数の衝突領域
を設ける可能性を有する別の好ましい実施例である。図11は、衝突領域当り1
つのネットワークポートを与える柔軟な方策を示している。リピータチップ40
0は単一装置の中に実装される4つの別個のリピータを含む。
リピータチップ400の拡張バスの間のスイッチマトリクスによっていずれの
ポート354xもいずれの任意の数の衝突領域にでもマッピングできるという明
らかな柔軟性にもかかわらず、図11のアーキテクチャは、Port MobilityTMを
有する最低コストのエントリリピータもしくは解決ではなく、また最低コストの
拡張可能なセキュリティリピータでもない。
ポートカウントおよび衝突領域カウントが確立されるまでは、どのポートが同
じ衝突領域に来るかということはわからないので、そしていずれのリピータもい
ずれの衝突領域にでもあり得るので、各リピータコアは専用の受信MACエンジ
ンおよび専用のセキュリティ論理によって支持されねばならない。N個のポート
単一衝突領域リピータを作るためには、すべての拡張バスをともにインタフェー
スすることが必要である(図10に示す方策では、N個のポート単一衝突領域リ
ピータのためには外的拡張バス論理は必要ではない)。
加えて、以下の説明のために、単一のポートに専用される各CAMの中には2
つのエントリ(アドレス)があると仮定する。ポートによって使用されないアド
レス(たとえばそれが単一の個別のアドレスしか必要としないのならば)を、容
易に他のポートに割り当てることはできない。なぜならば同一の衝突領域内にな
いかもしれない他のリピータコアのポートにアドレスロケーションを関連付ける
簡単な方策がないからである。このアーキテクチャにアドレスを加えることは単
に潜在的な消耗を増加させるだけだが、各々の個別のポートが多数のアドレスロ
ケーションにアクセスできるようにする唯一の簡単な方策である。これと比較す
ると、リピータ102の好ましい実施例は単一の衝突領域に対するアドレスを記
憶するのみなので、すべてのアドレスは潜在的に共用することができ、単一のア
ドレスロケーションはさらに多数のポートの間で共用できる。帯域/フォールト管理
さまざまな特徴を組合せて使用することにより、好ましいリピータ102は、
ネットワークの帯域およびフォールト分離のインテリジェントな動的な管理の独
特な解決法となる。スイッチとPort MobilityTMリピータ機能とを融合させ、そ
して、インテリジェントな管理機能を使用することによって、装置のポートはト
ラフィックまたはエラー状態に従って割当てられる。たとえば、局が局自身の衝
突領域内部ではなくスイッチを介して(すなわち、他の衝突領域における)他の
局と連続的に通信するときには、管理プロセスは局を移動させることを考慮でき
る。代替的に、もし特定の衝突領域が何らかの高エラー統計を示せば、エラーを
生じ害を与えた局をトレースできるように、ポートを分離させるかおよび/また
は移動させることができる。他のアプリケーションとしては、バックアップの期
間(たとえばピーク外時間)他の衝突領域にこれらを移動させることによる装置
のバックアップが含まれる。これによって本質的に、一度に1つずつすべての局
を移動させ、バックアップし、そしてその元の衝突領域に戻すことが可能である
。したがって、上述の説明はこの発明の範囲を限定するものととられるべきで
はなく、この発明の範囲は以下の請求の範囲によって規定される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Scalable port mobility for network repeaters
Background of the Invention
The field of the invention is generally multiport for local area networks.
Regarding repeaters, more particularly, multiport repeaters or hub-based L
The present invention relates to bandwidth and reconfiguration management in an AN.Evolution of the 802.3 standard
Traditional Ethernet (820.3, 10BASE5, ISO / IEC 88
02-3: 1990 (E) ANSI / EEE Std 802.3-199
0 edition, section 8) and Chipanet (802.3, 10BASE2 IS)
O / IEC 8802-3: 1990 (E) ANSI / EEE Std 8
Section 2.2.3, 1990), uses the coaxial wire method.
Is incorporated by reference for all purposes. Coaxial cable on all nodes
Provide a linear bus to which is connected. Signaling is achieved using current sink technology
But the center conductor is used for signals and the shield is used as a ground reference.
You.
FIG. 1 shows a conventional local area network (LA) using a coaxial bus topology.
N) Ten figures. LAN 10 is a connection unit interface (AUI) cable.
Several connected to a media connection unit (MAU) 14 by a
A node (or data terminal equipment (DTE)) 12 is included. Each MAU14 has a coaxial cable
Cable 18 for a particular type of media (eg, coaxial cable 18).
Are combined. Therefore, MAU 14 is media dependent and may support different types of media.
Have a different configuration.
Twisted Pair to Ethernet (802.3 10BASE-T ISO / IEC 88
02-3: 1990 (E) ANSI / EEE Std 802.3-199
Version 0, Sections 13/14) provide separate (4 wire) transmit and receive line pairs.
The standard voice band telephone cable (22-26 gauge) used is utilized.
FIG. 2 is a diagram of a conventional LAN 30 using twisted pair Ethernet. LAN30
Uses a star topology. At the center of the star is a "repeater" 32. Re
Peter 32 (or hub) restores the amplitude and timing of the signal. Lipi
Data 32 is a twisted pair MAU 34 attached to a 10BASE-T cable 36.
Receives the incoming bit stream received from it and all connected to it
Relay the bitstream to other ports (but do not send back to the original port)
No). In this sense, the repeater 32 acts as a "logical coaxial cable"
Thus, any node connected to LAN 30 will detect transmissions of other nodes.
. One pair acts as a transmit path and the other pair acts as a receive path.
Motion signaling is used.
In some implementations, node 12 is integrated with MAU 34 and is an integrated node.
/ MAU38. In some embodiments, the repeater 32
Are several twisted pairs MAU3 as one twisted pair MAU34 per port.
4 can be divided into repeater logic functions 40 coupled to the same. Repeater logic machine
The function 40 does not depend on the medium.
Repeaters measure the physical distance of the network in wire coaxial Ethernet.
Although traditionally used to extend the limit of 10BASE-T, 10BASE-T
If more than one node is needed (obviously this is
A repeater to actually provide connectivity functionality.
Mandatory to use.
Even in a coaxial Ethernet network or a twisted pair Ethernet network
The physical signaling on the cable is different, but the repeater
The functionality is the same, to pass messages between relevant nodes on the network
The frame (or packet) format used is the same.
Many terminal stations are connected to the repeater via the port of the repeater. Repeater
Also, it may be connected to another repeater. The repeater has a packet on that one port.
Upon receiving the packet, the repeater resends the packet to all other ports.
Data is transmitted on the Ethernet LAN in the form of packets. In the packet
Has a destination address field, followed by a source address field, a type
/ Length field, and data field. Send packets to other stations
The end station sends its own unique address to the source address field of the packet.
And the address of the receiving device in the destination address field.
In a typical repeater-based network, one terminal station transmits
Data transmitted to the end station will pass through one or more repeaters.
Regardless of the packet's destination, whether or not it is heading for the device it receives
Note that the packet is relayed to all devices on the network. Set
By definition, a "shared media" LAN operates this way.
Someone connects an unauthorized terminal on the repeater network and
Something that prevents "sniffing" of conversations on the work is also a standard-based repeater
Unauthorized and unauthorized stations from sending traffic on the network
Note that there is nothing. Prevent such unauthorized access
The assignee has filed several applications regarding the operation of the "secure repeater"
Have been.New applications
Ethernet networks have relatively few stations, which remain geographically static.
Its original in expensive and expensive high-end connectivity applications
Evolved from deployment. The coaxial cable-based Ethernet topology allows each station to
It was well suited for these environments connected to a coaxial cable bus. Present
At present, Ethernet is the preferred network for large PCs and workstations.
It is used as a network solution. As a result, the size of the network
It's getting bigger. Network management (network)
Monitoring and maintaining the operation of the network) and reconfiguration (responding to additions and changes)
All had some serious problems.
Current and emerging, in addition to the increasing number of nodes in the network
Applications are also increasingly dependent on networking. Many
Applications include file sharing, shared databases, and other forms of
There is a great demand for network resources such as "same computing." Net
An increase in the size of the work and an increase in network-aware applications
And, in some cases, the aggregate bandwidth of requests made on the network
Has exceeded its physical bandwidth limit, and the network itself
Therefore, it has become a (calculation) bottleneck.
As applications continue to demand more bandwidth, venerable first generation LA
The N solution is reaching its limits of aggregate bandwidth capability. Any short period
Station also bursts with other stations at 10 Mb / s (in the case of Ethernet).
Despite the fact that Zaction can be maintained, this
Cannot be maintained as. Because many stations share the same 10 Mb / s channel
And ultimately (if assuming complete fairness) those individual
This is because a part of the collective band can be allocated according to the necessity. Some for this
There is a perceived delay at this station. Demand the most attention of these stations
This is especially noticeable for users of such stations.
Potentially more serious problems than mere response time delays are emerging apps
Application cannot operate in this environment. Time dispersion (
A new interactive service that is more sensitive to packet-to-packet delay rather than absolute delay)
This problem has become more acute as more and more become available. Video playback
And Real-Time Video (RTV) Applications Over High-Load Shared LANs
It is doubtful if it can be used. In these LANs, (real-time application
Stations that do not directly participate in the
Because there is. Currently these applications are "niches"
Could become mainstream in the future as computing and communications power increases
There is.
Twisted pair Ethernet (10BASE-T) is a central repeater-based start
By providing a topology, many of the management and re-assignments associated with a shared media LAN
Overcoming configuration issues. Repeaters are all 10BASE-T connected stations
Acts as a central interconnection point for
It can be used as a focal point for providing management functions such as total collection. However
However, such an architecture is for time-sensitive applications,
And / or more bursty or aggregate bandwidth due to large number of users
It does not address the need for applications that require breadth at all. Each station is it
Despite having its own dedicated wiring, the repeater is effectively a "logical coaxial cable"
The entire set bandwidth of the LAN is a multi-drop coaxial cable.
Are still shared, just as if the station were connected to the local bus
.
For applications that require bounded time distribution services, only one
There is only an alternative. In other words, reduce the number of stations on the network that require aggregate bandwidth.
It's a twist. Ultimately, if stations on all Ethernet LAN segments
If the number of was reduced to only one station, the aggregate and burst bandwidth would be equal
Thus, the station will effectively receive all 10 Mb / s assignments.
An interesting trend emerging in the networking industry is "switched
Ethernet technology using technologies such as Ethernet and full-duplex Ethernet
There are moves to improve performance. These technologies are all 10Mb
/ S Ethernet equipment is intended to provide additional travel paths. "
In the case of “switched Ethernet”, the current 10 Mb / s Ethernet controller
Laura is stored in the terminal, and the repeater is responsible for many simultaneous meetings between ports.
Replaced by a switch that can support the story. In the case of "full duplex Ethernet",
Terminal stations are exchanged to support simultaneous transmission and reception activities or
Upgraded, repeaters engage in conversations between many ports at the same time
No and perform simultaneous transmit and receive activity on any port
Replaced by a switch that can.
FIG. 3 is a diagram of the LAN 50 that realizes “micro-segmentation”. Many
Micro-segmentation should be performed when a number of users request aggregate bandwidth.
There was a tendency to try. In this strategy (usually related to work functions)
The cluster of the terminal station 52 is a “work group” 54.iIs configured as Where i =
1 to n. Each working group 54 then typically has a total 10 Mb / s aggregate bandwidth
You are allowed to access. In this case, the station 5 in each work group 54
2 are typically interconnected by a repeater 32 associated with the working group. L
The AN 50 is a switch for selectively connecting each work group 54 to the server 58.
56 inclusive. For example, as shown in FIG. 2, each station 52 is functionally MAU and DT
Note that it contains E.
Sometimes the requirements of one terminal application are shared with a small workgroup
Bandwidth can be exceeded, in which case the “dedicated Ethernet” strategy is used.
Can be used. FIG. 4 is a diagram of the dedicated Ethernet LAN 60. Dedicated Ethernet L
AN60 basically advanced micro-segmentation to its logical limit
Therefore, only one terminal station 52 is connected to each port of the switch 56. Sui
Each port 52 of the switch 56 achieves up to a full 10 Mb / s,
Achieving a “dedicated” 10 Mb / s. The improvement of dedicated Ethernet is "Full-duplex Ethernet
The use of the "net". This is because simultaneous transmission and reception activities are important.
Higher performance and enhanced performance of interactive applications
Available for support. However, Ethernet terminal station installations
Most of the installed bases only operate in half-duplex mode,
Almost always requires a terminal upgrade. Also switch
Although full-duplex operation is not required by using Ethernet, full-duplex
Note that the use of switches is mandatory for some uses of Ethernet
.
At the hub of the network, this means that the repeater (one active at a time)
Means that it is inappropriate (because it can only deal with the receiving port of I
Thus, the repeater is replaced by a "switch" function. This is a large number of simultaneous transmissions
And receive operation, thereby providing the required level of "
Store-and-forward buffering is provided so that data packets
Route controlled by source / destination address characteristics. This is the MAC address
(Which is technically a bridge), or
May be by interworking address (in this case it would be classified as a router)
. This bridge / router function is integrated into a high-performance multiport unit.
Is, in effect, what the industry calls a "switch" in Ethernet terminology.
You. From the outside, the receiving terminal is a packet repeater, bridge, router
Or you won't be able to tell which one was sent by the switch.
All users have full 10 Mb / s capability, depending on their bandwidth requirements,
That is, "micro-segmentation" (the ability to divide the LAN into groups of stations
) Is not required. In this architecture,
Nodes are part of a shared LAN, some are all segments dedicated to a single station.
Will have Many are a compromise between these two scenarios
Will.
The server that benefits most from the dedicated 10 Mb / s service is the server. One is
, Servers are typically multithreaded and multitasking operating systems
System. The majority of clients (terminal stations) that make up the majority of the "user population"
Does not have this (at least not yet). Profit to the server is simply a dedicated 1
Limited to server being assigned to 0Mb / s Ethernet segment
Note that this is not the case. Reduces the problem of bandwidth aggregation on congested devices
There are other alternatives that would be. For example, the rising 100Mb / s
Ethernet standard (for example, ANSI / IEEE 802.3a 100BASE)
-T draft supply) to provide a higher bandwidth "pipe".
Multiple 10Mb / s Ethernet to supply or connect to a single server
To provide a network connection. In this latter example, the application
Software distributes traffic over many dedicated Ethernet connections
And the load is distributed to the server by (for example) four dedicated connections.
This strategy obviously increases the aggregate bandwidth of the entire network. Network
While dividing them into "work groups", each work group is then assigned to the same server.
Access is not desirable. What is desired is a separate working group service.
Server, or to provide additional bandwidth to one server, or a combination of both
is there.
Further description of the capabilities of a "switched Ethernet" hub is beyond the scope of this disclosure.
It is out of the box. However, the use of LAN switching has become increasingly common.
The need for “switch-capable” LAN components is growing.
It is important.
Increasing the bandwidth for a particular group or user can
Changing requirements of individual users and work groups while being key to the presentation
Network topology can be changed and / or adjusted to meet
Is also key. For example, due to an increase or decrease in personnel,
It may be necessary to coordinate clients within the working group. Also, individual users
You may need different bandwidth requirements for a particular plan, or one working group.
May move from a group (associated plan or department) to another working group.
Micro-segmentation is useful for addressing increasing bandwidth requirements
However, significant problems remain in the field of reconstruction. For example, FIG.
In the previous example, the user is moved from work group 1 to work group 2.
The physical location of the repeater (typically a wiring closet) and
It is necessary to identify and move appropriate cables. of course,
Maintaining the potential for errors and the changing configuration of the LAN 60 on an ongoing basis
Is a major concern in this scenario.
An automatic strategy for this reconstruction function is needed. Measures taken so far
One is to provide multiple repeater units in a single housing, each of
It has the ability to connect to the "projection area". Figure 5 shows Group MobilityTM
It is a schematic block diagram of LAN80 which implements (group mobility) function. LAN
80 has three independent repeaters 84 (eg, Sunnyvale, CA)
AM manufactured and sold by Advanced Micro Devices
D, including a single housing 82 that houses the IMR + and HIMIB components of D.
Repeater 84 accesses any of the three collision areas. In a typical implementation
In addition, the combination of each IMR + / HIMIB repeater 84 is 810BASE-T
In support of the port, each working group of eight users has a separate collision area.
Connections, so each workgroup is simply shared among other users.
Effectively access the entire 10 Mb / s band for a single collision area
. By providing three backplanes as external connections, the switch 56 or
Can connect similar functions to these different collision areas,
Traffic, or an external server also connected to a switch (not shown).
Traffic to the backbone or backbone resources can be routed based on appropriate rules.
You. These rules may be as simple as MAC address filtering
Ma
Or features such as protocol routing and / or security algorithms
More complex ones may be included. Separate repeaters, number of collision areas, and
The number of users in a repeater can all be conveniently scaled, depending on the requirements of the equipment.
Note that it is a rubble. For example, five collision areas, three separate resources
Facilitates hubs with 8 or 16 ports per repeater and repeater
Could be manufactured.
This strategy is under software control (simply switch 56 to work group 54).
x is connected to the appropriate backplane)
Work group 54x can be moved from one collision area to another.
In order to be able toTM"(Group mobility). This one
The measure has the effect that it is possible to move a group of workers,
However, there is a lack of flexibility in moving individual users. User needs
Movement or change is a better representation of the real business environment,
Alternative measures are needed to address this.
Summary of the Invention
Addressing the problem of moving one or more desired users to a desired collision area
The solution is `` Port MobilityTM"(Port mobility). Preferred embodiment
"Port MobilityTMRepeater chips that enable and / or perform
14 shows an example of implementation of a set.
Network designers or administrators often fall into a dilemma. Some users
And / or additional bandwidth may be required in the future by the working group.
However, simply providing each user with a switch (dedicated) Ethernet port
The strike is too high and overkill for many less-needed users
Might be. This means that the network can be
Or address critical issues, together with the need to meet workgroup requirements
Come. In particular, users requesting high bandwidth change their location and belonging to work groups.
And so on. As suggested above, the user and / or
Static mechanisms that require rewiring whenever the working group changes its requirements are desirable.
Not good.
If the cost of switched Ethernet in the future is slightly less than the cost of repeaters
If reduced to a high degree, the use of switched Ethernet would
Could be replaced by However, the function of the switch is
It is much more complex than a function (ie,
The switch performs packet buffering while storing it.)
Currently, switch ports are more than repeater ports (on the order of four to ten times
Expensive).
If Port MobilityTMThe switch function is enhanced by the repeater with the ability.
The overall hybrid solution, the scalability needed for reconfiguration
Users and / or workgroups who need additional bandwidth and additional bandwidth
Additional bandwidth is provided to the loop. This is "switchable"
Or Port MobilityTMThe advantage of a capable repeater.
Port MobilityTMA capable hub was previously available, but this feature
Were limited to the area of high-end expensive equipment. To this day, these are fixed
It is a device with a fixed configuration and Port MobilityTMThe decision whether to achieve
It had to be done at the beginning of the hub buying cycle. Mobility and / or belt
If area was not critical, the use of a standard repeater was appropriate. However
However, if any of these features are needed later,
Retrofitting a typical single collision area repeater is typically not possible.
At this point, these features are not required, but these capabilities will be required in the future.
A user who thinks it may be important and wants to plan ahead
They face the problem of purchasing a port switching hub. by this
Not only does the upfront cost increase significantly, but also the complexity of the management software.
Merchants can upgrade for switching by installing
Sometimes a whole new backplane is put into a new hub. Single collision
The original backplane with area was removed and provided with the required number of collision areas
Replaced with a new backplane. Second, sellers typically sell this new bag.
Supply a new module to be connected to the plane. When all this is over
,
All that remains from the original hub is the power supply and chassis (metalwork).
You.
"Switchable" design provides low cost entry point
, The cost increase over a single collision area hub is negligible, but additional bandwidth requirements and
The system can be expanded when it is necessary to address management requirements
. In addition, it adds management and security features of other networks.
It can be added in a scalable "pay-as-you-go" manner.
One aspect of the present invention directed to a system for realizing Port Mobi1ity
According to this, this includes two repeaters, each with a port on the network.
It has a port for connecting to the transceiver. Each repeater is in the collision area
Connected to the network and the port of the repeater coupled to the desired collision area
By selectively activating the desired port, it is directed to the desired collision area.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described with reference to the remaining portions of the specification, including the drawings and claims.
Other features and advantages will become apparent. Further features of the invention and
Advantages and the structure and operation of various embodiments of the present invention are set forth in the accompanying drawings.
Is described in detail below. In the drawings, similar reference numbers may be the same or different.
Indicates functionally similar elements.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figure 1 shows a conventional local area network using a coaxial cable bus topology.
FIG.
FIG. 2 is a diagram of a conventional LAN using twisted pair Ethernet.
FIG. 3 is a diagram of a LAN that implements “micro-segmentation”.
FIG. 4 is a diagram of a dedicated Ethernet LAN.
Figure 5 shows Group MobilityTMFIG. 2 is a schematic block diagram of a LAN in which functions are implemented.
FIG. 6 is a block diagram of an improved repeater implementing a preferred embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 7 shows that any port can be selectively applied to any one of the three collision areas.
FIG. 4 is a schematic block diagram of a hub that realizes 12 port repeaters for controlling a route;
is there.
FIG. 8 is a diagram showing the port Mobi1ity using the hub shown in FIG.TMMachine
FIG. 2 is a schematic block diagram of a LAN that realizes functions.
FIG. 9 is a perspective view of one implementation of the hub / repeater shown in FIG.
FIG. 10 shows a repeater showing a preferred implementation for scalable security.
FIG.
FIG. 11 illustrates the reduction of the number of ports per backplane (collision area).
Port MobilityTMProvides multiple collision areas on a single repeater chip
This is an alternative preferred embodiment with the potential.
Description of the preferred embodiment
FIG. 6 shows a block diagram of an improved repeater 100 which implements the preferred embodiment of the present invention.
It is a lock figure. The repeater 100 is used in the housing 82 shown in FIG.
Port Mobility for the selected station 52 in the groupTMWill provide. Lipi
The data 100 has switching capabilities and depends on two main components, the media.
Including the repeater 102 and some transceiver devices 104 that are not present
. The repeater 102 performs the function of a managed repeater circuit and uses the supported IEEE
A repeater for 14 port repeaters as described in the E802.3 standard
Includes Peter state machine and management counters (MIB variables). Of the preferred embodiment
Each transceiver unit 104 is available from Sunnyvale, CA.
Micro Devices' commercially available quad integrated Ethernet transformer
Shiva or QuIETTMMulti-MAU interface circuit)
This integrates four independent 10BASE-T transceivers with integrated waveform control
doing. The repeater 102 additionally has an invertable AUI port and an AUI port
Including ports for
Repeater 102 has 12 pseudo-AUI (PAUI) ports, one completely
Has a well-formed AUI port and one reversible AUI port (RAUI)
This is a repeater circuit to be managed. Repeater 102 also has a higher port density
Multiple repeaters 102 are cascaded together to build a high repeater
Includes an expansion bus that makes it easy to do. One implementation of the expansion port is a US patent
No. 5,265,123 "Expandable Repeater"
Have been. The operation of the expansion bus has both synchronous and asynchronous modes. US Patent
No. 5,265,123 ("Expandable Repeater") describes synchronous operation
Operation mode. Asynchronous mode is a US patent filed March 20, 1995.
Application Serial Number Unknown "Managed Asynchronous Extensible for Ethernet Repeaters
Bus (MANAGED ASYNCHRONOUS EXPANDABLE BUS FOR ETHERNET REPEATERS) "
Which is hereby incorporated by reference for all purposes.
PAUI retains normal voltage and timing characteristics of 802.3 AUI specification
Single-ended interface, Data Out (DO), D
for data in (DI) and control in (CI) functions respectively
The use of a single interface pin is possible. This essentially allows a proper AU
The pin requirement for PAUI is half as compared to the two pin interface requirement for I
Minutes, thus substantially reducing chip costs. PAUI is 199
A co-pending patent application filed February 21, 5th, “Applications for Ethernet
Pseudo AUI line driver and receiver cell (PSEUDO-AUI LINE DRIVER AND
RECEIVER CELLS FOR ETHERNET APPLICATIONS) "
Incorporated by reference for all purposes.
The AUI port uses the traditional 6-pin implementation of DO, DI, and CI
It is a fully qualified 802.3 interface. RAUI is DTE (CI is input
Operating as an AUI port, or "inverted" (CI
Power), in which case management without external logic
It can be directly connected to a MAC device. RAUI was launched on February 21, 1995.
Applied U.S. Patent Application "Reversible AUI Port for Ethernet (REVERS
IBLE AUI PORT FOR ETHERNET) "and here for all purposes
Incorporated by reference.
Each of the four-port transceiver devices 104 of the preferred embodiment has a 10BASE-
PAUI for T interface, 10BASE-T interface
Each provides a waveform shaping that reduces the need for external filtering components. Transi
The operation of the PAUI between the reverter 102 and the transceiver
By providing the circuit with a simple single-ended type, for example, 10BASE
-Any interface to interface to F or 10BASE2 networks.
It could be replaced with a regular AUI based transceiver.
FIG. 7 shows that any port can be selectively routed to any one of the three collision areas.
FIG. 2 is a schematic block diagram of a hub 200 that implements a 12 port repeater for
is there. Hub 200 is a combination of repeaters synchronized by an expansion bus,
Each of the transceiver units includes one logical repeater 102x per collision area.
The device 104 is connected to each repeater 102. The connection between this single point and multiple points is 8
This is not possible with an AUI connection conforming to 02.3. Repeater 102 has each P
A mechanism is provided to "separate" the AUI port. This separation mechanism allows software
The ability to direct physical ports to any of the collision areas under the control of
You.
For example, repeater 102 coupled to collision area 11Of the selected port above
Another repeater, such as repeater 1, which breaks the separation and combines with another collision area
02TwoAnd 102ThreeBy isolating the same port of
It is only connected to collision area 1. Simple "break-before-make" instruction sea
Using the cans, any port can be moved under software control.
Here, the port to be moved is first determined by its collision area before being combined with another collision area.
Separated from For example, the particular area associated with the collision area 1 as specified above
The port is the repeater 1021The specific port above is separated and then connected to collision area 2.
Combined repeater 102TwoBy uncoupling the corresponding specific port above
, Will be removed from collision area 1.
Port MobilityTMThe port separation function of the repeater 102x for implementing
19 clauses of the 802.3 standard used (for 10Mb / s baseband repeaters
Normal port enable / disable management function (PortAdminC)
ontrol) would be implemented in a different manner. Clause 19 enables ports and
PortAdminControl action to disable and Po to reflect port status
Specifies rtAdminState attribute. Possible from disabled port state
When changing to a segmented state, the automatic segmentation state machine is reset. port
It does not transmit or receive when is disabled. However, separate ports
When the state is changed from a separated state to an unseparated state, the partitioning state machine
Will not be set.
In the preferred embodiment of the present invention, a particular port is
When separated, the PAUI output for a particular port is tri-stated
, PAUI are in a high impedance state. The data on the network is
Off of the transceiver device 104. Transceiver device 1
The PAUI from port 04 sends data received from the network to the DI circuit.
You. Each repeater 102x has its DI input based on the isolation state of the port involved.
Accept the data received above and send it to other devices in the collision area
Determine whether or not. The repeater 102x converts the received data to all enabled
Non-isolated ports and expansion buses (combined with non-isolated ports
Appropriate collision area). Positioned on DO pin of port by controller
The received repeater data is received by the DO receiver on transceiver device 104.
And sent to the network. Simultaneous transmit and receive addresses that constitute a collision
The transceiver device 104 for detecting activity has a CI output circuit of nominally 10 MHz.
Drive with z waveform. Each repeater 102x is based on the isolation state of the port involved.
To determine if the collision is to be accepted and propagated to other ports in the collision area. Lipi
The preferred embodiment of the repeater 102 allows the repeater 102 to dynamically connect to an existing network.
Includes controls such as external pins to set the operating mode when inserted. One
In the multiple collision mode, the repeater 102
Separate the UI input ports, unseparate the selected ports and add these newly
Higher level to direct the collision area to be serviced by the
Request control of the file. In another mode, single collision zone mode, repeater 1
02 rises in ready state, which of its pseudo AUI inputs
Automatically responds to incoming signals. Repeater 102 contains only these modes
When not, a single pin may be used for control.
FIG. 8 shows the port mobility using the hub 200 shown in FIG.
TM
It is a schematic block diagram of LAN250 which implement | achieves a function. As mentioned above, the hub
200 switches the desired port to a repeater coupled to the desired collision area
This allows any station 52 from any working group 54 to be
Even in the desired collision area (software in the preferred embodiment to control the separation function)
Incorporate crosspoint switch function 252 for coupling (using hardware)
I have. In the preferred embodiment, the crosspoint function 252 is
Use PAUI for connection with multiple points and separate / non-separator for each repeater
This is realized by controlling the functions.
Related to scalability, management, security, and bandwidth / fault management
Therefore, there are several key strategies for the IMR2 chipset architecture.
There are advantages.Scalability
With repeater 102, by adding an additional repeater 102 device,
Several collision areas can be defined. In practice, repeater 102 and
Transceiver unit 104 transmits properly over multi-drop PAUI line
And the six collision areas imposed by the bus loading effect so that they can be received
There may be practical limitations. In addition, the number of ports per collision area is
By adding the data 102 to the same collision area, in the preferred embodiment 14
(12 10 BASE-T, 1 AUI, 1 RAUI).
It will increase as the number of ports provided increases. Repeat within the same collision area
The interface 102 is preferably implemented using an expansion bus and a single expansion bus interface.
Interface, which has been described in detail elsewhere, so
Absent. In a preferred embodiment, the number of repeaters 102 is the number of collision areas and the number of collisions.
A single transaction per network port, depending on the number of ports per bump area
Only a siever port is needed. For example, 24 ports, 3 collisions
In the case of a region repeater, six repeaters 102 and six transceiver devices are provided.
Location 104 would be required. In addition, the transceiver device 104 of the preferred embodiment
Port Mobility as it is interchangeable with another 802.3 compatible transceiverTMHama
It is also possible for fiber and coaxial cable networks. Coaxial cable
When using standard media, as many stations as permitted by the standard
All stations on this coaxial cable port are Port MobilityTMfunction
To move from one collision area to another.
One advantage of this overall strategy is that a single collision area such as the repeater 100 shown in FIG.
This means that you can build a domain repeater. By using this invention,
The single collision area repeater adds additional collision areas at any time in the future.
Will have the ability to add.
FIG. 9 is a perspective view of one implementation example of the hub / repeater 200 shown in FIG. Hub 2
00 is a single collision area to interface to each of the eight ports 302
Including the area repeater standard module 300. Eight ports in three collision areas
There are also two optional extension modules 304 to make them accessible
include. By providing access to the PAUI, the (repeater 102
And a plug-in extension module 3 (including a suitable extension connector (not shown))
04 can be inserted into the hub 200 to increase the number of collision areas. to this
Thus, an inexpensive entry-level repeater, standard single collision area module
It is possible to provide the hub 200 including only the hub 300. Hub 200 is a network
Has the ability to expand as requirements change.management
Each of the repeaters 102 of the preferred embodiment has (802.3k, 19 clauses, 10
(Specified in layer management for Mb / s baseband repeaters) 802.3
All management counters required to fully implement the Peter MIB properly are provided.
I have. Each repeater 102 also has the required RMON MIB function (IE
TF, specific to some implementations of RFC 1557, officially RFC 1271)
It also has a management counter. Have these hardware-implemented counters
Ensures that any overhead of updated packet-based statistics is hidden from management functions
Is done. If additional ports and collision areas are added, all traffic
Management counters related to the network are maintained in the repeater 102, so that additional management functions are provided.
There is no need to add extra performance. This also has the ability to provide scalable features.
Have a big impact.
The repeater 102 also has a RAUI port to allow connection of the management MAC
You. The management MAC can be connected to the RAUI of the repeater 102, and this is the in-band management packet.
To receive and transmit data and communicate with remote network administrators.
A unique advantage of the preferred embodiment of the repeater 102 architecture is the in-band manager.
Noh cost reduction. Single management module simply wants multiple collision areas
Multiple collisions by connecting with the appropriate repeater 102 associated with the
Interface with the region. One strategy is to use a single management MAC for any
Selector circuit (not shown) that can be connected to a single RAUI at any time
This could be done relatively easily by using. Essentially, this
Thus, a "roving MAC" can be realized, which is a remote network.
To connect to and analyze specific collision areas under the control of the
Commanded to be controllable. In addition, management functions can be used to prevent serious network errors or
"Roving MAC" automatically moves to another collision area when confusion occurs,
Even if you realize that there is a problem to the network administrator through other routes
Good. These features interface to the maximum possible number of available collision areas.
Base repeater with "roving MAC" selector logic with appropriate logic to enable
It also increases scalability in that it will be added to the functionality.
Please be careful.Security
Many new repeaters are designed to prevent unauthorized receipt of data (eavesdropping protection)
And / or using unauthorized locations or pieces of equipment to the network
Provides security features for preventing the ability to connect (intrusion control)
. Another preferred embodiment of the present invention is Port Mobility.TMApplication smell
Unique architecture that can easily scale security features
providing.
FIG. 10 shows a repeater showing a preferred implementation for scalable security.
FIG. 2 is a block diagram of the data 102. Here, one address detection / comparison and implementation
The only security logic 350CAM including the example destruction circuit is the repeater core 352
It is necessary for each. The repeater core 352 has the required 802.3 repeater shape.
State machine, and a plurality of PAUI ports 354 and AUI and RAUI ports.
An extended bus backplane is provided for the port. Security CAM logic 354
Since it is shared by all possible network ports, the preferred embodiment is
It has a flexible and extensible security system. (For example)
A single CAM location that stores the destination address (or multicast address)
One or more ports may be used to corrupt the output data stream.
Is mapped to This is a US patent filed December 30, 1994.
Application "Programmable Address Mapping Matrix for Secure Networks"
(PROGRAMMABLE ADDRESS MAPPING MATRIX FOR SECURE NETWORKS) "
Which is hereby expressly incorporated by reference for any purpose.
. Security features will not be described in further detail here.
FIG. 11 illustrates the reduction of the number of ports per backplane (collision area).
Port MobilityTMMultiple collision areas on a single repeater chip 400 comprising
This is another preferred embodiment that has the possibility of providing. FIG. 11 shows one per collision area.
It shows a flexible strategy of giving one network port. Repeater chip 40
0 includes four separate repeaters implemented in a single device.
Depending on the switch matrix between the expansion buses of the repeater chip 400,
It is clear that port 354x can also be mapped to any number of collision areas.
Despite the simplicity of the flexibility, the architecture of Figure 11 uses Port MobilityTMTo
Not the lowest cost entry repeater or solution
Nor is it an extensible security repeater.
Until the port count and collision area count are established,
Because it is not known whether it will come to the same collision area, and neither repeater
Each repeater core has a dedicated receiving MAC
And must be supported by dedicated security logic. N ports
To create a single collision area repeater, all expansion buses must be interfaced together.
(In the strategy shown in FIG. 10, N ports have a single collision area.
No external expansion bus logic is needed for Peter).
In addition, for the purposes of the following discussion, 2 CAMs are included in each CAM dedicated to a single port.
Suppose there is one entry (address). Ad not used by port
Address (for example, if it only requires a single individual address)
It cannot be easily assigned to another port. Because in the same collision area
Associate address locations with ports on other repeater cores that may be
Because there is no simple measure. Adding addresses to this architecture is simply
Each individual port has a large number of address
The only easy way to gain access to your application. Compare with this
Then, the preferred embodiment of repeater 102 records the address for a single collision area.
Remember, all addresses can potentially be shared and a single address
Dress locations can be shared among multiple ports.Bandwidth / fault management
By using various features in combination, the preferred repeater 102 is:
Intelligent and dynamic management of network bandwidth and fault isolation
This is a special solution. Switch and Port MobilityTMBy integrating with the repeater function,
Device ports by using intelligent management functions.
Assigned according to traffic or error conditions. For example, if a station has its own
Other through the switch (ie, in other collision areas) rather than inside the collision area
When communicating continuously with a station, the management process can consider moving the station.
You. Alternatively, if a particular collision area shows some high error statistics,
Separate the ports so that the offending station can be traced and / or
Can be moved. Other applications include backup
Devices by moving them to other collision areas during (eg, off-peak hours)
Includes backups. This essentially allows all stations one at a time
Can be moved, backed up, and returned to its original collision area
. Therefore, the above description should not be taken as limiting the scope of the invention.
Instead, the scope of the present invention is defined by the following claims.
【手続補正書】
【提出日】1998年9月2日
【補正内容】請求の範囲
1.ネットワークリピータシステムであって、
第1の衝突領域に結合された第1の拡張バスと第1のネットワークポートとを
有する第1のリピータ(1021)と、
第2の衝突領域に結合された第2の拡張バスと第1のネットワークポートとを
有する第2のリピータ(1022)と、
前記第1のネットワークポートと結合され、前記リピータの1つの中の前記第
1のネットワークポートの1つを活性化することによって前記第1および前記第
2の衝突領域の1つに結合するための第1のトランシーバ(104)とを含む、
ネットワークシステム。
2.前記第1のリピータはさらに第2のネットワークポートを含み、前記第2の
リピータはさらに第2のネットワークポートを含み、前記システムはさらに、
前記第2のネットワークポートと結合され、前記リピータの1つの中の前記第
2のネットワークポートの1つを活性化することによって前記第1および前記第
2の衝突領域の1つに結合するための第2のトランシーバを含む、請求項1に記
載のシステム。
3.前記第2のトランシーバは、前記第1のトランシーバとは異なった衝突領域
と結合される、請求項2に記載のシステム。
4.第1の衝突領域に結合された第1のリピータを含むハブを有するネットワー
クに、付加的衝突領域を付加するための方法であって、第1のリピータは第1の
トランシーバ装置と結合された第1のポートと、第2のトランシーバ装置と結合
された第2のポートとを含み、
ハブに拡張モジュールを付加するステップを含み、前記拡張モジュールは第1
のポート、第2のポート、および拡張バスを有する第2のリピータを含み、さら
に、
前記拡張モジュールがハブに付加されたときに、前記第2のリピータの前記第
1のポートを第1のトランシーバ装置と結合し、前記第2のリピータの前記第2
のポートを第2のトランシーバ装置と結合するステップと、
前記拡張モジュールがハブに付加されたとき、前記拡張バスを付加的衝突領域
と結合するステップとを含む、付加的衝突領域を付加するための方法。
5.第1のリピータの第2のポートを分離するステップと、
その後に、前記第2のリピータの前記第2のポートの分離を解き、第2のトラ
ンシーバ装置を付加的衝突領域と結合するステップとをさらに含む、請求項4に
記載の付加的衝突領域を付加するための方法。
6.前記リピータは、前記第2のリピータを複数衝突領域モードに位置付けるた
めの制御を含み、前記方法はさらに、
トランシーバ装置を前記第2のリピータ装置の前記第1および前記第2のポー
トと結合する前に、前記第2のリピータを前記複数衝突領域モードに位置付ける
ステップをさらに含む、請求項4に記載の付加的衝突領域を付加するための方法
。
7.前記拡張モジュールをハブに付加した後に、前記第2のリピータの前記第2
のポートの分離を解き、第2のトランシーバ装置を付加的衝突領域と結合するス
テップをさらに含む、請求項6に記載の付加的衝突領域を付加するための方法。
8.第2の拡張モジュールをハブに付加するステップをさらに含み、前記第2の
拡張モジュールは、第1のポート、第2のポート、および第2の拡張バスを有す
る第3のリピータを含み、さらに、
前記拡張モジュールがハブに付加されたとき、前記第3のリピータの前記第1
のポートを第1のトランシーバ装置と結合し、かつ前記第3のリピータの前記第
2のポートを第2のトランシーバ装置と結合するステップと、
前記拡張モジュールがハブに付加されたとき、前記第2の拡張バスを第2の付
加的衝突領域と結合するステップとをさらに含む、請求項4に記載の付加的衝突
領域を付加するための方法。
9.前記分離および非分離ステップはソフトウェアの制御下で行なわれ、命令は
第1のリピータおよび前記第2のリピータに直接出される、請求項5に記載の付
加的衝突領域を付加するための方法。
10.前記分離および非分離ステップは、ネットワークの状態の検出に応答して
自動的に行なわれる、請求項5に記載の付加的衝突領域を付加するための方法。
11.前記ネットワークの状態は、第1の衝突領域上の予め定められたレベルを
超えるネットワークのトラフィックの検出である、請求項10に記載の付加的衝
突領域を付加するための方法。
12.前記ネットワークの状態は、第1の衝突領域上の予め定められたレベルを
超えるネットワークエラーの検出である、請求項10に記載の付加的衝突領域を
付加するための方法。
13.第1のリピータおよび前記第2のリピータは各々資源を含み、前記資源は
、各リピータの分離されていないポートと結合されたトランシーバ装置の間で共
用される、請求項4に記載の付加的衝突領域を付加するための方法。
14.前記共用される資源はセキュリティシステムである、請求項13に記載の
付加的衝突領域を付加するための方法。
15.ネットワークは、第1のトランシーバと結合されたMAC機能を含み、前
記方法はさらに、
第1のリピータの第1のポートを分離せず、第2のリピータの第1のポートを
分離することによって、第1の衝突領域に関して前記MAC機能を使用するステ
ップと、
第1のリピータの第1のポートを分離し、第2のリピータの第1のポートの分
離を解くことで、付加的衝突領域に関して前記MAC機能を使用するステップと
を含む、請求項4に記載の付加的衝突領域を付加するための方法。
16.付加的ポートを有する第3のリピータを付加することによって、付加的な
ポートを第1の衝突領域に付加するステップをさらに含み、前記第3のリピータ
は拡張バスによって第1のリピータと同期される、請求項4に記載の付加的衝突
領域を付加するための方法。[Procedure amendment] [Date of submission] September 2, 1998 [Content of amendment] Claims 1. A network repeater system, comprising: a first repeater (102 1 ) having a first expansion bus coupled to a first collision area and a first network port; and a second repeater coupled to a second collision area. A second repeater (102 2 ) having two expansion buses and a first network port; coupled to the first network port to connect one of the first network ports in one of the repeaters; A first transceiver (104) for coupling to one of the first and second collision areas by activating. 2. The first repeater further includes a second network port, the second repeater further includes a second network port, the system further includes a second network port coupled to the second network port, and one of the repeaters The system of claim 1, including a second transceiver for coupling to one of the first and second collision areas by activating one of the second network ports therein. 3. 3. The system of claim 2, wherein the second transceiver is coupled to a different collision area than the first transceiver. 4. A method for adding an additional collision area to a network having a hub that includes a first repeater coupled to a first collision area, wherein the first repeater is coupled to a first transceiver device. A first port, a second port coupled to a second transceiver device, the method including adding an expansion module to the hub, the expansion module comprising a first port, a second port, and an expansion bus. And a second repeater having the first port of the second repeater when the expansion module is added to a hub, the first port of the second repeater being coupled to a first transceiver device. Coupling the second port with a second transceiver device; and coupling the expansion bus with an additional collision area when the expansion module is added to a hub. And a step, a method for adding an additional impact area. 5. Isolating a second port of a first repeater, and then uncoupling the second port of the second repeater and coupling a second transceiver device to an additional collision area. The method for adding an additional collision area according to claim 4, further comprising: 6. The repeater includes control for positioning the second repeater in a multiple collision area mode, the method further comprising: prior to coupling a transceiver device to the first and second ports of the second repeater device. 5. The method for adding an additional collision area according to claim 4, further comprising the step of: positioning the second repeater in the multiple collision area mode. 7. 7. The method of claim 6, further comprising, after adding the expansion module to a hub, uncoupling the second port of the second repeater and coupling a second transceiver device to an additional collision area. A method for adding an additional collision area. 8. Adding a second expansion module to the hub, the second expansion module including a third repeater having a first port, a second port, and a second expansion bus; When the expansion module is added to a hub, the first port of the third repeater is coupled to a first transceiver device, and the second port of the third repeater is connected to a second transceiver device. 5. The additional collision area of claim 4, further comprising: coupling the second expansion bus with a second additional collision area when the expansion module is added to a hub. Method for adding. 9. 6. The method for adding an additional collision area according to claim 5, wherein the separating and non-separating steps are performed under software control, and the instructions are issued directly to the first repeater and the second repeater. 10. The method for adding an additional collision area according to claim 5, wherein the separating and non-separating steps are performed automatically in response to detecting a state of a network. 11. 11. The method for adding an additional collision area according to claim 10, wherein the state of the network is detection of traffic of the network above a predetermined level on a first collision area. 12. The method for adding an additional collision area according to claim 10, wherein the state of the network is a detection of a network error exceeding a predetermined level on the first collision area. 13. 5. The additional collision of claim 4, wherein the first repeater and the second repeater each include resources, wherein the resources are shared between a non-isolated port of each repeater and a transceiver device coupled to the repeater. A method for adding a region. 14. 14. The method for adding an additional collision area according to claim 13, wherein the shared resource is a security system. 15. The network includes a MAC function coupled to the first transceiver, the method further comprising: isolating the first port of the second repeater without isolating the first port of the first repeater; Using the MAC function for a first collision area; isolating a first port of a first repeater and unseparating a first port of a second repeater to obtain an additional collision area; Using the MAC function. 16. Adding a third repeater having an additional port to add an additional port to the first collision area, wherein the third repeater is synchronized with the first repeater by an expansion bus. 5. A method for adding an additional collision area according to claim 4.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 マックロバート,スティーブン
アメリカ合衆国、94086 カリフォルニア
州、サニィベイル、アリバ・ドライブ、
251、ナンバー・12────────────────────────────────────────────────── ───
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(72) Inventor Maccrobert, Stephen
94086 California, United States
State, Sunnyvale, Arriva Drive,
251 、 Number ・ 12