專(zhuān)利名稱(chēng)：網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址(即地址，以下均稱(chēng)為位址)學(xué)習(xí)方 法，特別是涉及一種具有一可編程邏輯單元的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法。
背景技術(shù)：
一般在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(即局域網(wǎng)，以下均稱(chēng)為區(qū)域網(wǎng)絡(luò))中，是借由網(wǎng)絡(luò)裝 置，例如交換器(switch),來(lái)使不同的終端裝置進(jìn)行資料的傳輸。其中，交 換器是工作于網(wǎng)絡(luò)OSI模型中的第二層，亦即資料連接層(即數(shù)據(jù)M層)，所 以交換器可以認(rèn)得與其連接的終端裝置的媒體存取控制(Media Access Control, MAC)位址，因此，若交換器事先知道各終端裝置的士某體存取控 制位址，則交換器不需使用廣播(broadcast)的方式來(lái)傳送資料封包，只要來(lái)，將可節(jié)省許多的網(wǎng)絡(luò)頻寬:而可提高傳輸i率。其中，廣;方式是指交換器需將資料封包，由其所有的連接埠傳送出去。請(qǐng)參閱圖1所示，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)1 (例如以太區(qū)域網(wǎng)絡(luò))是由一交換器11及 復(fù)數(shù)個(gè)終端裝置12 ~ 15所組成。交換器11具有復(fù)數(shù)個(gè)連4妄埠111 ~ 114，終端 裝置12 ~ 15分別與連接埠111~114對(duì)應(yīng)連接。當(dāng)終端裝置12欲傳送一資 料封包121給終端裝置13時(shí)，依據(jù)以太網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，必須在資料封包121 上指定一目標(biāo)位址，亦即終端裝置13的媒體存取控制位址，其為一48bits 的二位元碼，且在資料封包121上亦會(huì)包含一來(lái)源位址，亦即終端裝置12 本身的媒體存取控制位址。此外，交換器11更具有一位址表，位址表是為一儲(chǔ)存終端裝置的媒體 存取控制位址及終端裝置所連接的連接埠的對(duì)照表，位址表是記錄于交換 器11的一記憶體內(nèi)。當(dāng)終端裝置12經(jīng)由連接埠111傳送資料封包121至 交換器11時(shí)，交換器ll會(huì)對(duì)其位址表執(zhí)行兩個(gè)動(dòng)作。首先，交換器ll是 透過(guò)程序軟件來(lái)檢查其位址表中是否具有資料封包121上的來(lái)源位址，若 是沒(méi)有，則將該來(lái)源位址及相對(duì)應(yīng)的連接埠111寫(xiě)入至其位址表中，如此 一來(lái)，交換器11就知道終端裝置12是連接于連接埠111,這也就是所謂的 "位址學(xué)習(xí)功能"。再來(lái)，交換器11是檢查其位址表中是否有資料封包121上的目標(biāo)位址 (終端裝置13的士某體存取控制位址)，若是有，則依據(jù)位址表將資料封包121 經(jīng)由終端裝置13所連接的連接埠112傳送至終端裝置13。若是位址表中無(wú) 終端裝置13的媒體存取控制位址，則將資料封包121傳送至交換器11的
其他連接埠112-114。此時(shí)，資料封包121是由廣^"方式來(lái)傳送。需注意 者，當(dāng)有過(guò)多的資料封包以廣播方式傳送時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度會(huì)因?yàn)轭l寬被 大量的資料封包流量所占據(jù)而下降。另夕卜，交換器11可支持虛擬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Virtual LAN, VLAN )技術(shù)。簡(jiǎn) 單來(lái)說(shuō)，VLAN就是將一整個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)再切割為復(fù)數(shù)個(gè)子區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，以圖1來(lái) 說(shuō)，可將終端裝置12、 13設(shè)定為VLAN1，將終端裝置14、 15設(shè)為VLAN2，那 么，當(dāng)資料封包121成為一廣播資料封包時(shí)，交換器11會(huì)先將資料封包121 廣播至VLAN1,在此例中只有終端裝置13,剛好就是所要接收的終端裝置。借 由VLAN技術(shù)，可減少轉(zhuǎn)發(fā)。上迷交換器ll在進(jìn)行位址學(xué)習(xí)功能時(shí)，是借由軟件程序來(lái)執(zhí)行，這是 因?yàn)樵诮粨Q器剛開(kāi)始發(fā)展時(shí)，只應(yīng)在小范圍的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，即與交換器連接 的終端裝置數(shù)量較少，交換器11所需要的位址學(xué)習(xí)速率大概為每秒300 ~ 400個(gè)位址，所以借由軟件程序來(lái)執(zhí)行位址學(xué)習(xí)即可滿(mǎn)足需求，而且亦可以 節(jié)省硬件成本。但現(xiàn)在由于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展普偏及快速，所以區(qū)域網(wǎng)絡(luò)所具有的 范圍也越來(lái)越大，例如都會(huì)以太網(wǎng)絡(luò)(Metro Ethernet),交換器11所需 要的位址學(xué)習(xí)速率將會(huì)高于每秒128k個(gè)位址(視都會(huì)以太網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大 小)。如此一來(lái)，在發(fā)生一些拓樸改變(topology change)時(shí)，由于交換 器11的位址學(xué)習(xí)速度不夠快，會(huì)導(dǎo)致資料封包遺失，此外，交換器11亦 需要大量轉(zhuǎn)發(fā)，而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的產(chǎn)生，使得區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度大大降 低。由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法顯然仍存在有不便 與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問(wèn)題,相關(guān)廠商莫不 費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而 一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解 決的問(wèn)題。因此，如何提供一種網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法，使得在大型 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，可加速網(wǎng)絡(luò)裝置的位址學(xué)習(xí)速度，以提升區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的傳輸速 度及效能，實(shí)屬當(dāng)前重要課題之一。有鑒于上述現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法存在的缺陷，本發(fā)明人 基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理 的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方 法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng) 過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用 價(jià)值的本發(fā)明。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法存在
的缺陷，而提供一種新型的網(wǎng)絡(luò)裝置的位址學(xué)習(xí)方法及網(wǎng)絡(luò)裝置，所要解決 的技術(shù)問(wèn)題是使其在大型區(qū)網(wǎng)如都會(huì)以太網(wǎng)絡(luò)中，可加速位址學(xué)習(xí)速度，以 提升區(qū)網(wǎng)的速度及效能，從而更加適于實(shí)用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的 一種網(wǎng)絡(luò)裝置的位址學(xué)習(xí)方法，其中，網(wǎng)絡(luò)裝置是具有復(fù)數(shù)連 接埠，至少其中的一連接埠是與一終端裝置電性連接。位址學(xué)習(xí)方法是包含 一擷取程序、 一散列位址產(chǎn)生程序、 一資料登錄程序及一位址登錄程序。擷取程序是由一可編程邏輯單元自一第一記憶單元擷取一位址資料串；散列 位址產(chǎn)生程序是由可編程邏輯單元產(chǎn)生一散列位址；資料登錄程序是將位 址資料串寫(xiě)入一資料表單；位址登錄程序是將該散列位址寫(xiě)入一散列位址表單。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的位址學(xué)習(xí)方法，其更包含一校驗(yàn)程序，其是校驗(yàn)該位址資料串 是否為有效的資料，或是校驗(yàn)該散列位址是否為重復(fù)。前述的位址學(xué)習(xí)方法，其中所述的位址資料串是包含該終端裝置的一 媒體存取控制位址、 一連接埠識(shí)別碼或一虛擬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼。前述的位址學(xué)習(xí)方法，其中所述的資料登錄程序是由該可編程邏輯單 元將該位址資料串寫(xiě)入該資料表單。前述的位址學(xué)習(xí)方法，其中所述的位址登錄程序是由該可編程邏輯單 元將該散列位址寫(xiě)入該散列位址表單。前述的位址學(xué)習(xí)方法，其是由一計(jì)算機(jī)程序自該資料表單及該散列位 址表單分別讀取該位址資料串及該散列位址，并將該位址資料串寫(xiě)入一第 三記憶單元與該散列位址相對(duì)應(yīng)的一位址。前述的位址學(xué)習(xí)方法，其是由 一計(jì)算機(jī)程序?qū)⒁粍h除位址寫(xiě)入一刪除 位址表單，并下達(dá)一刪除指令至該可編程邏輯單元，以刪除該第三記憶單 元與該刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資料。前述的位址學(xué)習(xí)方法，其中所述的可編程邏輯單元是命令一專(zhuān)用集成 電路刪除該第三記憶單元與該刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資料。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種網(wǎng)絡(luò)裝置，其包含一專(zhuān)用集成電路、 一第二記憶單元及一 可編程邏輯單元。專(zhuān)用集成電路具有一第一記憶單元，第二記憶單元具有 一資料表單及一散列位址表單，可編程邏輯單元是分別與專(zhuān)用集成電路及 第二記憶單元電性連接，并具有一擷取模組、 一位址運(yùn)算模組及一登錄模 組。其中，擷取模組自第一記憶單元擷取一位址資料串，位址運(yùn)算模組是 產(chǎn)生 一散列位址，而登錄模組是將位址資料串及散列位址分別寫(xiě)入資料表 單及散列位址表單。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的可編程邏輯單元是為 一現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的可編程邏輯單元、該擷取模組、該位址 運(yùn)算模組或該登錄模組是具有復(fù)數(shù)個(gè)邏輯閘。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的第 一記憶單元是為 一快取記憶體。 前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的第二記憶單元是為 一動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取記憶體。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的可編程邏輯單元更具有一校驗(yàn)?zāi)＝M，是 與該擷取模組或該位址運(yùn)算模組電性連接，該校驗(yàn)?zāi)＝M是校驗(yàn)該位址資料 串是否為有效的資料，或校驗(yàn)該散列位址是否為重復(fù)的資料。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其更包含復(fù)數(shù)個(gè)連接埠，至少其中的一連接埠是與 一終端裝置電性連接。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的位址資料串是包含該終端裝置的一媒體 存取控制位址、 一連接埠識(shí)別碼或一虛擬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其更包含一第三記憶單元，該位址資料串是儲(chǔ)存于 該第三記憶單元。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其包括一計(jì)算機(jī)程序，其是自該資料表單及該散列 位址表單分別讀取該位址資料串及該散列位址，并將該位址資料串寫(xiě)入該 第三記憶單元與該散列位址相對(duì)應(yīng)的一位址。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的第二記憶單元更具有一刪除位址表單，該 計(jì)算機(jī)程序是將一刪除位址寫(xiě)入該刪除位址表單，并下達(dá)一刪除指令至該 可編程邏輯單元，以刪除該第三記憶單元與該刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資 料。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其更包含一專(zhuān)用集成電路，其是分別與該可編程邏 輯單元及該第三記憶單元電性連接，該專(zhuān)用集成電路是刪除該第三記憶單 元與該刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資料。
前述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其中所述的第一記憶單元是位于一專(zhuān)用集成電路中。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案
可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種網(wǎng)絡(luò)裝置的位址學(xué)習(xí)方法，其 中，網(wǎng)絡(luò)裝置是具有復(fù)數(shù)連接埠，至少其中的一連接埠是與一終端裝置電 性連接。位址學(xué)習(xí)方法是包含一擷取程序、 一散列位址產(chǎn)生程序、 一資料 登錄程序及一位址登錄程序。擷取程序是由一可編程邏輯單元自一第一記 憶單元擷取一位址資料串；散列位址產(chǎn)生程序是由可編程邏輯單元產(chǎn)生一 散列位址；資料登錄程序是將位址資料串寫(xiě)入一資料表單；位址登錄程序
是將該散列位址寫(xiě)入一散列位址表單。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明另提供了一種網(wǎng)絡(luò)裝置，其包含一專(zhuān) 用集成電路、 一第二記憶單元及一可編程邏輯單元。專(zhuān)用集成電路具有一 第一記憶單元，第二記憶單元具有一資料表單及一散列位址表單，可編程 邏輯單元是分別與專(zhuān)用集成電路及第二記憶單元電性連接，并具有一擷取 模組、 一位址運(yùn)算模組及一登錄模組。其中，擷取模組自第一記憶單元擷 取一位址資料串，位址運(yùn)算模組是產(chǎn)生一散列位址，而登錄模組是將位址 資料串及散列位址分別寫(xiě)入資料表單及散列位址表單。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法至少具有下列
優(yōu)點(diǎn)該網(wǎng)絡(luò)裝置的位址學(xué)習(xí)方法及網(wǎng)絡(luò)裝置具有一可編程邏輯單元，其借 由一擷取模組、 一位址運(yùn)算模組及一登錄模組來(lái)執(zhí)行位址學(xué)習(xí)功能。與現(xiàn)
有技術(shù)相較，本發(fā)明是借由具有邏輯閘的可編程邏輯單元，而不是借由軟 件程序來(lái)執(zhí)行位址學(xué)習(xí)功能，所以可大幅提升學(xué)習(xí)速度，每秒可學(xué)習(xí)至少 100k個(gè)位址。如此，在大型區(qū)網(wǎng)如都會(huì)以太網(wǎng)絡(luò)中，由于位址學(xué)習(xí)的速度 加快，而可減少網(wǎng)絡(luò)裝置使用廣播方式傳送資料封包的機(jī)會(huì)，而可提升網(wǎng) 絡(luò)頻寬的使用率，進(jìn)而提升區(qū)網(wǎng)的速度及效能。
綜上所述，本發(fā)明新穎的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法，在大型區(qū)網(wǎng)如 都會(huì)以太網(wǎng)絡(luò)中，可加速地址學(xué)習(xí)速度，以提升區(qū)網(wǎng)的速度及效能。本發(fā) 明具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能上皆有 較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較 現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí) 用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附 圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是顯示一種現(xiàn)有具有交換器的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的一示意圖。 圖2是顯示依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種網(wǎng)絡(luò)裝置的一方塊圖。 圖3是顯示依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種網(wǎng)絡(luò)裝置的一可編程邏輯單 元的一方塊圖。
圖4是顯示依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種位址學(xué)習(xí)方法的一流程圖。 1:區(qū)域網(wǎng)絡(luò) 11:交換器
111-114:連接埠 12~15:終端裝置
121:資料封包 2: 網(wǎng)絡(luò)裝置 21:可編禾呈邏輯單元
211:擷取模組 213:登錄模組
212:位址運(yùn)算;^莫組 214:校驗(yàn)?zāi)＝M
22:第一記憶單元
231:資料表單
233:刪除位址表單
25:控制單元
IC1:專(zhuān)用集成電路
P01 ~ P04:位址學(xué)習(xí)方法的程序
23:第二記憶單元 232:散列位址表單 24:第三記憶單元 251:計(jì)算機(jī)程序
pl ~ pn:連接埠
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué) 習(xí)方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
請(qǐng)參閱圖2所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種網(wǎng)絡(luò)裝置2是具有一可編 程邏輯單元21 (Programmable Logic Device, PLD )、 一第一記憶單元 22、 一第二記憶單元23及一第三記憶單元24。另外，本實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)裝 置2更具有復(fù)數(shù)個(gè)連接埠、port) pl ~ pn，每一連接埠pl ~ pn都可與一終 端裝置(圖未顯示)連接，則所有的終端裝置可借由網(wǎng)絡(luò)裝置2來(lái)作資料 封包的傳輸。
在本實(shí)施例中，可編程邏輯單元21是分別與第一記憶單元22及第二 記憶單元23電性連接。在此，可編程邏輯單元21是為一現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣 列(Field Programmable Gate Array, FPGA),其具有復(fù)數(shù)個(gè)邏輯閘，可 傳遞電子信號(hào)以進(jìn)行邏輯判斷及運(yùn)算。在本實(shí)施例中，第一記憶單元22是 位于一專(zhuān)用集成電路(Application ~ Specif ic Integrated Circuit， ASIC) IC1中,在此，第一記憶單元22是為一快取記憶體(Cache),另外，專(zhuān)用 集成電路IC1除了第一記憶單元22之外，當(dāng)然更可包含一控制回路或一信 號(hào)處理回路等等其他電路。第二記憶單元23是儲(chǔ)存一資料表單231、 一散 列位址表單232及一刪除位址表單233，在本實(shí)施例中，第二記憶單元23 是為——?jiǎng)討B(tài)1^才幾存耳又寸己十乙僻、(Dynamic Random Access Memory, DRAM)。另 外，第三記憶單元24是與專(zhuān)用集成電路IC1電性連接。
此外，請(qǐng)參閱圖3所示，本實(shí)施例的可編程邏輯單元21是具有一擷取 模組211、 一位址運(yùn)算模組212、 一登錄模組213及一校驗(yàn)?zāi)＝M214。其中 擷取模組211是與第一記憶單元22、位址運(yùn)算模組212及校驗(yàn)?zāi)＝M214電 性連接，登錄模組213是與擷取模組211、位址運(yùn)算模組212及第二記憶單 元23電性連接，此外，校驗(yàn)?zāi)＝M214更與位址運(yùn)算模組212電性連接。在
本實(shí)施例中，擷取模組211、位址運(yùn)算模組212、登錄模組213及校驗(yàn)?zāi)＝M 214是具有復(fù)數(shù)個(gè)邏輯閘。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖2、圖3及圖4所示，以進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)裝置 2及其位址學(xué)習(xí)方法。本發(fā)明較佳實(shí)施例的位址學(xué)習(xí)方法是包含一擷取程序 P01、一散列位址產(chǎn)生程序P02、一資料登錄程序P03及一位址登錄程序P04。
在擷取程序P01中，由可編程邏輯單元21的擷取;f莫組211自第一記憶 單元22擷取一位址資料串，位址資料串所包含的資料主要為一終端裝置的 媒體存取控制位址、 一連接埠識(shí)別碼或一虛擬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(VLAN)識(shí)別碼。按 照以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)上的 一終端裝置所發(fā)送的資料封包是至少包含一 目標(biāo)位址及一來(lái)源位址，目標(biāo)位址是為要接收該資料封包的終端裝置的媒 體存取控制位址，而來(lái)源位址是為發(fā)出該資料封包的終端裝置的i某體存取 控制位址。倘若連接于網(wǎng)絡(luò)裝置2的一終端裝置發(fā)送一資料封包，經(jīng)由連 接埠pl到達(dá)網(wǎng)絡(luò)裝置2，則第一記憶單元22會(huì)儲(chǔ)存該終端裝置的i某體存取 控制位址、連接埠pl的識(shí)別碼及依據(jù)連接埠pl所給的虛擬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別 碼。需注意者，本實(shí)施例中，擷取模組211是由復(fù)數(shù)個(gè)邏輯閘所組成。
在本實(shí)施例中，位址學(xué)習(xí)方法更可包含一校驗(yàn)程序，其是借由可編程 邏輯單元n的校驗(yàn)?zāi)＝M2]4來(lái)校驗(yàn)該位址資料串是否為有效的資料。
在散列位址產(chǎn)生程序P02中，是借由可編程邏輯單元21的位址運(yùn)算模 組212依據(jù)擷取模組211所擷取的位址資料串產(chǎn)生一散列位址(hashed-address),其中，散列位址是為一 20 bits的二位元碼，其是指出第三記 憶單元24將來(lái)要儲(chǔ)存位址資料串的位址。在本實(shí)施例中，位址運(yùn)算模組212 是由復(fù)數(shù)個(gè)邏輯閘所組成，其可傳遞電子信號(hào)并完成位址運(yùn)算。
在本實(shí)施例中，位址學(xué)習(xí)方法更可包含另 一校驗(yàn)程序，其是借由沖吏驗(yàn)?zāi)?組214來(lái)校驗(yàn)由位址運(yùn)算模組212所產(chǎn)生的散列位址是否為重復(fù)，意即，校 驗(yàn)?zāi)＝M214是確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)裝置2中的該散列位址是否已經(jīng)儲(chǔ)存有資料，以避 免位址資料串儲(chǔ)存在第三記憶單元24的同一位址而覆蓋先前儲(chǔ)存的資料。
在資料登錄程序P03中，是借由可編程邏輯單元21的登錄模組213將 位址資料串寫(xiě)入第二記憶單元23的資料表單231。
在位址登錄程序P04中，是借由可編程邏輯單元21的登錄^^莫組213將 散列位址寫(xiě)入第二記憶單元23的散列位址表單232中。
在本實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)裝置2更具有一控制單元25,是分別與第二記憶單 元23及第三記憶單元24電性連接，且控制單元25具有一計(jì)算機(jī)程序251，其 是自資料表單231及散列位址表單232分別讀取位址資料串及散列位址，并 將位址資料串寫(xiě)入第三記憶單元24與散列位址相對(duì)應(yīng)的一位址。到此為止，網(wǎng) 絡(luò)裝置2是完成一次的位址學(xué)習(xí)，在本實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)程序251只有執(zhí) 行將位址資料串寫(xiě)入第三記憶單元24的動(dòng)作，其余動(dòng)作如擷取、校驗(yàn)、位 址運(yùn)算及登錄皆由具有邏輯閘的可編程邏輯單元21來(lái)完成，當(dāng)然，邏輯閘 對(duì)于資料的處理速度是遠(yuǎn)快于程序的執(zhí)行速度，如此一來(lái)，將可大幅度地
提升網(wǎng)絡(luò)裝置2的位址學(xué)習(xí)速率及效率。
另外，計(jì)算機(jī)程序可將一刪除位址寫(xiě)入第二記憶單元23的刪除位址表 單233，并下達(dá)一刪除指令至可編程邏輯單元21，而可編禾呈邏輯單元21即 可自刪除位址表單233擷取刪除位址，并依據(jù)刪除位址以刪除儲(chǔ)存于第三 記憶單元24中與刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資料，本實(shí)施例中，可編程邏輯 單元21是命令專(zhuān)用集成電路IC1刪除第三記憶單元24中與刪除位址相對(duì) 應(yīng)的位址的資料，在此，可借由專(zhuān)用集成電路IC1中的控制回路來(lái)進(jìn)行刪 除動(dòng)作。另外，在本實(shí)施例中，刪除位址是為一 20 bits的二位元碼，其 是指出第三記憶單元24中的位址資料串要被刪除的位址。當(dāng)發(fā)生拓樸改變 (topology change)或是手動(dòng)設(shè)定刪除時(shí)，計(jì)算機(jī)程序與可編程邏輯單元 21可互相搭配以提高第三記憶單元24的資料的更新速度，以避免因網(wǎng)絡(luò)裝 置2使用廣播方式傳送資料封包，而占據(jù)網(wǎng)絡(luò)頻寬的情形發(fā)生。
綜上所述，因依本發(fā)明的一種網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法，是利用由 邏輯閘所組成的可編程邏輯單元來(lái)執(zhí)行位址學(xué)習(xí)功能。其中，在位址學(xué)習(xí) 中的主要?jiǎng)幼?，如擷取資料、校驗(yàn)資料及產(chǎn)生散列位址等需要花費(fèi)較多的 時(shí)間及效能的動(dòng)作，是由可編程邏輯單元來(lái)執(zhí)行，而計(jì)算機(jī)程序只需負(fù)責(zé) 執(zhí)行將位址寫(xiě)入記憶單元的動(dòng)作。因此與現(xiàn)有使用軟件控制的技術(shù)相較，本 發(fā)明可大幅提升網(wǎng)絡(luò)裝置的位址學(xué)習(xí)速度。如此，在大型區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(例如 都會(huì)以太網(wǎng)絡(luò))中，由于位址學(xué)習(xí)的速度加快，而可減少網(wǎng)絡(luò)裝置使用廣 播方式傳送資料封包的機(jī)會(huì)，而可提升網(wǎng)絡(luò)頻寬的使用率，進(jìn)而提升區(qū)域 網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度及效能。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所 作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種網(wǎng)絡(luò)裝置的位址學(xué)習(xí)方法，其特征在于其中所述的網(wǎng)絡(luò)裝置是具有復(fù)數(shù)連接埠，至少其中的一連接埠是與一終端裝置電性連接，該位址學(xué)習(xí)方法是包含以下流程一擷取程序，是由一可編程邏輯單元自一第一記憶單元擷取一位址資料串；一散列位址產(chǎn)生程序，是由該可編程邏輯單元產(chǎn)生一散列位址；一校驗(yàn)程序，其是校驗(yàn)該位址資料串是否為有效的資料，或是校驗(yàn)該散列位址是否為重復(fù)；一資料登錄程序，是將該位址資料串寫(xiě)入一資料表單；以及一位址登錄程序，是將該散列位址寫(xiě)入一散列位址表單。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位址學(xué)習(xí)方法，其特征在于其中所述的位址 資料串是包含該終端裝置的一媒體存取控制位址、 一連接埠識(shí)別碼或一虛 擬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的位址學(xué)習(xí)方法，其特征在于其中所述的資料 登錄程序是由該可編程邏輯單元將該位址資料串寫(xiě)入該資料表單。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位址學(xué)習(xí)方法，其特征在于其中所述的位址 登錄程序是由該可編程邏輯單元將該散列位址寫(xiě)入該散列位址表單。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位址學(xué)習(xí)方法，其特征在于其是由一計(jì)算機(jī)址，并將該位址資料串寫(xiě)入一第三記憶單元與該散列位址相對(duì)應(yīng)的一位址。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位址學(xué)習(xí)的方法，其特征在于其是由一計(jì)算 機(jī)程序?qū)⒁粍h除位址寫(xiě)入一刪除位址表單，并下達(dá)一刪除指令至該可編程 邏輯單元，以刪除該第三記憶單元與該刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的位址學(xué)習(xí)的方法，其特征在于其中所述的可 編程邏輯單元是命令一專(zhuān)用集成電路刪除該第三記憶單元與該刪除位址相 對(duì)應(yīng)的位址的資料。
8、 一種網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其包含 一第一記憶單元；一第二記憶單元，具有一資料表單及一散列位址表單；以及 一可編程邏輯單元，是分別與該第一記憶單元及該第二記憶單元電性連接，并具有一校驗(yàn)?zāi)＝M、 一擷取模組、 一位址運(yùn)算模組及一登錄模組，該校驗(yàn)?zāi)＝M是與該擷取模組或該位址運(yùn)算模組電性連接，；其中，該擷取模組自該第一記憶單元擷取一位址資料串，該位址運(yùn)算模組是產(chǎn)生一散列位址，該校驗(yàn)?zāi)＝M是校驗(yàn)該位址資料串是否為有效的資料，或校驗(yàn)該散列位址是否為重復(fù)的資料，而該登錄模組是將該位址資料 串及該散列位址分別寫(xiě)入該資料表單及該散列位址表單。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的可編程邏 輯單元是為 一現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的可編程 邏輯單元、該擷取模組、該位址運(yùn)算模組或該登錄模組是具有復(fù)數(shù)個(gè)邏輯閘。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的第一記 憶單元是為 一快取記憶體。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的第二記 憶單元是為 一動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取記憶體。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的可編程邏 輯單元更具有。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其更包含復(fù)數(shù)個(gè)連 接埠，至少其中的一連接埠是與一終端裝置電性連接。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的位址資料串是包含該終端裝置的一媒體存取控制位址、 一連接埠識(shí)別碼或一虛擬 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼。
16、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其更包含一第三記憶單元，是儲(chǔ)存該位址資料串；以及一控制單元，是分別與該第二記憶單元及該第三記憶單元電性連接， 并具有一計(jì)算機(jī)程序，其是自該資料表單及該散列位址表單分別讀取該位址資料串及該散列位址，并將該位址資料串寫(xiě)入該第三記憶單元與該散列 位址相對(duì)應(yīng)的 一位址。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的第二記 憶單元更具有 一刪除位址表單，該計(jì)算機(jī)程序是將一刪除位址寫(xiě)入該刪除 位址表單，并下達(dá)一刪除指令至該可編程邏輯單元，以刪除該第三記憶單 元與該刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資料。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其更包含一專(zhuān)用集 成電路，其是分別與該可編程邏輯單元及該第三記憶單元電性連接，該專(zhuān) 用集成電路是刪除該第三記憶單元與該刪除位址相對(duì)應(yīng)的位址的資料。
19、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于其中所述的第一記 憶單元是位于一專(zhuān)用集成電路中。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種網(wǎng)絡(luò)裝置及其位址學(xué)習(xí)方法，其中網(wǎng)絡(luò)裝置具有復(fù)數(shù)個(gè)連接埠，至少其中的一連接埠是與一終端裝置電性連接。位址學(xué)習(xí)方法是包含一擷取程序、一散列位址產(chǎn)生程序、一資料登錄程序及一位址登錄程序。擷取程序是由一可編程邏輯單元自一第一記憶單元擷取一位址資料串；散列位址產(chǎn)生程序是由可編程邏輯單元產(chǎn)生一散列位址；資料登錄程序是將位址資料串寫(xiě)入一位址資料表單；位址登錄程序是將散列位址寫(xiě)入一散列位址表單。本發(fā)明亦揭露一種網(wǎng)絡(luò)裝置。
文檔編號(hào)H04L12/46GK101155111SQ20061014040
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者吳麗華, 李志強(qiáng), 楊佳璋 申請(qǐng)人:智邦科技股份有限公司