专利名称：管理网络装置的频宽配置的方法
技术领域：
本发明是有关于网络装置，特别是有关于网络装置的频宽管理。
背景技术：
访问因特网已成为现代人日常生活的一部分。人们访问因特网以便购物、聊天、缴税、或是交友。愈来愈多的服务可经由网络提供。在过去，人们经由电话彼此交谈，如今人们已可通过网络联机交谈。目前甚至于电视都可经由网络联机播送。
人们经由网络服务供货商(Internet Service Provider，ISP)的供货商网络(provider network)访问因特网。随着因特网的应用愈来愈广，供货商网络的负荷量亦愈来愈大。然而，供货商网络只有有限的频宽。因此，连接网络的网络装置必须监控客户端的封包流量，以便决定每一封包流量，称之为「封包分类」(packet classification)。
图1为一封包分类表100。供货商网络的网络装置依据封包分类表100分类客户端的封包，以限定各封包流可使用的频宽量。网络装置依据封包性质102找出收到的封包所对应的封包类别106。每一封包性质102为封包标头(packet header)的某特定字段所包含的一至数个位。封包分类表100中的封包性质102是由网络供货商所预先设定。假设封包分类表100包含了N个封包性质A～N。每一封包性质102又被区分为多种情况。例如，封包性质A被分类为情况A0～AI，而封包性质B被分类为情况B0～BJ。所有封包性质包含的情况经过组合后，便可以构成封包类别0～X的所有分类。
每当供货商网络的网络装置检测到封包流时，网络装置便将封包流的封包标头内含的位与封包性质A～N的各种情况进行比较，以找出封包流对应的封包类别。由于在封包分类表100中每一封包类别都有对应的预设频宽量(bandwidth profile)，网络装置便允许该封包流使用其封包类别的预设频宽量。因此，网络装置可依据封包分类表100管理封包的频宽。
然而，封包分类表100需于网络装置中占据大量的存储容量。举例来说，由于表100中有N种封包性质，因此封包分类表100中有[(I+1)×(J+1)×...×(K+1)]个封包情况，每一封包况分别对应封包性质的不同组合。因此，封包分类表100需于占据大量的存储容量。此外，为了找出封包流对应的封包分类，每当接收到新封包，网络装置需不断比较[(I+1)×(J+1)×...×(K+1)]种封包情况，才能找出对应的预设频宽量。这样不但造成封包处理的延迟，并会降低网络装置的总频宽。因此，需要一种方法以管理网络装置的频宽。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管理网络装置的频宽配置的方法，以解决已知技术存在的问题。于一实施例中，该网络装置转送多个封包。首先，依据该等封包的主机性质，查询主机性质表，以得到对应于该等封包的主机性质类别。接着依据该等封包的应用性质，查询应用性质表，以得到对应于该等封包的应用性质类别。接着，依据该主机性质类别与该应用性质类别，查询频宽配置表，以得到对应于该等封包的频宽配置值。最后，依据该频宽配置值，限定该等封包所使用的频宽。
本发明还提供一种网络装置，可转送多个封包。于一实施例中，该网络装置包括存储器及控制器。该存储器储存主机性质表、应用性质表、及频宽配置表。该控制器依据该等封包的主机性质查询该主机性质表以得到对应于该等封包的主机性质类别，依据该等封包的应用性质查询该应用性质表以得到对应于该等封包的应用性质类别，依据该主机性质类别与该应用性质类别查询该频宽配置表以得到对应于该等封包的频宽配置值，以及依据该频宽配置值限定该等封包所使用的频宽。
本发明还提供一种管理网络装置的频宽配置的方法。于一实施例中，该网络装置转送多个封包。首先，依据该等封包的多个封包性质，分别查询多个封包性质表，以得到对应于该等封包的多个封包性质类别，其中该等封包性质为该等封包的封包标头(packet header)的部分字段所包含的一至数个位。接着，依据该等封包性质类别，查询频宽配置表，以得到对应于该等封包的频宽配置值。最后，依据该频宽配置值，限定该等封包所使用的频宽。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图1显示已知的一封包分类表；图2显示一组依据本发明用以管理网络装置的频宽配置的查询表；图3为依据本发明管理网络装置的频宽的方法的流程图；图4为依据本发明管理网络装置频宽的网络装置的区块图；图5显示依据本发明管理网络装置的频宽的一组查询表；以及图6为依据本发明管理网络装置的频宽配置的方法的流程图。
100～封包分类表；200～查询表；202～主机性质表；304～应用性质表；208～频宽配置表；400～网络装置；402～控制器；404～存储器；406～网络接口；418～路由表；420～封包队列；412～主机性质表；414～应用性质表；416～频宽配置表；500～查询表；502、504、506～封包性质表；508～频宽配置表。
具体实施例方式
图2显示一组依据本发明用以管理网络装置的频宽配置的查询表200。由于供货商网络需要依据封包流的应用型态以决定其所配置的频宽，查询表200包含应用性质表204。由于供货商网络也需要依据发送封包流的客户端主机以决定其所配置的频宽，查询表200亦包含主机性质表202。查询表200还包括频宽配置表208，用以储存不同的频宽默认值。主机性质表202与应用性质表204皆为一维数组，而频宽配置表208为二维数组。
主机性质表202包含用以区别不同的主机的主机性质。于一实施例中，该主机性质表包含不同主机的媒体存取控制(Media Control Access，MAC)地址。假设封包的主机性质分为(m+1)个类别，则主机性质表202的索引值范围为0～m。应用性质表204包含可区别不同封包应用型态的应用性质，例如用于传递网络语音(Voice over Internet，VoIP)的封包及网络视频(Internet Procotol Television，IPTV)的封包。于一实施例中，该应用性质为封包的网络通讯协议层标头(IP header)的服务型态字段(Type ofService，ToS)的三个位，或诸如应用层、传输层的其它字段亦可。由于封包的应用性质分为(k+1)个类别，则应用性质表204的索引值范围为0～k。
由于频宽配置表208为二维数组，频宽配置表208包含第一索引及第二索引。第一索引的范围与主机性质表202的索引范围同为(m+1)，而第二索引的范围与应用性质表204的索引范围同为(k+1)。换句话说，频宽配置表208包含了对应于主机性质表202与应用性质表204的各种组合的项次，该等项次的索引范围自(0，0)至(m，k)。因此，可依据主机性质表202的主机性质与应用性质表204的应用性质找出频宽配置表208中所对应的预设频宽。
图3为依据本发明管理网络装置的频宽的方法300的流程图。网络装置为供货商网络的一部分，用以传递多个封包。当网络装置接收到封包时，首先以封包的主机性质为索引，于步骤302中查询主机性质表202。如同上述，主机性质可为主机的MAC地址。当所接收的封包为上链(upstream)封包，网络装置可将封包的来源MAC地址与主机性质表202中的各项主机性质进行比较。当所接收的封包为下链(down stream)封包，网络装置可将封包的目标MAC地址与主机性质表202中的各项主机性质进行比较。由于封包的主机性质于主机性质表202中被分类为(m+1)类，网络装置可于主机性质表202中找到对应于封包的主机性质类别X，其中X为自然数且介于0至m之间。
接着，网络装置于步骤304中依据所接收封包的应用性质作为索引，以查询应用性质表204。如上所述，应用性质可为封包的应用型态，其可为封包标头中包含的某字段之一至数个位。由于应用性质表204中将封包的应用性质分类为(k+1)类，网络装置可于应用性质表204中找到对应于封包的应用性质类别Y，其中Y为自然数且介于0至k之间。
由于网络装置已于步骤302中得到封包的主机性质类别X，并于步骤304中得到封包的应用性质类别Y，网络装置接着可于步骤306中以主机性质类别X及应用性质类别Y为索引，以查询频宽配置表208。由于频宽配置表208为包含[(m+1)×(k+1)]个项次的2维数组，且0≤X≤m而0≤Y≤k，因此可以确保网络装置能在频宽配置表208中找到对应于主机性质类别X及应用性质类别Y的频宽配置量Z。因此，网络装置于步骤308中将对应于该封包的封包流的频宽配置变量设为步骤306中得到的频宽配置量Z。最后，该封包流所占据的频宽便可于步骤310中依据对应的频宽配置量进行限定及管理。
因此，网络装置可依据主机性质表202、应用性质表204、以及频宽配置表208管理所接收到封包的频宽。由于主机性质表202及应用性质表204皆为1维数组，因此只占据少数的存储器空间。此外，在封包分类表100中需要将封包的性质与[(m+1)×(k+1)]种封包情况进行比较，造成封包处理的延迟。但是在方法300的步骤302及304中，网络装置只需分别在主机性质表202中比较(m+1)种主机性质，并在应用性质表204中比较(k+1)种应用性质，便可由频宽配置表208中得到频宽配置量。因此，大量减少了封包处理的时间，而增加了网络装置的总频宽。
图4为依据本发明管理网络装置频宽的网络装置400的区块图。网络装置400为供货商网络的一部分，转送供货商网络的部分封包。于一实施例中，网络装置400可为网络交换器(network switch)或路由器(router)。网络装置400包括控制器402、存储器404、网络接口406、及总线408。总线408连接控制器402、网络接口406、及存储器404。网络接口406接收输入封包，并于控制器402的控制下转送输出封包。当一些输入封包被传递至网络装置400时，网络接口406将接收的输入封包储存于存储器404的封包队列420中。除了封包队列420，存储器404尚储存主机性质表412，应用性质表414，以及频宽配置表416。此三个表与图2的主机性质表202、应用性质表204、及频宽配置表208相同。
当网络装置400希望限定输入封包的频宽时，网络装置400便运用方法300取得封包的频宽配置，以管理封包的频宽。控制器402首先依据封包的主机性质查询主机性质表412以得到封包的主机性质类别。接着，控制器402依据封包的应用性质查询应用性质表414以得到封包的应用性质类别。接着，控制器402以封包的主机性质类别与应用性质类别为索引，查询频宽配置表416，而得到封包的频宽配置值。最后，控制器402依据该频宽配置值限定并管理封包的频宽。
图5显示依据本发明管理网络装置的频宽的一组查询表500。查询表500可用以决定网络装置转送的封包的频宽配置，如图1的封包分类表100。查询表500包括多个封包性质表502～506，每一封包性质表对应于封包分类表100的其中之一封包性质102。举例来说，封包性质表502对应于封包分类表100的封包性质A，封包性质表504对应于封包分类表100的封包性质B，而封包性质表506对应于封包分类表100的封包性质N。每一封包性质为网络装置所接收的封包的封包标头中某一字段的某几个位。查询表500所包含的所有封包性质表皆为1维数组，而封包性质表中储存的数据为该等封包性质不同情况下的分类。
查询表500亦包括频宽配置表508，网络装置可依据其决定封包的频宽配置值。若封包性质表502～506的个数为N，则频宽配置表508为N维数组。频宽配置表508的索引为封包性质表502～506的封包性质类别的组合，而频宽配置表508所储存者为对应于各种封包类别情形的频宽配置。举例来说，若封包性质表502、504、...、506中各有(I+1)、(J+1)、...、(K+1)种封包性质类别，则频宽配置表508包含(I+1)×(J+1)×...×(K+1)个频宽配置值。
图6为依据本发明管理网络装置的频宽配置的方法600的流程图。每当网络装置自供货商网络接收到封包流时，网络装置便于步骤602中将封包流的封包标头所包含的位分别与封包性质表502～506的情况相比较，以得到多个封包性质类别。举例来说，当收到封包流的封包时，网络装置便查询封包性质表502～506，以分别得到封包性质类别i、j、...、k。接着，网络装置于步骤604中以封包性质分类的组合(i，j，...，k)为索引，以查询频宽配置表508，而得到对应于索引(i，j，...，k)的频宽配置值Z。网络装置便可于步骤606中将对应于该封包流的频宽配置变量设为该频宽配置值Z。最后，网络装置于步骤608中依据该频宽配置值Z管理并限定封包流的频宽。
本发明提供一种管理网络装置频宽的方法。已知的封包分类表被主机性质表、应用性质表、及频宽配置表所取代。依据封包标头的内容，可分别由主机性质表及应用性质表得到封包的主机性质类别及应用性质类别。再由主机性质类别及应用性质类别作为索引，搜寻频宽配置表，便可得到封包的频宽配置值。于是，网络装置便可藉此频宽配置值来管理封包的频宽。由于主机性质表及应用性质表皆为1维数组，占据较少存储空间。此外，封包的处理速度亦可加快，而提升网络装置的效能。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种管理网络装置的频宽配置的方法，且该网络装置转送多个封包，该方法包括下列步骤依据该等封包的主机性质，查询主机性质表，以得到对应于该等封包的主机性质类别；依据该等封包的应用性质，查询应用性质表，以得到对应于该等封包的应用性质类别；依据该主机性质类别与该应用性质类别，查询频宽配置表，以得到对应于该等封包的频宽配置值；以及依据该频宽配置值，限定该等封包所使用的频宽。
2.根据权利要求1所述的管理网络装置的频宽配置的方法，其中该方法还包括将对应于该等封包的频宽配置变量设为该频宽配置值。
3.根据权利要求1所述的管理网络装置的频宽配置的方法，其中该频宽配置表为二维数组，该频宽配置表的索引为该主机性质类别与该应用性质类别的组合，而该频宽配置表储存的数据为各种情况下预设的该频宽配置值。
4.根据权利要求1所述的管理网络装置的频宽配置的方法，其中该主机性质表与该应用性质表皆为一维数组，该主机性质表储存的数据为各种情况的该主机性质类别，而该应用性质表储存的数据为各种情况的该应用性质类别。
5.根据权利要求1所述的管理网络装置的频宽配置的方法，其中当该等封包为上链封包时，该主机性质为该等封包的来源媒体存取控制地址，而当该等封包为下链封包时，该主机性质为该等封包的目的媒体存取控制地址。
6.根据权利要求1所述的管理网络装置的频宽配置的方法，其中该应用性质是依据该等封包的应用型态而决定。
7.一种网络装置，可转送多个封包，包括存储器，用以储存主机性质表、应用性质表、及频宽配置表；以及控制器，耦接至该存储器，依据该等封包的主机性质查询该主机性质表以得到对应于该等封包的主机性质类别，依据该等封包的应用性质查询该应用性质表以得到对应于该等封包的应用性质类别，依据该主机性质类别与该应用性质类别查询该频宽配置表以得到对应于该等封包的频宽配置值，以及依据该频宽配置值限定该等封包所使用的频宽。
8.根据权利要求7所述的网络装置，其中该网络装置还包括网络接口，耦接至该控制器，在该控制器的操纵下接收并转送该等封包。
9.根据权利要求7所述的网络装置，其中该控制器将对应于该等封包的频宽配置变量设为该频宽配置值。
10.根据权利要求7所述的网络装置，其中该频宽配置表为二维数组，该频宽配置表的索引为该主机性质类别与该应用性质类别的组合，而该频宽配置表储存的数据为各种情况下预设的该频宽配置值。
11.根据权利要求7所述的网络装置，其中该主机性质表与该应用性质表皆为一维数组，该主机性质表储存的数据为各种情况的该主机性质类别，而该应用性质表储存的数据为各种情况的该应用性质类别。
12.根据权利要求7所述的网络装置，其中当该等封包为上链封包时，该主机性质为该等封包的来源媒体存取控制地址，而当该等封包为下链封包时，该主机性质为该等封包的目的媒体存取控制地址。
全文摘要
本发明提供一种管理网络装置的频宽配置的方法。于一实施例中，该网络装置转送多个封包。首先，依据该等封包的主机性质，查询主机性质表，以得到对应于该等封包的主机性质类别。接着依据该等封包的应用性质，查询应用性质表，以得到对应于该等封包的应用性质类别。接着，依据该主机性质类别与该应用性质类别，查询频宽配置表，以得到对应于该等封包的频宽配置值。最后，依据该频宽配置值，限定该等封包所使用的频宽。
文档编号H04L29/02GK101026585SQ20071009191
公开日2007年8月29日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年7月27日
发明者赵云飞, 陈维彬 申请人:威盛电子股份有限公司