专利名称：网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法
技术领域：
本发明涉及网络交换器技术，尤其是一种网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法。
该等交换器3主要用以对不同网络区段间所传送的封包资料，进行监控，当交换器接收到某一区段网络传来的封包时，交换器上的控制器将针对封包的目的及来源地址，在其资料库的地址表格(Address Table)31，与其已记录的地址进行比对，若发现该封包的目的地址，属同一区段网络的终端主机4，交换器即丢弃该封包，而不作任何传送，以完成对封包传送的过滤(filtering)，若发现该封包的来源地址不在该地址表格中，则将其加入，以完成对该封包来源地址的动态登录。
因此，网络交换器内的地址表格主要用以决定封包交换途径的依据，目前该地址表格的设定程序，主要于一长串实体地址(MAC address)上附加多个资讯，以进行设定，其作业方式可先由使用者于网络终端主机上将该等资讯输入后，再下载(Download)网络交换器，或直接由使用者通过网络管理协定，逐一设定实体地址及其资讯，其程序不仅相当费时，且又容易出错。
另，由于一般传统网络交换器均具备学习(learning)功能，网络管理人员无法轻易将其地址表格，予以锁定(locking)，致使未经授权的终端主机的来源地址，可任意占用该地址表格的储存空间，且当网络交换器所接收的封包的目的地址，未曾记录于该地址表格时(亦即未曾被该网络交换器学习过)，则该封包将被交换至其他所有的连接端口，形成该网络交换器在频宽利用上的无谓浪费。
近年来，由于网络市场已逐渐普及至一般社区及家庭，网络系统供应商利用网络交换器上的每一连接端口，与每一个家庭相连接，使每个家庭内所安装的复数台电脑。可同时通过该连接端口，与乙太网络系统相连线，以分享网络上的广大资讯。故，若网络系统供应商不能对每一用户端上网的电脑数目，有效加以控制，或适当加以限制，则数量庞大的封包，同时涌上网络时，或发生数量庞大的不正常封包涌入网络时，均可能瞬间占满网络交换器的地址表格，致可使用的频宽迅速减少。如此，在一社区网络上，极可能因某一用户端不正常产生大量含不同地址的封包，而导致与其连线的网络交换器的地址表格被占满，且对该等封包进行不必要的扩播，不正常地占用可使用的频宽，使得其他用户端可使用的频宽递减，甚至发生无法使用网络的事情。
按，现有网络交换器的地址学习方法，主要可区分成下列两种1、由网管软件提供地址表格的自我学习功能，在此一作法中，虽对网络交换器的地址表格的大小有一定的限制，但却不能针对各连接端口的地址表格的大小，加以限制或调整。
2、由网络交换器的硬件完成端口学习功能，在该项作法中，网络交换器的各连接端口仅学习所接收的第一个来源地址(source address)，其缺点是该网络交换器学习各连接端口的地址数目时，因其硬件无法被调整及控制，且无法提供逾时资讯自动删除的计时(auto aging out timer)功能，故若一家庭有10台电脑，但每一时间点只有一台电脑接上网络，则该网络交换器因仅学习到一个来源地址(source address)，导致其自始至终仅允许一台电使用乙太网络。
本发明的一目的，是在网络交换器接收到一封包后，可与其地址表格中已记录的地址，进行比对，若发现该封包的地址，与该地址表格中所学习的地址相符合时，即对该封包进行交换，若未发现相符者，且已学习的地址数目，尚未超过该连接端口上预先设定的最大数目时，则将该封包的来源地址及相关资讯，记录于该地址表格中，并将该连接端口中预先设定学习的地址数目减一，直到该连接端口所学习的地址数目，已超过该预定的最大数目时，始将后续所接收到的地址不符的封包舍弃(不进行封包交换)。因此，本发明可通过网管软件，设定各该连接端口上所能学习的地址数目，以有效控制不同连接端口上的使用者数目。
本发明的另一目的，是在该网络交换器上增设一逾时自动删除功能，使当该地址表格中已记录的任一地址及相关资讯，逾时未再被使用时，即将该地址及相关资讯自该地址表格中移除，以腾出空间，令该连接端口可再学习一新地址，并将其加入该地址表格中，达成定期自动更新网络使用现况的功能。
图1所示乃乙太网络与交换器间的连线示意图；图2所示乃本发明在网络交换器的学习功能中，启动其控制机制的流程示意图；图3所示乃本发明在网络交换器的学习功能中，启动其逾时自动删除的计时机制的流程示意图。
本发明的一最佳实施例中，主要通过该网络交换器的前述学习功能中，增设控制机制，参阅图2所示，使该网络交换器的任一连接端口，在接收到一封包后，能依下列步骤，对所接收的封包地址，进行处理(10)针对所接收的封包地址，与其地址表格中已记录的地址，进行比对；(11)若发现该封包的地址，与该地址表格中先前学习并记录的地址相符合时，即对该封包进行交换，再执行步骤(15)；否则，继续下列步骤；(12)若未发现与该地址表格中先前学习并记录的地址相符合者，则再判断该地址表格中已学习的地址数目N，是否超过该连接端口上预先设定的一最大可学习的地址数目NMAX；(13)若判断尚未预先设定的该最大可学习的地址数目NMAX时，则将该封包的来源地址及相关资讯记录于该地址表格中，并将该连接端口中已学习的地址数目加一后，即N＝N+1，再执行步骤(15)；否则，继续下列步骤；(14)若判断已超过各该连接端口上预先设定的该最大可学习的地址数目NMAX时，即对各该地址表格，进行锁定(locking)，停止学习，并舍弃后续所接收到的地址不符的封包，且不对该等封包进行交换；(15)继续接收网络上传来的封包，并重复前述处理。
据上所述，本发明即可通过网管软件，设定各该连接端口上所能学习的地址数目，以有效控制不同连接端口上的使用者数目，有效避免该网络交换器的各该连接端口上，发生涌入数量庞大的不正常封包，而将各该地址表格占满的事情，故可大幅提升网络交换器的频宽，及其在控管上的效率及安全性。
此外，在本发明的另一最佳实施例中，于该网络交换器的前述学习功能中，增设一逾时自动删除的计时功能，使该网络交换器可根据其上的一计时器(timer)，参阅图3所示，定期对存在于该地址表格内的地址资讯进行下列处理(20)判断于一设定期间内，是否曾对该地址表格内的一地址资讯进行更新；若判断出该地址表格内的该地址资讯，已于该设定期间内被更新，则执行步骤(22)；否则，继续下列步骤；(21)若判断出该地址表格内的该地址资讯，在该设定期间内并未被更新，即表示该等资讯已不符网络现况，此时，该网络交换器即直接将较旧的该地址资讯，自该地址表格内删除，并将该连接端口中已学习的地址数目减一，即N＝N-1，使该连接端口继续新地址的学习及登录作业；(22)继续对该地址表格内的下一个地址资讯，进行前述处理，直到于该设定期间内，完成对存在于该地址表格内的所有地址资讯的逾时自动删除处理。
如此，当该地址表格内任何一个地址资讯逾越所设定的期限，而未再被使用时，该网络交换器即可将该地址表格内的对应资讯，自该地址表格中移除，以腾出空间，令该连接端口可再学习一新地址，并将其加入该地址表格中，达成定期自动更新网络使用现况的功能。
以上所述实施例仅系为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以其限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，其特征是该方法于一网络交换器的学习功能中，增设一控制机制，使该网络交换器的任一连接端口，在侦测到所学习的地址数目，超过预先设定于其地址表格中的最大可学习地址的数目时，即对该地址表格，进行锁定，停止学习，并舍弃后续所接收到的地址不符的封包，以防止该网络交换器上，发生涌入数量庞大的不正常封包，而将该地址表格占满的事情。
2.如权利要求1所述的网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，其特征是该地址表格内任一地址资讯，逾越所设定的期限，未再被使用时，可将其自该地址表格内移除，以腾出空间，令该连接端口再学习一新地址，达成定期自动更新网络使用现况的功能。
3.如权利要求1或2所述的网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，其特征是该网络交换器的任一连接端口，在接收到一封包后，依下列步骤，对所接收的封包，进行处理首先，针对所接收的封包地址，与其地址表格中已记录的地址，进行比对；若未发现与该地址表格中先前学习并记录的地址相符者，则再判断该地址表格中已学习的地址数目N，是否超过该连接端口上预先设定的一最大可学习地址数目NMAX；若判断尚未超过预先设定的该最大可学习地址数目NMAX时，则将该封包的来源地址及相关资讯，记录于该地址表格中，并将该连接端口中已学习的地址数目加一后，即N＝N+1；再继续接收网络上传来的封包，并重复前述处理。
4.如权利要求3所述的网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，其特征是若判断已超过各该连接端口上预先设定的该最大可学习地址数目NMAX时，即对各该地址表格，进行锁定(locking)，停止学习，并舍弃后续所接收到的地址不符的封包，且不对该等封包进行交换。
5.如权利要求3所述的网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，其特征是若发现该封包的地址，与该地址表格中先前学习并记录的地址相符合时，即对该封包进行交换。
6.如权利要求3所述的网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，其特征是该网络交换器可根据其上的一计时器，定期对存在于该地址表格内的地址资讯，进行下处理首先，判断于一设定期间内，是否曾对该地址表格内的一地址资讯进行更新；若判断出该地址表格内的该地址资讯，在该设定期间内并未被更新，即表示该等资汛已不符网络现况，此时，该网络交换器即直接将较旧的该地址资讯，自该地址表格内删除，并将该连接端口中已学习的地址数目减一，即N＝N-1，使该连接端口继续新地址的学习及登录作业；继续对该地址表格内的下一个地址资讯，进行前述处理，直到于该设定期间内，完成对存在于该地址表格内的所有地址资讯的逾时自动删除处理。
7.如权利要求6所述的网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，其特征是判断出该地址表格内的该地址资讯，已于该设定期间内被更新，则继续对该地址表格内的下一个地址资讯，进行前述处理。
全文摘要
本发明为一种网络交换器的地址表格中地址数目的控制方法，在网络交换器的学习(learning)功能中，增设一控制机制及一逾时自动删除(auto agingout)的机制，使该网络交换器的任一连接端口，在侦测到所学习的地址数目超过预设的最大可学习地址的数目时，即对该地址表格进行锁定(locking)，停止学习，并舍弃后续所接收到的地址不符的封包，以防该网络交换器涌入数量庞大的不正常封包而将该地址表格占满；且当该地址表格内任一地址的相关资讯，逾越所设定的期限未再被使用时，即将该地址及其相关资讯移除，以腾出空间使该连接端口再学习一新地址，达成定期自动更新网络使用现况的功能，大幅提升网络交换器的频宽及其在控管上的效率及安全性。
文档编号H04L12/56GK1407769SQ0113132
公开日2003年4月2日 申请日期2001年9月11日 优先权日2001年9月11日
发明者吴玉钦, 黄英惠 申请人:友讯科技股份有限公司