專利名稱：由單一中央處理單元對堆棧的交換器群的帶內(nèi)管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配置用來交換數(shù)據(jù)封包的堆棧二層交換器的管理。
背景技術(shù)：
局域網(wǎng)絡(luò)使用網(wǎng)絡(luò)電纜或其它的媒介來連接網(wǎng)絡(luò)上的各站臺。各局域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使用媒介存取控制(MAC)使得于各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)接口裝置能夠存取網(wǎng)絡(luò)媒介。
以太網(wǎng)協(xié)議IEEE 802.3已研究出特別用于傳輸數(shù)據(jù)封包的半雙工媒介存取機構(gòu)和全雙工媒介存取機構(gòu)。全雙工媒介存取機構(gòu)提供二個網(wǎng)絡(luò)組件，例如網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和交換集線器之間的雙路、點至點通信鏈路。
交換局域網(wǎng)絡(luò)正遭遇到需要增加對于較高速連接性、更具彈性的交換性能、和容納更復雜網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)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(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間，第2層型式以太網(wǎng)(IEEE 802.3)數(shù)據(jù)封包的網(wǎng)絡(luò)交換；接收的數(shù)據(jù)封包可包括依照IEEE 802.1q協(xié)議的VLAN(虛擬LAN)加標記的封包，該IEEE 802.1q協(xié)議特定另一個次網(wǎng)絡(luò)(經(jīng)由路由器)或指定的站臺群。網(wǎng)絡(luò)交換器包括多個交換端口配置用來依照IEEE 802.3協(xié)議，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)封包至個別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，加上一個管理端口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(jīng)由標準MAC層協(xié)議存取網(wǎng)絡(luò)交換器芯片。
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，用于部署局域網(wǎng)絡(luò)，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號所揭示的集成多端口交換器14，加上對應的主CPU 16，用來控制對應的集成多端口交換器14。由遠程管理站臺20所執(zhí)行的遠程管理軟件，通過從主控CPU發(fā)出指令以讀取和寫入于交換器芯片14中的控制/狀態(tài)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，而骨干鏈路22用來傳輸集成多端口交換器14之間的數(shù)據(jù)幀。詳言之，其中一個CPU16指定作為主控CPU，而其余的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(jīng)由CPU總線18而控制其余的從CPU(例如，將信息寫入CPU控制/狀態(tài)寄存器)。
然而，使用CPU總線18增加CPU16所需的接腳數(shù)，并增加了交換器機架10的復雜性。

發(fā)明內(nèi)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(wǎng)絡(luò)交換器，而不需要各自的CPU總線。
本發(fā)明可滿足上述和其它的需求，其中交換系統(tǒng)包括交換器和骨干鏈路。各交換器具有主處理單元和交換單元，而骨干鏈路配置用來在各交換單元之間傳輸數(shù)據(jù)封包。其中一個主處理單元配置為主控單元，用來產(chǎn)生具有目的地地址的數(shù)據(jù)幀，該目的地地址用于選擇的其中一個對應于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(shù)據(jù)幀至對應的交換單元，用于經(jīng)由骨干鏈路傳輸至選擇的一個交換單元。反應于接收具有對應的目的地地址的數(shù)據(jù)幀，而選擇的一個交換單元將數(shù)據(jù)幀傳輸至對應的主處理單元，用于執(zhí)行特定于數(shù)據(jù)幀的處理操作。因此，交換系統(tǒng)使用預先存在的骨干鏈路，不需要處理器總線，即可提供處理器內(nèi)通信。
本發(fā)明的一個概念為提供一種于網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)中的方法，該網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)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(chǎn)生數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)幀至對應的交換單元；將從具有從主控單元來的接收的數(shù)據(jù)幀的該交換單元來的數(shù)據(jù)幀，經(jīng)由骨干鏈路，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(shù)據(jù)幀，傳送到對應選擇的一個其它主處理單元，用來根據(jù)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(zhí)行指定于該數(shù)據(jù)幀的處理操作。
本發(fā)明的另一個概念為提供一種交換系統(tǒng)，配置用來接收從遠程管理器來的指令。該系統(tǒng)包括交換器和骨干鏈路。各交換器具有指定網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)生具有目的地地址的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)幀。骨干鏈路配置用來傳輸數(shù)據(jù)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(jù)從對應選擇的交換單元來的取得的數(shù)據(jù)幀，執(zhí)行特定于數(shù)據(jù)幀的處理操作。
于部分下列說明中將提出本發(fā)明的其它優(yōu)點和新穎特征，在檢驗下列說明后對于此技藝方面的一般技術(shù)人員而言會對該說明部分變得很清楚，并由實作本發(fā)明而習得本發(fā)明。通過于權(quán)利要求中的特別指出的裝置和其組合的手段，而可實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的優(yōu)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(shù))堆棧機架的圖標。
圖2為依照本發(fā)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(fā)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為顯示具有用于分封交換網(wǎng)絡(luò)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，單芯片)多端口交換器44，亦稱之為交換單元，相似于說明于美國專利第5,953,455號的交換器，該交換器能夠使各網(wǎng)絡(luò)站臺，例如用戶工作站之間進行依照IEEE802.3協(xié)議于10Mbps或100Mbps的數(shù)據(jù)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(jīng)由鏈路45，譬如PCI局部總線或MAC(IEEE 802.3)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)鏈路，控制對應的交換單元44。各集成多端口交換器44由骨干鏈路48互相連接，施行例如為耦接到交換器芯片44的擴充端口的十億(giga)位以太網(wǎng)鏈路，使得由個別交換器44服務(wù)的次網(wǎng)絡(luò)之間能夠傳輸數(shù)據(jù)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(fā)送指令至主控CPU46a以施行處理操作，例如從交換器芯片44中的控制/狀態(tài)寄存器讀取信息，或?qū)懭胄畔⒅两粨Q器芯片44中的控制/狀態(tài)寄存器。主控CPU46a依次發(fā)送數(shù)據(jù)幀至其余的主處理單元(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(fā)明的實施例，發(fā)送指令經(jīng)由骨干鏈路48至從CPU46的方法的流程圖。如下的說明，經(jīng)由骨干鏈路48發(fā)送指令至從CPU免除了圖1中所需的CPU總線。
本方法于步驟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?qū)懭霐?shù)據(jù)至于交換器芯片44中指定的控制/狀態(tài)寄存器。于步驟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?shù)奶幚聿僮?，而反應從遠程管理器20來的指令。主控主處理單元46a然后通過于步驟54中插入用來對應于選擇的交換單元44的目的地地址，通過于步驟56中加上特定于以太型式字段內(nèi)指定處理操作的指定值，和通過于步驟58中加上用來執(zhí)行在有效載荷內(nèi)的處理操作的其余數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于各從處理單元(例如，46b)的數(shù)據(jù)幀。詳言之，以太型式字段為16位值，其中某些值未使用于以太網(wǎng)協(xié)議中；因此，該等未使用值用來特定對于從CPU的指定操作。
于步驟60中，主控主處理單元46a輸出各數(shù)據(jù)幀經(jīng)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(zhuǎn)換。此交換單元44a，于步驟62，由其內(nèi)部幀傳送表得知目的地地址可經(jīng)由骨干鏈路48到達，而輸出數(shù)據(jù)幀至骨干鏈路48。
于步驟64，對應于從CPU的交換單元(例如，44b)接收數(shù)據(jù)幀，并施行檢核目的地地址以便決定幀傳送。于步驟68，各從交換單元根據(jù)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(shù)據(jù)幀經(jīng)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(jù)于接收的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)幀。
具有接收的數(shù)據(jù)幀的從CPU46b，于步驟70剖析數(shù)據(jù)幀，并由以太型式字段和有效載荷決定將要施行的處理操作。于步驟72，從CPU46b施行特定的處理操作(例如，讀取或?qū)懭胫量刂?狀態(tài)寄存器于對應的交換單元44)，和于步驟74產(chǎn)生用于主控CPU46a請求處理操作的得知執(zhí)行的響應數(shù)據(jù)幀。
雖然本發(fā)明已考慮以表現(xiàn)最佳實施例方式加以說明，但應了解該等實施例并非要限制本發(fā)明于所示的實施例；反之，本發(fā)明包含了在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的精神和范圍內(nèi)的各種的變更方式或等效安排。
權(quán)利要求
1.一種子網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)中的方法，該網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)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(chǎn)生步驟，由配置作為主控單元的第一主處理單元產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀，該第一主處理單元產(chǎn)生數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)幀的該交換單元來的數(shù)據(jù)幀，經(jīng)由骨干鏈路，傳輸?shù)竭x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(shù)據(jù)幀，傳送到對應選擇的一個其它主處理單元，用來根據(jù)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(zhí)行指定于該數(shù)據(jù)幀的處理操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該產(chǎn)生步驟包括，插入特定于數(shù)據(jù)幀內(nèi)于以太型式字段內(nèi)處理操作的至少一部分指定值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該傳輸步驟包括依照IEEE802.3協(xié)議，輸出數(shù)據(jù)幀至骨干鏈路。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該輸出步驟包括依照IEEE802.3協(xié)議，從主控單元輸出數(shù)據(jù)幀至對應的交換單元。
5.如權(quán)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(shù)據(jù)幀至使用外圍組件互連(PCI)總線傳輸?shù)膶慕粨Q單元。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該產(chǎn)生步驟包括根據(jù)從遠程管理器接收的指令，產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該產(chǎn)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(jù)從遠程管理器來的接收的指令，通過產(chǎn)生具有指定該對應交換單元的目的地地址的對應的數(shù)據(jù)幀，而進行配置。
8.如權(quán)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(jù)剖析接收的數(shù)據(jù)幀，配置選擇的一個交換電路。
9.如權(quán)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(shù)據(jù)幀中取得的指定值，寫入至由接收的數(shù)據(jù)幀確定的，在選擇的一個交換單元內(nèi)的控制/狀態(tài)寄存器。
10.一種交換系統(tǒng)，配置用來接收從遠程管理器來的指令，該系統(tǒng)包括交換器，各該交換器具有指定網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)生具有目的地地址的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)幀；以及骨干鏈路，配置用來傳輸數(shù)據(jù)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(jù)從對應選擇的交換單元來的取得的數(shù)據(jù)幀，執(zhí)行特定于數(shù)據(jù)幀的處理操作。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該一個主處理單元將值插入至該數(shù)據(jù)幀的以太型式字段內(nèi)，該數(shù)據(jù)幀特定該處理操作的至少一部分。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中該骨干鏈路配置用來依照IEEE802.3協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)幀。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該選擇的一個其它主處里單元，配置成用來將從該接收的數(shù)據(jù)幀中取得的指定值，寫入至由接收的數(shù)據(jù)幀確定的，在選擇的一個交換單元內(nèi)的控制/狀態(tài)寄存器。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該選擇的一個其它主處理單元，配置成用來產(chǎn)生具有對應于該一個主處理單元的交換單元的目的地地址的第二數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該處理操作而指定結(jié)果狀況。
全文摘要
交換系統(tǒng)包括交換器和骨干鏈路。各交換器具有主處理單元和交換單元，而骨干鏈路配置用來在各交換單元之間傳輸數(shù)據(jù)封包。其中一個主處理單元配置為主控單元，用來產(chǎn)生具有目的地地址的數(shù)據(jù)幀，該目的地地址用于選擇其中一個對應于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(shù)據(jù)幀至對應的交換單元，用來經(jīng)由骨干鏈路傳輸至選擇的一個交換單元。反應于接收具有對應的目的地地址的數(shù)據(jù)幀，而選擇的一個交換單元將數(shù)據(jù)幀傳輸至對應的主處理單元，用于執(zhí)行特定于數(shù)據(jù)幀的處理操作。因此，交換系統(tǒng)使用預先存在的骨干鏈路，不需要處理器總線，即可提供處理器內(nèi)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(yōu)先權(quán)日2000年7月17日
發(fā)明者C·埃格伯特 申請人:先進微裝置公司