TWI330964B - Packet processing method and a network device using the method - Google Patents

Description

1330964 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係為一種資料封包處理方法’尤指應用於一網路 裝置與其所接收之一資料封包之間的一種資料封包處理 方法。

【先前技術】 如第一圖所示，其係為一區域網路1架構示意圖。從 圖中我們可以清楚的看出該區域網路1主要由有多個工 作站101、102、103、104、105以及一集線器10所構成， 其中該工作站係可為一個人電腦或一電腦主機伺服器，當 各個工作站101、102、1〇3、1〇4、1〇5與該集線器1〇 ^ 成連接後，各個工作站之間便可以相互的傳遞資料。然= 集線器是屬於第-層（Layefl)等級產^，麟是把連 在集線裔上的網路線電路連接在一起，不提供封包管理 功能，一台工作站要傳資料，只要連接在這祕器上的、 作站都會㈣，因此越R腦連接铜—個集線 = 路頻寬速度就越慢。 *網 於定贫展出 它是 禋父換式集線器（Switch Hub), > 屬於弟二層（Layer2)等級產品，除匕 器上的網路線電路連接在—起于，了^^換式集緣 趄乏外，遇可以過濾封包，匈

6 1330964 要送到那一個工作站’不會全部都送而浪費網路 頻免速度，但只限於同-個網段内（同_個，，網路" 不同網段的電腦’交換式集線器無法做連接。所以該交換 ^集線器（Switch·)可允許多部卫作站同時進行資料 父流’使得各工作站之間的資料傳遞速度大大的提升。 請參見第二圖（3)，其係為一交換式集線器咖触 Hub) 2㈣元件魏方塊讀肩嗜圖

的看出該交換式集線器2上連接有—第—工作站2〇1二 第二工作站202，該交換式集線器2主要包含有—控制處 理單元20、一交換元件21、一緩衝器22以及一記情單元 23’當該第-工作站2()1欲傳送—資料封包至該第二工作 站202時，首先該控制處理單元2()將所接收到的該資料 封包於該記憶單元23巾所儲存的—資料封包分類表 (dasdfying table) 232進行該資料封包内容中關於第二 層至第七層内容（L2〜L7 content)的檢查，如第二圖（b) 所示，不同的第二層至第七相容（L2〜u e⑽⑽）會對 應到不同的動作（aetiGn )，用以分類出不同類別的資^封 包，而該控制處理單元2〇便可因應該資料封包分類表M2 中所定義各類別資料封包所對應到的動作，進而控制不同 類別的資料封包所要進行的後續動作，例如：可^行重新 回傳（retransmit)動作之一傳送控制協定

Control Pr〇toco卜以下簡稱TCp)類資料封包(例如電子 郵件資料封包)或*f執行鎖回傳（她ansmit)動作之 一使用者資料包協定（UserDatagramPr〇t〇c〇l，以下簡稱 7 - UDP)類資料封包(例如即時視訊/音訊資料封包），這兩種 類的資料封包最主要的差別在於當該緩衝器22的 暂！空間：盡而所有後來輪入的資料封包無法進入該緩 L 2日守可執行重新回傳（retransmit)的TCP類資 ' 料封a包可以透過該控制處理單元2〇以及該交換元件u 對違第-工作站201發出一重新回傳信號，用以確保資料 可以被正確接收。但在同樣的情況下，UDP類資料封包 • ㈣會因無法進人__器22内而直接被丟棄且不通知 傳送端執行重新回傳（retransmit)動作。 而上述分類過後的該資料封包便會先暫存至該缓衝 裔22中等待傳送，該控制處理單力2〇便會根據該記憶單 • 兀23中所儲存的一位址對照表231對照出該資料封包所 要傳送的目標位置（例如是傳送到該第二工作站2〇2)， 最後該交換元件21便會將該資料封包傳送到指定的路徑 上（例如是往該第二工作站202的路徑上），進而完成瞽 . 個資料傳遞的工作。 然而，在該交換式集線器2所包含的該緩衝器22資 源有限的情況下’上述提到當該緩衝器22資源被用盡 時，所有後來被傳送到該交換式集線器2中的資料封包將 會直接的被丟棄，而可執行重新回傳動作的資料封包可以 在被丟棄後重新回傳’但無法執行重新回傳的即時性資料 封包則將會永久的遺失’舉個例子來說，正在進行的視訊 會議的一個區域網路，由於視訊會議的晝面與聲音都是屬 於即時性（realtime)的’也就是說視訊/音訊資料封包在 8

Claims (1)

1330964 99年M3日修正本 99年6月3日修正 十、申請專利範圍： 1. 一種資料封包處理方法，應用於一網路裝置與其所接收 之一資料封包之間，該網路裝置包含有一缓衝器，該方法包 含下列步驟： 將該緩衝器定義出一第一暫存區、一第二暫存區和一第 三暫存區； 判斷該資料封包為一第一類資料封包或一第二類資料 封包以暫存至該緩衝器； # 若該資料封包為該第一類資料封包且該第一暫存區未 滿，將該第一類資料封包暫存於該緩衝器中之該第一暫存 區， 若該資料封包為該第一類資料封包且該第一暫存區已 滿，將該第一類資料封包暫存於該缓衝器中之該第三暫存 區， 若該資料封包為該第二類資料封包且該第二暫存區未 滿，將該第二類資料封包暫存於該緩衝器中之該第二暫存 ® 區；以及 若該資料封包為該第二類資料封包且該第二暫存區已 滿，將該第二類資料封包暫存至該第三暫存區，其中該第一 類資料封包與該第二類資料封包為相異資料封包類型，該第 一暫存區專用於該第一類資料封包之暫存，該第二暫存區專 用於該第二類資料封包之暫存，而該第三暫存區在該第一暫 存區與該第二暫存區皆已滿之情況下，優先供該第一類資料 封包進行暫存。 1330964 ' 99年6月3曰修正 2. 如申請專利範圍第1項所述之資料封包處理方法，其所 應用之該網路裝置更包含了一資料封包分類表，用以判斷該 資料封包為該第一類資料封包或該第二類資料封包。 3. 如申請專利範圍第1項所述之資料封包處理方法，其中 該第一類資料封包係為一使用者資料包協定類資料封包，而 該第二類資料封包係為一傳送控制協定類資料封包。 4. 如申請專利範圍第1項所述之資料封包處理方法，其中 該第一暫存區之容量大小取決於該第一類資料封包之類 • 型，該第二暫存區之容量大小取決於該第二類資料封包之類 型0 5. 如申請專利範圍第1項所述之資料封包處理方法，更包 含： 若該資料封包為該第一類資料封包且該第一暫存區已 ' 滿而該第三暫存區未滿，將該第一類資料封包暫存於該緩衝 • 器中之該第三暫存區；以及 若該資料封包為該第二類資料封包且該第二暫存區已 • 滿而該第三暫存區未滿，不將該第二類資料封包暫存於該緩 衝器中之該第三暫存區。 6. 如申請專利範圍第1項所述之資料封包處理方法，更包 含： 若該資料封包為該第一類資料封包且該第一暫存區已 滿而該第三暫存區未滿，將該第一類資料封包暫存於該緩衝 器中之該第三暫存區；以及 若該資料封包為該第二類資料封包且該第二暫存區已 21 1330964 ' 99年6月3日修正 - 滿而該第三暫存區使用率已達一門檻值，則不將該第二類資 料封包暫存至第三暫存區。 7. 如申請專利範圍第1項所述之資料封包處理方法，其所 應之該網路裝置係為一交換式集線器。 8. —種網路裝置，其係可接收一資料封包，該網路裝置包 含： 一緩衝器，係規劃為一第一暫存區、一第二暫存區與一 第三暫存區，且該第一、第二與第三暫存區係可暫存該資料 • 封包；以及 一資料封包處理單元，信號連接於該緩衝器，其係可接 收該資料封包並判斷該資料封包為一第一類資料封包或一 第二類資料封包，若該資料封包被判斷為該第一類資料封包 且該第一暫存區未滿，將該第一類資料封包暫存於該緩衝器 中之該第一暫存區，若該資料封包為該第一類資料封包且該 第一暫存區已滿，該資料封包處理單元將該第一類資料封包 暫存於該第三暫存區，若該資料封包被判斷為該第二類資料 • 封包且該第二暫存區未滿，將該第二類資料封包暫存至該第 二暫存區，若該資料封包為該第二類資料封包且該第二暫存 區已滿，該資料封包處理單元將該第二類資料封包暫存至該 第三暫存區； 其中該第一類資料封包與該第二類資料封包為相異資 料封包類型，該第一暫存區專用於該第一類資料封包之暫 存，該第二暫存區專用於該第二類資料封包之暫存，而該第 三暫存區在該第一暫存區與該第二暫存區皆已滿之情況 22 1330964 下，復止似斗社 99年6月3日修正 優先供該第一類資料封包進行暫存。 汁之^大小取決於該第-㈣料封包之類型，該第二暫 ^之谷1大小取決於該第二類資料封包之類型。 •如申請專利範圍第8項所述之網路展置，其 封包為該第-崎料封包且該第— = =未滿，將該第—類資料封包暫存於該_哭= 3 = ^資料封包為該第二類資料私且㈣二 存£已糾該第三暫魏未滿， 於該緩衝器中之該第三暫存區。類貝科封包暫存 二如申請專利範圍第8項所述之網路裝置，1中 存ίίΓ;類資料封包且該第一暫存區已滿而該;三暫 暫類㈣封包暫存於該緩衝11中之該第三 存巴料封包為該第二崎料封包且該第二暫 暫存區使用率已達，值，則不將該第 六貝貝枓封包暫存至第三暫存區。 1 包2處範㈣8項所述,姑置’其中該資料封 ^一類赠封包或該第二㈣料封包所暫存之暫存封區= 若，:::器’信號連接於該資料封包分類表與該物， 該貝㈣包被·為該第料封包且該第-暫存區 23 1330964 99年6月3日修正 - 未滿，該控制器發出一第一控制信號控制該第一類資料封包 暫存於該緩衝器甲之該第一暫存區，若該資料封包被判斷為 該第二類資料封包且該第二暫存區未滿，該控制器發出一第 二控制信號控制該第二類資料封包暫存至該第二暫存區。 13. 如申請專利範圍第8項所述之網路裝置，其中該第一類 資料封包係為一使用者資料包協定類資料封包，而該第二類 資料封包係為一傳送控制協定類資料封包。 14. 如申請專利範圍第8項所述之網路裝置，其所應之該網 • 路裝置係為一交換式集線器。

24 1330964 _ ， 9?年6月3日修正本 . Η 、圖式： S-

010 25 1330964

(ω)國：：：姗 26 1330964 動作0 動作1 動作2 動作η 第二層至第七層內容0 第二層至第七層內容1 第二層至第七層內容2 第二層至第七層內容η 27 1330964

(ω)ιιιιι溅 28 1330964 動作0 動作1 動作η 暫存區0 暫存區1 暫存區η 第二層至第七層內容0 第二層至第七層內容1 第二層至第七層內容η (q)lllll溅 29 1330964 4

第四圖 1330964

第五圖 31 1330964

第六圖 32