专利名称：以太网络的非对称数据传输系统及方法
技术领域：
本发明有关于一种网络数据传输系统，特别是有关于一种以太网络的非对称数据传输系统。
背景技术：
随着科技的快速发展，网络已成为现代社会中信息传递不可或缺的重要媒介。在各种不同规模的网络中，局域网络由于范围较小，可以使用品质较高且传递速度较快的传输缆线，且其所需设备亦较便宜，因此广为一般企业甚至个人所采用。目前最为普遍的局域网络技术为以太网络(Ethernet)，一个以太网络的要件包括了以太网络卡(Ethernet card)和网络连接设备，其中连接设备使用许多种不同的电缆(cable)形式。公知的以太网络其数据传输具有对称的特性，其意义是为资料在上传与下载过程中是利用相同的使用频宽。然而，网络实际运作时，上传方向的数据传输量与下载方向的数据传输量经常是不对称的，因此以太网络的对称特性往往令需较大使用频宽的传输方向因频宽不足而使得传输速度缓慢，严重时易造成网络壅塞；反之，所需的使用频宽较小的传输方向则容易发生频宽闲置的现象。
参阅图1所示，其为一传统的以太网络网络卡100，此传统网络卡100包含一协调模块110，此协调模块110用以与目的网络装置协调在数据传输时使用的封包格式，例如，内容包含目的网络装置的地址相关信息的IP(Internet Protocol)封包格式；一转换模块120，此转换模块120用以根据协调模块110所协调的封包格式进行资料与封包间的转换(即计算机等所处理资料与网络所传输封包之间的转换)；一传送/接收模块130，此传送/接收模块130具有一用以传送封包的传送组件130A以及一用以接收封包的接收组件130B。以传送组件130A为例，其主要任务即将转换模块120所转换完成的封包传送出去。传送组件130A与接收组件130B的网络线状态设定皆为单向状态，亦即，在连接于传送组件130A上的网络线中的封包传送方向为朝向目的网络装置140A(另一个具有网络卡的装置)；在连接于接收组件130B上的网络线中的封包传送方向则为朝向网络卡100(或说朝向网络卡100所位于的插槽140B并进而进入中央处理器等等)。由于每一条网络线具有相同的线路频宽，因此在上述的连接于传送组件130A与接收组件130B上的两条网络线中封包皆为单向传送的状况下，网络卡100传输资料时以相同的线路频宽执行资料的上传与下载，此种以相同线路频宽传输资料的数据传输机制即为以太网络的数据传输对称特性。然而，网络实际工作时上传方向与下载方向的资料流量经常是不对称的；例如大多数个人计算机的使用都是着重在下载而非上传，因此用以下载资料的网络线的使用量通常明显大于用以上传资料的网络线的使用量。因此，上述的对称特性往往造成以太网络上需较大使用频宽的传输方向因可使用的线路频宽不足而壅塞；而需较小使用频宽的传输方向则有多余的线路频宽而闲置。有鉴于此，本发明提供一种非对称以太网络数据传输系统以解决上述的频宽分配不当的问题。
发明内容
鉴于上述的发明背景，为了满足产业对于现行的网络具有更高传输效率的需求，本发明提供了一种新的非对称网络数据传输系统，以便于在不明显改变现有架构的前提下改善以太网络的对称特性所造成的使用传输频宽分配不当的缺点，则不但可大幅提升数据传输效能，并且可达成可观的经济效益。
本发明提供一种非对称网络数据传输系统，本发明藉由新的网络卡设计架构非对称数据传输系统，并利用此数据传输系统改变以太网络上数据传输的对称特性以使得数据传输具有非对称性，此种非对称的数据传输机制可大幅增加网络实际运作时的使用频宽。由于″频宽″两字亦为一般常用的描述网络传输速率的用语，例如，以太网络的传输速率通常在10Mbps到1000Mbps之间，亦可称以太网络的频宽在10Mbps到1000Mbps之间；因此，为避免造成混淆，本文中将以″线路频宽″描述网络传输媒介每秒所能传输资料量(单位bps；bit per second)的上限，亦即上述的网络传输速率频宽，而以″使用频宽″描述本发明所提供的资料传输系统中数据传输工作实际使用的传输频宽；另一方面，本文中所谓的″非对称性″，即指上述的使用频宽而言。同时，本发明仅需针对现行的网络卡进行设计，对于网络架构中的其它软硬件规格则不需任何修改，因此本发明仍可兼容于现行的网络通讯协议中，例如，当所使用网络的传输规格802.3时，则本发明所提供的网络卡中可以只需修改接口程序代码Link_Control_[HCD](详见IEEE手册，图28-16)，而需使用的封包格式以及封包传送的机制则可完全依照现行的方式无须更动。此外，网络数据传输所需的线材亦不需任何更改，然而应注意的是为线材本身必须具有双向传输的特性，亦即线材必须不具方向性；例如，目前普遍使用的铜质双绞线(twistedpair)如Cat 5，其具有双向传输的特性，故可应用于本发明所提供的数据传输系统中；而光纤线材(optical fiber)则因具有方向性，无法进行双向传输，因此无法应用于本发明所提供的数据传输系统中。综上所述，本发明能以最低成本达到大幅增加数据传输效率的目的以符合产业的需求。
本发明的技术方案是一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡包含一侦测模块，该侦测模块侦测任一时间的联机环境以产生一侦测结果；一判断/切换模块，该判断/切换模块根据该侦测模块所产生的该侦测结果决定一网络线状态设定在此，当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境必需使用双向传输模式时，该判断/切换模块执行一单向/双向网络线状态设定的切换程序；而当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境并不需要使用双向传输模式时，该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序；上述的判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式的标准选自下列的一种或其任何组合当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线满载；当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线的使用量超过一定比例；当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线满载；当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线的使用量超过一定比例；其中，该一定比例为可调整的参数，并且用以传送的该网络线的一定比例可独立于用以接收的该网络线的一定比例。
一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，该网络卡还包含有一协调模块，该协调模块与一目的网络装置协调并决定传输资料时所需的一封包格式；一转换模块，该转换模块根据该协调模块所决定的该封包格式进行资料与封包间的转换；一传送/接收模块，该传送/接收模块利用该判断/切换模块所决定的该网络线状态设定传送与接收封包。
一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，所述的传送/接收模块同时包含一传送组件，该传送组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状设定态的切换程序时可传送并接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可接收封包。
一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，所述的传送/接收模块同时包含一接收组件，该接收组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可接收并传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可传送封包。
一种网络数据传输方法，该网络数据传输方法包含进行一协调程序以决定传输资料时所需的一封包格式；进行一转换程序以根据该封包格式进行资料与封包间的转换；进行一侦测程序以侦测联机环境并产生一侦测结果；根据该侦测结果决定一网络线状态设定，其中决定该网络线状态设定的方式包含判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式，以及据此决定是否执行一单向/双向网络线状态设定的切换程序；所述的判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式的标准选自下列之一或其任何组合当接收的传输量已经大到使得用来接收的一网络线满载；当接收的传输量已经大到使得用来接收的一网络线的使用量超过一定比例；当传送的传输量已经大到使得用来传送的一网络线满载；当传送的传输量已经大到使得用来传送的一网络线的使用量超过一定比例；其中，该一定比例为可调整参数，并且传送用的一定比例可独立于接收用的一定比例。
一种网络数据传输方法，所述的侦测结果为该联机环境必需使用双向传输模式时，则执行该切换程序以切换网络线状态设定成一双向传输状态，并以该双向传输状态的网络线状态设定传送与接收封包。
一种网络数据传输方法，所述的侦测结果为该联机环境不需要使用双向传输模式时，则不执行该切换程序而以原本该单向传输的网络线状态设定传送与接收封包。
一种网络数据传输系统，该网络数据传输系统包含一第一网络装置，该第一网络装置包含一具有自动切换传输模式功能的以太网络卡；一第二网络装置；其中，所述的第一网络装置与第二网络装置的关系选自下列之一或其组合当该第二网络装置亦包含该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡时，则该第一与第二网络装置可机动地藉由该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡相互以非对称使用频宽传输封包；当该第二网络装置不包含该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡时，则该第一与第二网络装置可相互以对称使用频宽传输封包。
一种网络数据传输系统，所述的具有自动切换传输模式的以太网络卡包含一侦测模块，该侦测模块侦测任一时间的联机环境以产生一侦测结果；一判断/切换模块，该判断/切换模块根据该侦测模块所产生的该侦测结果决定一网络线状态设定在此，当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境必需使用双向传输模式时，该判断/切换模块执行一单向/双向网络线状态设定的切换程序；而当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境并不需要使用双向传输模式时，该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序；一协调模块，该协调模块与一目的网络装置协调并决定传输资料时所需的一封包格式；一转换模块，该转换模块根据该协调模块所决定的该封包格式进行资料与封包间的转换；一传送/接收模块，该传送/接收模块利用该判断/切换模块所决定的该网络线状态设定传送与接收封包；上述的判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式的标准选自下列之一或其任何组合当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线满载当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线的使用量超过一定比例；当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线满载当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线的使用量超过一定比例；其中，该一定比例为可调整的参数，并且用以传送的该网络线的一定比例可独立于用以接收的该网络线的一定比例。
一种网络数据传输系统，所述的传送/接收模块同时包含一传送组件，该传送组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可传送并接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可接收封包；所述的传送/接收模块同时包含一接收组件，该接收组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可接收并传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可传送封包。
根据以上的讨论，本发明揭示了一种具有单向/双向网络线状态切换功能的网络卡，其包含一用以与目的网络装置协调在数据传输时使用的封包格式的协调模块；一用以根据协调模块所协调的封包格式进行资料与封包间的转换的转换模块；一用以侦测联机环境(例如网络负载量、联机速率，以及目的网络装置的网络卡是否具有单向/双向网络线状态切换功能等)的侦测模块；一用以根据侦测模块所侦测的结果决定是否与目的网络装置协调并执行单向/双向网络线状态切换的判断/切换模块，以及一传送/接收模块；其中，传送/接收模块包含一传送组件与一接收组件。本发明所提供的网络卡可藉由上述的判断/切换模块与目的网络装置协调以针对上述的传送组件与接收组件执行单向/双向网络线状态切换，藉以达成下列行为中的至少一种第一、使得连接于传送组件上的网络线中封包传送方向由完全朝向目的网络装置转换为同时朝向目的网络装置与本身网络装置，或是完全朝向本身网络装置；第二、使得连接于接收组件上的网络线中封包传送方向由完全朝向本身网络装置转换为同时朝向本身网络装置与目的网络装置，或是完全朝向目的网络装置。本发明藉由传送组件与接收组件中不同网络线状态的切换与组合架构一非对称数据传输系统，其可视网络使用状态的不同，特别是视连接到同一张网络卡的二条网络线各自的传输状况的不同，调整网络卡使用这二条网络线的方式，并藉以达到利用适合的使用频宽来进行数据传输的目的，使得以太网络资料的传输具有非对称性。
本发明亦揭示了一种单向/双向网络数据传输机制的切换方法。首先，与目的网络装置协调在数据传输时使用的封包格式。随后，侦测联机环境如网络负载量、联机速率，以及目的网络装置的网络卡是否具有单向/双向网络线状态切换功能等，并根据上述的侦测结果决定是否激活单向/双向网络线状态设定的切换。当侦测的结果为某条网络线的使用频宽已逼近线路频宽但另一条网络线的线路频宽还有相当的比例未被使用时，则视需要针对传送与接收组件执行单向/双向网络线状态切换。以传送组件为例，其网络线状态设定的切换为由传送状态切换为传送/接收状态或是由传送状态切换为接收状态。随后，以此网络线状态设定进行数据传输工作。相对地，若侦测的结果是二条网络线的线路频宽都还有相当的比例未被使用时，则直接以原网络线状态设定进行资料传输工作。当然，上述的侦测的结果可以修改为某条网络线的使用频宽已超过线路频宽的第一比例，但是另一条网络线的线路频宽还有相当的比例未被使用时。
图1是传统网络卡的示意方框图；图2A是本发明实施例1中具有单向/双向可切换传输模式的网络卡的示意方框图；图2B是本发明实施例1中的数据传输方法步骤流程图；图2C是本发明实施例1中网络线状态切换程序的施行方式的方法步骤流程图；图3A是本发明实施例2中网络数据传输系统示意方框图；图3B是本发明实施例3中网络数据传输系统示意方框图；图4是本发明实施例4中网络数据传输系统示意方框图主要代表符号100 网络卡110 协调模块120 转换模块 130 传送/接收模块130 传送组件 130B 接收组件140A 目的网络装置 140B 插槽200 网络卡210 协调模块220 转换模块 230 传送/接收模块230A 传送组件 230B 接收组件240 侦测模块 250 判断/切换模块260 传送资料至网络卡 270 将资料转换成所需之封包280 侦测网络使用状况 280A 判断是否激活双向传输模式
280B 切换网络线状态设定 281 起始步骤282 网络线状态协调步骤 283 网络线状态切换步骤290 传输资料300 网络数据传输系统310 网络装置320 网络装置311 网络卡 321 网络卡311A 传送组件311B 接收组件321A 传送组件321B 接收组件330 网络线 340 网络线350 网络数据传输系统360 网络装置361 网络卡 361A 传送组件361B 接收组件370 网络装置371 网络卡 371A 传送组件371B 接收组件380 网络线390 网络线 400 网络数据传输系统410 网络装置420 网络装置411 网络卡 411A 传送组件411B 接收组件421 网络卡421A 传送组件421B 接收组件430 网络线 440 网络线具体实施方式
为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的结构组件或步骤。显然地，本发明的施行并未限定于熟习以太网络的技艺者所熟习的特殊细节；另一方面，众所周知的组件并未特别详细描述，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述的外，本发明还可广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以之后的专利范围为准。
实施例1如图2A所示，首先提供一具有可切换单向/双向传输模式功能的网络卡200，网络卡200包含一协调模块210，协调模块210在传输资料前与目的网络装置协调在数据传输时所使用的特定封包格式；一转换模块220，转换模块220根据协调模块210所协调的特定封包格式进行资料与封包间的转换；一侦测模块240，侦测模块240用以侦测联机环境如网络负载量、联机速率，以及目的网络装置的网络卡是否具有单向/双向网络线状态切换功能等；一判断/切换模块250，判断/切换模块250用以根据侦测模块240所侦测的结果决定是否与目的网络装置协调以执行单向/双向网络线状态切换；一传送/接收模块230，传送/接收模块230包含一用以传送封包的传送组件230A与一用以接收封包的接收组件230B。本发明所提供的网络卡200可藉由上述的判断/切换模块250与目的网络装置协调以机动地针对上述的传送组件230A与接收组件230B执行单向/双向网络线状态设定切换，并使得传送组件230A与接收组件230B可利用不同使用频宽传送与接收资料。举例来说，当接收组件230B或传送组件230A的传输量已经大到使得连接到接收组件230B或传送组件230A的网络线满载(或使用量已超过一定比例，例如50％或75％，此比例为一可调整的参数)，便可以改变传送组件230A或接收组件230B的运作，使得连接到传送组件230A的网络线也被用来进行接收(甚至只接收而不传送)以及连接到接收组件230B的网络线也被用来进行传送(甚至只传送而不接收)。藉此，本发明可改变以太网络数据传输的对称特性，而使得网络数据传输具非对称性。
如图2B所示，在本实施例中，其为一可切换单向/双向网络线状态设定的网络数据传输机制的步骤流程图。首先，进行一步骤260以与目的网络装置协调在数据传输时使用的特定封包格式。接着，进行一步骤270以根据步骤260所协调的特定封包格式进行资料与封包间的转换。之后，进行一步骤280以侦测联机环境如网络负载量、联机速率，以及目的网络装置的网络卡是否具有单向/双向网络线状态切换功能等。随后，进行一步骤280A以判断是否激活双向传输模式；若为是，则进行一步骤280B以便于切换网络线状态设定，例如，由传送状态切换至传送/接收状态或是由传送状态切换至接收状态；若为否，则进行一步骤290以便于藉由原网络线状态设定传输资料。在此，是否激活双向传输模式的标准，基本上取决于连接到此网络装置的二条网络线是否出现一条的使用量大(甚至满载)而另一条的使用量小(甚至闲置)；若有发生这样的状况，便激活双向传输模式，反之，则不激活。此外，上述步骤280B的详细步骤流程图如图2C所示首先，执行一起始步骤281以便于开始协调-切换工作流程；接着，进行一网络线状态协调步骤282以便与目的网络装置协调在数据传输时欲使用的网络线状态；最后，进行一网络线状态切换步骤283以根据步骤282所协调的网络线状态执行单向/双向网络线状态切换工作。当然，在此必须强调的是本实施例是就计算机要传输资料至网络的角度出发，所以才先提到步骤260-270然后才再提到步骤280-290；但如果纯粹就本发明的视网络状况选择使用双向传输模式的角度而言，步骤260-270并不是本发明的必需步骤，举例来说，本发明也可以是在一路接收封包到满载的情形下，将原本专门用来传送封包的网络线也拿来作为接收封包的网络线。
实施例2如图3A所示，其为网络数据传输系统300，网络数据传输系统300包含复数个网络装置310/320，其中，任一个网络装置310/320皆可以为个人计算机(personal computer)、服务器(server)、交换器(switch)或是集线器(hub)。由于网络装置310/320为公知组件，故在此不多予讨论。上述的网络装置310包含一具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡311，此网络卡311具有一传送组件311A与一接收组件311B；网络装置320包含一具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡321，此网络卡321具有一传送组件321A以及一接收组件321B，其中，传送组件311A藉由网络线330与接收组件321B相互电性耦合，以使得封包可在传送组件311A与接收组件321B之间传送；传送组件321A藉由网络线340与接收组件311B相互电性耦合，以使得封包可在传送组件321A与接收组件311B之间传送。
如图3A所示，在本实施例中，具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡311/321实质上等效于第一实施例中所述的网络卡100，亦即，网络卡311/321皆具有可切换单向/双向网络线状态设定的功能。在本实施例中，网络卡311/321协调以将传送组件311A的网络线状态设定由传送状态切换为传送/接收状态并将接收组件321B的网络线状态设定由接收状态切换至接收/传送状态，使得传送组件311A在传送封包至接收组件321B的同时，也从接收组件321B接收封包。以整体观之，网络数据传输系统300中，封包由网络装置320传输至网络装置310时的使用频宽为全部网络线340的线路频宽以及部分网络线330的线路频宽；而封包由网络装置310传输至网络装置320时的使用频宽则仅为部分网络线330的线路频宽。因此，网络数据传输系统300于封包由网络装置320传向网络装置310时的使用频宽大于封包由网络装置310传向网络装置320时的使用频宽，亦即，网络数据传输系统300以非对称的使用频宽进行此两方向的数据传输。由以上描述可知，当由网络装置320传向网络装置310的封包量大于由网络装置310传向网络装置320的封包量时，本发明所提供的网络数据传输系统300可较传统的以太网络提供更为适切的使用频宽分配，藉此可避免由于传统以太网络数据传输的对称特性所造成的使用频宽分配不当的缺点。此外，如熟习此技术者所可了解，当由网络装置310传向网络装置320的封包量大于网络装置320传向网络装置310的封包量时，网络数据传输系统300亦可藉由如上所述但是相反方向的数据传输机制以利用较适合的使用频宽分配进行数据传输工作。
实施例3如图3B所示，其为网络数据传输系统350，网络数据传输系统350包含复数个网络装置360/370，其中，任一个网络装置360/370可为个人计算机(personal computer)、服务器(server)、交换器(switch)或是集线器(hub)。由于网络装置360/370为公知组件，故在此不多予讨论。上述的网络装置360包含一具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡361，此网络卡361具有一传送组件361A与一接收组件361B；网络装置370包含一具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡371，此网络卡371具有一传送组件371A以及一接收组件371B，其中，传送组件361A藉由网络线380与接收组件371B相互电性耦合，以使得封包可在传送组件361A与接收组件371B之间传送；传送组件371A藉由网络线390与接收组件361B相互电性耦合，以使得封包可在传送组件371A与接收组件361B之间传送。
如图3B所示，在本实施例中，具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡361/371实质上等效于第一实施例中所述的网络卡100，亦即，网络卡361/371皆具有可切换单向/双向网络线状态设定的功能。在本实施例中，网络卡361/371协调以将传送组件361A的网络线状态设定由传送状态切换为接收状态并将接收组件371B的网络线状态设定由接收状态切换至传送状态，使得连接传送组件361A与接收组件371B的网络线380中的封包传送方向完全为由接收组件371B传向传送组件361A。以整体观之，则此时网络数据传输系统350中的数据传输方向亦完全为由网络装置370传向网络装置360，且网络数据传输系统350的使用频宽为全部网络线380以及390的线路频宽。由以上描述可知，当所欲进行的数据传输工作的方向仅为由网络装置370朝向网络装置360时，本发明所提供的网络数据传输系统350可较传统的以太网络提供更大的使用频宽，且此使用频宽的最大理论放大倍数为2倍。此外，如熟习此技术所可了解者，当所欲进行的数据传输工作的方向仅为由网络装置360朝向网络装置370时，本发明所提供的网络数据传输系统350亦可藉由如上所述但是相反方向的数据传输机制以利用较大的使用频宽进行数据传输工作。
实施例4参阅图4所示，其为根据本发明之一第四实施例所建构的网络数据传输系统400，其包含复数个网络装置410/420，其中，任一个网络装置410/420可为个人计算机(personal computer)、服务器(server)、交换器(switch)或是集线器(hub)。并且，网络装置410/420为公知组件，故在此不多予讨论。上述的网络装置410包含一可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡411，此网络卡411具有一传送组件411A与一接收组件411B；上述的网络装置420包含一传统网络卡421，此网络卡421具有一传送组件421A以及一接收组件421B，其中，传送组件411A藉由网络线430与接收组件421B相互电性耦合，以使得封包由传送组件411A传送至接收组件421B，而传送组件421A藉由网络线440与接收组件411B相互电性耦合，以使得封包由传送组件421A传送至接收组件411B。
参阅图4所示，在本实施例中，具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡411实质上等效于第一实施例中所述的网络卡100，然而，在本实施例中，由于网络装置420所包含的网络卡421一传统的网络卡而不具可切换单向/双向网络线状态的功能，故无法与包含具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡411的网络装置410配合以建构一非对称性数据传输系统，于此种状况中，网络卡411不会切换传送组件411A与接收组件411B的网络线状态设定，而是藉由原单向网络线状态设定与网络装置420配合以建构网络数据传输系统400；因此，网络数据传输系统400中的数据传输方向分别为由传送组件411A经由网络线430传向接收组件421B，以及由传送组件421A藉由网络线440传向接收组件411B，且此两不同方向的数据传输工作的使用频宽分别为全部网络线430以及网络线440的线路频宽，亦即，网络数据传输系统400以与传统以太网络相同的具对称性的数据传输机制进行数据传输工作。由此可知，当目的网络装置的网络卡为传统网络卡而不具有可切换单向/双向网络线状态功能时，本发明所提供的具有可切换单向/双向网络线状态功能的网络卡411亦可正常地执行数据传输工作。因此，本发明所提供的网络卡可直接兼容于现行的以太网络数据传输系统中而不需对现有软硬件架构进行任何修改，故本发明能以最低成本达到大幅增加数据传输效率的目的以符合产业的需求。
附带一提的是，网络线330与网络线340必须至少有一条的材料是可以双向传输的，并且网络线380与网络线390也必须至少有一条的材料是可以双向传输的。同时，即使两个网络装置的网络卡允许双向传输方式，如果两个网络装置间的网络线的材料不允许这种传输方式(例如当两条网络线的材料都是光纤时)，即便网络卡激活双向传输功能也不可能让两条网络线同时往同一个网络装置进行封包的传输工作。
如上所述，本发明藉由一种新的网络卡架构非对称数据传输系统，并利用此非对称数据传输系统改变以太网络上资料的对称传输特性以使得数据传输具有非对称性，进而增加网络实际运作时的使用频宽。
显然地，根据以上实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异，因此需要在其附加的权利要求项的范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述申请专利范围内。
权利要求
1.一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，其特征在于，该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡包含一侦测模块，该侦测模块侦测任一时间的联机环境以产生一侦测结果；一判断/切换模块，该判断/切换模块根据该侦测模块所产生的该侦测结果决定一网络线状态设定在此，当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境必需使用双向传输模式时，该判断/切换模块执行一单向/双向网络线状态设定的切换程序；而当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境并不需要使用双向传输模式时，该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序；上述的判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式的标准选自下列的一种或其任何组合当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线满载；当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线的使用量超过一定比例；当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线满载；当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线的使用量超过一定比例；其中，该一定比例为可调整的参数，并且用以传送的该网络线的一定比例可独立于用以接收的该网络线的一定比例。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，其特征在于，该网络卡还包含有一协调模块，该协调模块与一目的网络装置协调并决定传输资料时所需的一封包格式；一转换模块，该转换模块根据该协调模块所决定的该封包格式进行资料与封包间的转换；一传送/接收模块，该传送/接收模块利用该判断/切换模块所决定的该网络线状态设定传送与接收封包。
3.根据权利要求2所述的一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，其特征在于，所述的传送/接收模块同时包含一传送组件，该传送组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状设定态的切换程序时可传送并接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可接收封包。
4.根据权利要求2所述的一种具有自动切换传输模式功能的以太网络卡，其特征在于，所述的传送/接收模块同时包含一接收组件，该接收组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可接收并传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态设定的切换程序时可传送封包。
5.一种网络数据传输方法，其特征在于，该网络数据传输方法包含进行一协调程序以决定传输资料时所需的一封包格式；进行一转换程序以根据该封包格式进行资料与封包间的转换；进行一侦测程序以侦测联机环境并产生一侦测结果；根据该侦测结果决定一网络线状态设定，其中决定该网络线状态设定的方式包含判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式，以及据此决定是否执行一单向/双向网络线状态设定的切换程序；所述的判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式的标准选自下列之一或其任何组合当接收的传输量已经大到使得用来接收的一网络线满载；当接收的传输量已经大到使得用来接收的一网络线的使用量超过一定比例；当传送的传输量已经大到使得用来传送的一网络线满载；当传送的传输量已经大到使得用来传送的一网络线的使用量超过一定比例；其中，该一定比例为可调整参数，并且传送用的一定比例可独立于接收用的一定比例。
6.根据权利请求项5所述的一种网络数据传输方法，其特征在于，所述的侦测结果为该联机环境必需使用双向传输模式时，则执行该切换程序以切换网络线状态设定成一双向传输状态，并以该双向传输状态的网络线状态设定传送与接收封包。
7.根据权利请求项5所述的一种网络数据传输方法，其特征在于，所述的侦测结果为该联机环境不需要使用双向传输模式时，则不执行该切换程序而以原本该单向传输的网络线状态设定传送与接收封包。
8.一种网络数据传输系统，其特征在于，该网络数据传输系统包含一第一网络装置，该第一网络装置包含一具有自动切换传输模式功能的以太网络卡；一第二网络装置；其中，所述的第一网络装置与第二网络装置的关系选自下列之一或其组合当该第二网络装置亦包含该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡时，则该第一与第二网络装置可机动地藉由该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡相互以非对称使用频宽传输封包；当该第二网络装置不包含该具有自动切换传输模式功能的以太网络卡时，则该第一与第二网络装置可相互以对称使用频宽传输封包。
9.根据权利要求8所述的一种网络数据传输系统，其特征在于，所述的具有自动切换传输模式的以太网络卡包含一侦测模块，该侦测模块侦测任一时间的联机环境以产生一侦测结果；一判断/切换模块，该判断/切换模块根据该侦测模块所产生的该侦测结果决定一网络线状态设定在此，当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境必需使用双向传输模式时，该判断/切换模块执行一单向/双向网络线状态设定的切换程序；而当该判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境并不需要使用双向传输模式时，该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序；一协调模块，该协调模块与一目的网络装置协调并决定传输资料时所需的一封包格式；一转换模块，该转换模块根据该协调模块所决定的该封包格式进行资料与封包间的转换；一传送/接收模块，该传送/接收模块利用该判断/切换模块所决定的该网络线状态设定传送与接收封包；上述的判断/切换模块判断该侦测结果为该联机环境是否必需使用双向传输模式的标准选自下列之一或其任何组合当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线满载当该以太网络卡所接收的传输量已经大到使得该以太网络卡用来接收的一网络线的使用量超过一定比例；当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线满载当该以太网络卡所传送的传输量已经大到使得该以太网络卡用来传送的一网络线的使用量超过一定比例；其中，该一定比例为可调整的参数，并且用以传送的该网络线的一定比例可独立于用以接收的该网络线的一定比例。
10.根据权利要求9所述的一种网络数据传输系统，其特征在于，所述的传送/接收模块同时包含一传送组件，该传送组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可传送并接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可接收封包；所述的传送/接收模块同时包含一接收组件，该接收组件的功能选自下列之一或其任何组合于该判断/切换模块不执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可接收封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可接收并传送封包；于该判断/切换模块执行该单向/双向网络线状态的切换程序时可传送封包。
全文摘要
本发明揭露一种以太网络的非对称数据传输系统及其方法。本发明藉由一种可自动切换传输模式的网络卡架构非对称数据传输系统，并利用此非对称数据传输系统改变以太网络上数据传输的对称特性以形成非对称的数据传输机制，进而据此增加以太网络数据传输的使用频宽。
文档编号H04L12/28GK1545264SQ200310113350
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月12日 优先权日2003年11月12日
发明者黄君豪 申请人:威盛电子股份有限公司