主通道转接器及其封包接收方法技术

本发明专利技术公开了一种主通道转接器及其封包接收方法，该主通道转接器耦接复数个实体层装置，用以接收一封包交换网络上的封包，并耦接一封包缓冲器与一区域处理器，包含：复数个标头缓冲器，用于暂存前述封包的封包标头；以及一控制单元，因应前述封包的进入状态、储存状态以及该等标头缓冲器的储存状态，改变其所处的状态并发出一控制信号；该方法包括步骤：从一实体层装置接收一具有一封包标头的封包资料；复制该封包标头而暂存于一标头缓冲器，并将该封包资料暂存于一静态随机存取存储器；以及当前述标头缓冲器未满溢时，将前述静态随机存取存储器中未处理的封包资料的封包标头存入前述标头缓冲器；本发明专利技术可促进封包读取及搬移的流程效率并节省封包在资料传输的过程中反复读取及搬移所浪费的时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络封包处理装置与方法，尤其是一种。
技术介绍
在网络设备传输的环境中，主通道转接器接收周边装置在封包交换网络上所传送的封包资料，并将该资料递送到与中央处理器(CPU)有关的存储器中。主通道转接器的硬件模组支援多种介面，通过一静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM。)当做封包缓冲器(PacketBuffer)，以做为主传输线介面(Host Lines Interface)与网络之间的封包传输及接收的储存器，所以当实体层所传送的封包在经由主通道转接器传送到的主存储器(Host Memory)的过程中，会先暂存于静态随机存取存储器中，再从静态随机存取存储器中读取封包到动态随机存取存储器(DynamicRandom Access Memory，DRAM)，由于静态随机存取存储器的频宽(Bandwidth)是由一些直接存取存储器及传收连结(Link)所共享，所以从静态随机存取存储器到动态随机存取存储器反复的封包存取动作，不仅会增加封包在读取及搬移上的时间，更会影响传输上的整体运作。
技术实现思路
有鉴于现有技术在分封交换过程中，很容易造成封包在静态随机存取存储器与动态随机存取存储器之间做重复的封包存取动作，不仅会增加封包在读取及搬移时间，更会影响整体传输上的运做，而造成系统的负载效能降低。因此，本专利技术主要目的是揭示一种在多端口网络设备传输的环境中，通过设置复数个标头缓冲器(Header buffer)，促使封包在分封交换传送处理过程中，将所接收的封包标头有效处理以提供区域处理器的。本专利技术的另一目的是揭示一种在多端口网络设备传输的环境下，在分封交换的过程中，动态调整封包处理机制而使负载处理达到最佳化的。为达成上述目的，本专利技术的一种主通道转接器，耦接复数个实体层装置，用以接收一封包交换网络上的封包，并耦接一封包缓冲器与一区域处理器，包含复数个标头缓冲器，用于暂存前述封包的封包标头；以及一控制单元，因应前述封包的进入状态、前述封包缓冲器的储存状态以及该等标头缓冲器的储存状态，改变其所处的状态并发出一控制信号，该控制信号控制该等标头缓冲器暂存的封包标头来自该实体层装置或该封包缓冲器。本专利技术还有一种技术方案一种主通道转接器，耦接复数个实体层装置，用以接收一封包交换网络上的封包，该主通道转接器具有一存储器介面以耦接一封包缓冲存储器、以及一处理器介面以耦接一区域处理器，包含复数个标头缓冲器，用于暂存前述封包的封包标头；一控制单元，因应前述封包的进入状态、前述封包缓冲器的储存状态以及该等标头缓冲器的储存状态，改变其所处的状态并发出一控制信号；以及一读取选择器，连接该标头缓冲器、该控制单元与该存储器介面，并响应该控制信号以控制该封包标头来自该实体层装置或该存储器介面而传送至该标头缓冲器。本专利技术还有第三种技术方案一种主通道转接器，耦接复数个实体层装置，用以接收一封包交换网络上的封包，该主通道转接器具有一存储器介面以耦接一封包缓冲存储器，包含复数个标头缓冲器，用于暂存前述封包的封包标头，其中，前述实体层装置接收该封包，经该存储器介面将该封包暂存于前述封包缓冲存储器，且选择性地将该封包标头暂存于该等标头缓冲器。另外本专利技术还公开了一种封包接收方法，包含下列步骤从一实体层装置接收一具有一封包标头的封包资料；复制该封包标头而暂存于一标头缓冲器，并将该封包资料暂存于一静态随机存取存储器；以及当前述标头缓冲器未满溢时，将前述静态随机存取存储器中未处理的封包资料的封包标头存入前述标头缓冲器。本专利技术的主通道转接器装置包含标头缓冲器，用以暂存所接收的封包的标头，以加速处理器的封包负载处理；以及一控制单元，监视前述标头缓冲器的负载处理，以控制静态随机存取存储器，将其中未处理的封包的标头存入未满的标头缓冲器，使主通道转接器能动态调整封包处理机制，而使负载处理达到最佳化，以期有效提升封包接收的效能。综上，本专利技术的装置与方法具有诸多优点，其一是本专利技术可通过在主通道转接器中设立复数个标头缓冲器，促进封包读取及搬移的流程效率并节省封包在资料传输的过程中反复读取及搬移所浪费的时间。本专利技术另一优点即在多端口网络传输的环境下，于封包交换的过程中，进一步包含一个控制单元，使封包接收装置能动态调整封包标头的处理机制而使封包的接收效能最佳化。附图说明图1为主通道转接器封包接收装置的方块示意图；图2为本专利技术封包接收的一实施例方块图；图3为本专利技术封包接收的另一实施例方块图；图4为本专利技术封包接收的较佳实施例方块图； 图5为本专利技术封包接收的封包标头传输状态表；图6为本专利技术封包接收的控制单元动态调整状态表；图7为本专利技术封包接收的实施示意图；图8为本专利技术封包接收控制单元的电路方块图；图9为本专利技术封包接收的控制单元的实施状态图。具体实施例方式请参阅图1，为主通道转接器1接收封包的方块示意图，其中主通道转接器1的硬件模组，为支援两端口或多端口PHY介面，以接收来自实体层装置2的封包；SRAM介面，耦接一静态随机存取存储器3，以做为主传输线介面与网络之间的封包传输及接收的储存器；处理器介面，耦接一接收处理器7及一传送处理器8以处理封包资料的接收与传送；DRAM介面，耦接一动态随机存取存储器4，由接收处理器7与传送处理器8所共享存取。主通道转接器1利用其静态随机存取存储器3的高速存取特性进行资料缓冲。请继续参阅图1，在此主通道转接器1的硬件模组中，存在复数个直接存取存储器引擎(DMA engine)并由区域处理器下达指令以传送资料于静态随机存取存储器3及动态随机存取存储器4之间。每一实体层端口都对应两个硬件引擎(Hardware engines)，一个用于传送而另一个则用于接收，此主通道转接器1的功能，举例而言，是让主中央处理单元(Host CPU)能够连结到无限频织网传输技术的网络上。本专利技术的封包接收的装置与方法主要运用于无限频织网传输技术环境中，此无限频织网传输技术涵盖网络OSI(Open System InterconnectReference Model)七层协议中的第一层实体层(physical layer)、第二层连接层(Data Link layer)，第三层网络层(network layer)及第四层传输层(Transport layer)的协定。它的用意是要将伺服器内部频繁的I/O传输，以及信号分配/交换的资料流，完全移出伺服器系统之外，以节点对节点的方式来管理。这样做在许多中大型网络伺服器或丛集系统运作上，可以剔除资料封包被反复解码、编码及封包标头的分析判断(Parsing)等所形成的运算资源浪费，并加快对外网络服务效能的反应速度。无限频织网传输技术以节点对节点的方式做一对一或一对多的I/O读写管理，某些节点可定义成子网络(subnet)，可以被授权来管理此节点底下的资料流向或组态。从规格来看，无限频织网传输技术可以达到单一节点2.5Gbps传输速度，四个节点可达10Gbps，在最多12通道同时传输下，理论上最大的传输速率高达30Gbps。无限频织网传输技术的信号传输原理，就是十字状的线路交织、切换机制，可以应用在“铜线传输”以及“光纤传导”两种介质，可连接的产品与应用范围，从伺服器、集线交换器(sw本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主通道转接器，其特征是：耦接复数个实体层装置，用以接收一封包交换网络上的封包，并耦接一封包缓冲器与一区域处理器，包含： 复数个标头缓冲器，用于暂存前述封包的封包标头；以及 一控制单元，因应前述封包的进入状态、前述封包缓冲器的储存状态以及该等标头缓冲器的储存状态，改变其所处的状态并发出一控制信号，该控制信号控制该等标头缓冲器暂存的封包标头来自该实体层装置或该封包缓冲器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖瑾，林志钢，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]