改善传输效率的网络系统及相关方法技术方案

一种可由中央处理器控制多个交换器的操作的网络系统及其运作方法。网络系统内的多个交换器用来控制该网络系统内数据包的传送。而网络系统包含一中央处理器，耦合于该多个交换器，用来传送一调整讯号至该多个交换器其中的一交换器以调整该交换器处理数据包的方式。

【技术实现步骤摘要】
改善传输效率的网络系统及相关方法
本专利技术涉及一种网络系统以及相关方法，特别是涉及一种可利用一中央处理器调整该网络系统内的交换器传送数据包的方法的网络系统以及相关方法。
技术介绍
随着网络的应用的蓬勃发展，个人与企业对于网络的依赖也越来越深。尤其是以太网(Ethernet)的使用更是成为网络世界重要一环。为了便于网络的传输，已经发展出许多的协议与规范以使得数据的通讯传递更为方便迅速。其中国际标准组织(International StandardOrganization，ISO)提供一套共通的开放系统连结模式(Open SystemInterconnect mode，OSI)，其规范网络传输时一种共享的沟通模式，其中包含7层的沟通模式。规范这7层的目的是使得二系统之间的通信(传送、接收、中断等)能更加容易管理。有关OSI的功能与运用已为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。在传输数据前，会把数据分成一连串的包(packet)，并在这些包前附加用来控制包传递的标头信息。请参阅图1，图1为数据连接层的包10的示意图。数据链路层(data link layer)属于OSI规范的第二层，而数据连接层包10包含一前序位(preamble)、目的地址(Destination)、原始地址(Source)、型态(Type)、数据(Data)、FCS等字段。其中前序位字段提供了数据包的起始、同步讯息以及译码等操作。目的地址字段储存了数据包接收端的地址，原始地址字段则储存该数据包传送端的地址，而目的地址字段以及原始地址字段储存的就是MAC地址，型态字段则储存了数据包所使用的通讯协议(例如使用IP通讯协议)，数据域位则储存了包的数据内容，最后的包监测数据(Frame check sequence，FCS)字段则用来放置检查位，作为CRC错误检查之用。请参阅图2，图2为局域网络20的示意图。局域网络20包含多个交换-->器22，每个交换器22可连接多个主机24或是其它交换器22或是其它的网络交换设备，如桥接器(bridge)、集线器(hub)或是讯号加强器(repeater)等应用于OSI数据链路层以下的网络设备。由于在局域网络20会有数十台甚至上百台主机24同时连上局域网络20，为了确保网络20的速度，交换器24就是用来增加讯号强度以及便于网络管理的功能。交换器22是运作于OSI中的第二层数据链路层(Data Link Layer)，当数据被拆成一连串的包(Packet)时，交换器22会依据包中目的地的MAC地址(就是图1的目标地址字段)，以点对点模式将包传送到目的地。由于交换器22同时间可以有多个连接端口26平行地传送(parallelism)，如此一来可以减少包碰撞的机会和充分使用网络上的频宽，大大提高网络整体效能。举例来说，一个拥有10个连接端口26的交换器使用于10BASET的传输电缆时，每个连接端口的频宽仍会是10Mbps。还有另一种网络设备—路由器(router)。路由器的功能是进行局域网络与局域网络间的沟通，与交换器工作于一局域网络内的负责各主机间的沟通的功能上并不相同。但是路由器不同于已知的交换器具有选择适当传输路径的功能。路由器建立最佳路径的方式，是通过建立一个路径表(routingtable)，路径表会建立相关的地址，以供路由器作路径选择的参考。因为路由器会自行探测讯息来沟通而建立彼此的路径表，所以可以显示目前各信道间的网络状况，如阻塞或中断，并据此产生最佳路径以确保数据包传递的流畅。虽然路由器具有找寻最佳路径的功能，但是路由器是作用在OSI第三层网络层(network layer)上。一般常用的IP协议即属于网络层的协议，在网络层之上IP地址才有意义，网络层之下都是凭MAC地址来辨认。所以路由器在处理包时，并不像交换器可直接通过MAC地址来识别所要传送的地址，还必须通过ARP(Address Resolution Protocol)协议将IP地址转成MAC地址的协议，使得网络层以下各层知道将数据往哪送，或利用RARP(ReverseAddress Resolution Protocol)的操作便是将ARP反过来，以MAC地址得知IP地址。所以路由器需要的成本、运算时间以及复杂度都比较高。对于属于同一局域网络的众多主机来说，彼此互相传递的数据的重要并不一致。有的主机只是观看在线电影或收听在线广播等语音影像数据，此时对于接收的主机来说，数据包的传送速度维持快速流畅比较重要。但是对于-->有的主机来说，所要接收的数据可能是重要的程序执行文件，这时数据包的正确性就比较重要。然而，已知的交换器并无法分辨出传送数据是倾向于需要正确性或是倾向于需要时效性，在繁忙的网络之中，这种无法适当配置数据传输的结构很容易造成传输中断或阻塞。虽然已知的路由器具有搜寻最佳路径的功能，但是在传统网络结构之中，路由器最主要还是负责建立局域网络与局域网络间沟通的桥梁，而在单一局域网络之中，已知的交换器并没有具有类似于路由器找寻最佳传输路径的功能。也因此一般使用交换器的网络之中，作为数据传输的中介装置的交换器并无法适当地选择数据包的最佳传输路径，所以如何利用交换器来产生一个能快速得出最佳传输路径以控制包传送的网络是很重要的一种课题。
技术实现思路
综上所述，本专利技术提供一种网络系统，此系统利用一中央处理器以依据该网络系统内各个交换器的数据流量以及各个数据包的特性，控制各个交换器处理数据包的模式，以更有效率的控制网络内频宽的使用。本专利技术的一实施例是提供一种可由中央处理器控制多个交换器的操作的网络系统，其至少包含多个交换器，用来控制该网络系统内数据包的传送；以及一中央处理器，耦合于该多个交换器，用来传送至少一调整讯号至该多个交换器其中的至少一交换器以调整该交换器处理数据包的方式。本专利技术的另一实施例是提供一种管理网络系统的方法，其至少包含下列步骤(a)连接一中央处理器与多个交换器；以及(b)自该中央处理器传送一调整讯号到该多个交换器其中的一交换器以调整该交换器处理数据包的方式。本专利技术的又一实施例是提供一种管理网络系统的方法，其包含下列步骤(a)连接一中央处理器与多个交换器；(b)该中央处理器由该多个交换器中指定(assign)部分的交换器以形成一用来由一传输主机传输数据包至一接收主机的传输路径；以及(c)自该中央处理器传送一调整讯号至该传输路径上的交换器以调整该传输路径上的交换器处理数据包的方式。本专利技术的实现，可以在网络运作时，利用一中央处理器等来检测该网络系统上各交换器的数据流量，甚至要传输的数据包的特性，来据以调整网络系统上各个交换器的运作。举例来说，当发现有某些交换器数据流量过大时，可以调整周围其它交换器的设定，使得周围这些交换器使用不会连接到这些-->高数据流量的输出端口来传输；举例来说，可以视网络上正在传输的文件内容或是使用者的需求，调整部份交换器输出模式，让部份交换器可以根据接收到的数据包的传输特性，选择要用以传输此数据包的输出方式；一般而言，越是要求高传输速率的数据包的传输路径，其中所连接的交换器便越要使用到使用储存部份包标头便再传送模式；而越是要求高传输正确性的数据包的传输路径，便越要使用连接到的传输路径尽可能都是使用储存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可由中央处理器控制多个交换器的操作的网络系统，其包含：多个交换器，用来控制该网络系统内数据包的传送，每一交换器包含：一输入端口，用来接收数据包；一缓冲区，耦接至该输入端口并用来暂存来自该输入端口所接收的数据包；　 　一输出端口，耦接至该缓冲区并用来输出数据包；以及一逻辑单元，耦接至该缓冲区与该输出端口，并用来选择输出数据包的方式；以及一中央处理器，耦接于该多个交换器，用来传送至少一调整讯号至该多个交换器其中至少的一交换器以调整该交 换器处理数据包的方式。

【技术特征摘要】
US 2003-12-12 60/481,7781.一种可由中央处理器控制多个交换器的操作的网络系统，其包含：多个交换器，用来控制该网络系统内数据包的传送，每一交换器包含：一输入端口，用来接收数据包；一缓冲区，耦接至该输入端口并用来暂存来自该输入端口所接收的数据包；一输出端口，耦接至该缓冲区并用来输出数据包；以及一逻辑单元，耦接至该缓冲区与该输出端口，并用来选择输出数据包的方式；以及一中央处理器，耦接于该多个交换器，用来传送至少一调整讯号至该多个交换器其中至少的一交换器以调整该交换器处理数据包的方式。2.如权利要求1所述的网络系统，其中该逻辑单元依据下列条件之一以选择输出数据包的方式：该数据包的内容和该交换器的数据流量。3.如权利要求1所述的网络系统，其中每一交换器包含多个输出端口，该逻辑单元用来由该多个输出端口选择一输出端口输出数据包，以及选择由该缓冲区与选出的输出端口以储存部分包时即传送的方式，或是以储存全部包再传送的方式输出数据包。4.如权利要求1所述的网络系统，其中每一交换器包含多个输出端口，该逻辑单元用来由该多个输出端口选择一输出端口输出数据包。5.如权利要求4所述的网络系统，其中该逻辑单元用来选择由该缓冲区与该输出端口以储存部分包时即传送的方式，或是以储存全部包再传送的方式输出数据包。6.一种管理网络系统的方法，其包含下列步骤：(a)连接一中央处理器与多个交换器；以及(b)自该中央处理器传送至少一调整讯号到该多个交换器其中的至少一交换器以调整该交换器处理数据包的方式。7.如权利要求6所述的方法，其中步骤(b)包含使用该中央处理器控制一交换器依据下列条件之一以选择输出数据包的模式：该数据包的内容和该交换器的数据流量。8.如权利要求6所述的方法，其中步骤(b)包含使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾浩俊，陈维彬，林郁如，郑兆成，
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]