TW591915B - Method of synchronizing information and data switching node - Google Patents
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Description
五、發明說明(i )
本發明是有關於資料交換,並且尤其關於方法與裝置 用於將與資料交換筋 A 及與管靜^ t 力能有關之交換f料庫、以 ㈣—A <、使得官理模式作業為可能)有關之資料 W 2辨識器記錄之間之選路(enabling)資訊之同步化。 在資料交換領域巾㈣儲麵路資訊,使得此加入資 二輸‘㈣之貝料父換節點能夠有快速的資料交換功能。 貝料又換即點為多埠口資料網路節點,其輸送由起始資料 網路節點所產生之協定資料單元(PDU: Protocol Data Units) (亦稱為負載資料單元),且在資料傳輸網路上向目的地資 料網路節點輸送。各資料網路節點具有與其相關之有關資 料網路節點辨識器。 第1圖以概要圖顯示實施此資料交換節點10 0 —般功能 之元件。 此負料又換節點i00在經由多個實體埠口 106所接收之 PDU 104上實施交換功能1〇2。 在所接收的PDU (1〇4)中是典型地儲存在於處理序列 中而集體地顯不於第丨圖中作為pDU處理緩衝器ι〇8。本發 明亚不受限於執行具有PDU處理序狀資料交換節點。存 在著此種執行方式而資料交換節點不作為用於處理pDU2 緩衝。 各協疋^料單元(pDU)包括頭部(部份)與負載(部 伤)。PDU之頭部部份規定由交換功能丨〇2所使用之選路資 五、發明說明(2 ) 訊以決定輸出埠口 106,經由此埠口將各PDU輸送11〇至所 欲之目的地資料網路節點。此PDU之頭部部份包括選路資 訊,例如:對應於起啟資料網路節點(其產生此PDU)之資 料網路節點辨識器,與用於PDU之目的地資料網路節點。 此資料網路節點辨識器之例子包括媒體接達存取控制位址 (MAC ADDR: Media Access Control ADDRess),其為資料 傳輸網路介面之元件形式之獨特之名稱。本發明並不受限 於MAC ADDR形式之資料網路節點辨識器。 在執行交換功能102中,此資料交換節點100決定輸出 埠口 104,經由它而傳送各PDU。交換功能102必須具有可 使用之資訊以規定經由特定實體埠口 1〇6可以到達那一個 資料網路節點。為此目的,此所接收之PDU (104)是由資料 交換節點100之資料交換節點辨識器發現功能(其在第1圖 中顯示為MAC ADDR發現功能120)檢查。 對於經由特定輸入實體埠口 106所接收之各PDU,此 MAC ADDR發現功能120從PDU之頭部部份擷取起始資料 網路節點辨識器,且向交換資料庫報告122比對(pair)其包 括:實體埠口名稱經由它而接收PDU(輸入槔口名稱)、以 及產生此PDU之資料網路節點之起始資料網路節點辨識 器。此交換資料庫顯示作為MAC ADDR資料庫124。其列 表之呈現包括列項目其包括說明欄在:資料網路節點辨識 器與埠口名稱。 在處理與輸送PDU中,此交換功能102使用交換資料庫 以決定輸出埠口 106,經由它而輸送PDU。此交換功能1〇2 591915
五、發明說明(3 ) 要求交換資料庫!24進行搜尋,而使用從正在被處理之各 P D U頭部部份所擷取之目的地f料網路節關識器作為输 匙(key)進行此項搜尋。 如果對應於目的地資料網路節點辨識器之項目存在於 交換資料庫124中,則此搜尋126提供相對應之輸出埠口 106,經由它而輸送110正被處理之Pdu。
如果對應於目的地資料網路節點辨識器之項目在交換 資料庫124中無法找到,則此正被處理之pDU被泛濫湧至資 料交換節點1〇〇之所有的輸出埠口 1〇6。 此資料交換節點100之有效率的運作以及尤其交換功 忐102之有效率運作是取決於有效率地接達存取交換資料 庫124。為此原因此交換資料庫124之執行包括硬體的執行。
此交換資料庫124硬體之執行雖然是必要但是昂貴。其 成本包括研發、最適化、及其製造。在資料交換設備之設 计階段、在交換資料庫124之大小與資料交換節點1〇〇之表 現此力之間達成平衡。此在交換資料庫124中之記憶體空間 具有有限的儲存容量而不應浪費。必須將不再被使用之交 換資料庫之項目放棄,以使得能夠在埠口與資料網路節點 辨谶器之間能夠建立新的連接。 使用一種項目老化功能128以監視130交換資料庫124 記憶體空間之使用。此項目老化功能128使用與在交換資料 庫124中各項目有關之時間顯示欄位,此時間顯示欄位保存 此項目建立或上次存取之時間值。 在建立122資料網路節點辨識器與埠口 106之間新的連 五、發明說明(4 ) 接中,此時間顯示器載有對應於此連接建立時間之時間 值。在接收下一個PDU中(其具有在起始資料網路節點辨識 器與埠口 106之間相同的連接),對應於此項目之時間顯示 器被更新(122)。在對特殊項目搜尋126此交換資料庫η* 中’更新此項目之時間顯示值。 在辨識交換資料庫之長時期未被使用之老舊項目中, 此項目老)匕功能128檢查丨30在此交換資料庫124中各項目 以辨識此等項目其未設立或截至此檢查13〇時間為止在預 先設定的期間内未被存取。在辨識交換資料庫124中老舊過 時的項目後,此項目老化功能128使得分配給陳舊項目之記 憶體儲存空間可供使用作其他之連接。 此資料交換節點100之操作典型地包括經管理之操作 模式,其中使用管理處理器15〇以監視及/或擴大在資料交 換節點100可供使用服務之功能。在執行其所欲的功能中, 此管理處理器150保持在資料網路節點辨識器與相對應埠 口 106之間連接之(MAC ADDR)記錄152。如此,此管理處 理器以對交換資料庫124所作的改變更新。 在交換資料庫124與MAC ADDR記錄152之間更新功 能之典型實施包括具有大小之訊息序列154。此訊息序列 154儲存有限數目之訊息等候處理所分派之交換資料庫之 改變。此訊息序列154之大小限制了可以儲存在其中訊息的 數目。交換資料庫改變訊息是如圖所示在丨56中MAC ADDR發辱功能120發出及/或在158由項目老化功能128所 發出。 591915 五、發明說明(5 ) 此交換資料庫改變訊息156與158之發出,以及MAC ADDR記_152之更新是藉由使用訊息序列154而分開。管 理處理器150在執行其功能中藉由處理儲存於訊息序列154 中之等候訊息而服務160此訊息序列154。 在將資料交換節點1〇〇的表現最適化中,用於交換功能 102之設計須求要求使用最高的處理功率,此使用於執行資 料交換功能之元件與方法是在發展時期可供使用之有利的
優點。 為了平衡成本,而犧牲管理處理器15〇之處理功率至此 位準而足·以執行資料交換節點1〇〇之管理且提供增強的服 務。在成本/表現平衡中關於將交換資料庫124與Mac ADDR記錄152同步化之變數為訊息序列154之大小。此訊 息序列154之大小典型地根據資料交換節點1〇〇之時間平均 之表現而選擇,以提供儲存用於在預先設定之時間在訊息 序列154中被期望等候處理訊息之平均數目。
此情況之產生是在如同以下但不受限於以下的情形: 資料網路之啟始、從網路故障恢復、對於建立網路瀏覽連 接之過多岛要求、新資料流量劇烈之突發等,其中建立大 數目之資料連接,並且改變交換資料庫124對應數目之項 目。在此情形中是超過訊息序列154之訊息儲存容量。、 在網路故障之後,此項目老化功能128放棄在交換資料 庫中大量的項目而產生大量之交換資料庫改變訊息158'。 使得問題複雜的是,管理處理器15〇典型地無法足夠快 地處理服務序列154並且序列154會裝滿。 、
五、發明說明(6 ) 此資料交換設備例如資料網路節點1〇〇之經管理之操 作模式之·目前的實施方式是··如果沒有將訊息156成功地排 入Λ息序列154中,則避免在新發現之資料網路節點辨識器 與相對應的埠口之間成功地建立連接。此MAC ADDR發現 功能120被暫時中止以防止在交換資料庫124與mac ADDIU己錄152之間資訊同步之可能喪失,其使問題複雜, 因為資料交換設備上述的行為,根據此行為pDU具有被輸 送之未知輸出埠口 106,而這些PDU泛濫湧至此資料交換節 點100之所有輸出埠口 106。 一種在資料傳輸網路上傳送pDU通常的方法包括將大 的PDU(它們本身是PDU序列的—部份)分割成較小尺寸之 -人序列(根據資料傳輸協定而依據中間資料輸送設備可供 使用之頻帶寬度)。在有時候在此訊息序列154裝滿期間, 所有隨後的PDU泛濫湧至所有的埠口 1〇6,而嚴重影響在資 料交換節點100之資料產量。 因此,須要在資料交換節點經管理之操作模式期間, 使付保存在交換資料庫中資訊之突發改變之同步化平順。 發明概要’ 根據本發明之觀點而提供一種方法,將與資料交換節 點之交換功能有關之保存在交換資料庫中之資訊,以及與 管理處理器(其使得資料交換節點之被管理之操作模式為 可能)有關之資料網路節點辨識器資料同步。此方法包括一 系列步驟。將交換資料庫之項目修正。將對應於此修正項 目之狀態顯示器設定以表示此修正。而在可調整計時器計 五、發明說明(7 ) 時終止時啟始此交換資料庫之檢查,且此保存在經修正交 換資料庫項目中的資訊與資料網路節點辨識器記錄同步。 此將保存在交換資料庫中資關步化之方法將資訊突發的 改變在時間上延伸。 根據本發明之另-觀點而設有資料交換節點。此資料 交換節點包括元件使得能夠在資料交換節點内部作資訊交 換又換:貝料庫保存項目其規範在資料網路節點辨識器與 資料交換節點之多個埠口至少—個之間之連接以使得可以 傳送PDU。管理處理n監視此資料交換節點之操作及/或增 強可供使用之服務,而維持資料網路節點辨魅記錄。將 資訊同步化元件調整而使得儲存於交換資料庫巾之資訊與 身料網路節點辨識記錄同步。使用可調整計時器在其計時 終了時將資訊同步化元件觸發而操作。此種設計藉由將資 訊同步化在時間上㈣而使得保存在交㈣料庫巾資訊之 突發改變效應能夠平順。 此由使用更經濟節省之管理處理器與交換資料庫儲存 須求之減 所產生之優點改變了訊息序歹4,而提供資料交 換節點之相同或增強之服務位準。 本發明之特點與優點將由以下較佳實施例之詳細說明 並參考所附圖式而成為更加明顯。 星式之簡單說明 第1圖為概要圖式其顯示執行資料交換節點一般功能 之元件; 第2圖為概要圖式其顯示執行根據本發明典範施例 591915 五、發明說明(8 ) 之資料交換節點之元件;以及 第3圖為狀態圖其顯示使用於說明根據本發明典範實 施例之資料庫中項目狀態(status)之狀況與狀況改變。 請注意在所附之圖示中相同之特徵具有相同的標誌。 實施例之詳細說明 根據較佳實施例:訊息序列154之功能由資訊同步功能 240增強,並且在交換資料庫中之項目以狀況顯示器234增強。 第2圖為概要圖顯示執行根據本發明典範實施例之資 料交換節點200之元件。第3圖為狀態圖其顯示使用於說明 根據本發明典範實施例之資料庫中項目狀態之狀況與狀況 改變。 此狀態顯示器234是與交換資料庫224中各項目有關以 顯示此項目是否在(但並不受限於):無效狀態、修正狀態 或“有效”狀態。當開機時所有的狀態顯示器如於302所示被 重新設定至“無效”狀態304。 在操作中此MAC ADDR發現功能220檢查經由輸入埠 口 106之一所接收PDU 104之各PDU頭部部份並且擷取其 中顯示之起始資料網路節點辨識器。具有了起始資料網路 節點辨識器與(在其上接收PDU之)輸入埠口 106,此MAC ADDR發現功能220更新222此交換資料庫224 〇 在更新222交換資料庫224中,使用起始資料網路節點 辨識器作為鑰匙以實施交換資料庫224之搜尋。如果沒找到 對應於起始資料網路節點辨識器之項目,則使用具有“無 11 591915 五、發明說明(9 ) 效”狀態之項目以建立在起始資料網路節點與輸入埠口之 間之連接。在裝載了資料網路節點顯示欄位與埠口顯示欄 位之後,將此時間顯示器載以目前系統時間裝載且藉由將 狀況顯示器234裝載而此項目被稱為在“修正”狀態306中。 在修正狀態306中之項目可供用於傳送隨後之PDU而可以 被如於第3圖中所示具有相同連接之所到來新的PDU所更 新。 此資訊同步功能240可以作為資訊同步化元件實施,其 包括但受限於:特殊功能處理器、記憶體接達存取裝置(例 如直接記憶體存取(DMA)裝置、由管理處理器150所實施的 方法。 根據本發明之實施例,此MAC位址同步功能240是經 由計時器242而觸發入操作中。使用此計時器242以調整資 訊之同步。 在計時器242結束計時之時,資訊同步功能240檢查交 換資料庫224以辨識具有“修正”狀態306之項目。將交換資 料庫改變訊息244發送至管理處理器150且此項目是在“有 效”狀態308中。 為了匹配管理處理器150之處理速度或是被分配用於 維持MAC ADDR記錄152之處理頻帶寬度,而可以實施不 同的技術/包括: -使用計時器242將在“修正’’狀態306中之項目同步 化, •選擇/調整資訊同步元件240之處理速度,以匹配管 12 591915 五、發明說明(ίο ) 理處理器150之處理速度,或 在使用“修正’’狀態作為鑰匙搜尋交換資料庫224之 後,調整管理處理器150以直接對交換資料庫224接達存取。 根據本發明之另一個實施方式,將所發出之交換資料 庫改變訊息244儲存用於在訊息序列154中之處理16〇。此資 汛同步化之調整使得能夠減少訊息序列丨54所須的大小。
如同以上提及,在更新222交換資料庫224中使用起始 資料網路節點辨識器作為鑰匙以實施對交換資料庫224之 搜尋。如果找到對應於起始資料網路節點辨識器之項目且 如果此項目具有“有效,,狀態,則核對埠口顯示器。 如果此埠口顯示器具有如同由MAC ADDR發現功能 220所確定之相同埠口名稱,則以現在的時間更新時間顯示 器。
如果此埠口顯示器並未具有如同由MAC addr發現 力月b 220所决疋之相同埠口名稱則··將埠口顯示器以新的槔 名稱更新,時間顯示器以目前時間更新、且狀態顯示器 234被改為“修正,,狀態。在資料網路節點辨識器之間的連接 改變,以表示此對應之資料網路節點是移動式資料網路節 點剛剛改變在資料傳輸網路中之連接點,或在資料傳輸網 路中啦生網路故障並且PDU重新繞道經由資料傳輸設備而 連接至新的埠口 106。 當在“有效,,狀態308中時,使用項目以決定輸出埠口 106經由它而傳送pDU。隨著實施成功的交換資料庫224之 搜尋126,此時間顯示器以此搜尋126實施的時間值更新。 13 五、發明說明(11 ) 項目老化功能228檢查230在交換資料庫224中之項目 以辨識“有效”的項目其所具有的時間顯示值大於預先界定 之期間。一旦經辨識此等老舊的項目被使得可供用於作新 的連接。在使分配給老舊項目的記憶體空間可用於作其他 的連接,此項目之狀態顯示器234被設定為“無效,,。在改變 各老舊項目之狀態後,此項目老化功能228發出交換資料庫 改變訊息258給管理處理器150。如果須要此種實施方式的 話,此資料庫改變訊息258亦可在訊息序列154中排隊等候 處理。 此項目老化功能228可以經由有關的計時器而觸發進 入作業。當發現在資料網路節點辨識器與埠口 1〇6之間之新 的連接但無法找到可用之“無效,,項目時,其可以被觸發以 辨識老舊之項目。 存在有此種實施方式,其中由單一硬體元件(未圖示) 實施MAC ADDR發現功能220與項目老化功能228,而只有 項目老化功能228對管理處理器15〇發出交換資料庫改變訊 息 258。 以上所說明的實施例僅作為範例而已,而熟習此技術 的人士瞭解可以對以上所說明的實施例作改變而不會偏離 本發明的精神,本發明之範圍僅由所附之申請專利範圍而 界定。 591915 五、發明說明(l2 ) 元件標號對照 100...資料交換節點 150…管理處理器 102…交換功能 152...MAC ADDR記錄 104···協定資料單位 154…訊息序列 106···埠口 200...資料交換節點 108...緩衝器 224…交換資料庫 124...MAC ADDR資料庫 234...狀態顯示器 126...搜尋 128…項 < 老化功能 244...訊息 15
Claims (1)
- 六、 申請專利範圍 5 10 15 L :=π:同步化之方法,其係用於將與資料交換 即點之父換功保存在交換f 及與管理處理器有關之次斗以細 M 斗〜、“關之貝枓網路節點辨識器記錄同步 化,忒方法包括以下步驟: a.修正在交換資料庫中之項目; b·對應於在交換資料庫中 器以顯示此修正中—之項目設定狀態顯示 =可調整料H計時終了時啟始絲㈣庫之檢查; 點辨識器資料同步:“4庫項目k資訊與網路節 藉此’保存在交換資料庫中f 化是在時間上延伸。 2·如申請專利範圍第1項之方法,更包括以下步驟: 4調整此可調整計時器,而將保存在交換資料庫中資 2之平均改變率與管理處理器之所分配處理頻帶寬度 ΰΐ配。 3. t申請專利範圍第2項之方法,其中調整此可調整計時 态之方法更包括以下步驟: 調整此可調整計時器而將保存在交換資料庫中資 讯之平均改變率與管理處理器之處理速率匹配。、 •如申請專利範圍第1項之方法,其中·· 修正在交換資料庫中之項目,更包括以下步驟: 連接資料網路節點辨識器與資料交換節點之多個 口之一,以建立其間之新的連接。16 申請專利範圍 5·如申請專利範圍第4項之方法,其中 連接資料網路辨識器與蟑口、,更包括以下步驟: 與輸出埠口之一,以建立其間之新的連接。 .如申請專利範圍第4項之方法,其中 連接資料網路辨識器與璋口,更包括以下步驟. =目的地㈣網路節點辨識器與資料 =之,資料交換節點之蟑"建立其間之新 .如申請專利範圍第4項之方法,i中 :正在交換資料庫中之項:,更包括以下步驟: 辨$ m肩不益以反映在資料網路節點 辨識益與埠口之間建立新連接的時間。 .如申請專利範圍第4項之方法,其中 設定對應於經修正項曰 驟: 項目之狀態顯示器,更包括步 將此狀態顯示器設定為“修正”。 如申請專利範圍第1項之方法,其中 修正在交換資料庫中之項目,更包括步驟: 個埴老化在胃料肖路έρ點辨識11與資料交換節點之多 1 固車口之—之間現有連接,財除«之連接。 如申請專利範圍第9項之方法,並中 步驟設定對應祕修正項目之«顯示器,更包括以下 設定此狀態顯示器為“無效”。 591915U·如申請專利範圍第1〇項之方法,其中 在將狀態顯示器設定為“無效,,之後,更包括以下+ 驟: 將保存在修正項目中之資訊與資料網路節點辨 器記錄同步化。 抑 12·如申請專利範圍第1項之方法,其中 在啟始了檢查步驟之後,更包括以下步驟: 辨識經修正之項目。 10 13·如申請專利範圍第12項之方法,其中 辨識經修正之項目,更包括以下步驟: 檢查所有項目之狀態顯示器。 14·如申請專利範圍第1項之方法,其中 15 在將資訊同步化的步驟之後,更包括以下步驟: 將狀態顯示器設定為“有效”。 · 15.如申請專利範圍第1項之方法,其中 在修正此項目的步驟之前,更包括以下㈣: 對在交換資料庫中所有的項目將各狀態顯示器初 設為“無效”。 16·—種資料交換節點,包括: a.交換資料庫其具有項目以規範在資料網路節點辨識 器與資料交換節點之多個埠口之至少—個之間 接; b·管理處理器以維持資料網路節點辨識器記錄; C.資訊同步聽,將交換資料庫與資料網路節點辨識器 20 六、申請專利範圍 記錄同步化;以及 d.可調整計時器,在其計時結束時觸發資訊同步化元件 操作; —藉此,保存在交換資料庫中資訊突發改變之效應、 藉由資訊同步化在時間上的延伸而平順。 17·如申請專利範圍第16項之資料交換節點其中 …在交換資料庫中所保存各項目更包括狀態顯示 盗,其從“無效”、“修正,,與“有效,,的選擇來規範項目之 狀態,此資訊同步元件只將具有“修正,,狀態之項目同步 18.如申請專利範圍第17項之資料交換節點,更包括 資料網路節點辨識器發現元件,其在交換資料庫中 在資料網路節點辨識器與相對應埠口之間建立連接,此 連接之建立將相對應項目之狀態設定為“修正”。 !9·如申請專利範圍第17項之資料交換節點更包括 交換資料庫項目老化元件,其韻在交換資料庫中 之在預設長度㈣未被存取之項目,此辨識到至少—個 項目觸發狀態改變至“無效,,,此狀態改變觸發保存在此 項目中的資訊與資料網路節點辨識器記錄之同步化。 〇.如申請專利範圍第16項之資料交換節點,其中 保存在交換資料庫中之各項目更包括時間顯示器 以顯示當此項目上一次被存取的時間。 D 21·如申請專利範圍第2G項之資料交換節點,更包括 資料網路節點辨識器發現元件,其更新在交換 591915 年匕、月1 ^修止 ~τπ-ια--------- V、申請專利範圍 庫中之項目以更新在資料網路節點辨識器與相對應埠 口之間的連接,此項更新將時間顯示值更新。 22.如申請專利範圍第2〇項之資料交換節點,更包括 在交換資料庫中之交換元件存取項目以決定在資 料網路節點_器與相對料口之間之連接,各存取更 新在被存取項目中所保存之時間顯示值。 20
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