TWI611678B - 週邊元件互連的拓樸方法、網路拓樸系統及網路拓樸方法 - Google Patents

Abstract

一種週邊元件互連的拓樸方法包含以下步驟：每一交換器在接收到來自每一與其電連接的終端設備及交換器之裝置資料時，傳送僅指示出與該交換器電連接的該等終端設備的連接資料至一根組件；及該主機根據來自該根組件的該等連接資料獲得一拓樸擴展樹。一種網路拓樸方法包含以下步驟：每一交換器在接收到來自一終端設備的一請求封包時，僅經由一與一主機端連接的第一連接埠傳送該請求封包至該主機端；及該交換器在接收到來自該主機端的一回覆封包時，僅經由一與該終端設備連接的第三連接埠傳送該回覆封包至該終端設備。

Description

週邊元件互連的拓樸方法、網路拓樸系統及網路拓樸方法

本發明是有關於一種拓樸方法，特別是指一種應用在叢集式儲存架構中的週邊元件互連的拓樸方法、網路拓樸系統及網路拓樸方法。

網絡拓撲(topology)，指構成網絡的成員間特定的排列方式。分為兩種，一為物理的，即真實的、實際的拓樸(physical topology)，是指真正網絡上的實際佈線或各節點(node)分佈情形；一為虛擬的，即邏輯的拓樸(Logical Topology)，是形容網絡上資料的流通。常見的拓樸有，匯流排拓撲(Bus Topology)，又稱匯流排網路(Bus Network)、星型拓撲(Star Topology)、環狀拓樸(Ring Topology)等等。

參閱圖1，習知應用在叢集式儲存架構中的週邊元件互連系統包括一主機1、一電連接該主機1的根組件(Root Complex) 2、一電連接該根組件2且包括兩個彼此電連接的交換器31、32如，週邊元件互連交換器(PCIE switch)的交換器單元3，及多個分別電連接該交換器單元3的終端設備301、302，每一終端設備301、302電連接該交換器單元3之該等交換器31、32。值得一提的是，每一終端設備301、302皆包含一電連接該交換器31的第一連接埠(圖未示)及一電連接該交換器32的第二連接埠(圖未示)，藉由將該終端設備301/302與該等交換器31、32電連接可達成冗餘(Redundant)功能。

現有的週邊元件互連的拓樸方法，該主機1係利用一深度優先搜尋演算法(Depth-first search，簡稱DFS)獲得一相關於該根組件2、該等終端設備301、302及該等交換器31、32的拓樸擴展樹。

習知的拓樸方法，在每一交換器31/32接收到來自每一終端設備301、302之裝置資料及來自每一交換器32/31之裝置資料時，該交換器31/32傳送與該交換器31/32相關的連接資料至該根組件2。由於該等交換器31、32彼此電連接，因此該連接資料不僅指示出與該交換器31/32電連接的該等終端設備301、302，還指示出與該交換器31/32電連接的該交換器32/31，因此，該主機1利用該深度優先搜尋演算法來進行拓樸時，有可能會獲得如圖2所示的一拓樸擴展樹。值得一提的是，該主機1利用該深度優先搜尋演算 法進行搜尋的一搜尋路徑依序為：該根組件2，該交換器31，該終端設備301的第一連接埠，該交換器31，該終端設備302的第一連接埠，該交換器31，該交換器32，該終端設備301的第二連接埠，該交換器32，該終端設備302的第二連接埠，該交換器32，該交換器31，該根組件2。當該主機1傳送資料至該終端設備301或該終端設備302時，該主機1會先將該資料傳送至該根組件2，然後該根組件2會將該資料傳送至該交換器31，接著該交換器31再將該資料直接傳送至該終端設備301或該終端設備302，或者該主機1會先將該資料傳送至該根組件2，然後該根組件2會將該資料傳送至該交換器31，接著該交換器31再將該資料傳送至至該交換器32，最後，該交換器32再將該資料傳送至該終端設備301或該終端設備302。

值得特別說明的是，該主機1在獲得如圖2所示的該拓樸擴展樹)後，往後該根組件2在傳送資料時即會根據該拓樸擴展樹所指示出的路徑來傳送資料。當該主機1根據如圖2所示的該拓樸擴展樹所指示出的路徑來傳送該資料時，不論該終端設備301/302所接到的該資料是來自該交換器31或該交換器32，該資料皆須經由該交換器31才能被傳送至該終端設備301/302。換言之，該根組件2並不會將該資料直接傳送至該交換器32，再由該交換器32將該資料傳送至該終端設備301或該終端設備302，若該交換器31發生 異常時，將造成該資料無法傳送至該終端設備301及該終端設備302，使得該交換器32形同虛設，而無法達成備援功能。

參閱圖3，習知應用在叢集式儲存架構中的網路拓樸系統包括一主機端1’、一電連接該主機端1’且包括兩個彼此連接的交換器21’、22’如，網路交換器(Ethernet switch)的交換器單元2’，及多個分別連接該交換器單元2’的終端設備201’、202’，每一終端設備201’、202’連接該交換器單元之該等交換器21’、22’。值得一提的是，每一終端設備201’、202’皆包含一第一連接埠(圖未示)及一第二連接埠(圖未示)。每一終端設備201’、202’係經由其第一連接埠連接該交換器21’的第三連接埠，並經由其第二連接埠連接該交換器22’的第三連接埠，藉此可達成冗餘(Redundant)功能。

現有的網路拓樸方法，每一終端設備201’、202’在傳送一相關於動態主機配置協定的請求封包時，可經由該等交換器21’、22’之至少一者來將該請求封包傳送至該主機端1’。舉例來說，當該終端設備201’欲藉由其第一連接埠傳送該請求封包至該主機端1’時，該終端設備201’可經由其第一連接埠先將該請求封包傳送至該交換器21’，接著，該交換器21’再將該請求封包直接傳送至該主機端1’，或者，該終端設備201’經由其第一連接埠先將該請求封包傳送至該交換器21’，接著，該交換器21’將該請求封包傳送至 該交換器22’，最後，該交換器22’再將該請求封包傳送至該主機端1’。當該終端設備201’欲藉由其第二連接埠傳送該請求封包至該主機端1’時，該終端設備201’可經由其第二連接埠先將該請求封包傳送至該交換器22’，接著，該交換器22’再將該請求封包直接傳送至該主機端1’，或者，該終端設備201’經由其第二連接埠先將該請求封包傳送至該交換器22’，接著，該交換器22’將該請求封包傳送至該交換器21’，最後，該交換器21’再將該請求封包傳送至該主機端1’。該終端設備202’傳送該請求封包至該主機端1’的傳送方式相似於該終端設備201’的傳送方式，故不在此贅述。

值得注意的是，雖然該終端設備201’可經由該交換器21’、該交換器22’，或者該等交換器21’、22’(亦即，藉由該終端設備201’的第二連接埠先將該請求封包傳送至該交換器22’，再由該交換器22’將該請求封包傳送至該交換器21’，以由該交換器21’將該請求封包傳送至該主機端1’，或者藉由該終端設備201’的第一連接埠先將該請求封包傳送至該交換器21’，再由該交換器21’將該請求封包傳送至該交換器22’，以由該交換器22’將該請求封包傳送至該主機端1’)來傳送該請求封包至該主機端1’。

然而，一旦該終端設備201’曾藉由其第一連接埠經由該等交換器21’、22’來傳送該請求封包至該主機端1’時，往後藉由其第一連接埠傳送的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。此 外，一旦該終端設備201’曾藉由其第二連接埠經由該等交換器21’、22’來傳送該請求封包至該主機端1’時，往後藉由其第二連接埠傳送的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。若該交換器21’發生異常時，將造成該終端設備201’不論是經由其第一連接埠或是經由其第二連接埠來傳送封包，該封包皆無法傳送至該主機端1’，使得該交換器22’形同虛設，而無法達成備援功能。此外，該終端設備202’亦同，一旦該終端設備202’曾藉由其第一連接埠經由該等交換器21’、22’來傳送該請求封包至該主機端1’時，往後藉由其第一連接埠傳送的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。此外，一旦該終端設備202’曾藉由其第二連接埠經由該等交換器21’、22’來傳送該請求封包至該主機端1’時，往後藉由其第二連接埠傳送的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。若該交換器21’發生異常時，將造成該終端設備201’的封包無法傳送至該主機端1’，使得該交換器22’形同虛設，而無法達成備援功能。

類似地，當該主機端1’在傳送一相關於動態主機配置協定的回覆封包時，該主機端1’可經由該等交換器21’、22’之至少一者來將該回覆封包傳送至每一終端設備201’、202’。舉例來說，當該主機端1’欲傳送該回覆封包至該終端設備201’的第一連接埠時，該主機端1’可先將該回覆封包傳送至該交換器21’，接著，該交換器21’再將該回覆封包傳送至該終端設備201’的第一連接埠， 或者，該主機端1’先將該回覆封包傳送至該交換器22’，接著，該交換器22’將該回覆封包傳送至該交換器21’，最後，該交換器21’再將該回覆封包傳送至該終端設備201’的第一連接埠。當該主機端1’欲傳送該回覆封包至該終端設備201’的第二連接埠時，該主機端1’可先將該回覆封包傳送至該交換器22’，接著，該交換器22’再將該回覆封包傳送至該終端設備201’的第二連接埠，或者，該主機端1’先將該回覆封包傳送至該交換器21’，接著，該交換器21’將該回覆封包傳送至該交換器22’，最後，該交換器22’再將該回覆封包傳送至該終端設備201’的第二連接埠。該主機端1’傳送該回覆封包至該終端設備202’的傳送方式相似於傳送至該終端設備201’的傳送方式，故不在此贅述。

然而，一旦該主機端1’曾經由該等交換器21’、22’來傳送該回覆封包至該終端設備201’的第一連接埠時，往後的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。此外，一旦該主機端1’曾經由該等交換器21’、22’來傳送該回覆封包至該終端設備201’的第二連接埠時，往後的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。若該交換器21’發生異常時，將造成封包無法傳送至該終端設備201’的第一連接埠及第二連接埠，使得該交換器22’形同虛設，而無法達成備援功能。此外，該終端設備202’亦同，一旦該主機端1’曾經由該等交換器21’、22’來傳送該回覆封包至該終端設備202’的第一 連接埠時，往後的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。此外，一旦該主機端1’曾經由該等交換器21’、22’來傳送該回覆封包至該終端設備202’的第二連接埠時，往後的封包皆會經由該等交換器21’、22’來傳送。若該交換器21’發生異常時，將造成封包無法傳送至該終端設備202’的第一連接埠及第二連接埠，使得該交換器22’形同虛設，而無法達成備援功能。

因此，本發明之目的，即在提供一種獲得一具有冗餘備援功能之拓樸擴展樹的週邊元件互連的拓樸方法。

於是，本發明週邊元件互連的拓樸方法，藉由一週邊元件互連系統來實施，該週邊元件互連系統包括一主機、一電連接該主機的根組件、至少一電連接該根組件且包括多個彼此電連接的交換器的交換器單元，及多個分別電連接該至少一交換器單元之一的終端設備，每一終端設備電連接該交換器單元之該等交換器，該週邊元件互連的拓樸方法包含以下步驟：(A)在每一交換器接收到來自每一與該交換器自身電連接的終端設備之裝置資料及來自每一與該交換器自身電連接的交換器之裝置資料時，每一交換器傳送與該交換器相關的連接資料至該根組件，其中，該連接資料僅指示出與該交換器自身電連接的該等終端設備，而不指示出與該交換器自身電連接的任一交換器； (B)當該根組件接收到來自每一交換器的該連接資料時，該根組件將該等連接資料傳送至該主機；及(C)該主機根據該等連接資料，利用一深度優先搜尋演算法，獲得一相關於該根組件、該等終端設備及該等交換器的拓樸擴展樹。

本發明之另一目的，即在提供一種具有冗餘備援功能的網路拓樸系統。

於是，本發明網路拓樸系統包含一主機端、至少一連接該主機端的交換器單元，及多個分別連接該至少一交換器單元之一的終端設備。

每一交換器單元包括多個彼此連接的交換器。每一交換器包括一第一連接埠、一第二連接埠及二第三連接埠，且該交換器經由該第一連接埠連接該主機端，並經由該第二連接埠連接該等交換器之另一者。

每一終端設備分別與該交換器單元之該等交換器的第三連接埠連接。

其中，在每一交換器接收到來自與其本身連接之終端設備的一相關於動態主機配置協定的請求封包時，該交換器僅經由該第一連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該請求封包至該主機端，並且在該交換器接收到來自與該主機端的一相關於動態主機配 置協定的回覆封包時，該交換器僅經由該等第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該回覆封包至傳送該請求封包的終端設備。

本發明之又一目的，即在提供一種具有冗餘備援功能的網路拓樸方法。

於是，本發明網路拓樸方法，藉由一網路拓樸系統來實施，該網路拓樸系統包含一主機端、至少一連接該主機端且包括多個彼此連接的交換器的交換器單元，及多個分別連接該至少一交換器單元之一的的終端設備，每一交換器包括一第一連接埠、一第二連接埠及二第三連接埠，且該交換器經由該第一連接埠連接該主機端，並經由該第二連接埠連接該等交換器之另一者，每一終端設備分別與該交換器單元之該等交換器的第三連接埠連接，該網路拓樸方法包含以下步驟：(A)在每一交換器接收到來自與其本身電連接之終端設備的一相關於動態主機配置協定的請求封包時，該交換器僅經由該第一連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該請求封包至該主機端；及(B)在該交換器接收到來自該主機端的一相關於動態主機配置協定的回覆封包時，該交換器僅經由該等第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該回覆封包至傳送該請求封包的終端設備。

本發明之功效在於：藉由該週邊元件互連系統的每一交換器傳送僅指示出與該交換器自身電連接的該等終端設備，而不指示出與該交換器自身電連接的任一交換器的該連接資料至該根組件，以使得該主機根據該等連接資料，利用該深度優先搜尋演算法，獲得一具有冗餘備援功能的拓樸擴展樹。此外，在該網路拓樸系統的每一交換器接收到來自與其本身電連接之終端設備的請求封包時，該網路拓樸系統的該交換器僅經由該第一連接埠傳送該請求封包至該主機端，且在該網路拓樸系統的該交換器接收到來自該主機端的回覆封包時，該網路拓樸系統的該交換器僅經由該等第三連接埠傳送該回覆封包至該終端設備，以使得往後封包的傳送路徑僅經由所對應之交換器單元之該等交換器的其中一者，藉此，當該交換器單元中的其中一交換器發生異常時，還可藉由該交換器單元中的其他交換器來傳送封包，以達成備援功能。

1‧‧‧主機

2‧‧‧根組件

3‧‧‧交換器單元

31、32‧‧‧交換器

301、302‧‧‧終端設備

1’‧‧‧主機端

2’‧‧‧交換器單元

21’、22’‧‧‧交換器

201’、202’‧‧‧終端設備

100‧‧‧週邊元件互連系統

4‧‧‧主機

5‧‧‧根組件

6‧‧‧交換器單元

61、62‧‧‧交換器

601、602‧‧‧終端設備

901~909‧‧‧步驟

101‧‧‧網路拓樸系統

7‧‧‧主機端

8‧‧‧交換器單元

81、82‧‧‧交換器

801、802‧‧‧終端設備

91~94‧‧‧步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明現有的一週邊元件互連系統；圖2是一示意圖，說明該週邊元件互連系統經由現有的一拓樸方法所獲得的一拓樸擴展樹； 圖3是一方塊圖，說明現有的一網路拓樸系統；圖4是一方塊圖，說明實施本發明週邊元件互連的拓樸方法之實施例的一週邊元件互連系統；圖5是一方塊圖，說明實施本發明週邊元件互連的拓樸方法之實施例的另一週邊元件互連系統；圖6是一流程圖，說明本發明週邊元件互連的拓樸方法之實施例；圖7是一示意圖，說明該週邊元件互連系統經由本發明週邊元件互連的拓樸方法所獲得的一拓樸擴展樹；圖8是一方塊圖，說明本發明網路拓樸系統之一實施例；圖9是一方塊圖，說明本發明網路拓樸系統之另一實施例；及圖10是一流程圖，說明本發明網路拓樸方法之實施例。

參閱圖4，本發明週邊元件互連的拓樸方法之實施例，藉由一週邊元件互連系統100來實施。該週邊元件互連系統100係應用於叢集式儲存架構中，並包括一主機4、一電連接該主機4的根組件5、一電連接該根組件5且包括多個彼此電連接之交換器61、62如，週邊元件互連交換器(PCIE switch)的交換器單元6，及多個分別電連接該交換器單元6的終端設備601、602，每一終端設備 601、602電連接該交換器單元6之該等交換器61、62。每一交換器61/62預先儲存與其電連接之交換器62/61的參考裝置資料，該參考裝置資料包含與該交換器61/62電連接之每一交換器62/61的一預設裝置識別碼及一預設製造商識別碼(亦即，該交換器61預先儲存與其電連接之交換器62的參考裝置資料，該交換器61所儲存的參考裝置資料包含交換器62的該預設裝置識別碼及該預設製造商識別碼；該交換器62預先儲存與其電連接之交換器61的參考裝置資料，該交換器62所儲存的參考裝置資料包含交換器61的該預設裝置識別碼及該預設製造商識別碼)。值得一提的是，每一終端設備601、602皆包含一電連接該交換器61的第一連接埠(圖未示)及一電連接該交換器62的第二連接埠(圖未示)，藉由將該終端設備601/602與該等交換器61、62電連接可達成冗餘(Redundant)功能。

在本實施例中，該交換器單元6之數目為一，且該交換器單元6所包含之交換器61、62的數目為二。然而，在本發明之其他實施例中，該交換器單元6之數目亦可為二以上，且每一交換器單元6所包含之交換器的數目亦可為三以上(圖未示)。就每一交換器單元6的連接關係而言，該交換器單元6電連接在該根組件5及一相鄰前級的交換器單元6的其中一者。舉例來說，第一個交換器單元6電連接至該根組件5；對於其他的每一個交換器單元6，該交換 器單元6電連接至一相鄰前級的交換器單元6(見圖5)。此外，該等終端設備601、602的數目為二，然而，在本發明之其他實施例中，該等終端設備之數目亦可為三以上(圖未示)。

參閱圖4與圖6，本發明週邊元件互連的拓樸方法之實施例包含以下步驟。

在步驟901中，該主機4傳送一相關於該等交換器61、62與該等終端設備601、602之連接資料的第一資料請求至該根組件5。

在步驟902中，當該根組件5接收到該第一資料請求時，該根組件5傳送一相關於該等交換器61、62與該等終端設備601、602之連接資料的第二資料請求至每一交換器61、62。

在步驟903中，當每一交換器61/62接收到該第二資料請求時，該交換器61/62傳送一相關於與該交換器61/62電連接的終端設備601、602及交換器62/61之裝置資料的第三資料請求至每一與該交換器61/62電連接的終端設備601、602及交換器62/61。

在步驟904中，當每一終端設備601/602接收到該第三資料請求時，該終端設備601/602傳送相關該終端設備601/602本身的該裝置資料至與其電連接的該等交換器61、62。每一終端設備601、602之該裝置資料包含一預設裝置識別碼及一預設製造商識別碼。

在步驟905中，當每一交換器62/61接收到該第三資料請求時，該交換器62/61傳送相關該交換器62/61本身的該裝置資料至與其電連接的交換器61/62。每一交換器61、62之該裝置資料包含該預設裝置識別碼及該預設製造商識別碼。

在步驟906中，當該交換器61/62接收到來自每一與該交換器61/62電連接的終端設備601、602之裝置資料及來自每一與該交換器61/62自身電連接的交換器62/61之裝置資料時，該交換器61/62將符合該參考裝置資料之每一交換器62/61的裝置資料的該預設製造商識別碼修改為一無效識別碼。

在步驟907中，該交換器61/62傳送包含每一終端設備601、602的該裝置資料及每一交換器62/61之修改後的該裝置資料的連接資料至該根組件5，其中，該連接資料僅指示出與該交換器61/62電連接的該等終端設備601、602，而不指示出與該交換器61/62自身電連接的任一交換器62/61。

舉例來說，該交換器61傳送至該根組件5的連接資料包含該終端設備601的該裝置資料、該終端設備602的該裝置資料，及該交換器62之修改後的該裝置資料。該交換器62傳送至該根組件5的連接資料包含該終端設備601的該裝置資料、該終端設備602的該裝置資料，及該交換器61之修改後的該裝置資料。在本實施例中，該交換器61係藉由將符合該參考裝置資料之交換器62的裝置 資料的該預設製造商識別碼修改為該無效識別碼，該交換器62係藉由將符合該參考裝置資料之交換器61的裝置資料的該預設製造商識別碼修改為該無效識別碼，以使得該連接資訊不指示出與該交換器61/62自身電連接的任一交換器62/61。然而，在本發明之其他實施例中，該交換器61/62亦可藉由僅傳送包含不符合該參考裝置資料之該等終端設備601、602的裝置資料的連接資料至該根組件5，以使得該連接資訊不包含與該交換器61/62自身電連接的任一交換器62/61的裝置資料。

在步驟908中，當該根組件5接收到來自每一交換器61、62的該連接資料時，該根組件5將該等連接資料傳送至該主機4。

在步驟909中，該主機4根據該等連接資料，利用一深度優先搜尋演算法(Depth-First Search，簡稱DFS)，獲得一相關於該根組件5、該等終端設備601、602及該等交換器61、62的拓樸擴展樹(見圖7)。值得一提的是，該主機4利用該深度優先搜尋演算法進行搜尋的一搜尋路徑依序為：該根組件5，該交換器61，該終端設備601的第一連接埠，該交換器61，該終端設備602的第一連接埠，該交換器61，該根組件5，該交換器62，該終端設備601的第二連接埠，該交換器62，該終端設備602的第二連接埠，該交換器62，該根組件5。

由於該連接資料僅指示出與該交換器61/62電連接的該等終端設備601、602，而不指示出與該交換器61/62自身電連接的任一交換器62/61，因此，該週邊元件互連系統100經由本發明週邊元件互連的拓樸方法會獲得如圖7所示的一拓樸擴展樹。當該主機4傳送資料至該終端設備601或該終端設備602時，該主機4會先將該資料傳送至該根組件5，然後該根組件5會直接將該資料傳送至該交換器61或該交換器62，最後，該交換器61或該交換器62再將該資料直接傳送至該終端設備601或該終端設備602。藉此，傳送至該終端設備601或該終端設備602的資料可直接經由該交換器61或該交換器62來傳送，而不須先經由該交換器61傳送至該交換器62後，再經由該交換器62來傳送。因而，可避免在該交換器61發生異常時，導致資料亦無法經由該交換器62直接傳送至該終端設備601、602之窘境。

參閱圖8，本發明網路拓樸系統101係應用於叢集式儲存架構中，並包括一主機端7、一連接該主機端7且包括多個彼此連接之交換器81、82如，網路交換器(Ethernet switch)的交換器單元8，及多個連接該交換器單元8的終端設備801、802。

在本實施例中，該交換器單元8之數目為一，且該交換器單8元所包含之交換器81、82的數目為二。然而，在本發明之其他實施例中，該交換器單元8之數目亦可為二以上，且每一交換器 單元8所包含之交換器的數目亦可為三以上(圖未示)。就每一交換器單元8的連接關係而言，該交換器單元8連接在該主機端7及一相鄰前級的交換器單元8的其中一者。舉例來說，第一個交換器單元8連接至該主機端7；對於其他的每一個交換器單元8，該交換器單元8連接至一相鄰前級的交換器單元8(見圖9)。此外，該等終端設備801、802的數目為二，然而，在本發明之其他實施例中，該等終端設備之數目亦可為三以上(圖未示)。

每一交換器81、82包括一第一連接埠、一第二連接埠，及兩第三連接埠(圖未示)，且每一交換器81、82經由該第一連接埠連接該主機端7，並經由該第二連接埠連接該等交換器81、82之另一者，且經由該等第三連接埠連接該等終端設備801、802。

值得一提的是，每一終端設備801、802皆包含一第一連接埠(圖未示)及一第二連接埠(圖未示)。每一終端設備801、802係經由其第一連接埠連接該交換器81的第三連接埠，並經由其第二連接埠連接該交換器82的第三連接埠，藉此可達成冗餘(Redundant)功能。

在每一交換器81/82接收到來自與其本身連接之終端設備801、802的一相關於動態主機配置協定的請求封包時，該交換器81/82僅經由該第一連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該請求封包至該主機端7，並且在該交換器81/82接收到來自與該主機端 7的一相關於動態主機配置協定的回覆封包時，該交換器81/82僅經由該等第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該回覆封包至傳送該請求封包的終端設備801、802。該請求封包包含一動態主機配置協定發現(Dynamic Host Configuration Protocol Discover，簡稱DHCP Discover)封包及一動態主機配置協定請求(Dynamic Host Configuration Protocol Request，簡稱DHCP Request)封包之至少一者，該回覆封包包含一動態主機配置協定提供(Dynamic Host Configuration Protocol Offer，簡稱DHCP Offer)封包及一動態主機配置協定回覆(Dynamic Host Configuration Protocol ACK，簡稱DHCP ACK)封包之至少一者。在本實施例中，該交換器81係根據一封包的標頭(header)判定該封包是否為相關於動態主機配置協定的請求封包，當該交換器81根據該請求封包的標頭(header)判定出該請求封包為相關於動態主機配置協定的請求封包時，該交換器81在傳送該請求封包至該主機端7時，即不會經由該第二連接埠來傳送，例如，該交換器81係藉由將該請求封包的目的連接埠設為該第一連接埠而不設為該第二連接埠，以避免經由該第二連接埠來傳送該請求封包至該主機端7。該交換器82亦是根據該封包的標頭(header)判定該封包是否為相關於動態主機配置協定的請求封包，且亦是藉由將該請求封包的 目的連接埠設為該第一連接埠而不設為該第二連接埠，以避免經由該第二連接埠來傳送該請求封包至該主機端7。

此外，在每一交換器81、82接收到一相關於該等終端設備801、802之其中一者的位址解析協定轉址請求(ARP Request)封包時，該交換器81/82僅經由其第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該位址解析協定轉址請求封包至該終端設備801/802。

參閱圖8與圖10，本發明網路拓樸方法之實施例包含以下步驟。

在步驟91中，每一終端設備801、802傳送該請求封包至與其本身電連接之交換器81、82。其中，每一終端設備801、802藉由其第一連接埠傳送該請求封包至該交換器81，並藉由其第二連接埠傳送該請求封包至該交換器82。

在步驟92中，在每一交換器81/82接收到來自與其本身電連接之終端設備801、802的該請求封包時，該交換器81/82僅經由該第一連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該請求封包至該主機端7。藉此，往後當該等終端設備801、802欲藉由其第一連接埠傳送封包至該主機端1’時，該等終端設備801、802藉由其第一連接埠傳送至該主機端7的封包皆會經由該交換器81來直接傳送至該主機端7，而不須先經由該交換器81傳送至該交換器82後，再由該交 換器82傳送至該主機端7。當該等終端設備801、802欲藉由其第二連接埠傳送封包至該主機端1’時，該等終端設備801、802藉由其第二連接埠傳送至該主機端7的封包皆會經由該交換器82來直接傳送至該主機端7，而不須先經由該交換器82傳送至該交換器81後，再由該交換器81傳送至該主機端7。

在步驟93中，在該主機端7接收到來自該交換器81/82的該請求封包時，該主機端7傳送該回覆封包至該交換器81/82。

在步驟94中，在該交換器81/82接收到來自該主機端7的該回覆封包時，該交換器81/82僅經由該等第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該回覆封包至傳送該請求封包的終端設備801、802。藉此，往後當該主機端7欲傳送封包至該終端設備801的第一連接埠或該終端設備802的第一連接埠時，該主機端7傳送至該終端設備801的第一連接埠或該終端設備802的第一連接埠的封包皆會經由該交換器81來直接傳送，而不須先經由該交換器82傳送至該交換器81後，再由該交換器81傳送至該終端設備801的第一連接埠或該終端設備802的第一連接埠。當該主機端7欲傳送封包至該終端設備801的第二連接埠或該終端設備802的第二連接埠時，該主機端7傳送至該終端設備801的第二連接埠或該終端設備802的第二連接埠的封包皆會經由該交換器82來直接傳送，而不須 先經由該交換器81傳送至該交換器82後，再由該交換器82傳送至該終端設備801的第二連接埠或該終端設備802的第二連接埠。

值得一提的是，該交換器81/82不僅在接收到來自該主機端7的該回覆封包時，僅經由該等第三連接埠傳送該回覆封包至傳送該請求封包的終端設備801、802。當該交換器81/82在接收到一相關於該等終端設備801、802之其中一者的位址解析協定轉址請求封包時，該交換器81/82亦僅經由其第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該位址解析協定轉址請求封包至該終端設備801或該終端設備802。藉此，往後傳送至該等終端設備801、802的封包可只經由該交換器81或只經由該交換器82來直接傳送。

綜上所述，本發明週邊元件互連的拓樸方法可僅利用該交換器61或該交換器62來傳送資料至該等終端設備601、602以避免在該交換器61/62發生異常時，導致資料亦無法經由另一交換器62/61傳送至該等終端設備601、602，此外，本發明網路拓樸方法藉由每一交換器81、82在傳送該請求封包、該回覆封包及該位址解析協定轉址請求封包時，皆不經由該第二連接埠，以使得往後傳送至該等終端設備801、802的封包可只經由該交換器81或只經由該交換器82來傳送，以避免在該交換器81/82發生異常時，導致資料亦無法經由另一交換器82/81傳送至該等終端設備801、802，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

901~909‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種週邊元件互連的拓樸方法，藉由一週邊元件互連系統來實施，該週邊元件互連系統包括一主機、一電連接該主機的根組件、至少一電連接該根組件且包括多個彼此電連接的交換器的交換器單元，及多個分別電連接該至少一交換器單元之一的終端設備，每一終端設備電連接該交換器單元之該等交換器，該週邊元件互連的拓樸方法包含以下步驟：(A)在每一交換器接收到來自每一與該交換器電連接的終端設備之裝置資料及來自每一與該交換器自身電連接的交換器之裝置資料時，每一交換器傳送與該交換器相關的連接資料至該根組件，其中，該連接資料僅指示出與該交換器電連接的該等終端設備，而不指示出與該交換器自身電連接的任一交換器；(B)當該根組件接收到來自每一交換器的該連接資料時，該根組件將該等連接資料傳送至該主機；及(C)該主機根據該等連接資料，利用一深度優先搜尋演算法，獲得一相關於該根組件、該等終端設備及該等交換器的拓樸擴展樹。
2. 如請求項1所述的週邊元件互連的拓樸方法，其中，在步驟(A)中，每一終端設備之該裝置資料包含一預設裝置識別碼及一預設製造商識別碼，每一交換器之該裝置資料包含一預設裝置識別碼及一預設製造商識別碼。
3. 如請求項2所述的週邊元件互連的拓樸方法，每一交換器預先儲存與其電連接之交換器的參考裝置資料，該參考裝置資料包含與該交換器自身電連接之每一交換器的該預設裝置識別碼及該預設製造商識別碼，其中，步驟(A)包含以下子步驟：(A-1)當該交換器接收到來自每一與該交換器電連接的終端設備之裝置資料及來自每一與該交換器自身電連接的交換器之裝置資料時，該交換器將符合該參考裝置資料之每一交換器的裝置資料的預設製造商識別碼修改為一無效識別碼；及(A-2)該交換器傳送包含每一終端設備的該裝置資料及每一交換器之修改後的該裝置資料的連接資料至該根組件。
4. 如請求項1所述的週邊元件互連的拓樸方法，在步驟(A)之前，還包含以下步驟：(D)該主機傳送一第一資料請求至該根組件；(E)當該根組件接收到該第一資料請求時，該根組件傳送一第二資料請求至每一交換器；(F)當每一交換器接收到該第二資料請求時，該交換器傳送一第三資料請求至每一與該交換器電連接的終端設備及交換器；(G)當每一終端設備接收到該第三資料請求時，該終端設備傳送相關該終端設備本身的該裝置資料至與其電連接的該交換器；及 (H)當每一交換器接收到該第三資料請求時，該交換器傳送相關該交換器本身的該裝置資料至與其電連接的交換器。
5. 一種網路拓樸系統，包含：一主機端；至少一交換器單元，連接該主機端，每一交換器單元包括多個彼此連接的交換器，每一交換器包括一第一連接埠、一第二連接埠及兩第三連接埠，且該交換器經由該第一連接埠連接該主機端，並經由該第二連接埠連接該等交換器之另一者；及多個分別連接該至少一交換器單元之一的終端設備，每一終端設備分別與該交換器單元之該等交換器的第三連接埠連接；其中，在每一交換器接收到來自與其本身連接之終端設備的一相關於動態主機配置協定的請求封包時，該交換器僅經由該第一連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該請求封包至該主機端，並且在該交換器接收到來自與該主機端的一相關於動態主機配置協定的回覆封包時，該交換器僅經由該等第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該回覆封包至傳送該請求封包的終端設備。
6. 如請求項5所述的網路拓樸系統，其中，該請求封包包含一動態主機配置協定發現封包及一動態主機配置協定請 求封包之至少一者，該回覆封包包含一動態主機配置協定提供封包及一動態主機配置協定回覆封包之至少一者。
7. 如請求項5所述的網路拓樸系統，其中，在每一交換器接收到一相關於該等終端設備之其中一者的位址解析協定轉址請求封包時，該交換器僅經由其第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該位址解析協定轉址請求封包至該終端設備。
8. 一種網路拓樸方法，藉由一網路拓樸系統來實施，該網路拓樸系統包含一主機端、至少一連接該主機端且包括多個彼此連接的交換器的交換器單元及多個分別連接該至少一交換器單元之一的終端設備，每一交換器包括一第一連接埠、一第二連接埠及兩第三連接埠，且該交換器經由該第一連接埠連接該主機端，並經由該第二連接埠連接該等交換器之另一者，每一終端設備分別與該交換器單元之該等交換器的第三連接埠連接，該網路拓樸方法包含以下步驟：(A)在每一交換器接收到來自與其本身電連接之終端設備的一相關於動態主機配置協定的請求封包時，該交換器僅經由該第一連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該請求封包至該主機端；及(B)在該交換器接收到來自該主機端的一相關於動態主機配置協定的回覆封包時，該交換器僅經由該等第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該回覆封包至傳送該請求封包的終端設備。
9. 如請求項8所述的網路拓樸方法，其中，在步驟(A)中，該請求封包包含一動態主機配置協定發現封包及一動態主機配置協定請求封包之至少一者，在步驟(B)中，該回覆封包包含一動態主機配置協定提供封包及一動態主機配置協定回覆封包之至少一者。
10. 如請求項8所述的網路拓樸方法，還包含一步驟(C)，在該交換器接收到一相關於該等終端設備之其中一者的位址解析協定轉址請求封包時，該交換器僅經由其第三連接埠，而不經由該第二連接埠傳送該位址解析協定轉址請求封包至該終端設備。