TW501024B - Method and apparatus for customizing and forwarding parameters in a network processor - Google Patents

Description

501024 五、發明說明（1) 發明背景 發明領域 本發明概言之係關於網路處理器裝置，且更明確地說係 關於一機制，其中該機制是用以分配處理至多個通用處理 器（亦即控制點處理器），及用以配置一網路處理器，以致 在一大型網路環境中特定通用處理器處理特定運作。 以前技術討論 圖1展示一典型之網路組態10，其中包含單一通用處理 器（GPP)控制裝置1 5，以控制許多網路處理器裝置25a，…， 25η。因為GPP處理所有特殊訊框（亦即PPP控制訊框或未知 訊框），所以一處理瓶頸通常產生於GPP之系統1 0。 圖2展示另一建構多個通用處理器控制裝置1 5 a，…，1 5 η 之分散網路組態。在此組態中，為使一網路處理器可轉送 一特殊訊框類別至一GPP以進行處理，因為網路處理器無 法闡明如何傳送一特殊訊框至一特定G Ρ Ρ，所以每一 G Ρ Ρ需 要其必須處理之每一協定之協定堆疊。每一GPP皆具有網 路處理器所處理之每一協定之完整協定堆疊的需求，增加 記憶體需求並降低效能。 因此最好在一分散式網路環境中提供一GPP組態，其中 無需提供一完整之協定堆疊組給每一 GPP裝置。 發明摘要 本發明之一目標是提供一在一分散式網路環境中配置 GPP之機制，以處理特定之特殊訊框類別，及提供下列功 能：藉由一網路處理器分配特殊訊框類別至一特定，配置

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之GPP。 本發明之另一目標是想糾 ^ 法，以分配處理至多^、一應用程式介面（API)與方 及致能一網路處理==理；(亦即控制點處理器）， 根據本發明，-系統鱼= ;來處理特定運作。 路環境中分配-網路處理提供’以在-分散式網 框之處理，其中該分散式Γ()衣置所接收之特殊資料訊 處理器（GPP)，以控制—//V辰境±包含一或更多通用控制 構於ΝΡ裝置之可配置表，S、.夕好I置，該系統包含一建 訊框類別至-標的位址與j，映ΝΡ裝置所接收之特殊資料 標的埠位址相關於一能夠不的埠位址，該標的位址與該 GPP，其中ΝΡ網路處j里器。勺处人理5亥特殊訊框類別之標的 框，及比較每一訊框與’°可% 3機/】，以分類接收之資料訊 接著，藉由一對應之標的埴 '"之輸入項。網路處理裝置 處理該特殊資料訊框類別之標=G ρ ρ轉送該訊框至設計成為

運：ΐ之t ’ ί發Γ係針對：應用程式設計介面，以配置 運作於一分散式網路環境之網路處理器（Νρ)裝置，其中己J 分散式網路環境包含一或更多通用控制處理器（Gpp ) , ^ 控制一或更多NP裝置。該介面包含一機制，以產生一資 結構來輸入至NP裝置’該資料結構具有一或更多輸入項， 該等輸入項指定一特殊訊框類別與一相關之標的位址及標 的埠位址，其中該標的位址與標的埠位址相關於一能約處 理該訊框協定類別之GPP ;與一裝置，以藉由產生之資料~ 結構來產生一定製表，及輸入該定製表至一 NP裝置記憶

501024 五、發明說明（3) 體。該NP裝置包含一機制，以辨識一訊框類別及執行一定 製表檢查，藉由標的埠位址，來重新導引或轉送特殊訊 框類別至一相關之GPP。 有利的是，此種方法使得一網路處理器可分配處理至多 個通用處理器（亦即控制點處理器），並提供在一大型網路 環境中配置那一處理器處理特定運作之功能，因而降低每 一通用控制處理器需要維持之協定堆疊之數目。 附圖簡短說明

參看下列說明，附加之專利申請範圍，與附圖，應可更 加瞭解本發明之裝置與方法之其他特點，方面與優點，其 中： 圖1是一分散式網路處理環境之一般方塊圖，其中包含 多個網路處理裝置，且該等多個網路處理裝置是由單一通 用處理器（GPP)裝置來控制。 圖2是一分散式網路處理環境之一般方塊圖，其中包含 多個網路處理裝置，且該等多個網路處理裝置是由多個通 用處理器（GPP)裝置來控制。

圖3展示一根據本發明之轉送特殊訊框類別之示範可定 製表1 0 0。 圖4展示根據本發明之分配處理至多個通用處理器之程 序 100。 較佳實例詳細說明 本發明係針對一應用程式介面（AP I )，4該應用程式介面 是藉由一運作於一分散式網路環境之通用處理器（GPP)控

第7頁 501024 五、發明說明（4) 制裝置（例如外部G PP，網路處理器之嵌入型Gpp等）來建 構’以致能網路處理器（N p )裝置之定製化與配置化，以使 該等裝置可處理特殊資料封包（訊框）類別之轉送。舉例而 言，請參考一網路處理器型裝置與系統，例如共同擁有， 共同未決之美國專利申請流水號〇 9/ 3 84, 69 1所描述，前述 專利申請於1 9 9 9年8月27日歸檔，名稱為n NETWORK PROCESSOR PROCESSING COMPLEX AND METHODS，，，且在此 提及該專利申請以供參考。 但是，本發明可運用於具有各種硬體/軟體設計之其他 網路處理器型裝置。 通常，如本文所提及之共同未決之美國專利申請流水號 0 9 / 3 8 4，6 91所述，在一 n P裝置所接收之資料訊框之一般流 程如下。自一網路連結，例如E t h e r n e t M A C，所接收之訊 框义到辨識成為正常貢料訊框或糸統控制訊框（導引訊 框）。在本發明之架構下，辨識成為正常資料訊框之訊框 排列至一嵌入型處理器組（EPC)，EPC包含多個超微處理 器，例如協定處理器，以執行能夠進行下列工作之邏輯 (超微碼）：查看接收之訊框標頭，及決定應如何處理訊框 (轉送，修改，過濾等）。EPC可存取許多檢查表，且分類 硬體協助以使該等超微處理器可滿足網路處理器之高頻寬 需求。尤其，一分類硬體輔助裝置受到提供以分類具有為 眾所知之訊框格式之訊框。明確地說，嵌入型處理器組 (EPC)提供及控制NP裝置晶片之可程式設計性，且包含， 除了其他元件（例如記憶體，分派器，介面）以外，一或更

五、發明說明（5) ------------- 兀’《中該等處理單元並行執行-儲存於共用指 二ϊ ΐ之ί微碼。每—處理單元最好包含一處理單元核 ^哭=处理單兀核心包含，例如’一3_階段管線，通用暫 m、—alu。在運作中，來自分類硬體輔助裝置之分類 訊框分派期間傳送至一或更多處理單元。尤其，一 稱為通用資料處理器（GDH)之處理單元包含一完整處理單 ::::或更多輔助處理裝置1中該等輔助處理裝置主 疋用以根據本發明來轉送訊框。 贫ί其，本發明之API是供一Gpp用以配置一些參數，其中 ^=f 響在—特定網路處理器執行之超微碼將傳送某 制=框痛別至何處。此API允許一終端使用者配置一 '定製表與一標的gpp交叉參考某些訊框類別， 巧標的GPP是設計成為處理對應之特殊訊框 '在母一 GPP提供一協定堆疊之需求可受到免除。 由現：：範之可定製表1〇°，且該可定製表是用以-例中轉寺殊之訊框類別至—預先指定之GPP。在較一 且包人Ζ Ϊ製表100是一配置於NP裝4記憶體之$平表土 但i;;應於分類之特殊訊框類別之輸入項，其中包含 禾限於：點對點（PPP)控制 匕s ， 別亦即，NP裝置所不瞭^⑽協定未=之:料訊框類 頬別1〇7，與纏捲類別110訊框（亦即，在Λ框.1!>訊框 結構所接收之訊框)。:丄自 犬貝別，例如第三層協定’可對映至、 寺殊訊 目的地，如π Ρ - r 對映至了疋製表之特殊GPP 如圖3所展不。應可進一步理解’如果可定製表 501024 五、發明說明（6) 1 0 0具有許多訊框類別輸入項之較大大小，則其可依照樹 之型態來受到配置，以便利進行表檢查。對於分類成為一 特殊訊框類別之每一訊框，存在一對應之輸入項，假設包 含：一標的f’翼π位址11 5，亦即相關於用以處理該特殊訊框 類別之目標GPP之印刷電路板組件的位址；與，連接至目 標GPP之ΝΡ裝置之璋位址120。應可理解，表100也可包含 額外之對映資料。 在較佳實例中，可定製表100是經由API自GPP下載至系 統100之每一網路處理器125a，…，125η。下文是一建構成 為配置此扁平表之ΑΡ I範例： * up一ims—customizedParms一configure () * INPUTS? 一 * niirnber_TLVs - mimber of TLVs that will be included * in the~*tlv parameter %

Each TLV takes the * tlv - pointer to a string of Tagged List ★Values (TLVs). * form：； I Attr# I length] Value. · * Attr# - two octets attribute munber * describing stored value. See

* np_types.h for possible * NP二ATTRNUM一《s·〆 — * length -v'two ofcte'ts TLV length which * includes tiie' length of the 、‘ * Attr# and lengtli fields 、 * Value - variable length'field containing * stored value -、 * Ctrl一info - control informati9n specifying the * expected asynch response characteristics * OUTPUTS:..:. ^ none * /RETURN VALUE: 1 * up jceturn二code一t 箱： . * NP二RC一NOT二READ?. - IMS was not properly initialized * NP^RC^BADPAEIMS : - Bad paxameter passed -★ NP二RC二MISCERR 'An error occurred’during config / * NP二RC:SUCCESS \;(· • * ASTO(5 RESPONSE:^;，； * This API will provide an asynchxonous coramand completion * response as specified in the np一rasg—Ctrl一info一s param·

第10頁 501024 五、發明說明（7) * DESCRIPTION:：; * This API is used to configure the customized parameters * to direct picocode on where to send PPP control packets, * IP (gkckets; and unknown data packets, (e.g·, data ^^protocols^other^than PPPt 工P; etc·) · 巧‘gThe foliSilifigfeci»Vs/are yalid for this API: ★iNP^JVTTHND^PPPCONTROL^ADDR: 2 bytes NP + 2 bytes port 2飞外郎 + 2 bYtes Port NP3ATTKNϋ^Γ½ίSNOWN2·DATA^ADDR: 2 bytes NP + 2 bytes port: ?**喻*7***食***7****7*********喻**喻*责***★★★★*******★/ ^L. '·、 ..聲1 ….,Γ>· v 〆·‘ ·· . -- , np_return—code一t np—ims—customizedParms_configure( np_uni t32number-TLVs, np—TLV—s*t1v， np—msg—Ctrl—info—s Ctrl—info)； 現在更詳細說明前述之AP I範例如下。明確地說，AP I建 構一程序呼·叫 np 一 imS-CustomizedParms —configure，此程 序呼叫可執行於C/C + +語言，以接收使用者指定之參數來 配置圖3之可定製表。該等蒼數包含：例如，《 np —uni t32number - TLVs輸入，其中此輸入表示提供於一 TLV表列之標示表列值（TLV)之數目，並提供要在該表中受 到配置之特殊訊框類別之數目的啟始化；一np_TLV_s* 11 v 輸入，其中此輸入表示一指向一串TLV值之指標；與一 np 一 msg 一 Ctrl 一 info —s ctrl__info輸入，其中該輸入表示用 於一非同步系統回應之控制資訊，例如API已完成NP之表1 定製化之通知。請參看TLV值串，每一串皆具有前所辨識 之型態：

501024 五、發明說明（8) 屬性號碼（Attr#) | 長度（length) | 值（value) 其中屬性號碼表示一描述要受到配置之特殊協定，例如 P P P協定，之屬性號碼（一或更多位元組）；長度表示該值 之實體長度；且值表示協定訊框類別之實際值，並包含一 定數目之位元組，例如二位元組，以表示NP”翼”位址，與 另一數目之位元組，（例如二位元組），以表示相關於標^ GPP之NP埠。該等值受到下載以儲存於一可變長度欄位。 一標頭檔案nP-types· h可受到參考以擷取可能數目之 TLV ’且，對應於圖3之可定製表，包含Np 關，s， 其中包含二位元組之NP位址+二位元組之埠位址，例如· NP—ATTRNUM—PPPCONTROL—ADDR ，NP ATTRNUM IP · NP_ATT_MJNK_M_Dm — ADDR，冑 NP-ATTRNUM — WRAPjDDR。配置成為經由Αρι來下載之盆他 資料包含用以指定任何預期之非同步回應特性之控制資 訊’例如經由API之一通知，其中該通知顯 、一 NP皆已利用可定製表來配置。一盤 ^ API之送回參數，例如，送回—此冉信為叩Jdurn-codeji READY ’以顯示一特殊子系統未受2 =P-RC-N()T- NP — RC — BADPARMS，以顯示一不良夂確文始化，

NP — RC—MISCERR，以顯示在表配置^得I NP_RC_SUCCESS，以顯示NP配置是成2兔生一錯誤；與， 在配置分散式網路之每一網路虛 给處理器之EPC之後，現在

501024 五、發明說明（9) ---- =照圖4來描述用以分配處理至許多通用處理器之程序 如圖4。所示，第一處理步驟2〇3受到說明，其中描述一網 路處理接收來自網路之一訊框。在步驟2〇5，接收之訊 框類別是由網路處理器裝置之一硬體分類器來加以分類， 士該訊框受到轉送至執行於GDH之超微碼。如果硬體分類 益無法分類該訊框，則超微碼分類該訊框。基於該分類， ，步，210，超微碼執行邏輯，以進行載入於網路處理 态之貪料儲存器之定製表丨〇 0的檢查（例如圖3 )。應醢 訊框類別是做為表100之索引。接著，在步驟213 了決定θ ’亦即是否基於該訊框之訊框_，該訊： 要轉迗至一特定GPP以進行特殊處理。如果匹配 =無需=殊之處理），則在步驟215，網路處理器處理該訊 ^ ° ，在步驟213，決定一匹配存在，則執行定势夺 100之檢查，以在步驟218中決定該訊框類別之標的 址與埠位址，且在步驟2 20使用該等參數來殃 框至適當之GPP。參照圖4所述之處理導致四可能;;寺殊/ 封包文到轉送以在網路處理器中進· 重新導引至-GPP以進行處理；⑺封包受到^ 封包叉到捨棄，且一無請求訊息傳送至MR C VS ^ 運用圖A所述之本發明之方法的範例現在針對一， 來說明，复φ斗β ^ , ^ 一情形 框是由網路4 對點協定（PPP)訊框之處理。PPP til 基於定製檢如果訊框是ppp控制訊框，則 -表（圖3)來轉送該訊框至配置之GPP。如果該

^01024 五、發明說明（10) ，::1第二層網路處理器超微碼轉送該訊 .,.m 、 ▲处理為元件。如果第三層協定不是由超微 ^ 則°亥σίι框轉送至用於檢查表所指定之該協定之 配置GPP。如果該梳々+〆 典 協疋未受到致能，則該訊框排列於一未 :框：：ί:ΐ 1宁列。*果該訊框不是一可認知之第三層 °ρρρ訊框受到配置’則該訊框排列於捨 ppp\ /1，該訊框轉送至用於檢查表所指定之未知 P P P汛框之配置G P P。 絲以範動作概述於丁表：

應可瞭解’根據本發明藉由致能一網路處理 理至許多通用處理器，謂共在-大型網路環境中配署f 1處理：定運作之功㉟，可有利地導致每-通用處理』 所需$協定堆疊較少，因為每-GPP將配備成為只處理N: 所轉ϋ之忒專特殊訊框，其中n p根據圖3所展示之可制 表來轉送該等特殊訊框。 衣 雖然本發明一直是針對其之示範與較佳實例來特別加以 展示與說明，熟悉本技術領域者應可瞭解，在不脫離 明之精2與範駕之下，本發明之型態與細節可受到前述與 其他改變’且本發明只受限於附加之申請專利範圍之範/、

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501024 圖式簡單說明

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Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1· 一種在一分散式網 =所接收之特殊資料訊柄^境中分配一網路處理器（NP )裝 楗包含一或更多通用押=之處理的系統，該分散式網路環 更多評裝4，該系統;^處理器WP)，該等GPP控制-或 以對映該NP裝置所接3 —建構於該NP裝置之可配置表， 的GPP之一標的位址與—之⑧特殊資料訊框類別至相關於一標 該特殊訊框類別，其、標的埠位址，該標的GPP能夠處理 所接收之資料$忙 。亥N P網路處理态包含機制，以分類 入項·，且如果該=類及，較每一該訊框與該可配置表之輸 入項，該網路處理壯之亂框類別在該表中具有一對應之輸 框至該標的G pp 衣置鎚由一對應之標的埠位址轉送該訊 料訊框類別夕4 其中該標的GPP受到提供以處理該特殊資 <轉送。 、 2.如申請專利 式設計介面，上f国弟1項之系統，進一步包含一應用程 藉由該標的位。亥應用裎式設計介面是用以，經由該GPP， 可配置表。立址與標的埠位址輸入項來定製該好裝置之該 3 ·如申請專々 類別包含一協1範圍第1項之系統，其中一特殊資料訊框 料訊框。》定之一資料訊框，且該NP裝置無法認知該資 4·如申請專 搴

   利範圍第1項之系統，其中該可配置表具有 羞置之記憶體之一扁平表設計。 利範圍第1項之系統，其中該可配置表具有， 羞置之記憶體之二元樹設計。 . 分散式網袼環境中分配〆網路處理器（NP )裝 一配置於該N P 5·如申請專 一配置於該N P 6 · 一種在〜

   第17頁 501024 六、申請專利範圍 框之處理的方法，該分散式網路環 更多Ν”置，且該理器(GPP)’該等㈣控制一或 接收特裝置之表’以對映該Np裝置所 址盥一俨的瑝仿^王；員別至相關於一標的gpp之一標的位 別Y ‘的阜位址，且該標的GPP夠處理該特殊訊框類 料)·在該評網路處理器中接收一資料訊框類別之一資 ,=)分類所接收之資料訊框，及比較每一 表之輸入項，且 I /、β (4)如果該分類之訊框類別在該表中具有一對應之 入項，則經由一對應之標的埠位址來轉送該資^ 1 至該標的GPP，其中該標的GPP受到提供以處理；；：:= 訊框類別之轉送。 ^将姝貝枓 7.如申請專利範圍第6項之用以分配特殊資料π框 1的方法’其中步驟（1)包含下列步驟：建構—應用程 =介面’且該應用程式設計介面’針對每一特 心 輸入項，藉由相關於一標的GPP之該標的位址蛊— 位址來配置該表。 一一 &的淳 8 · 一用以配置一運作於一分散式網路環垮之_ & ^ (ΝΡ)裝置之應用程式設計介面，該分散式網路产产=^器 或更多通用控制處理器（GPP)，該等Gpp控制一=兄匕3 一 置，且該介面包含： 制-或更多ΝΡ裂

   501024 六、申請專利範圍 (2 )利用該產生之資料結構來產生一定製表，及輸入 該定製表至一 NP裝置記憶體，因而對於該表之隨後表檢查 受到執行，以經由一標的埠位址來轉送特殊訊框類別至一 相關之GPP。 11 ·如申請專利範圍第1 0項之可供一機器讀取之程式儲 存裝置，其中該資料結構包含一串標示之表列值，每一標 示表列值包含一屬性攔位，以表示要包含於該表之一特殊 訊框類別；一長度欄位，以表示該標示表列值之一長度； 與一值欄位，以指定針對該特殊訊框類別之一標的相關標 的位址及標的埠位址。

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