能应用于堆叠通信系统的通信装置与方法与流程

文档序号:12182617阅读:296来源:国知局
能应用于堆叠通信系统的通信装置与方法与流程

本发明是关于通信装置与方法,尤其是关于能应用于堆叠通信系统的通信装置与方法。



背景技术:

在一个相对大型的网络中,堆叠(stacking)技术可用来连接多台实体网络装置(例如多台交换机(switch)),以于逻辑上得到一台堆叠网络装置(后称为堆叠网络系统),该堆叠网络系统的转发效率与能力均较单一台实体网络装置为佳。堆叠技术能够帮助用户容易地管理此堆叠网络系统中所有实体网络装置,以及增强该堆叠网络系统整体的封包转发能力。

目前技术中,在一堆叠系统中的二台装置若要相互存取资源,此二台装置的上层应用软件会分别通过标准的以太网络帧(其格式需符合特定规范且长度不可小于64bytes,否则接收端会将之视为无效的帧而直接丢弃)与既有的网络通信协议来达成交互沟通,因此所述上层应用软件需包含完整的通信协议层,造成此交互沟通在实现方式上不够简化。另外,为避免封包不断地在装置间传送所造成的网络回路(loop),某些堆叠技术会利用生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)的相关应用技术来设立网络断点,生成树协议能够将各种复杂的拓扑(topology)转换为逻辑上的树状结构,并设定堆叠系统中的每台装置的通信端口以令其阻挡(blocking)或转送(forwarding)帧,从而避免回路的存在,此方式会耗用相当的运算资源。生成树协议可参见于IEEE 802.1标准规范(例如802.1Q标准规范、802.1D标准规范)中。



技术实现要素:

鉴于先前技术的不足,本发明的一目的在于提供一种能应用于堆叠通 信系统的通信装置与方法,以改善先前技术。

本发明公开一种能应用于一堆叠通信系统的通信装置,能够依据一路径表来发送帧,该通信装置的一实施例包含:多个通信端口;一储存单元;以及一控制电路。所述多个通信端口用来构成一堆叠通信系统的内部传输路径的一部分。所述储存单元用来储存一参考路径表。所述控制电路用来于接收一帧后,依据该帧的内容判断该帧是否应被转发,若该帧应被转发,该控制电路用来依据该参考路径表与该帧的内容选择该多个通信端口的其中之一,以转发该帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径。

本发明另公开一种能应用于堆叠通信系统的通信方法,能够传送一帧包含多个操作项目,由一通信装置来执行,该通信装置包含多个通信端口用来构成该堆叠通信系统的内部传输路径的一部分,该通信方法的一实施例包含下列步骤:于接收一帧时依据该帧的内容判断该帧是否应被转发;若该帧应被转发,依据该帧的内容从该多个通信端口的至少其中之一转发该帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径,其中该帧包含:一来源装置的代码,该来源装置属于该堆叠通信系统;一目标装置的代码,该目标装置属于该堆叠通信系统;以及多个操作项目,该多个操作项目包含多个数据存取操作项目或包含一信号量操作项目与一数据存取操作项目,该信号量操作项目用来控制一资源的使用权。

上述通信方法的另一实施例能够发送一非标准格式的广播帧,同样由一通信装置来执行,该通信装置包含多个通信端口用来构成一堆叠通信系统的内部传输路径的一部分,该实施例包含下列步骤:判断一发送条件是否满足;以及于该发送条件满足时从该多个通信端口的每一个发送一广播帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径,该广播帧或其衍生帧不符合一标准以太网络帧的格式,其中该广播帧或其衍生帧包含:一来源装置的代码,该来源装置属于该堆叠通信系统;一序号代码,用来界定该帧的版本;以及一广播内容。

有关本发明的特征、实作与功效,兹配合图式作较佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的能应用于堆叠通信系统的通信装置的一实施例的示意图;

图2为图1的通信装置所应用的堆叠通信系统的一实施例的示意图;

图3为图2的通信装置的参考路径表的一实施例的示意图;

图4为图1的通信装置所接收的帧的一实施例的示意图;

图5为图1的通信装置所接收的帧的另一实施例的示意图;

图6为图1的通信装置所接收的帧的又一实施例的示意图;

图7为本发明的能应用于堆叠通信系统的通信装置的另一实施例的示意图;

图8为图7的通信装置所接收的帧的一实施例的示意图;

图9为本发明的能应用于堆叠通信系统的通信装置的又一实施例的示意图;

图10为图9的通信装置所接收的帧的一实施例的示意图;

图11为本发明的能应用于堆叠通信系统的通信方法的一实施例的示意图;以及

图12为本发明的能应用于堆叠通信系统的通信方法的另一实施例的示意图。

其中,附图标记说明如下:

100 通信装置

110 多个通信端口

120 储存单元

130 控制电路

210、220、230、240、250 通信装置

310、320、330、340、350、360 路径表

Destination 目标装置

Port 通信端口

P1~P12 通信端口的代码

410、SI 来源装置的代码

420、DI 目标装置的代码

430、OP(s) 至少一操作项目

510、SeqI 序号代码

610、TTL 有效期指示

700 通信装置

710 多个通信端口

720 控制电路

810、SI 来源装置的代码

820、DI 目标装置的代码

830、OPs 多个操作项目

900 通信装置

910 多个通信端口

920 控制电路

1010、SI 来源装置的代码

1020、SeqI 序号代码

1030、BC 广播内容

S1110~S1120 步骤

S1210~S1220 步骤

具体实施方式

以下说明内容的用语为参照本技术领域的习惯用语,如本说明书对部分用语有加以说明或定义,该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。

本发明的公开内容包含一通信装置与一通信方法,能够应用于一堆叠通信系统中,且能通过精简且有效率的方式来与该堆叠通信系统中的其它通信装置进行沟通,同时能避免网络回路的发生。所述通信装置的部分元件单独而言可能为已知元件,在不影响该通信装置的充分公开及可实施性的前提下,以下说明对于个别已知元件的细节将予以节略;所述通信方法可通过该通信装置或其等效装置来执行。

请参阅图1,其是本发明的通信装置的一实施例的示意图。如图1 所示,本实施例的通信装置100能够依据一路径表来发送帧(frame),包含:多个通信端口110;一储存单元120;以及一控制电路130。所述多个通信端口110的每一个可以是一集成电路的至少一输入输出接脚(I/O pin)(此时通信装置100可以是集成电路的形式)、一电路板上的至少一传输线路(此时通信装置100可以是通信接口卡的形式)、或至少一连接器端口(此时通信装置100可以是交换器(switch)、路由器(router)之类的终端产品的形式)等等,用来构成一堆叠通信系统的内部传输路径的一部分,当通信装置100是通信接口卡或终端产品的形式时,会进一步包含实体层电路、连接器等连接电路与元件,端视通信装置100所包含的功能而定,由于实体层电路、连接器等连接电路与元件属于公知技艺,其细节在此予以省略。上述堆叠通信系统的一实施例如图2所示,包含图1的通信装置100以及其它通信装置210、220、230、240、250以环状配置(ring configuration)连接在一起,当然,通信装置的数目可依实施本发明者的需求来调整,且线状配置(linear configuration)或其它配置亦得为实施本发明者来采用。另外,通信装置210、220、230、240、250的每一个于本例中均包含多个通信端口能实现通信端口110的功能、一储存单元能实现储存单元120的功能且包含路径表、以及一控制电路能实现控制电路130的功能,借此共同达到快速转送帧的目的,然而本发明亦可应用于包含不同通信装置(例如某些通信装置包含路径表、某些不包含)的一堆叠通信系统中。此外,图2的通信装置100、210、220、230、240、250的通信端口分别以P1至P12来表示;图2的通信装置100、210、220、230、240、250之间的沟通路径即前述堆叠通信系统的内部传输路径的一实施例。

请继续参阅图1,储存单元120用来储存一参考路径表,该参考路径表于本实施例中为帧传送的最少桥接次数路径表,所谓最少桥接次数是指:当一帧经由某路径由一帧发送装置传送至一帧接收装置时,该帧发送与接收装置之间的通信装置的数目为最少。以图2的堆叠通信系统为例,通信装置100、210、220、230、240、250的最少桥接次数路径表如图3所示依序为路径表310、320、330、340、350、360。由图3可知,路径表记载着帧的目标装置所对应的通信端口,能够让帧以最少桥接次数到达 目标装置,举例来说,通信装置100的参考路径表310记载着:「Destination:240」与「Port:P1」,此代表当目标装置为通信装置240时(Destination:240),帧应由通信端口P1被发送(Port:P1)以达到最少桥接次数;「Destination:220」与「Port:P2」,此代表当目标装置为通信装置220时,帧应由通信端口P2被发送;「Port:--」,此代表帧无需被转送;「Port:P2/P1」,此代表帧从通信端口P2与P1的任意一个被转送均可达到最少桥接次数;其余记载内容以及其它装置的路径表可循上述说明来解读,其中P1至P12为通信端口的代码、100至250是通信装置的代码,该些代码是供识别之用,非实施上的限制,另外,Destination与Port等文字是用于说明以供了解,不必是记载于路径表中的内容。请注意,图3的实施例虽采用最少桥接次数路径表,然本领域人士可依需求采用其它种预设路径表来实施本发明,例如依接收帧的通信装置的回应时间来决定路径表的内容。

请继续参阅图1,所述控制电路130例如是一包含处理器的电路、一数据连结层电路或其均等电路,用来于接收一帧后依据该帧的内容判断该帧是否应被转发,更明确地说,控制电路130能够解析帧,可依该帧的内容中目标装置(Destination)的代码来判断此帧是否发送给通信装置100,若否,则该帧应被转发,此时控制电路130依据该参考路径表与该帧的内容(包含该目标装置的代码)选择多个通信端口110的其中之一来转发该帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径,其中该衍生帧是控制电路130依据该帧的内容而产生,例如是将该帧的部分内容做更新后所得到的帧。请注意,本领域技术人员可依本说明书的公开以及现有软硬件元件与架构来实现控制电路130,故冗余的细节在此节略。

请继续参阅图1至图2,为简化操作,通信装置100所接收的帧的一实施例如图4所示,包含:一来源装置的代码410(图中标示为SI);一目标装置的代码420(图中标示为DI);以及至少一操作项目(operation(s))430(图中标示为OP(s)),其中每个操作项目包含一个动作(action)指示(例如存取动作指示或设定动作指示等),并可选择性地进一步包含一对象代码(object identifier),其为该动作指示的对象(例如被存取的对象或被设定的对象等),然而当该动作指示未指定或无需指 定对象时,该对象代码即非必要。所述来源装置与通信装置100同属一个堆叠通信系统(例如图2的堆叠通信系统),是产生该帧的装置。所述目标装置亦属于该堆叠通信系统,可能是通信装置100或该堆叠通信系统中的其它装置,也是该帧的目的地。所述至少一操作项目用来指示至少一操作,可包含多个操作项目以避免先前技术通过单一帧发送单一指示所带来的效能不佳的缺点,举例而言,该至少一操作可为一信号量(Semaphore)操作、一数据存取操作等。该信号量操作是用来控制(例如锁定或解除锁定)一资源的使用权,其中该资源例如是表格、寄存器(register)、实体层控制等等,该数据存取操作例如是写入或读取等操作。所述对象代码用来指示该目标装置中一操作对象,该操作对象可以是上述被控制的资源,或是被存取的数据等。上述信号量操作与数据存取操作的每一个单独而言为已知,其细节在此予以省略。

请继续参阅图1至图2,基于传送延迟及/或通信品质不良等因素,通信装置100可能会在认定帧传送失败后,才接收到先前发出的帧的回应帧,为避免通信装置100将过时的回应帧误认为最近的请求帧的回应帧,通信装置100所传送及/或接收的帧如图5所示般可进一步包含一序号代码510,该序号代码510用来作为该帧所对应的请求帧的依据,因此,若通信装置100依据序号代码510判断出目前所接收的帧为逾时的回应帧,可即舍弃该帧或依操作需求对该帧做适当处理。另外,为避免帧不停地被转发而耗用传输资源,通信装置100所传送及/或接收的帧如图6所示般可进一步包含一有效期(Time to Live,TTL)指示610,用来指示该帧的有效期,且控制电路130会更新该有效期指示610以产生及转发该帧的衍生帧,举例来说,该有效期指示610是一数值,会随着帧传输过程中的桥接次数增加而减少,当通信装置100接收该帧时,通信装置100会判断该有效期指示610是否为0,若否且该帧的目标装置并非通信装置100,通信装置100会将该有效期指示610减1以作为该帧最新的有效期指示610,并依该帧的目标装置的代码与前述参考路径表来转发该帧,当然,上述有效期指示的更新方式仅是范例,本领域技术人员可利用/任何预定的运算方法来更新该有效期指示(例如令该有效期指示的数值随着桥接次数的增加而增加等等),以及依据一有效期门槛(例如一门槛值)来判断该有效 期指示是否指出帧已过期。

请继续参阅图2,一般而言,通信堆叠系统中一来源装置发出一帧后,会等待该通信堆叠系统中一目标装置发送一回应,为避免等待过久,来源装置可于发送该帧后计数一预定时间,若该来源装置于该预定时间内未收到关于该帧的一回应(即来自于该目标装置的回应),该来源装置可将该帧的发送视为失败。另外,请参阅图1与图4,通信装置100所接收的帧的长度可小于64位元组(bytes),亦即小于(或说不符合)先前技术所使用的标准以太网络帧的长度,换言之,图1的通信装置100能够辨识并处理小于64位元组的帧,但先前技术的装置会在收到长度小于64位元组的帧时丢弃该帧。

本发明的能应用于堆叠通信系统的通信装置的另一实施例如图7所示,能够发送一帧包含多个操作项目,但不必然依据前揭参考路径表来发送帧。图7的通信装置700包含:多个通信端口710;以及一控制电路720。所述多个通信端口710用来构成一堆叠通信系统(例如图2的堆叠通信系统)的内部传输路径的一部分。所述控制电路720用来于接收一帧时依据该帧的内容判断该帧是否应被转发,若该帧应被转发,控制电路720用来依据该帧的内容从多个通信端口710的至少其中之一转发该帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径,该衍生帧是由控制电路720依据该帧的内容而产生。本实施例中,通信装置700所接收的帧如图8所示般包含:一来源装置的代码810(图中标示为SI),该来源装置属于该堆叠通信系统;一目标装置的代码820(图中标示为DI),该目标装置属于该堆叠通信系统;以及多个操作项目830(图中标示为OPs),可包含多个数据存取操作项目,或可包含一信号量操作项目与一数据存取操作项目,所述信号量操作项目用来控制(例如锁定或解除锁定)一资源的使用权,每一上述操作项目可选择性地进一步包含一对象代码。由于本领域技术人员能通过图1至图6的实施例及其相关说明了解图7的实施例的细节与变化,更明确地说,图1至图6的实施例的相关技术特征均可合理应用于图7的实施例中,因此重复与冗余的说明在此予以节略。

承上所述,为避免被锁定的资源因某些因素(例如锁定该资源的通信装置自该堆叠通信系统中被移除或发生操作错误)而无法被该堆叠通信 系统中的其它装置所存取,包含该资源的通信装置(亦即接收包含信号量操作项目的帧的目标装置)可选择性地在收到该帧或其衍生帧以及依据该信号量操作项目锁定该资源的使用权后,计数一预定时间,并可于计数完该预定时间后解锁该资源的使用权,借此,即便锁定该资源的通信装置因故未解锁该资源,该资源也能被自动被解锁,所述计数操作可通过计数器或其等效电路来实现。另外,为确保锁定该资源的通信装置对该资源的使用权,于包含该资源的通信装置开始计数前述预定时间后与结束计数该预定时间前,若包含该资源的通信装置判断一重新计数条件被满足,则该通信装置可重新计数该预定时间,举例来说,上述重新计数条件是锁定该资源的通信装置存取该资源。

本发明的能应用于堆叠通信系统的通信装置的另一实施例如图9所示,能够发送一非标准格式的广播帧,相较于图1的实施例,本实施例会从多个通信端口来发送帧。图9的通信装置900包含:多个通信端口910;以及一控制电路920。所述多个通信端口910用来构成一堆叠通信系统(例如图2的堆叠通信系统)的内部传输路径的一部分。所述控制电路920用来于一发送条件满足时从多个通信端口910的每一个发送一广播帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径,该衍生帧是通信装置900依该广播帧所产生,例如是更新有效期指示后的该广播帧。前述广播帧或其衍生帧的长度小于64位元组或者该广播帧或其衍生帧不符合一标准以太网络帧的格式,且该广播帧或其衍生帧如图10所示般包含:一来源装置的代码1010(图中标示为SI),该来源装置属于该堆叠通信系统;一序号代码1020(图中标示为SeqI),用来界定该帧的版本;以及一广播内容1030(图中标示为BC)。由于本领域技术人员能通过图1至图8的实施例及其相关说明了解图9的实施例的细节与变化,更明确地说,图1至图8的实施例的相关技术特征均可合理应用于图9的实施例中,因此重复与冗余的说明在此予以节略。

承上所述,本实施例中,若该广播帧是由通信装置900所产生并发送,则前述发送条件例如是通信装置900判断连线条件发生变动,像是通信装置900侦测到其所连接的对象被移除或改变等。而在该发送条件满足时,通信装置900可收集相关数据、更新序号代码、产生广播帧以及发送 该广播帧,然而通信装置900亦可依其它已知或自行开发的流程来产生该广播帧。

另外,本实施例中,若该广播帧非由通信装置900所产生并发送,亦即该广播帧是通信装置900从该堆叠通信系统中的其它装置所接收到的帧,则控制电路910可依据该广播帧的序号代码来判断该广播帧的版本是否过期,若该广播帧的版本过期,该控制电路判断该发送条件不被满足,从而不发送该广播帧或其衍生帧。举例而言,若控制电路910先前已收过相同序号代码或较新序号代码的广播帧,则控制电路910会判断目前所接收的广播帧的版本已过期,从而不转发该广播帧。另外,为避免广播帧不停地被转发而耗用传输资源,通信装置900所发送的该广播帧可进一步包含一有效期指示,用来指示该广播帧的有效期,且若该广播帧非由通信装置900所产生,则控制电路910可更新该广播帧的有效期指示以产生及转发该广播帧的衍生帧。

除前揭装置外,本发明另公开一种能应用于堆叠通信系统的通信方法,能够传送一帧包含多个操作项目,由一通信装置(例如图7的通信装置700)来执行,该通信装置包含多个通信端口用来构成该堆叠通信系统的内部传输路径的一部分,该通信方法的一实施例如图11所示,包含下列步骤:

步骤S1110:于接收一帧时依据该帧的内容判断该帧是否应被转发。本步骤可由图7的控制电路720或其等效电路来执行。

步骤S1120:若该帧应被转发,依据该帧的内容从该多个通信端口的至少其中之一转发该帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径,其中该帧包含:一来源装置的代码,该来源装置属于该堆叠通信系统;一目标装置的代码,该目标装置属于该堆叠通信系统;以及多个操作项目,该多个操作项目包含多个数据存取操作项目或包含一信号量操作项目与一数据存取操作项目,该信号量操作项目用来控制一资源的使用权。本步骤可由图7的控制电路720与通信端口710或其等效电路来执行。

上述能应用于堆叠通信系统的通信方法的另一实施例如图12所示,能够发送一非标准格式的广播帧,系由一通信装置(例如图9的通信装置900)来执行,该通信装置包含多个通信端口用来构成该堆叠通信系统的 内部传输路径的一部分,图12的实施例包含下列步骤:

步骤S1210:判断一发送条件是否满足。本步骤可由图9的控制电路920或其等效电路来执行。

步骤S1220:于该发送条件满足时从该多个通信端口的每一个发送一广播帧或其衍生帧至该堆叠通信系统的内部传输路径,该广播帧或其衍生帧不符合一标准以太网络帧的格式,其中该广播帧或其衍生帧包含:一来源装置的代码,该来源装置属于该堆叠通信系统;一序号代码,用来界定该帧的版本;以及一广播内容。本步骤可由图9的控制电路920与通信端口910或其等效电路来执行。

由于本领域技术人员能通过图1至图10的装置实施例及其相关说明了解图11与图12的方法实施例的细节与变化,更明确地说,装置实施例的相关技术特征均可合理地应用于方法实施例中,因此重复与冗余的说明在此予以节略。

综上所述,本发明的通信装置与方法能够应用于一堆叠通信系统中,且能通过路径表、包含多个操作项目的非传统帧、以及包含有效期指示的帧等技术特征的任一或任意组合来与该堆叠通信系统中的其它通信装置进行有效率的沟通,同时本发明的通信装置与方法不必通过生成树协议即可避免网络回路的发生。

虽然本发明的实施例如上所述,然而该些实施例并非用来限定本发明,本技术领域技术人员可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化,凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范畴,换言之,本发明的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。

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