TWI416908B - 整體交換器資源管理器及其管理方法 - Google Patents

Description

整體交換器資源管理器及其管理方法

本發明係有關一種資料通信，尤其是有關一種交換器管理(switch management)。

目前的交換器資源是在單獨的資源層級上被管理。這種方式的缺點在於被分配給一個或多個交換器資源的資料封包可能會由於缺少另一個資源而在該交換器內被丟棄。這種情況將難以對資料流提供任何處理質量的保證。

一般而言，在一方面，本發明提供一種整體交換器資源管理器，包括：至少一個輸入電路，用於接收多個資料流，每個資料流包括多個資料封包，其中至少一個資料流具有至少一個性能需求(performance requirement)；至少一個輸出電路，用於發送資料流；轉發引擎，包括多個資源，該轉發引擎係用於將資料封包從至少一個輸入電路發送到至少一個輸出電路；以及資源管理器，而該資源管理器包括記憶體，用於儲存資料流表(data stream table)；性能需求解析器(performance requirement parser)，用於決定至少一個資料流的性能需求；資料流表管理器，用於根據該資料流表中的條目(entries)來決定至少一個資料流的性能需求是否可被接受，並當至少一個資料流的性能需求是可接受的時，將至少一個資料流的性能需求作為條目儲存在資料流表中；以及資源編程器，用於根據資料流表來對資源進行編程。

一般而言，在一個方面，本發明提供一種整體交換器資源管理器，包括：多個資源，用於處理多個資料流中的資料封包，每個資料流包括多個資料封包，其中至少一個資料封包具有至少一個性能需求；記憶體，用於儲存資料流表；資料流表管理器，用於根據該資料流表中的條目來決定至少一個資料流的性能需求是否可被接受，並當至少一個資料流的性能需求是可接受的時，將至少一個資料流的性能需求作為條目儲存在資料流表中；以及資源編程器，用於根據資料流表來對資源進行編程。

在一些實施例中，所述資料流包括至少一個媒體資料流(media stream)。一些實施例包括至少一個輸入電路，用於接收資料流；至少一個輸出電路，用於發送資料流；以及轉發引擎，而該轉發引擎包括至少一個資源，其中至少一個資源將資料封包從至少一個輸入電路發送到至少一個輸出電路。一些實施例包括性能需求解析器，用於決定至少一個資料流的性能需求。在一些實施例中，至少一個輸入電路接收代表至少一個資料流的性能需求的資料流性能需求封包；並且性能需求解析器根據資料流性能需求封包來決定至少一個資料流的性能需求。在一些實施例中，為了決定至少一個資料流的性能需求，性能需求解析器需解析至少一個資料流中的資料封包。一些實施例包括警報電路，用於在資料流表管理器決定任何資料流的性能需求不可接受時產生警報。一些實施例包括警報電路，用於在資料流表中的一個條目過期時產生一個警報。一些實施例包括命令介面(command interface)，用於接收命令，其中資料流表管理器根據命令來修改資料流表。一些實施例包括處理器，用於產生由命令介面接收的命令。在一些實施例中，至少一個資料流的性能需求包括至少以下之一者：至少一個資料流所需求的頻寬；至 少一個資料流所需求的突暴量(burst size)；至少一個資料流所需求的延遲(latency)；以及至少一個資料流所需求的抖動(jitter)。在一些實施例中，資源包括至少以下之一者：用於至少一個輸入電路的緩衝區資源；用於至少一個輸入電路的速率限制資源；用於至少一個輸出電路的緩衝區資源；用於至少一個輸入電路和至少一個輸出電路中的至少一個的排程資源(scheduler resource)；用於至少一個輸出電路的速率限制資源；以及用於至少一個輸出電路的緩衝區資源。一些實施例包括選自由交換器、以及路由器所成群組中的一網路設備。一些實施例包括無線網路設備，該無線網路設備另外符合選自IEEE標準802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.16和802.20所成群組中的至少一個標準。

一般而言，在一方面，本發明提供一種整體交換器資源管理器，包括：多個資源器具，用於處理多個資料流中的資料封包，每個資料流包括多個資料封包，其中至少一個資料封包具有一個性能需求；用於儲存資料流表的器具；資料流表管理器，用於根據該資料流表中的條目來決定至少一個資料流的性能需求是否可以接受，並當至少一個資料流的性能需求是可接受的時，將至少一個資料流的性能需求作為條目儲存在資料流表中；以及資源編程器，用於根據資料流表來對資源進行編程。

在一些實施例中，資料流包括至少一個媒體資料流。一些實施例包括至少一個用於接收資料流的器具；至少一個用於發送資料封包的器具；以及用於轉發的包括至少一個資源器具的器具，其中至少一個資源器具將資料封包從至少一個接收器具轉發到至少一個發送器具。一些實施例包括性能需求解析器(performance requirements parsing means)，用於決定至少一個資料流的性能需求。在一些實 施例中，至少一個接收器具接收代表至少一個資料流之性能需求的資料流性能需求封包；並且性能需求解析器根據資料流性能需求封包來決定至少一個資料流的性能需求。在一些實施例中，為了決定至少一個資料流的性能需求，性能需求解析器需解析至少一個資料流中的資料封包。一些實施例包括警報電路，用於在資料流表管理器決定任何資料流的性能需求不可接受時產生警報。一些實施例包括警報電路，用於在資料流表中的一個條目過期時產生警報。一些實施例包括命令介面，用於接收命令，其中資料流表管理器根據命令來修改資料流表。一些實施例包括處理器，用於產生由命令介面接收的命令。在一些實施例中，至少一個資料流的性能需求包括至少以下之一者：至少一個資料流所需求的頻寬；至少一個資料流所需求的突暴量；至少一個資料流所需求的延遲；至少一個資料流所需求的抖動。在一些實施例中，資源包括至少以下之一者：用於至少一個接收器具的緩衝區資源；用於至少一個接收器具的速率限制資源；用於至少一個發送器具的緩衝區資源；用於至少一個接收器具和至少一個發送器具中的至少一個的排程資源；用於至少一個發送器具的速率限制資源；以及用於至少一個發送器具的緩衝區資源一些實施例包括選自由交換器、以及路由器所成群組中的一網路設備。一些實施例包括無線網路設備，該無線網路設備另外符合選自IEEE標準802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.16和802.20所成群組中的至少一個標準。

一般而言，在一方面，本發明提供一種用於整體交換器資源管理之方法，包括：使用多個資源來處理多個資料流，其中每個資料流包括多個資料封包，並且其中至少一個資料封包具有至少一個性能需求；儲存資料流表；根據 該資料流表中的條目來決定至少一個資料流的性能需求是否可以接受；當至少一個資料流的性能需求是可接受的時，將至少一個資料流的性能需求作為條目儲存在資料流表中；以及根據資料流表來對資源進行編程。

在一些實施例中，資料流包括至少一個媒體資料流。一些實施例包括接收多個資料流到至少一個輸入電路中；從至少一個輸出電路發送資料流；以及使用至少一個資源將資料封包從至少一個輸入電路傳送到至少一個輸出電路。一些實施例包括決定至少一個資料流的性能需求。一些實施例包括接收代表至少一個資料流的性能需求的資料流性能需求封包；並且根據資料流性能需求封包來決定至少一個資料流的性能需求。在一些實施例中，決定至少一個資料流的性能需求包括：解析資料流中之一的資料封包。一些實施例包括決定任何資料流的性能需求不可接受時產生警報。一些實施例包括在資料流表中的一個條目過期時產生警報。一些實施例包括接收命令，並根據命令來修改資料流表。一些實施例包括產生命令。在一些實施例中，至少一個資料流的性能需求包括至少以下之一者：至少一個資料流所需求的頻寬；至少一個資料流所需求的突暴量；至少一個資料流所需求的延遲；以及至少一個資料流需求的抖動。在一些實施例中，資源包括至少以下之一者：緩衝區資源；速率限制資源；緩衝區資源。

一般而言，在一方面，本發明提供一種電腦程式，包括：識別多個資料流，其中每個資料流包括多個資料封包，並且其中至少一個資料封包具有至少一個性能需求；儲存資料流表；根據該資料流表中的條目來決定至少一個資料流的性能需求是否可以接受；當至少一個資料流的性能需求是可接受的時，將至少一個資料流的性能需求作為 條目儲存在資料流表中；以及對多個資源進行編程，以根據資料流表來處理至少一個資料流。

在一些實施例中，資料流包括至少一個媒體資料流。一些實施例包括決定至少一個資料流的性能需求。一些實施例包括接收代表至少一個資料流的性能需求的資料流性能需求封包；並且根據資料流性能需求封包來決定至少一個資料流的性能需求。在一些實施例中，決定至少一個資料流的性能需求包括：解析一個資料流中的資料封包。一些實施例包括決定任何資料流的性能需求不可接受時產生警報。一些實施例包括在資料流表中的一個條目過期時產生警報。一些實施例包括接收命令，並根據命令來修改資料流表。一些實施例包括產生命令。在一些實施例中，至少一個資料流的性能需求包括至少以下之一者：至少一個資料流所需求的頻寬；至少一個資料流所需求的突暴量；至少一個資料流所需求的延遲；至少一個資料流所需求的抖動。在一些實施例中，資源包括至少以下之一者：緩衝區資源；速率限制資源；以及排程資源。

由本發明下述之實施方式及所附之圖式，本發明的其他特徵將會更加明瞭。

本發明的實施例提供了整體交換器資源管理器，其用於根據由交換器交換的資料流的性能需求來整體地管理網路交換器的資源。更一般地，本發明的實施例提供了這樣的資源管理器，其用於根據資料流的性能需求來整體地管理處理多個資料流的器具的資源。本發明的實施例特別適用於需要資源保證的媒體資料流，例如視頻流和音頻流。然而，本發明的實施例可以用於任何種類的資料流， 例如更傳統的需要具有一些優先順序的盡力轉送式(best effort)資料流。根據本發明的較佳實施例，整體交換器資源管理器決定每個資料流的性能需求，並且如果該性能需求是可接受的，則記錄該性能需求，並據此將交換器資源分配給資料流。

圖1係根據本發明的一個較佳實施例的資料通信系統100。資料通信系統100包括與網路140通信的網路交換器102。網路140可包括區域網路(LAN)，它可以是有線LAN、無線LAN等。在一些實施例中，網路交換器102係在例如路由器等的網路設備中執行。在無線實施例中，網路交換器102較佳地另外符合IEEE標準802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.16和802.20中的至少一者。

網路交換器102包括：至少一個輸入電路104，用於接收多個資料流，每個資料流包括多個資料封包；至少一個輸出電路106，用於發送資料流；轉發引擎108，其包括多個資源110，用於將資料封包從輸入電路104發送到輸出電路106；以及整體資源管理器112，用於根據每個資料流的性能需求來對資源110進行編程。

整體資源管理器112包括：性能需求解析器114，用於決定每個資料流的性能需求；記憶體116，用於儲存資料流表118；資料流表管理器120，用於根據該資料流表118中的條目來決定針對每個資料流的性能需求是否可被接受，並當一個資料流的性能需求是可接受的時，將該資料流的性能需求儲存在資料流表118中；以及資源編程器122。用於根據資料流表118對資源110進行編程。網路交換器102還較佳地包括轉發資料庫(forwarding database)124，其係藉由轉發引擎108來發送封包。整體資 源管理器112可選地包括：警報電路126，用於在資料流表管理器120決定有任何資料流的性能需求不可接受時產生警報；以及處理器介面128，用於接收處理器命令，以修改資料流表118。整體資源管理器112可選地包括處理器130，用於產生處理器命令。

圖2係根據本發明的一個較佳實施例的資源110的細節。如上所述，轉發引擎108包括多個資源110，用於將資料封包從輸入電路104轉發到輸出電路106。儘管轉發引擎108的資源110是在輸出佇列的交換器的上下文中描述，但是其他的資源可以被用於其他類型的交換器，這對於閱讀了本說明書的本領域技術人員來說是很明顯的。參見圖2，資源110包括用於輸入電路104的入口緩衝區資源(ingress buffer resources)202和入口速率限制資源204；用於輸出電路106的佇列資源206；用於輸出電路106的輸出埠排程資源208和輸出佇列排程資源210；以及用於輸出電路106的出口緩衝區資源212和出口速率限制資源214。緩衝區資源和佇列資源202、206和212例如可包括緩衝區或佇列的分配、緩衝區或佇列指標的分配等。排程資源和速率限制資源204、208、210和214例如可包括優先級方案(priority scheme)中優先等級的分配、排程中時槽(time slots)的分配等。

圖3係根據本發明的一個較佳實施例的圖1中的網路交換器102的處理300。性能需求解析器114決定將由網路交換器102處理的資料流的性能需求(步驟302)。在某些情況下，一個資料流的需求係由代表該資料流的性能需求的特殊資料流性能需求封包來傳送。在這種情況下，性能需求解析器114較佳地根據各自的資料流性能需求封包來決定每個資料流的性能需求。在其他情況下，可以通過 監視一個資料流(例如使用非同步傳輸模式(ATM)資料流，幀中繼資料流等)的設置封包來獲得該資料流的需求。在這種情況下，性能需求解析器114較佳地根據各自的設置(setup)封包來決定資料流的性能需求。

資料流表管理器120讀取資料流表118，來決定該資料流是新資料流，還是已經在資料流表118中儲存的資料流(步驟304)。如果該資料流已經在資料流表118中有一個條目，資料流表管理器120則可選地對該條目作更新(refresh)的動作(步驟306)。例如，一些實施例除非資料流已更新，否則將採用老化機制而在預定間隔後將該些資料流由資料流表118中刪除。

但是當該資料流是一個新資料流時，資料流表管理器120根據資料流表118中的條目來決定該資料流的性能需求是否可被接受(步驟308)。當該資料流的性能需求不可接受時，資料流表管理器120可選地阻擋該資料流(步驟310)。例如，資料流表管理器120修改轉發資料庫124，以使得轉發引擎108簡單地丟棄該資料流的所有封包。在一些實施例中，警報電路126產生一個警報，其指示該資料流的性能需求是不可接受的(步驟312)。例如，該警報可以被發送給系統管理員、應用程式(application)、高層協定(higher-level protocol)等。在對資料流表118中的條目採用老化機制的實施例中，警報電路126可以在資料流表118的一個條目過期時產生警報。

但是當該資料流的性能需求是可接受時，資料流表管理器120將該資料流的性能需求儲存到資料流表118中(步驟314)。資料流的性能需求可包括該資料流所需求的頻寬、該資料流所需求的突暴量、該資料流所需求的延遲、該資料流所需求的抖動等。

頻寬需求係指該資料流所需的頻寬。在一些實施例中，頻寬需求的範圍可從64kbps(每秒64kb)到1Gbps，特別是按64kbps步進從0到1Mbps，按1Mbps步進從1Mbps到100Mbps，按10Mbps步進從100Mbps到1Gbps，並以8位元值被儲存於資料流表118中。

突暴量需求係指期望在交換器硬體中支援的應用程式的突發量。在一些實施例中，突暴量需求的範圍可以按64Kbytes的步進從64Kbytes到16Mbytes，並以8位元值被儲存在資料流表118中。

延遲需求係指對使用者應用程式(user application)敏感的延遲量。例如視頻/音頻應用程式會比資料應用程式對延遲更加敏感。在一些實施例中，延遲需求的範圍可以從10μs到2000μs，並以12位元值被儲存於資料流表118中。

抖動需求係指對使用者應用程式敏感的抖動量。在一些實施例中，抖動需求的範圍可以從10μs到2000μs，並以8位元值被儲存於資料流表118中。

當然，其他實施例可以以相同的或不同的組合來處理這些和其他類型的需求，這對於閱讀了本說明書之後的本領域技術人員而言是很明顯的。

資源編程器122係根據資料流表118來對資源110進行編程(步驟316)。例如，資源編程器122係根據習知技術來修改資源110的參數。每個資源110的參數通常被儲存在某種類型的記憶體中，例如正反器、三態內容可定址記憶體(TCAM)等。資源編程器122可根據資料流表118修改儲存的參數。例如，資源編程器122根據資料流表118中針對那些資料流儲存的頻寬和延遲需求來決定每個資料流的速率限制閾值(threshold)，並將這些閾值寫到參數記憶體，以用於入口速率限制資源204和出口速率限制資源 214。

資源編程器122較佳地在每次資料流表118更新時被資料流表管理器120觸發以對資源110進行編程。但是在某些實施例中，資源編程器122可以輪詢(poll)資料流表管理器120，以發現資料流表118的更新。

資源110較佳地根據封包所屬的資料流來處理由網路交換器102處理的資料流中的每個封包。當接收到每個封包時，網路交換器102識別該封包所屬的資料流，並為封包分配相對應的資料流ID。例如，資料流ID可以作為標簽被附加到封包上。然後每個資源110根據該標簽來識別每個封包的資料流，並根據由資源編程器122為該資料流所編程的參數來處理該封包。

一些實施例包括處理器介面128，用於接收處理器命令，以修改資料流表118，從而讓應用程式直接建立需求，甚至在相對應的資料流被設定(set up)之前即建立需求。例如，服務供應商可以預先為客戶設定資料流。根據這些實施例，處理器介面128接收處理器命令，並且資料流表管理器120根據該處理器命令來修改資料流表118。在一些實施例中，處理器130在網路交換器102的外部。在其他實施例中，網路交換器102包括處理器130。

在一些實施例中，只有一定百分比的資源110被分配給需要資源保證的資料流。這確保了不需要資源保證的資料流(例如盡力轉送式資料流)不會完全斷源(starve out)。例如，可被預留的資源百分比被儲存在用於該資源110的可編程暫存器中。例如，如果只有佇列資源206的所有畫面緩衝區指標(frame buffer pointers)的75%可以被預留，那麽75%值之佇列資源206的暫存器將被編程。

圖4A-4E係本發明的各種實施例。參見圖4A，本發 明可在高清晰度電視(HDTV)412中執行。本發明可執行HDTV 412的信號處理和/或控制電路中的一者或其兩者(圖4A中以413標識)、無線區域網路(wireless local area networks，縮寫成WLAN)介面和/或大容量資料儲存裝置。HDTV 412以有線或無線格式接收HDTV輸入信號，並產生用於顯示器414的HDTV輸出信號。在一些實施例中，HDTV 412的信號處理電路和/或控制電路413和/或其他電路(圖式中未示出)可以處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行任何需要的其他類型的HDTV處理。

HDTV 412可與大容量資料儲存裝置415通信，該儲存裝置係以非揮發性(nonvolatile)儲存方式儲存資料，例如光和/或磁儲存設備。HDD可以是迷你HDD，該迷你HDD包括一個或多個直徑小於大約1.8" 的磁盤(platter)。HDTV 412可以連接到記憶體416，例如RAM、ROM、低延遲非揮發性記憶體，例如快閃記憶體和/或其他適用的電子資料儲存裝置。HDTV 412還可支援通過WLAN網路介面417與WLAN的連接。

現在參見圖4B，本發明執行車輛418的控制系統、車輛控制系統的WLAN介面和/或與大容量資料儲存裝置。在一些實施例中，本發明執行動力控制系統(powertrain control system)419，該動力控制系統419可從一個或多個感測器(例如溫度感測器、壓力感測器、旋轉感測器、氣流感測器和/或任何其他適用的感測器)接收輸入信號，和/或該動力控制系統419可產生一個或多個輸出控制信號，例如引擎操作參數、發送操作參數、和/或其他控制信號。

本發明還可在其他車輛418的控制系統422中執行。 控制系統422同樣可從輸入感測器423接收信號和/或控制系統422可向一個或多個輸出裝置424輸出控制信號。在一些實施例中，控制系統422可以是防鎖死煞車系統(ABS，anti-lock braking system)、導航系統、遠端通信系統、車輛遠端通信系統、車道偏離系統、自適應巡航控制系統、車輛娛樂系統(例如身歷聲、DVD、壓縮盤)等。還可以預期其他的實施方式。

動力控制系統419可與大容量資料儲存裝置425通信，該儲存裝置係以非揮發性儲存方式儲存資料。大容量資料儲存裝置425可包括光和/或磁儲存設備，例如硬碟驅動器HDD和/或DVD。HDD可以是迷你HDD，該迷你HDD包括一個或多個直徑小於大約1.8" 的磁盤。動力控制系統419可以連接到記憶體426，例如RAM、ROM、低延遲非揮發性記憶體，例如快閃記憶體和/或其他適用的電子資料記憶體。動力控制系統419還可以支援通過WLAN網路介面427與WLAN的連接。控制系統422還可包括大容量資料儲存裝置、記憶體和/或WLAN介面(全部未於圖式中示出)。

現在參見圖4C，本發明可於行動(cellular)電話428中執行，該行動電話可包括行動天線429。本發明可執行行動電話428的信號處理和/或控制電路中的一者或其兩者(圖4C中以430標識)、WLAN介面和/或大容量資料儲存裝置。在一些實施例中，行動電話428包括麥克風431、音頻輸出裝置432(例如揚聲器和/或音頻輸出插孔)、顯示器433和/或輸入裝置434(例如鍵盤、點選設備、聲音驅動和/或其他輸入設備)。行動電話428中的信號處理和/或控制電路430和/或其他電路(圖式中未示出)可以處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和 /或執行其他的行動電話功能。

行動電話428可與大容量資料儲存裝置435通信，該儲存裝置係以非揮發性儲存方式儲存資料，例如光和/或磁儲存裝置，例如硬碟驅動器HDD和/或DVD。HDD可以是迷你HDD，該迷你HDD包括一個或多個直徑小於大約1.8" 的磁盤。行動電話428可以連接到記憶體436，例如RAM、ROM、低延遲非揮發性記憶體，例如快閃記憶體和/或其他適用的電子資料記憶體。行動電話428還可以支援通過WLAN網路介面437與WLAN的連接。

現在參見圖4D，本發明可於機上盒(set top box)438中執行。本發明可執行機上盒438的信號處理和/或控制電路中的一者或其兩者(圖4D中以439標識)、WLAN介面和/或大容量資料儲存裝置。機上盒438從例如寬頻訊源等的訊源接收信號並輸出標準和/或高清晰度音頻/視頻信號，該信號適用於顯示器440(例如電視和/或監視器)和/或其他視頻和/或音頻輸出裝置。機上盒438中的信號處理和/或控制電路439和/或其他電路(圖式中未示出)可處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行其他的機上盒功能。

機上盒438可與大容量資料儲存裝置441通信，該儲存裝置441係以非揮發性儲存方式儲存資料。大容量資料儲存裝置441可包括例如光和/或磁儲存裝置，例如硬碟驅動器HDD和/或DVD。HDD可以是迷你HDD，該迷你HDD包括一個或多個直徑小於大約1.8" 的磁盤。機上盒438可以連接到記憶體442，例如RAM、ROM、低延遲非揮發性記憶體，例如快閃記憶體和/或其他適用的電資料記憶體。機上盒438還可以支援通過WLAN網路介面443與WLAN的連接。

現在參加圖4E，本發明可於媒體播放器444中執行。本發明可執行媒體播放器444的信號處理和/或控制電路中的一者或其兩者(圖4E中以445標識)、WLAN介面和/或大容量資料儲存裝置。在一些實施例中，媒體播放器444包括顯示器446和/或用戶輸入裝置447，例如鍵盤、觸控板(touch pad)等。在一些實施例中，媒體播放器444可以採用圖形用戶介面(GUI)，它通常採用功能表、下拉功能表、圖示和/或通過顯示器446的點擊(point-and-click)介面和/或用戶輸入裝置447。媒體播放器444更包括音頻輸出裝置448，例如揚聲器和/或音頻輸出插孔。媒體播放器444的信號處理和/或控制電路445和/或其他電路(圖式中未示出)可以處理資料、執行編碼和/或加密、執行計算、格式化資料和/或執行其他的媒體播放器功能。

媒體播放器444可與大容量資料儲存裝置449通信，該儲存裝置係以非揮發性儲存方式儲存資料，例如壓縮音頻和/或視頻內容。在一些實施例中，壓縮音頻文件包括符合MP3格式或其他適用的壓縮音頻和/或視頻格式的文件。大容量資料儲存裝置可包括光和/或磁儲存裝置，例如硬碟驅動器HDD和/或DVD。HDD可以是迷你HDD，該迷你HDD包括一個或多個直徑小於大約1.8" 的磁盤。媒體播放器444可以連接到記憶體450，例如RAM、ROM、低延遲非揮發性記憶體，例如快閃記憶體和/或其他適用的電資料記憶體。媒體播放器444還可以支援通過WLAN網路介面451與WLAN的連接。還可以預期除上述實施例以外的實施方式。

本發明的實施例可於數位電子電路中執行、或電腦硬體、韌體、軟體、或其組合中執行。本發明的整體交換器資源管理器可於電腦程式產品中執行，而該電腦程式產品 可具體地包含於機器可讀的(machine-readable)儲存裝置中，供可編程處理器來執行；並且本發明的方法步驟可以由可編程處理器來執行，而該可編程處理器執行指令程式，且藉由對輸入資料進行操作並產生輸出資料來執行本發明的功能。本發明可有利地執行於一個或多個在可編程系統上可執行的電腦程式中，該可編程系統包括至少一個可編程處理器，該可編程處理器被耦合以用於接收來自資料儲存系統、至少一個輸入裝置和至少一個輸出裝置的資料和指令，並向該資料儲存系統、該至少一個輸入裝置和該至少一個輸出裝置發送資料和指令。每個電腦程式可以用高階程序導向或物件導向的程式語言來執行，或者如果需要，用組合語言(assembly language)或機器語言來執行；並且在任何情況下，該語言都可以是編譯(compiled)過的或直譯(interpreted)過的語言。例如，適用的處理器包括通用的和特定目的的微處理器。一般而言，處理器會接收來自唯讀記憶體和/或隨機存取記憶體的指令和資料。一般而言，電腦可包括一個或多個用於儲存資料檔案的大容量資料儲存裝置；包括磁碟等的裝置，例如內部硬碟和可攜式磁片；磁光碟；以及光碟。適合具體地包含電腦程式指令和資料的儲存裝置包括所有形式的非揮發性記憶體，例如包括半導體記憶體裝置，例如EPROM、EEPROM、以及快閃記憶體裝置；例如內部硬碟和可攜式磁片的磁碟；磁光碟；以及CD-ROM磁碟機。任何前述裝置都可作為專用積體電路(ASIC)的附件或併入專用積體電路中。

對所有熟習此技藝者而言，本發明明顯地可以作出多種修改及變化而不脫離本發明的精神和範圍。因此，本發明包括該些修改及變化，且其皆被包括在下附之申請專利範圍及其均等者中。

100‧‧‧資料通信系統

102‧‧‧網路交換器

104‧‧‧輸入電路

106‧‧‧輸出電路

108‧‧‧轉發引擎

110‧‧‧資源

112‧‧‧整體資源管理器

114‧‧‧性能需求解析器

116‧‧‧記憶體

118‧‧‧資料流表

120‧‧‧資料流表管理器

122‧‧‧資源編程器

124‧‧‧轉發資料庫

126‧‧‧警報電路

128‧‧‧處理器介面

130‧‧‧處理器

140‧‧‧網路

202‧‧‧入口緩衝區資源

204‧‧‧入口速率限制資源

206‧‧‧佇列資源

208‧‧‧輸出埠排程資源

210‧‧‧輸出佇列排程資源

212‧‧‧出口緩衝區資源

214‧‧‧出口速率限制資源

412‧‧‧高清晰度電視

413‧‧‧HDTV的信號處理和/或控制電路

414‧‧‧顯示器

415‧‧‧大容量資料儲存裝置

416‧‧‧記憶體

417‧‧‧無線區域網路介面

418‧‧‧車輛

419‧‧‧動力控制系統

422‧‧‧其它車輛控制系統

423‧‧‧感測器

424‧‧‧輸出裝置

425‧‧‧大容量資料儲存裝置

426、436‧‧‧記憶體

427、437‧‧‧無線區域網路介面

428‧‧‧行動電話

429‧‧‧行動天線

430‧‧‧信號處理和/或控制電路

432‧‧‧音頻輸出裝置

433‧‧‧顯示器

434‧‧‧輸入裝置

438‧‧‧機上盒

439‧‧‧信號處理和/或控制電路

440‧‧‧顯示器

435、441‧‧‧大容量資料儲存裝置

442‧‧‧記憶體

443‧‧‧無線區域網路介面

444‧‧‧媒體播放器

445‧‧‧信號處理和/或控制電路

446‧‧‧顯示器

447‧‧‧用戶輸入裝置

448‧‧‧音頻輸出裝置

449‧‧‧大容量資料儲存裝置

450‧‧‧記憶體

451‧‧‧無線區域網路介面

在本說明書中每一圖式標號的左起第一位數字係指該圖式的編號。

圖1係根據本發明的一較佳實施例的資料通信系統。

圖2係根據本發明的一較佳實施例的轉發引擎的細節。

圖3係根據本發明的一較佳實施例的圖1的網路交換器的處理。

圖4A-4E係本發明的各種實施例。

100‧‧‧資料通信系統

102‧‧‧網路交換器

104‧‧‧輸入電路

106‧‧‧輸出電路

108‧‧‧轉發引擎

110‧‧‧資源

112‧‧‧整體資源管理器

114‧‧‧性能需求解析器

116‧‧‧記憶體

118‧‧‧資料流表

120‧‧‧資料流表管理器

122‧‧‧資源編程器

124‧‧‧轉發資料庫

126‧‧‧警報電路

128‧‧‧處理器介面

130‧‧‧處理器

140‧‧‧網路

Claims (26)

1. 一種整體交換器資源管理器，包括：複數個不同的資源，用於處理複數個資料流中的資料封包，每個資料流包括複數個資料封包，並且其中至少一個資料封包具有至少一個性能需求；一記憶體，用於儲存一資料流表，其中該資料流表包括複數個條目；一資料流表管理器，用於根據該資料流表中的該複數個條目來決定該至少一個資料流的該些性能需求是否可被接受，並當該至少一個資料流的該些性能需求是可接受的時，將該至少一個資料流的該些性能需求作為附加的條目儲存在該資料流表中；以及一資源編程器，用於該至少一個之該些資料流，根據對應於該資料流表中該一個或多個性能需求之該些附加的條目來對各該複數個不同的資源進行編程，其中，該記憶體用於各該複數個不同的資源進一步設置以儲存可由該整體交換器資源管理器完全處理之所有該些資料流所預留之個別百分比之該資源，該個別百分比係i)小於該資源之最大容量，以及ii)指示允許被全部所有該些資料流預留之該資源之最大量。
2. 如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器，其中，該些資料流包括至少一個媒體資料流。
3. 如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器，更包括：至少一個輸入電路，用於接收該些資料流；至少一個輸出電路，用於發送該些資料流；以及一轉發引擎，包括至少一個資源，其中該至少一個資源將該些資料封包從該至少一個輸入電路發送到該至少一個輸出 電路。
4. 如申請專利範圍第3項所述之整體交換器資源管理器，更包括：一性能需求解析器，用於決定該至少一個資料流的該些性能需求。
5. 如申請專利範圍第4項所述之整體交換器資源管理器，其中，該至少一個輸入電路接收代表該至少一個資料流的該些性能需求的一資料流性能需求封包；以及其中，該性能需求解析器根據該資料流性能需求封包來決定該至少一個資料流的該些性能需求。
6. 如申請專利範圍第4項所述之整體交換器資源管理器，其中，為了決定該至少一個資料流的該些性能需求，該性能需求解析器將解析該至少一個資料流中的該些資料封包。
7. 如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器，更包括：一警報電路，用於在該資料流表管理器決定任何資料流的該些性能需求不可接受時產生一警報。
8. 如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器，更包括：一警報電路，用於在該資料流表中的條目之一者過期時產生一警報。
9. 如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器，更包括：一命令介面，用於接收複數個命令，其中該資料流表管理器根據該些命令來修改該資料流表。
10. 如申請專利範圍第9項所述之整體交換器資源管理器，更包括：一處理器，用於產生由該命令介面接收的該些命令。
11. 如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器，其中，該至少一個資料流的該些性能需求包括下列項中之至少一者：該至少一個資料流所需求之一頻寬；該至少一個資料流所需求之一突暴量；該至少一個資料流所需求之一延遲；以及該至少一個資料流要所需求之一抖動。
12. 如申請專利範圍第3項所述之整體交換器資源管理器，其中，該些資源包括下列項中之至少一者：一緩衝區資源，用於該至少一個輸入電路；一速率限制資源，用於該至少一個輸入電路；一緩衝區資源，用於該至少一個輸出電路；一排程資源，用於該至少一個輸入電路和至少一個輸出電路中之至少一者；一速率限制資源，用於該至少一個輸出電路；以及一緩衝區資源，用於該至少一個輸出電路。
13. 一種網路裝置，包括如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器並且係選自以下器具所成之群組：一交換器；以及一路由器。
14. 一種無線網路裝置，包括如申請專利範圍第1項所述之整體交換器資源管理器，該器具另外符合選自IEEE標準802.11、802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.16和802.20所成群組中的至少一個標準。
15. 一種用於整體交換器資源管理之方法，包括：使用複數個資源來處理複數個資料流中的資料封包，其中每個資料流包括複數個該資料封包，並且其中至少一個資料流具有至少一個性能需求； 儲存一資料流表，其中，該資料流表包括複數個條目；根據該資料流表中的該複數個條目來決定該至少一個資料流的該些性能需求是否可被接受；當該至少一個資料流的該些性能需求是可接受時，將該至少一個資料流的該些性能需求作為附加的條目儲存在該資料流表中；根據對應於該資料流表中該一個或多個性能需求之附加條目來對該些資料流之至少一者將各該複數個資源進行編程，其中，對各該複數個資源，將可由該方法完全處理之所有該些資料流所預留之個別百分比之該資源儲存，該個別百分比係i)小於該資源之最大容量，以及ii)指示允許被全部所有該些資料流預留之該資源之最大量。
16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中，該些資料流包括至少一個媒體資料流。
17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：接收複數個資料流到至少一個輸入電路中；從至少一個輸出電路發送該些資料流；以及使用至少一個資源將該些資料封包從該至少一個輸入電路傳送到該至少一個輸出電路。
18. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：決定該至少一個資料流的該些性能需求。
19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，更包括：接收代表該至少一個資料流的該些性能需求的一資料流性能需求封包；以及根據該資料流性能需求封包來決定該至少一個資料流的該些性能需求。
20. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中，決定該至少一個資料流的該些性能需求包括： 解析該些資料流中之一者的該些資料封包。
21. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：當任何資料流的該些性能需求不可接受時，產生一警報。
22. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：當在該資料流表中的條目之一者過期時，產生一警報。
23. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：接收複數個命令；以及根據該些命令來修改該資料流表。
24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，更包括：產生所述命令。
25. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中，該至少一個資料流的該些性能需求包括下列項中之至少一者：該至少一個資料流所需求之一頻寬；該至少一個資料流所需求之一突暴量；該至少一個資料流所需求之一延遲；以及該至少一個資料流要所需求之一抖動。
26. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中，該些資源包括下列項中之至少一者：一緩衝區資源；一速率限制資源；以及一緩衝區資源。