由單一中央處理單元對堆棧的交換器群的帶內管理的製作方法
2023-10-18 09:54:59 3
專利名稱：由單一中央處理單元對堆棧的交換器群的帶內管理的製作方法
技術領域：
本發明涉及配置用來交換數據封包的堆棧二層交換器的管理。
背景技術：
區域網路使用網絡電纜或其它的媒介來連接網絡上的各站臺。各區域網路架構使用媒介存取控制(MAC)使得於各網絡節點的網絡接口裝置能夠存取網絡媒介。
乙太網協議IEEE 802.3已研究出特別用於傳輸數據封包的半雙工媒介存取機構和全雙工媒介存取機構。全雙工媒介存取機構提供二個網絡組件，例如網絡節點和交換集線器之間的雙路、點至點通信鏈路。
交換區域網路正遭遇到需要增加對於較高速連接性、更具彈性的交換性能、和容納更複雜網絡架構能力。舉例而言，共同讓授的美國專利第5,953,335號揭示了配置用來交換不同網絡節點之間，第2層型式乙太網(IEEE 802.3)數據封包的網絡交換；接收的數據封包可包括依照IEEE 802.1q協議的VLAN(虛擬LAN)加標記的封包，該IEEE 802.1q協議特定另一個次網絡(經由路由器)或指定的站臺群。網絡交換器包括多個交換埠配置用來依照IEEE 802.3協議，發送和接收數據封包至個別的網絡節點，加上一個管理埠使得外部管理實體能夠使用管理MAC接口控制交換器的整個操作。因此，譬如主中央處理單元(CPU)的主控制器能夠經由標準MAC層協議存取網絡交換器晶片。
圖1為顯示交換器機架10的圖標，交換器機架10具有堆棧群交換器12，用於部署區域網路，該交換器機架10由遠程管理站臺20所管理。各交換器12具有如美國專利第5,953,355號所揭示的集成多埠交換器14，加上對應的主CPU 16，用來控制對應的集成多埠交換器14。由遠程管理站臺20所執行的遠程管理軟體，通過從主控CPU發出指令以讀取和寫入於交換器晶片14中的控制/狀態寄存器。交換器機架10亦包括CPU總線18，配置用來作各CPU16之間的通信，而骨幹鏈路22用來傳輸集成多埠交換器14之間的數據幀。詳言之，其中一個CPU16指定作為主控CPU，而其餘的CPU指定作為從CPU，如此免除所需的遠程管理站臺20與每個個別CPU16的通信。因此，遠程管理站臺20僅需與主控CPU16a通信，由主控CPU16a經由CPU總線18而控制其餘的從CPU(例如，將信息寫入CPU控制/狀態寄存器)。
然而，使用CPU總線18增加CPU16所需的接腳數，並增加了交換器機架10的複雜性。
發明內容
需要有一種能夠使多個主處理單元之間通信的配置，該等主處理單元配置成用來控制個別的網絡交換器，而不需要各自的CPU總線。
本發明可滿足上述和其它的需求，其中交換系統包括交換器和骨幹鏈路。各交換器具有主處理單元和交換單元，而骨幹鏈路配置用來在各交換單元之間傳輸數據封包。其中一個主處理單元配置為主控單元，用來產生具有目的地地址的數據幀，該目的地地址用於選擇的其中一個對應於選擇的其它主處理單元的其中一個的交換單元。主控單元輸出數據幀至對應的交換單元，用於經由骨幹鏈路傳輸至選擇的一個交換單元。反應於接收具有對應的目的地地址的數據幀，而選擇的一個交換單元將數據幀傳輸至對應的主處理單元，用於執行特定於數據幀的處理操作。因此，交換系統使用預先存在的骨幹鏈路，不需要處理器總線，即可提供處理器內通信。
本發明的一個概念為提供一種於網絡交換系統中的方法，該網絡交換系統具有多個由個別主處理單元控制的交換單元。該方法包括由配置作為主控單元的第一主處理單元產生數據幀，該主處理單元包括選擇的其中一個交換單元的目的地地址，而該交換單元系由對應選擇的其它主處理單元的其中一個所控制。此方法亦包括從主控單元輸出數據幀至對應的交換單元；將從具有從主控單元來的接收的數據幀的該交換單元來的數據幀，經由骨幹鏈路，傳輸至選擇的一個交換單元；以及將從選擇的一個交換單元來的數據幀，傳送到對應選擇的一個其它主處理單元，用來根據選擇的一個交換單元偵測匹配指定選擇的一個交換單元的地址的目的地地址，來執行指定於該數據幀的處理操作。
本發明的另一個概念為提供一種交換系統，配置用來接收從遠程管理器來的指令。該系統包括交換器和骨幹鏈路。各交換器具有指定網絡地址的交換單元，和配置用來控制該對應的交換單元的對應的主處理單元。其中一個主處理單元配置用來接收從遠程管理器來的指令，和反應產生具有目的地地址的數據幀，該目的地地址用來通過對應選擇的其中另一個主處理單元，而配置選擇的其中一個交換單元。各交換單元配置用來傳輸具有目的地地址匹配至對應的主處理單元的接收數據幀。骨幹鏈路配置用來傳輸數據幀從對應至一個主處理單元的交換單元，至選擇的交換單元，而選擇的另一個主處理單元配置成用來根據從對應選擇的交換單元來的取得的數據幀，執行特定於數據幀的處理操作。
於部分下列說明中將提出本發明的其它優點和新穎特徵，在檢驗下列說明後對於此技藝方面的一般技術人員而言會對該說明部分變得很清楚，並由實作本發明而習得本發明。通過於權利要求中的特別指出的裝置和其組合的手段，而可實現並獲得本發明的優點。
茲參照附圖，其中有相同參考號碼指示的各組件，在各圖中代表相同的組件，其中圖1為顯示管理交換器的已有(先前技術)堆棧機架的圖標。
圖2為依照本發明的實施例管理交換器的堆棧機架的方塊圖。
圖3為顯示依照本發明的實施例使用主控主處理單元管理多個交換單元的方法的圖標。
具體實施例方式
圖2為顯示具有用於分封交換網絡的交換器42的堆棧群的交換器機架40的方塊圖。各交換器42包括集成(即，單晶片)多埠交換器44，亦稱之為交換單元，相似於說明於美國專利第5,953,455號的交換器，該交換器能夠使各網絡站臺，例如用戶工作站之間進行依照IEEE802.3協議於10Mbps或100Mbps的數據封包通信。各交換器42亦包括對應的主處理單元46，配置成用來經由鏈路45，譬如PCI局部總線或MAC(IEEE 802.3)基礎數據鏈路，控制對應的交換單元44。各集成多埠交換器44由骨幹鏈路48互相連接，施行例如為耦接到交換器晶片44的擴充埠的十億(giga)位乙太網鏈路，使得由個別交換器44服務的次網絡之間能夠傳輸數據封包。
其中一個主處理單元，例如單元46a，配置成主控單元，用來接收從遠程管理器20來的指令。詳言之，遠程管理器20發送指令至主控CPU46a以施行處理操作，例如從交換器晶片44中的控制/狀態寄存器讀取信息，或寫入信息至交換器晶片44中的控制/狀態寄存器。主控CPU46a依次發送數據幀至其餘的主處理單元(即，從CPU)，譬如處理單元46b，指示從CPU施行由遠程管理器20所要求的相同的處理操作。
圖3顯示依照本發明的實施例，發送指令經由骨幹鏈路48至從CPU46的方法的流程圖。如下的說明，經由骨幹鏈路48發送指令至從CPU免除了圖1中所需的CPU總線。
本方法於步驟50開始，其中主控CPU46a接收從遠程管理器20來的指令。從遠程管理器20來的指令可特定表示或寫入數據至於交換器晶片44中指定的控制/狀態寄存器。於步驟52中，主控主處理單元46a通過施行對應的交換單元44a中適當的處理操作，而反應從遠程管理器20來的指令。主控主處理單元46a然後通過於步驟54中插入用來對應於選擇的交換單元44的目的地地址，通過於步驟56中加上特定於以太型式欄位內指定處理操作的指定值，和通過於步驟58中加上用來執行在有效載荷內的處理操作的其餘數據，產生用於各從處理單元(例如，46b)的數據幀。詳言之，以太型式欄位為16位值，其中某些值未使用於乙太網協議中；因此，該等未使用值用來特定對於從CPU的指定操作。
於步驟60中，主控主處理單元46a輸出各數據幀經由鏈路45至對應的交換單元44a，例如作為管理幀或作為PCI轉換。此交換單元44a，於步驟62，由其內部幀傳送表得知目的地地址可經由骨幹鏈路48到達，而輸出數據幀至骨幹鏈路48。
於步驟64，對應於從CPU的交換單元(例如，44b)接收數據幀，並施行檢核目的地地址以便決定幀傳送。於步驟68，各從交換單元根據目的地MAC地址和交換單元44的指定MAC地址之間的判定匹配，而將接收的數據幀經由對應的鏈路45傳送到對應的主處理單元46。因此，各從CPU(例如，46b)能夠根據於接收的數據幀中的目的地地址和對應的交換單元44的指定MAC地址之間的匹配，接收從主控CPU46a來的對應的數據幀。
具有接收的數據幀的從CPU46b，於步驟70剖析數據幀，並由以太型式欄位和有效載荷決定將要施行的處理操作。於步驟72，從CPU46b施行特定的處理操作(例如，讀取或寫入至控制/狀態寄存器於對應的交換單元44)，和於步驟74產生用於主控CPU46a請求處理操作的得知執行的響應數據幀。
雖然本發明已考慮以表現最佳實施例方式加以說明，但應了解該等實施例並非要限制本發明於所示的實施例；反之，本發明包含了在所附權利要求範圍內的精神和範圍內的各種的變更方式或等效安排。
權利要求
1.一種子網絡交換系統中的方法，該網絡交換系統具有多個由個別主處理單元所控制的交換單元，該方法包括產生步驟，由配置作為主控單元的第一主處理單元產生數據幀，該第一主處理單元產生數據幀通過包含選擇的其中一個交換單元的目的地地址，而該交換單元由對應選擇的其它主處理單元的其中一個所控制；輸出步驟，從該主控單元輸出數據幀至對應的交換單元；傳輸步驟，將從具有從該主控單元來的接收的數據幀的該交換單元來的數據幀，經由骨幹鏈路，傳輸到選擇的一個交換單元；以及傳送步驟，將從選擇的一個交換單元來的數據幀，傳送到對應選擇的一個其它主處理單元，用來根據選擇的一個交換單元偵測匹配指定選擇的一個交換單元的地址的目的地地址，來執行指定於該數據幀的處理操作。
2.如權利要求1所述的方法，其中該產生步驟包括，插入特定於數據幀內於以太型式欄位內處理操作的至少一部分指定值。
3.如權利要求2所述的方法，其中該傳輸步驟包括依照IEEE802.3協議，輸出數據幀至骨幹鏈路。
4.如權利要求2所述的方法，其中該輸出步驟包括依照IEEE802.3協議，從主控單元輸出數據幀至對應的交換單元。
5.如權利要求2所述的方法，其中該輸出步驟包括從主控單元輸出數據幀至使用外圍組件互連(PCI)總線傳輸的對應的交換單元。
6.如權利要求1所述的方法，其中該產生步驟包括根據從遠程管理器接收的指令，產生數據幀。
7.如權利要求6所述的方法，其中該產生步驟進一步包括通過各其它主處理單元的主控單元，根據從遠程管理器來的接收的指令，通過產生具有指定該對應交換單元的目的地地址的對應的數據幀，而進行配置。
8.如權利要求6所述的方法，進一步包括配置步驟，通過對應選擇的一個其它主處理單元，根據剖析接收的數據幀，配置選擇的一個交換電路。
9.如權利要求8所述的方法，其中該配置步驟包括將從該接收的數據幀中取得的指定值，寫入至由接收的數據幀確定的，在選擇的一個交換單元內的控制/狀態寄存器。
10.一種交換系統，配置用來接收從遠程管理器來的指令，該系統包括交換器，各該交換器具有指定網絡地址的交換單元，和配置用來控制該對應的交換單元的對應的主處理單元，其中一個該主處理單元配置用來接收從遠程管理器來的指令，和反應產生具有目的地地址的數據幀，該目的地地址用來通過對應選擇的其中另一個主處理單元，而配置選擇的其中一個交換單元，各交換單元配置用來傳輸具有目的地地址匹配至對應的主處理單元的接收數據幀；以及骨幹鏈路，配置用來傳輸數據幀從對應至一個主處理單元的交換單元，至選擇的交換單元，而選擇的另一個主處理單元配置成用來根據從對應選擇的交換單元來的取得的數據幀，執行特定於數據幀的處理操作。
11.如權利要求10所述的系統，其中該一個主處理單元將值插入至該數據幀的以太型式欄位內，該數據幀特定該處理操作的至少一部分。
12.如權利要求11所述的系統，其中該骨幹鏈路配置用來依照IEEE802.3協議傳輸數據幀。
13.如權利要求10所述的系統，其中該選擇的一個其它主處裡單元，配置成用來將從該接收的數據幀中取得的指定值，寫入至由接收的數據幀確定的，在選擇的一個交換單元內的控制/狀態寄存器。
14.如權利要求10所述的系統，其中該選擇的一個其它主處理單元，配置成用來產生具有對應於該一個主處理單元的交換單元的目的地地址的第二數據幀，並根據該處理操作而指定結果狀況。
全文摘要
交換系統包括交換器和骨幹鏈路。各交換器具有主處理單元和交換單元，而骨幹鏈路配置用來在各交換單元之間傳輸數據封包。其中一個主處理單元配置為主控單元，用來產生具有目的地地址的數據幀，該目的地地址用於選擇其中一個對應於選擇的其它主處理單元的其中一個的交換單元。主控單元輸出數據幀至對應的交換單元，用來經由骨幹鏈路傳輸至選擇的一個交換單元。反應於接收具有對應的目的地地址的數據幀，而選擇的一個交換單元將數據幀傳輸至對應的主處理單元，用於執行特定於數據幀的處理操作。因此，交換系統使用預先存在的骨幹鏈路，不需要處理器總線，即可提供處理器內通信。
文檔編號H04L12/56GK1443410SQ01812866
公開日2003年9月17日 申請日期2001年3月23日 優先權日2000年7月17日
發明者C·埃格伯特 申請人:先進微裝置公司