DE10297815B4

DE10297815B4 - Verarbeitung von Datenpaketen innerhalb eines Datenschalters

Info

Publication number: DE10297815B4
Application number: DE10297815T
Authority: DE
Inventors: Yean Kee Yong; Swee Hock Alvin Lim
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: DE10297815T5; TWI241806B; WO2004047384A1; AU2002368361A1; TW200423636A

Abstract

Datenschalter zum Empfangen und Übertragen von Datenpaketen, wobei der Datenschalter folgendes umfaßt:
– mehrere Ports für das Empfangen/Übertragen von Datenpaketen, die jeweils eine Adresse enthalten;
– Tabellenmittel zum Speichern modifizierbarer Assoziationen zwischen Adressen und entsprechenden Ports;
– Identifikationsmittel für reservierte Adressen zum Bestimmen, ob in empfangenen Paketen enthaltene Adressen solche einer Menge vordefinierter Adressen sind; und
– Tabellenübereinstimmungsidentifikationsmittel zum Bestimmen, ob in empfangenen Paketen enthaltene Adressen solche der von der Tabelle mit entsprechenden Ports assoziierten Adressen sind;
wobei der Datenschalter in dem Fall, daß das Tabellenübereinstimmungsidentifikationsmittel für ein gegebenes Paket eine Übereinstimmung identifiziert, so ausgelegt ist, dieses Datenpaket entsprechend mit der Adresse in der Tabelle assoziierten Daten zu verarbeiten, und ansonsten in dem Fall, daß das Identifikationsmittel für reservierte Adressen bestimmt, daß die Adresse eine der vorbestimmten Adressen ist, so ausgelegt ist, daß das Paket gemäß mit dieser vorbestimmten Adresse assoziierten Daten verarbeitet wird.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Datenschalter wie etwa einen Ethernet-Schalter, der eine Adresse enthaltende Datenpakete schaltet, und ein Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen in einem Datenschalter.
Allgemeiner Stand der Technik
Es ist wohlbekannt, einen Datenschalter mit mehreren Ports für den Empfang und die Übertragung von Datenpaketen bereitzustellen. Zwei oder mehr Ports des Schalters sind an jeweilige Geräte (möglicherweise über Zwischengeräte und/oder Netze) angeschlossen, und diese Geräte weisen jeweils eine als MAC-Adresse bekannte Adresse auf. Jedes der Datenpakete enthält die MAC-Adresse des Geräts, zu dem es geleitet werden soll, und die Aufgabe des Schalters besteht darin, sicherzustellen, daß das Paket durch den zu dem entsprechenden Gerät führenden Port übertragen wird.
Der Schalter ist herkömmlicherweise so ausgelegt, daß er automatisch eine Adreßtabelle erzeugt, die MAC-Adressen mit seinen verschiedenen Ports assoziiert, so daß, wenn ein Datenpaket empfangen wird, der Datenschalter die Adresse extrahieren und über sie und die Adreßtabelle den assoziierten Port identifizieren kann. Das Datenpaket wird dann durch diesen Port übertragen. Die Adreßtabelle ist in einem Lese-/Schreibspeicher gespeichert, so daß sie gegebenenfalls modifiziert werden kann.
Dies ist jedoch nicht die einzige Funktion der Adressen. Der IEEE-Standard 802.1 definiert bestimmte „reservierte” Adressen, die nicht als die MAC-Adressen irgendwelcher Geräte verwendet werden dürfen. Ein Paket mit einer dieser Adressen soll nicht von dem Schalter übertragen werden. Statt dessen bestimmt die Adresse eine Funktion, die der Schalter an dem Datenpaket ausführen sollte. Es kann beispielsweise ein Datenpaket sein, das Steuersignale zum Modifizieren der Arbeitsparameter des Schalters enthält. Bei einem weiteren Beispiel sagt die Adresse dem Schalter, das Paket durch einen vordefinierten Port (d. h. unabhängig von den in der MAC-Adreßtabelle für diesen Port gespeicherten Daten) zu übertragen. Wenn der Schalter ein Datenpaket empfängt, prüft er zuerst, ob die Adresse eine dieser vordefinierten Adressen ist. Wenn dies der Fall ist, dann ist es nicht nötig, die Adresse mit der Adreßtabelle zu vergleichen. Das heißt, anstatt die Adresse in dem Datenpaket mit der Adreßtabelle zu vergleichen, führt der Schalter die durch die Adresse definierte Funktion aus, z. B. um etwaige relevante Informationen in dem Datenpaket zu extrahieren (z. B. die obenerwähnten Steuersignale) und dann das Datenpaket zu verwerfen.
Ein weiterer Datenschalter ist in der US 6 252 880 B1 beschrieben.
Kurze Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis der Erfinder, daß sich mit im Lauf der Zeit verändernden Standards hinsichtlich Datenschalter auch der Zuteilungsraum für die reservierten Adressen ändern kann. Aus diesem Grund können bestimmte Adressen in der reservierten Liste von bestimmten Lieferanten für spezifische Funktionen verwendet werden. Falls jedoch die Liste reservierter Adressen in dem Schalter mit einer Aktion hartcodiert worden ist, die sich von der neuen Funktion der Adresse unterscheidet, wäre der Schalter nicht in der Lage, solche Datenpakete korrekt zu übertragen.
Dementsprechend schlägt die vorliegende Erfindung allgemein vor, daß selbst bei Datenpaketen, die eine Zieladresse enthalten, die sich in der reservierten Tabelle befindet, die Zieladresse mit einer Lese-/Schreibtabelle verglichen wird, die mit Adressen assoziierte Aktionen definiert. Falls eine derartige Übereinstimmung gefunden wird, implementiert der Schalter die von der Lese-/Schreibtabelle spezifizierten Aktionen selbst dann, wenn sich die Adresse in einer in dem Schalter gespeicherten Liste reservierter Adressen befindet.
Somit ermöglicht es die Erfindung, daß ein Datenschalter Datenpakete selbst dann korrekt überträgt, wenn sie Adressen enthalten, die sich zu dem Zeitpunkt, zu dem der Datenschalter konstruiert wurde, auf der reservierten Liste befanden. Man beachte, daß diese Fähigkeit unter Kosten erzielt wird: im Gegensatz zu dem beschriebenen Schalter nach dem Stand der Technik muß der Datenschalter der Erfindung in der Regel einen Vergleich der Adressen in allen empfangenen Paketen mit einer Lese-/Schreibtabelle durchführen. Für den Fall, daß die Liste revidierter Adressen niemals geändert wird, sind viele dieser Vergleiche sinnlos: zwischen der Adreßtabelle und einer Adresse auf der reservierten Liste wird sich niemals eine Übereinstimmung finden lassen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, zwei Verfahren für die Handhabung von Paketen zu haben, die die reservierten Adressen enthalten: Als ein Standardmodus, z. B. das Paket fallenzulassen, oder gemäß in der Adreßtabelle gespeicherten Daten.
Für den Fall, daß der Standard modifiziert wird, um Adressen aus der reservierten Liste zu entfernen oder um ihre Funktion zu modifizieren, kann diese Modifikation hinsichtlich der Funktion des Schalters durch eine Modifikation der Lese-/Schreibtabelle vorgenommen werden, z. B. vorgenommen werden durch Anwenden externer Steuersignale an den Schalter. Man beachte jedoch, daß der Benutzer für den Fall, daß er entscheidet, Adressen auf der reservierten Liste nicht zu verarbeiten, keinerlei Aktionen zu ergreifen braucht. Wenn Pakete keine Adresse aufweisen, die in der Lese-/Schreibtabelle erscheint, werden sie automatisch fallengelassen.
Die Erfindung ermöglicht es, die mit Adressen auf der reservierten Liste assoziierte Verarbeitung zu ändern. Beispielsweise ist es möglich, die Lese-/Schreibtabelle so zu modifizieren, daß sie spezifiziert, daß ein vorbestimmter Port mit einer der Adressen auf der reservierten Liste assoziiert ist. In diesem Fall wird der Schalter ein Paket mit dieser reservierten Adresse (dem Standardmodus) immer zu dem vordefinierten Port weiterleiten, anstatt es zu verwerfen.
Für zusätzliche Flexibilität kann die Lese-/Schreibtabelle allgemeiner mit diesen reservierten Adressen und mit einer Menge von mit jedem Eintrag assoziierten Aktionen programmiert werden. Die in der Lese-/Schreibtabelle definierten Aktionen treten an die Stelle der im Standardmodus definierten Aktionen.
Bevorzugt ist die Lese-/Schreibtabelle diejenige Adreßtabelle, die von dem Schalter zum Steuern der schaltenden Struktur des Geräts verwendet wird.
In diesem Fall, bevorzugt bei Empfang eines Datenpakets, führt der Schalter ein Nachschlagen in der Adreßtabelle sowie einen Vergleich der Adresse mit der Liste reservierter Adressen durch. Falls eine Übereinstimmung in der Adreßtabelle gefunden wird, wird das Paket auf der Basis der in der Adreßtabelle definierten Aktionen unabhängig davon weitergeleitet, ob die Adresse Teil der Liste reservierter Adressen ist.
Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden nun lediglich zur Veranschaulichung unter Bezugnahme auf die folgende Figur beschrieben. Es zeigen:
1 ein Flußdiagramm eines ersten Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung und
2 ein Flußdiagramm eines zweiten Verfahrens gemäß der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
Wie in 1 gezeigt, enthält ein Verfahren, das eine Ausführungsform der Erfindung ist, einen Schritt 1 des Empfangens eines Datenpakets. Die Adresse in dem Datenpaket wird in Schritt 2 extrahiert. Im Schritt 3 wird die Adresse mit einer im Lese-/Schreibspeicher gespeicherten Adreßtabelle verglichen, und die Adresse wird mit einer im Nur-Schreib-Speicher gespeicherten reservierten Liste verglichen. Diese beiden Aktionen werden bevorzugt parallel ausgeführt.
Im Schritt 4 wird bestimmt, ob Schritt 3 zwischen der Adresse und der Adreßtabelle eine Übereinstimmung identifiziert hat. In diesem Fall wird die durch die Adreßtabelle definierte Funktion ausgeführt (Schritt 5).
Ansonsten geht das Verfahren weiter zu Schritt 6, bei dem bestimmt wird, ob Schritt 3 zwischen der Adresse und der reservierten Liste eine Übereinstimmung identifiziert hat. In diesem Fall wird die von der reservierten Liste definierte Funktion ausgeführt (Schritt 7).
Ansonsten geht das Verfahren zum Schritt 8 weiter, bei dem die Adresse als nicht erkannt behandelt wird. In diesem Verfahren wird das Paket wie in Systemen nach dem Stand der Technik behandelt, wenn ein Paket mit einer nicht erkannten Adresse empfangen wurde. Beispielsweise kann das Paket über alle Ports (oder alle Ports außer demjenigen, über den es empfangen wurde) rundgesendet werden.
Die Verfahrensschritte eines alternativen und gegenwärtig weniger bevorzugten Verfahrens sind in 2 gezeigt.
Das Verfahren von 2 enthält einen Schritt 11 des Empfangens eines Datenpakets. Die Adresse in dem Datenpaket wird im Schritt 12 extrahiert. Im Schritt 13 wird die Adresse mit einer im Nur-Schreib-Speicher gespeicherten reservierten Liste verglichen.
Im Schritt 13, keine Übereinstimmung zwischen der Adresse und der reservierten Liste, wird die Adresse (wie im Verfahren nach dem Stand der Technik) mit einer Adreßtabelle verglichen, und das Datenpaket wird gemäß aus der Adreßtabelle extrahierten Daten unter Verwendung der Adresse zu einem der Ports übertragen.
Wenn sich jedoch im Schritt 13 zwischen der Adresse und der reservierten Liste eine Übereinstimmung findet, wird das Datenpaket zu einem vordefinierten „Überwachungsport” des Schalters gesendet. Dort wird die Adresse im Schritt 14 mit einer zweiten Lese-/Schreibtabelle verglichen.
Wenn im Schritt 14 bestimmt wird, daß zwischen der Adresse und der zweiten Tabelle eine Übereinstimmung vorliegt, wird eine Funktion ausgeführt, die durch die zweite Lese-/Schreibtabelle definiert und mit dieser Adresse assoziiert ist (Schritt 15). Beispielsweise kann die zweite Lese-/Schreibtabelle spezifizieren, daß diese Adresse führende Datenpakete zu einem jeweiligen anderen der Ports weitergeleitet werden.
Ansonsten wird die durch die reservierte Liste definierte Funktion ausgeführt (Schritt 16).
Man beachte, daß das erfindungsgemäße Verfahren gemäß 1 bevorzugt wird, da hierfür kein zweiter Lese- /Schreibspeicher erforderlich ist. Zudem ist die Zeit, die das Datenpaket zum Passieren des Schalters benötigt, in der Regel beim erfindungsgemäßen Verfahren gemäß 1 niedriger als beim weniger bevorzugten Verfahren gemäß 2.
Wenngleich die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht in dieser Hinsicht beschränkt, und viele Variationen sind innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung möglich, wie dem Fachmann klar ist.

Claims

Datenschalter zum Empfangen und Übertragen von Datenpaketen, wobei der Datenschalter folgendes umfaßt: – mehrere Ports für das Empfangen/Übertragen von Datenpaketen, die jeweils eine Adresse enthalten; – Tabellenmittel zum Speichern modifizierbarer Assoziationen zwischen Adressen und entsprechenden Ports; – Identifikationsmittel für reservierte Adressen zum Bestimmen, ob in empfangenen Paketen enthaltene Adressen solche einer Menge vordefinierter Adressen sind; und – Tabellenübereinstimmungsidentifikationsmittel zum Bestimmen, ob in empfangenen Paketen enthaltene Adressen solche der von der Tabelle mit entsprechenden Ports assoziierten Adressen sind; wobei der Datenschalter in dem Fall, daß das Tabellenübereinstimmungsidentifikationsmittel für ein gegebenes Paket eine Übereinstimmung identifiziert, so ausgelegt ist, dieses Datenpaket entsprechend mit der Adresse in der Tabelle assoziierten Daten zu verarbeiten, und ansonsten in dem Fall, daß das Identifikationsmittel für reservierte Adressen bestimmt, daß die Adresse eine der vorbestimmten Adressen ist, so ausgelegt ist, daß das Paket gemäß mit dieser vorbestimmten Adresse assoziierten Daten verarbeitet wird.
Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen in einem Datenschalter, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: (a) Empfangen eines Datenpakets, das eine Adresse enthält, und Extrahieren der Adresse; (b) Bestimmen, ob die Adresse eine einer Reihe von von einer Tabelle mit entsprechenden Ports assoziierten Adressen ist; (c) in dem Fall, daß die Bestimmung im Schritt (b) positiv ist, das Datenpaket entsprechend der durch die Tabelle gegebenen Assoziation verarbeiten, (d) für den Fall, daß die Bestimmung in Schritt (b) negativ ist, die Datenpakete in Abhängigkeit davon verarbeiten, ob die Adresse eine einer Menge von vorbestimmten reservierten Adressen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt, durch welchen bestimmt wird, ob die Adresse eine der Menge vorbestimmter reservierter Adressen ist, zusammen mit dem Schritt durchgeführt wird, durch welchen bestimmt wird, ob die Adresse eine einer Reihe von von einer Tabelle mit entsprechenden Ports assoziierten Adressen ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei vor dem Empfangen eines Datenpakets und dem Extrahieren der Adresse ein Schritt des Modifizierens der Tabelle bezüglich bestimmter Adressen durchgeführt wird, um eine Funktion zu erhalten, die ausgeführt werden soll, wenn das Datenpaket eine der bestimmten Adressen enthält.