專利名稱：在虛擬局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電腦網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)信息的裝置及其方法，特別涉及在虛擬局域網(wǎng)絡(luò)(Virtual Local Area Network)環(huán)境中有效地分發(fā)IP多點(diǎn)傳送(IPMulticast)信息的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
虛擬局域網(wǎng)絡(luò)(Virtual Local Area Network，以下簡稱VLAN)是交換式的網(wǎng)絡(luò)，能夠以組織為基礎(chǔ)，而不是根據(jù)實(shí)體或地理位置，依功能、依工作團(tuán)隊(duì)或者依照應(yīng)用的不同來作邏輯上的區(qū)分。舉例來說，某一特定工作組所使用的工作站全部連到同一VLAN，而不管其網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體連結(jié)或是他們可能與其他團(tuán)隊(duì)摻雜的事實(shí)。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的重新設(shè)定可以通過軟件的執(zhí)行而不必實(shí)際地拔起以移動(dòng)設(shè)備或纜線。美國專利第5,394,402號(hào)曾提出一種能夠把交換器(Switch)上的任何網(wǎng)絡(luò)端口(Port)與任何特定隔離網(wǎng)絡(luò)組結(jié)合的安排，根據(jù)此篇專利，通過虛擬地結(jié)合網(wǎng)絡(luò)端口與一特定的VLAN目的地，任何數(shù)量的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)端口可以這種VLAN安排方式和交換器內(nèi)的任何數(shù)量的組結(jié)合。除此之外，每一個(gè)VLAN擁有唯一的虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼(VLAN Identifier，以下簡稱VID)，當(dāng)發(fā)自某一VLAN的數(shù)據(jù)框(Frame)橫越主干網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將載有所屬VID并以加標(biāo)簽(Tagging)的方式達(dá)到VLAN交換的目標(biāo)。無論從以網(wǎng)絡(luò)端口為基礎(chǔ)(Port-based)、以地址為基礎(chǔ)(Address-based)或以協(xié)議為基礎(chǔ)(Protocol-based)的VLAN結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)，VID使得VLAN交換器或路由器(Router)可以選擇性地轉(zhuǎn)送信息到擁有相同VID的網(wǎng)絡(luò)端口。VID是電機(jī)和電子工程師協(xié)會(huì)(Institute of Electrical and Electronic Engineers，下文簡稱IEEE)802.1Q標(biāo)準(zhǔn)(或者是802.1v，針對以協(xié)議為基礎(chǔ))所使用的VLAN識(shí)別碼，有12位(bit)，總共可以識(shí)別4096個(gè)VLAN。
為增加網(wǎng)絡(luò)的靈活度，因特網(wǎng)協(xié)議(IP Protocol)可實(shí)作于局域網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)。當(dāng)因特網(wǎng)協(xié)議中的IP多點(diǎn)傳送(IP Multicast，下文均以“多點(diǎn)傳送”二字簡稱IP Multicast)在局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)與VLAN結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生以下更為靈活但趨復(fù)雜的應(yīng)用。例如，可以提供傳送信息到一預(yù)定的工作站組，該組包括不同VLAN目的地的工作站，這樣的信息是所知的多點(diǎn)傳送(Multicast)信息。例如，一工作站組想接收從一源工作站所產(chǎn)生的某類信息，這些工作站會(huì)在一或多個(gè)控制橫越VLAN范圍傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如路由器或多協(xié)議層交換器)上注冊。經(jīng)由定義用來讓工作站成員加入組的各種操作的因特網(wǎng)組管理協(xié)議(Internet Group Management Protocol，下文簡稱IGMP)可以達(dá)到注冊和訂閱多點(diǎn)傳送信息的目的。上述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也可以利用安全機(jī)制以防止具有特定VLAN目的地的工作站成員將訂閱的多點(diǎn)傳送信息送到無權(quán)使用的工作站。
在收到多點(diǎn)傳送信息時(shí)，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)檢查該多點(diǎn)傳送信息的多點(diǎn)傳送地址以及一個(gè)與此多點(diǎn)傳送地址相關(guān)的VLAN組串列，VLAN組串列通常以鏈結(jié)串列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運(yùn)作，其包括一串列的節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目(Node)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目擁有各自的VID以及與其VID相關(guān)聯(lián)的多點(diǎn)傳送目的子集合，通常多點(diǎn)傳送目的子集合是以一種稱為出口端口(Port-On-Exit，下文簡稱POE)的位圖(Bitmap)形式來表示。POE中的每個(gè)有效位代表著一個(gè)目的端口，如果多點(diǎn)傳送信息預(yù)定送到好幾個(gè)VLAN和網(wǎng)絡(luò)端口，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將會(huì)以一個(gè)接一個(gè)審視VLAN組串列所有節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目的方式，查詢該串列中的每個(gè)VID以及與其VID相關(guān)聯(lián)的目的端口，一旦目的端口決定好了之后，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備才把多點(diǎn)傳送信息轉(zhuǎn)送到與VID相關(guān)聯(lián)的目的端口，并以該節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目中所屬的VID貼入將該多點(diǎn)傳送包內(nèi)的VLAN標(biāo)簽處，如此反覆直到VLAN組串列從頭至尾處理完畢。因此，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備執(zhí)行上述查詢一轉(zhuǎn)送的程序是逐次審視多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的串列節(jié)點(diǎn)，其設(shè)計(jì)原理是以各別VLAN為觀點(diǎn)出發(fā)的查詢基礎(chǔ)。然而，所知的實(shí)施方式卻有下列的缺點(diǎn)(1)以各別VLAN為查詢基礎(chǔ)的做法是一種集中且序列式(Serialized)的處理，這樣的做法并沒有充分地利用系統(tǒng)的資源，即使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端口上的輸出隊(duì)列(Output Queue)仍可供利用。
(2)在上述的VID查詢和轉(zhuǎn)送之間存在著延遲時(shí)間，與多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的VLAN愈多，則將累積愈多的延遲時(shí)間，使得多點(diǎn)傳送信息無法以高速的線速度(Wire-speed)轉(zhuǎn)送。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，需要提供一種可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端口之間有效率分發(fā)多點(diǎn)傳送信息而且不會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備效率的機(jī)制。
本發(fā)明的目的是提供一種裝置可以在VLAN環(huán)境中有效地分發(fā)多點(diǎn)傳送信息。
本發(fā)明的另一目的是提供一種以VLAN為基礎(chǔ)，將多點(diǎn)傳送信息有效地轉(zhuǎn)送至一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備目的端口上的方法。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種在VLAN環(huán)境中多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送的裝置，適用于一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口之間分發(fā)與一多點(diǎn)傳送地址結(jié)合的多點(diǎn)傳送信息，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)有多個(gè)VLAN被指定至該多點(diǎn)傳送地址，此裝置包括一產(chǎn)生多點(diǎn)傳送目的端口組的產(chǎn)生裝置以及分別設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口上的多個(gè)轉(zhuǎn)譯器。該多點(diǎn)傳送目的端口組是通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備里被指定至該多點(diǎn)傳送地址的全部VLAN內(nèi)的每一多點(diǎn)傳送目的子集合進(jìn)行聯(lián)集而產(chǎn)生。此多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送裝置還包括一查詢器以及一耦合至該查詢器的轉(zhuǎn)送器。查詢器用來將多點(diǎn)傳送地址映射至一索引值，并且將多點(diǎn)傳送地址和代表多點(diǎn)傳送目的端口組的位字串指定至該索引值；轉(zhuǎn)送器則用來根據(jù)該位字串分發(fā)索引值和多點(diǎn)傳送信息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多點(diǎn)傳送目的端口組。屬于多點(diǎn)傳送目的端口組里的網(wǎng)絡(luò)端口上的各個(gè)轉(zhuǎn)譯器，將各自獨(dú)立且平行地執(zhí)行從識(shí)別碼標(biāo)簽串列轉(zhuǎn)譯成VID的工作。
本發(fā)明還提供了一種在虛擬局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送的方法，適用于一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口之間分發(fā)與一多點(diǎn)傳送地址結(jié)合的多點(diǎn)傳送信息，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)有多個(gè)虛擬局域網(wǎng)絡(luò)被指定至該多點(diǎn)傳送地址，每一虛擬局域網(wǎng)絡(luò)具有一多點(diǎn)傳送目的子集合，該多點(diǎn)傳送目的子集合由至少一目的端口所構(gòu)成，該目的端口是從該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述網(wǎng)絡(luò)端口之中所指定，其方法包括下列步驟A.提供一多點(diǎn)傳送目的端口組，一索引值，至少一識(shí)別碼選取指針，以及多個(gè)識(shí)別碼標(biāo)簽串列，每一該等識(shí)別碼標(biāo)簽串列各自相應(yīng)于該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一所述網(wǎng)絡(luò)端口；B.依照指定至該多點(diǎn)傳送地址的該索引值來查詢該多點(diǎn)傳送目的端口組；C.轉(zhuǎn)送多點(diǎn)傳送信息給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的該多點(diǎn)傳送目的端口組；以及D.獨(dú)立且平行地找出各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口相關(guān)于該多點(diǎn)傳送地址的全部虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼，各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口的每一所述虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼由所述索引值、所述識(shí)別碼選取指針以及相應(yīng)于各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口的每一所述識(shí)別碼標(biāo)簽串列依次轉(zhuǎn)譯產(chǎn)生；其中，該多點(diǎn)傳送目的端口組是該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被指定至該多點(diǎn)傳送地址的上述全部目的端口；該索引值被指定至該多點(diǎn)傳送地址；該識(shí)別碼選取指針與該索引值相關(guān)聯(lián)。
就操作上而言，查詢器只需執(zhí)行一次以找到與多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的多點(diǎn)傳送目的端口組，并報(bào)告給轉(zhuǎn)送器，之后，回應(yīng)此查詢器的報(bào)告，轉(zhuǎn)送器僅將多點(diǎn)傳送信息分發(fā)至與此多點(diǎn)傳送相關(guān)聯(lián)的目的端口，并且這些目的端口會(huì)平行地處理它們各自的VID轉(zhuǎn)譯和輸出隊(duì)列任務(wù)。如此一來，本發(fā)明提出的方法將盡可能的利用所需的輸出隊(duì)列資源，也可以達(dá)到在查詢和轉(zhuǎn)送多點(diǎn)傳送信息之間最短延遲時(shí)間的目的。


為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下圖1A是本發(fā)明3-D存取模型的示意圖；圖1B是提取自3-D存取模型的多點(diǎn)傳送表說明圖；圖1C提取自3-D存取模型以網(wǎng)絡(luò)端口為基礎(chǔ)的VID表說明圖；圖2是本發(fā)明所據(jù)以實(shí)施的設(shè)計(jì)模型示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的方塊說明圖；圖4是地址查詢表的組織說明圖；圖5A是源于多點(diǎn)傳送表的識(shí)別碼選取表說明圖；圖5B是源于以網(wǎng)絡(luò)端口為基礎(chǔ)VID表的識(shí)別碼標(biāo)簽串列說明圖；圖6是查詢器中包括一執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)鏈接聚合(Link Aggregation)處理單元的方塊圖。
附圖符號(hào)說明10～3-D存取模型； 11～設(shè)計(jì)模型；12～識(shí)別碼選取指針； 13～查詢步驟；15～轉(zhuǎn)送-轉(zhuǎn)譯步驟；20～多點(diǎn)傳送表；22～多點(diǎn)傳送表項(xiàng)目的位圖；
30～以網(wǎng)絡(luò)端口為基礎(chǔ)的VID表；32～識(shí)別碼標(biāo)簽串列； 40～查詢器；42～地址查詢表； 44～地址查詢表的項(xiàng)目；45～處理單元； 46～搜尋鍵；47～索引值； 48～位字串；50～轉(zhuǎn)送器； 60～網(wǎng)絡(luò)端口；62～轉(zhuǎn)譯器； 70～識(shí)別碼選取表；72～識(shí)別碼選取位圖； 80～識(shí)別碼標(biāo)簽串列；90～CPU；100～產(chǎn)生裝置。
具體實(shí)施例方式
在上文中所描述橫越多個(gè)VLAN范圍轉(zhuǎn)送多點(diǎn)傳送信息的問題，可以減化為一3-D查詢問題，圖1A是根據(jù)本發(fā)明3-D存取模型的示意圖，3-D存取模型10的三個(gè)軸分別是多點(diǎn)傳送識(shí)別碼(Multicast-id，以下簡稱Mid)、網(wǎng)絡(luò)端口識(shí)別碼(Port-id，以下簡稱Pid)以及虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼(VLAN-id，以下簡稱VID)，還有一稱為識(shí)別碼選取指針12的輔助指針用以選取VID。每一Mid是被指定到各個(gè)多點(diǎn)傳送地址的唯一索引值，此外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口都被指定一對應(yīng)的Pid，并且可以從Mid和Pid得出識(shí)別碼選取指針12(稍后詳述)。識(shí)別碼選取指針12從識(shí)別碼標(biāo)簽串列挑選出與多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的VID，每一對(Mid，Pid)維持一識(shí)別碼標(biāo)簽串列。參考圖1B，多點(diǎn)傳送表20具有多個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目是和各自的Mid相關(guān)聯(lián)的位圖(bitmap)22，對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口，位圖22的每個(gè)有效位(數(shù)值為1)映射至一識(shí)別碼選取指針12。如圖1C所示，以網(wǎng)絡(luò)端口為基礎(chǔ)的VID表30有多個(gè)識(shí)別碼標(biāo)簽串列，每個(gè)識(shí)別碼標(biāo)簽串列32各自與一Pid相關(guān)聯(lián)。
圖2是建立在3-D存取模型10基礎(chǔ)上的本發(fā)明設(shè)計(jì)模型11，設(shè)計(jì)模型11利用了分散式處理領(lǐng)域中“單一指令流，多重?cái)?shù)據(jù)流(Single InstructionStream，Multiple Data Stream-SIMD)”的精神，設(shè)計(jì)模型11包括查詢步驟13以及轉(zhuǎn)送-轉(zhuǎn)譯步驟15，其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口擁有自己的識(shí)別碼標(biāo)簽串列32。圖2中的Mid以及POE聯(lián)集(以下簡稱UPOE)乃預(yù)先設(shè)定(稍后詳述)，產(chǎn)生裝置100具有產(chǎn)生UPOE功能的手段。UPOE代表了指定給多點(diǎn)傳送地址的多點(diǎn)傳送目的端口組，也就是說從系統(tǒng)的角度來看，UPOE中的每一個(gè)有效位是指定給多點(diǎn)傳送地址的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)端口，產(chǎn)生裝置100通過將參與多點(diǎn)傳送的全部VLAN內(nèi)的所有目的端口做聯(lián)集來產(chǎn)生UPOE。本發(fā)明的其中一個(gè)關(guān)鍵運(yùn)作就是對于每個(gè)多點(diǎn)傳送組(地址)設(shè)定好各自的UPOE，如同SIMD設(shè)計(jì)理念里的單一指令流。另一個(gè)關(guān)鍵運(yùn)作則是在所有目的端口上獨(dú)立且平行地轉(zhuǎn)譯出與該多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的VID，可以將這看作是SIMD設(shè)計(jì)理念里的多重?cái)?shù)據(jù)流。這兩個(gè)關(guān)鍵運(yùn)作將在稍后做更詳盡的描述。
查詢步驟13只需執(zhí)行一次以找到與多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的UPOE和Mid，并報(bào)告給轉(zhuǎn)送-轉(zhuǎn)譯步驟15，接著，響應(yīng)此查詢步驟13的報(bào)告，轉(zhuǎn)送-轉(zhuǎn)譯步驟15僅將多點(diǎn)傳送信息分發(fā)至與此多點(diǎn)傳送相關(guān)聯(lián)的目的端口，并且這些目的端口會(huì)平行地處理它們各自的VID轉(zhuǎn)譯和輸出隊(duì)列任務(wù)。如此，即使有好幾個(gè)VLAN參與此多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送，查詢步驟只需執(zhí)行一次，然后，在各個(gè)目的端口上獨(dú)立且平行地進(jìn)行轉(zhuǎn)送和VID轉(zhuǎn)譯步驟。前面提及的3-D存取模型10是一VID轉(zhuǎn)譯的概念模型，具有8個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口至多可以容納4個(gè)VID的例子僅僅為了說明的目的，非用以限定本發(fā)明。
圖3詳細(xì)地說明本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(未示出)里的方塊圖，此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有一優(yōu)選實(shí)施例，其包括查詢器40、耦合至該查詢器40的轉(zhuǎn)送器50以及和轉(zhuǎn)送器50做通訊的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口60，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口60包括一轉(zhuǎn)譯器62。參考圖4，查詢器40最好包括具有多個(gè)項(xiàng)目44的地址查詢表42(Address LookupTable，以下簡稱ALT)，每一項(xiàng)目44包括一搜尋鍵46、一索引值47以及一位字串48。搜尋鍵46的內(nèi)容是一多點(diǎn)傳送地址，而且其尋求配對方式可以是以湊雜為基礎(chǔ)(hash-based)或以內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(content addressablememory，CAM)為基礎(chǔ)，視ALT 42的實(shí)施作法而定，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員必須清楚的是其它可用以搜尋ALT 42的技術(shù)均為本發(fā)明所考慮實(shí)施的范圍。索引值47代表指定給該多點(diǎn)傳送地址的Mid，與該多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的UPOE則存放在位字串48。位字串48當(dāng)做一端口遮罩之用，該端口遮罩的每個(gè)位相對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口，而且根據(jù)端口遮罩將多點(diǎn)傳送信息轉(zhuǎn)送至網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多點(diǎn)傳送目的端口組。例如，若位字串48儲(chǔ)存的值為‘11010110’，代表著根據(jù)此多點(diǎn)傳送地址，Pid＝1、Pid＝2、Pid＝4、Pid＝6以及Pid＝7這5個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)端口是此多點(diǎn)傳送地址的目的端口。
如圖5A、5B所示，一識(shí)別碼選取表70以及一識(shí)別碼標(biāo)簽串列80從分散式處理的觀點(diǎn)具體實(shí)現(xiàn)圖1A中3-D存取模型的概念，意味著每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口擁有自己的識(shí)別碼選取信息和識(shí)別碼標(biāo)簽串列，而且每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口可以獨(dú)立且平行地進(jìn)行VID轉(zhuǎn)譯。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口都有與其相關(guān)聯(lián)的識(shí)別碼選取表70以及識(shí)別碼標(biāo)簽串列80，舉例來說，如圖5A、5B中的2號(hào)網(wǎng)絡(luò)端口(Pid＝2)，優(yōu)選實(shí)施例中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口有自己的識(shí)別碼選取表70和識(shí)別碼標(biāo)簽串列80。根據(jù)指定給多點(diǎn)傳送地址的索引值47(Mid)從識(shí)別碼選取表70挑選出對應(yīng)的識(shí)別碼選取位圖72，識(shí)別碼選取位圖72是作為識(shí)別碼標(biāo)簽串列80的選取遮罩，該選取遮罩的每一有效位象征網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口的識(shí)別碼選取指針，而且該識(shí)別碼選取指針從識(shí)別碼標(biāo)簽串列80中挑選出與多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的VID。例如，2號(hào)網(wǎng)絡(luò)端口的識(shí)別碼選取位圖72為‘0011’，表示位1和位0為可從識(shí)別碼標(biāo)簽串列80挑選VID的兩個(gè)有效位，VID選取的結(jié)果使得2號(hào)網(wǎng)絡(luò)端口連續(xù)將VID＝1和VID＝5加標(biāo)簽在外送的多點(diǎn)傳送信息上。
再次參考圖3、4、5A、5B，在收到因特網(wǎng)組管理協(xié)議(Internet GroupManagement Protocol，簡稱IGMP)服務(wù)要求時(shí)，CPU 90立刻將查詢器40以及全部轉(zhuǎn)譯器62的內(nèi)容做重新配置，換句話說，CPU 90把一新的多點(diǎn)傳送地址存放在查詢器40中的ALT 42以作為搜尋鍵46，在建立新的多點(diǎn)傳送組時(shí)，CPU 90也指定一Mid給多點(diǎn)傳送地址并存放在ALT 42的索引值47，CPU 90還會(huì)將所有目的端口與多點(diǎn)傳送地址結(jié)合且將目的端口做聯(lián)集后存放在位字串48。應(yīng)IGMP服務(wù)要求，CPU 90視需要而更新所有轉(zhuǎn)譯器62里的識(shí)別碼選取表70和識(shí)別碼標(biāo)簽串列80。
舉例來說，假設(shè)與一多點(diǎn)傳送地址A結(jié)合的多點(diǎn)傳送信息會(huì)被轉(zhuǎn)送到下列3個(gè)VLANVID＝1，其POE為POE1＝‘11010100’VID＝3，其POE為POE2＝‘01010010’VID＝5，其POE為POE3＝‘01000100’其中POE表示VLAN內(nèi)的多點(diǎn)傳送目的子集合，該多點(diǎn)傳送目的子集合由至少一目的端口所構(gòu)成，目的端口則從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端口之中所指定而來。例如，POE3＝‘01000100’表示一8個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其Pid＝2和Pid＝6是與VLAN 5(VID＝5)相關(guān)聯(lián)的目的端口(端口編號(hào)由0開始于POE的最低有效位)。與多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的UPOE(就是多點(diǎn)傳送目的端口組)可通過將參與多點(diǎn)傳送的全部VLAN內(nèi)的所有目的端口做聯(lián)集來產(chǎn)生。因此，本例中產(chǎn)生裝置100可以邏輯或(Logical OR)運(yùn)算得到UPOEUPOE＝POE1or POE2or POE3＝‘11010100’or‘01010010’or‘01000100’＝‘11010110’然而，需明了的是其他可以獲得UPOE的技巧均在本發(fā)明所考慮實(shí)施的范圍。Mid＝2指定給多點(diǎn)傳送地址A且存放在ALT 42的索引值47，UPOE也存放在ALT 42的位字串48中。就多點(diǎn)傳送地址A而言，CPU 90會(huì)預(yù)先設(shè)定好所有相關(guān)信息(搜尋鍵46、索引值47、位字串48以及每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口的識(shí)別碼選取位圖72和識(shí)別碼標(biāo)簽串列80)。
在收到與多點(diǎn)傳送地址A結(jié)合的多點(diǎn)傳送信息時(shí)，查詢器40只會(huì)執(zhí)行一次以將多點(diǎn)傳送地址A映對至Mid＝2以及包含其UPOE的位字串48，如前所述，從相關(guān)VLAN所有POE聯(lián)集的角度來說，UPOE代表多點(diǎn)傳送目的端口組。接著，轉(zhuǎn)送器50根據(jù)UPOE把多點(diǎn)傳送信息和Mid＝2分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的目的端口，其中多點(diǎn)傳送目的端口組里目的端口的Pid為Pid＝1、Pid＝2、Pid＝4、Pid＝6以及Pid＝7。之后，這些屬于多點(diǎn)傳送目的端口組里的網(wǎng)絡(luò)端口上的各個(gè)轉(zhuǎn)譯器，將各自獨(dú)立且平行地執(zhí)行VID轉(zhuǎn)譯工作。例如，2號(hào)網(wǎng)絡(luò)端口上的轉(zhuǎn)譯器62可以根據(jù)Mid＝2從識(shí)別碼選取表70得到識(shí)別碼選取位圖72，然后自識(shí)別碼選取位圖72中取出第一個(gè)識(shí)別碼選取指針，接著，轉(zhuǎn)譯器62根據(jù)第一個(gè)識(shí)別碼選取指針從識(shí)別碼標(biāo)簽串列80得到第一個(gè)VID＝1，再來，2號(hào)網(wǎng)絡(luò)端口會(huì)將外送多點(diǎn)傳送信息加上VID＝1標(biāo)簽并且執(zhí)行輸出隊(duì)列任務(wù)。接著再一次，2號(hào)網(wǎng)絡(luò)端口上的轉(zhuǎn)譯器62自識(shí)別碼選取位圖72中取出第二個(gè)識(shí)別碼選取指針，然后，轉(zhuǎn)譯器62根據(jù)第二個(gè)識(shí)別碼選取指針從識(shí)別碼標(biāo)簽串列80得到第二個(gè)VID＝5，再來，2號(hào)網(wǎng)絡(luò)端口同樣會(huì)將外送多點(diǎn)傳送信息加上VID＝5標(biāo)簽并且執(zhí)行輸出隊(duì)列任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口平行地處理上述的程序一直到每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口將各自的識(shí)別碼選取位圖72的所有位檢視完畢為止。8個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的例子僅僅為了說明的目的，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以應(yīng)用本發(fā)明到具有任意數(shù)目網(wǎng)絡(luò)端口的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之上。
本發(fā)明另一實(shí)施例中，參考圖6，查詢器40還包括一執(zhí)行遵守IEEE802.3ad標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)鏈接聚合(Link Aggregation)功能的處理單元45，該處理單元45可以集合多個(gè)實(shí)體網(wǎng)絡(luò)端口形成較高頻寬的邏輯連接，并且可使網(wǎng)絡(luò)更具彈性。
綜合以上所述，本發(fā)明提供一種可以在橫越多個(gè)VLAN分發(fā)多點(diǎn)傳送信息時(shí)，能夠更有效率地轉(zhuǎn)送的裝置及其方法，不僅可以充分利用網(wǎng)絡(luò)端口上輸出隊(duì)列的資源，也沒有查詢和轉(zhuǎn)送之間延遲時(shí)間累積的問題。
雖然本發(fā)明已經(jīng)用一具體實(shí)施例披露如上，然其僅為了易于說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，而并非將本發(fā)明狹義地限定于該實(shí)施例，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種在虛擬局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送的裝置，適用于一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口之間分發(fā)與一多點(diǎn)傳送地址結(jié)合的多點(diǎn)傳送信息，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)有多個(gè)虛擬局域網(wǎng)絡(luò)被指定至該多點(diǎn)傳送地址，每一虛擬局域網(wǎng)絡(luò)具有一多點(diǎn)傳送目的子集合，該多點(diǎn)傳送目的子集合由至少一目的端口所構(gòu)成，該目的端口是從該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的該等網(wǎng)絡(luò)端口之中所指定，該裝置包括一產(chǎn)生裝置，通過將該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備里被指定至該多點(diǎn)傳送地址的全部所述虛擬局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一多點(diǎn)傳送目的子集合做聯(lián)集，以產(chǎn)生一多點(diǎn)傳送目的端口組；以及多個(gè)轉(zhuǎn)譯器，分別設(shè)置于該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口上，其中，屬于該多點(diǎn)傳送目的端口組里的所述網(wǎng)絡(luò)端口的各個(gè)轉(zhuǎn)譯器，各自獨(dú)立且平行地執(zhí)行一虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼的轉(zhuǎn)譯；其中，該多點(diǎn)傳送目的端口組是該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被指定至該多點(diǎn)傳送地址的全部目的端口。
2.如權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送裝置，還包括一查詢器，用來將該多點(diǎn)傳送地址映對至一索引值，該多點(diǎn)傳送地址和代表該多點(diǎn)傳送目的端口組的一位字串指定至該索引值；以及一轉(zhuǎn)送器，耦合至該查詢器，用來根據(jù)該位字串分發(fā)該索引值和多點(diǎn)傳送信息給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的該多點(diǎn)傳送目的端口組。
3.如權(quán)利要求2所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送裝置，其中所述轉(zhuǎn)譯器各自將該索引值以及一識(shí)別碼選取指針轉(zhuǎn)譯成該虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼。
4.如權(quán)利要求2所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送裝置，其中該查詢器包括具有多個(gè)項(xiàng)目的一地址查詢表，每一所述項(xiàng)目包括該多點(diǎn)傳送地址、該索引值以及該位字串。
5.如權(quán)利要求2所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送裝置，其中該位字串當(dāng)做一端口遮罩用，該端口遮罩的每個(gè)位相對應(yīng)該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的該等網(wǎng)絡(luò)端口之一，而且根據(jù)該端口遮罩將多點(diǎn)傳送信息轉(zhuǎn)送至該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的該多點(diǎn)傳送目的端口組。
6.如權(quán)利要求2所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送裝置，其中每一所述轉(zhuǎn)譯器包括一識(shí)別碼標(biāo)簽串列，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一該等網(wǎng)絡(luò)端口具有相對應(yīng)的該識(shí)別碼標(biāo)簽串列；以及一識(shí)別碼選取表，具有多個(gè)識(shí)別碼選取位圖，每一該等識(shí)別碼選取位圖相應(yīng)于該索引值，其中每一該等識(shí)別碼選取位圖對于相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)端口當(dāng)做一選取遮罩用，該選取遮罩的每一有效位象征該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一所述網(wǎng)絡(luò)端口的該識(shí)別碼選取指針，而且該識(shí)別碼選取指針從該識(shí)別碼標(biāo)簽串列中挑選出與多點(diǎn)傳送地址相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼。
7.如權(quán)利要求6所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送裝置，其中該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一所述網(wǎng)絡(luò)端口可從對應(yīng)于該索引值的該識(shí)別碼選取位圖，分別地取出每一個(gè)上述識(shí)別碼選取指針。
8.一種在虛擬局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送的方法，適用于一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口之間分發(fā)與一多點(diǎn)傳送地址結(jié)合的多點(diǎn)傳送信息，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)有多個(gè)虛擬局域網(wǎng)絡(luò)被指定至該多點(diǎn)傳送地址，每一虛擬局域網(wǎng)絡(luò)具有一多點(diǎn)傳送目的子集合，該多點(diǎn)傳送目的子集合由至少一目的端口所構(gòu)成，該目的端口是從該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所述網(wǎng)絡(luò)端口之中所指定，其方法包括下列步驟A.提供一多點(diǎn)傳送目的端口組，一索引值，至少一識(shí)別碼選取指針，以及多個(gè)識(shí)別碼標(biāo)簽串列，每一該等識(shí)別碼標(biāo)簽串列各自相應(yīng)于該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一所述網(wǎng)絡(luò)端口；B.依照指定至該多點(diǎn)傳送地址的該索引值來查詢該多點(diǎn)傳送目的端口組；C.轉(zhuǎn)送多點(diǎn)傳送信息給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的該多點(diǎn)傳送目的端口組；以及D.獨(dú)立且平行地找出各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口相關(guān)于該多點(diǎn)傳送地址的全部虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼，各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口的每一所述虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼由所述索引值、所述識(shí)別碼選取指針以及相應(yīng)于各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口的每一所述識(shí)別碼標(biāo)簽串列依次轉(zhuǎn)譯產(chǎn)生；其中，該多點(diǎn)傳送目的端口組是該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被指定至該多點(diǎn)傳送地址的上述全部目的端口；其中，該索引值被指定至該多點(diǎn)傳送地址；其中，該識(shí)別碼選取指針與該索引值相關(guān)聯(lián)。
9.如權(quán)利要求8所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送方法，其中步驟A包括A1.將該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備里被指定至該多點(diǎn)傳送地址的全部所述虛擬局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一多點(diǎn)傳送目的子集合做聯(lián)集，以產(chǎn)生該多點(diǎn)傳送目的端口組；A2.將該多點(diǎn)傳送目的端口組、該索引值以及該多點(diǎn)傳送地址存放至一地址查詢表里多個(gè)項(xiàng)目的其中一項(xiàng)，其中該多點(diǎn)傳送目的端口組存放在該項(xiàng)目里的一位字串；以及A3.將該識(shí)別碼選取指針存放至一識(shí)別碼選取表里多個(gè)識(shí)別碼選取位圖的其中一個(gè)位圖。
10.如權(quán)利要求9所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送方法，其中應(yīng)一因特網(wǎng)組管理協(xié)議的服務(wù)要求而執(zhí)行步驟A1～A3。
11.如權(quán)利要求9所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送方法，其中步驟D包括D1.對應(yīng)于該索引值，從該識(shí)別碼選取表挑選出所述識(shí)別碼選取位圖的其中一個(gè)；D2.從該識(shí)別碼選取位圖中取出各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口相關(guān)的該識(shí)別碼選取指針；D3.根據(jù)步驟D2得到的該識(shí)別碼選取指針和各個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)端口對應(yīng)的每一所述識(shí)別碼標(biāo)簽串列，獨(dú)立且平行地取出各個(gè)該等網(wǎng)絡(luò)端口與該多點(diǎn)傳送地址相關(guān)的該虛擬局域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼；以及D4.重復(fù)步驟D2和D3直到檢查過該識(shí)別碼選取位圖中的所有位為止。
12.如權(quán)利要求9所述的多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送方法，還包括下列步驟E.獨(dú)立且平行地將該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的每一所述網(wǎng)絡(luò)端口的外送多點(diǎn)傳送信息附加一標(biāo)簽。
全文摘要
一種在虛擬局域網(wǎng)絡(luò)(VLAN)環(huán)境中執(zhí)行IP多點(diǎn)傳送轉(zhuǎn)送的裝置，適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端口之間對多點(diǎn)傳送地址轉(zhuǎn)送多點(diǎn)傳送信息。該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)多點(diǎn)傳送地址可含有多個(gè)VLAN，每一VLAN具有一多點(diǎn)傳送目的子集合，該多點(diǎn)傳送目的子集合由一個(gè)以上的目的端口所構(gòu)成，該目的端口是從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端口之中所指定。該裝置包括產(chǎn)生裝置，查詢器，轉(zhuǎn)送器，多個(gè)轉(zhuǎn)譯器。產(chǎn)生裝置產(chǎn)生一多點(diǎn)傳送目的端口組。查詢器用來將多點(diǎn)傳送地址映對至一索引值。轉(zhuǎn)送器則耦合至該查詢器，根據(jù)該位字串分發(fā)索引值和多點(diǎn)傳送信息給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多點(diǎn)傳送目的端口組。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口上分別設(shè)置有轉(zhuǎn)譯器，屬于多點(diǎn)傳送目的端口組里網(wǎng)絡(luò)端口的各個(gè)轉(zhuǎn)譯器，獨(dú)立平行地執(zhí)行VLAN識(shí)別碼(VID)的轉(zhuǎn)譯。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1404258SQ0113287
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月12日
發(fā)明者劉廣治, 李枋壅 申請人:普邦科技股份有限公司