[发明专利]分组转送方法和装置

说明书

技术领域

本发明关于一种交换器的分组输出的管理机构，尤其指一种仅需较低存储器容量的分组(packet)输出管理机构。

背景技术

如业界所公知，在以太网络的领域中，交换器用来进行分组转送(forward)，以将电脑网络上数个区域结合在一起，因此，交换器已经成为一个相当重要的网络装置。此外，由于交换器能够提供专属的带宽给每个连接端口(port)，因此亦经常用来建构一些大型或是需长时间运作的区域网络。

然而，在网络的世界中，传送分组有分为单播(unicast)分组，多播(multicast)的分组及广播(broadcast)的分组，就共享存储器(sharememory)的结构而言(亦即交换器所具有的存储器由所有的输出端口共享)，当交换器收到一个分组时，首先必需查出此分组所要去的目的输出端口(output port)，接着必需把分组的相关信息串入输出队列(output queue)，再由输出端口逐一传送出去。

而对于多播或广播分组的处理机构而言，可概分为下述三大类：

第一种做法是将分组的原始数据复制到每个多播分组的目的地，而非复制分组指标。很明显地，此方法的缺点为大量耗费分组缓冲器的空间与带宽。

第二种做法是建置一专属的多播分组专用队列，以将所有的多播分组信息串在此队列上。然而，这样的作法可能会造成潜在的分组顺序问题，譬如多播分组与单播分组彼此之间的优先权问题。

第三种做法则是复制多播分组的指标到每个输出队列。此法为大多数交换器所采用，其细部实际的方法如下：

在此请参阅图1，图1为公知交换器100的实际机构的示意图。如图1所示，交换器100的每一个输出端口0-输出端口7中，皆建置有一对应的输出队列。

当交换器接收到一新分组时，便会将此分组寄存于分组缓冲器110中，于此例中，假设此分组存放于分组缓冲器110的区块中(其地址为#6)。而交换器可通过查表得知此分组将由输出端口2输出，那么，交换器便可如图1所示，将该分组所对应的指标#6从一缓冲队列120读出，以串入输出端口2所对应的输出队列。

如此一来，当输出端口2要输出分组时，便会从输出队列，以先进先出的方式，将分组输出。于图1的例子来说，输出端口2便会先输出对应#7、#2的分组，的后再送出对应指标#6的分组。

这种作法相当直观，并且也很容易实作，但是这种作法有其缺点。举例来说，若一多播分组要串到N个输出队列中，那么便必需把此分组的指标复制N份，在逐一串入欲输出的输出端口所相对应的输出队列。因此，为了避免输出队列的存放空间不足，通常交换器内部的分组缓冲器能存放多少分组，则每个输出端口的输出队列也要有相对应的空间可供存放。譬如，在最严苛的状况下，分组缓冲器内的所有分组可能都要通过某一输出端口输出的，因此，该输出端口具有的输出队列就必需能够存储所有分组的指标。

换句话说，假设交换器100具有8个输出端口，并且其内置的分组缓冲器110总共可存放1024个分组，则此分组缓冲器的地址需有10位方能分辨出所有分组的存储地址，因此，交换器100内所建置的输出队列便必需要有10bits×1024×8＝10Kbyte的容量大小。更有甚者，若交换器100的每一个输出端口还可支援多种优先权(priority)，在此假设为8个不同的优先权，那么每一个输出端口就必需相对应地内置8个输出队列，那么输出队列的总容量大小便需要10Kbytes*8＝80Kbytes，更增加了所需要的存储器容量。因此若采用上述方法来实作交换器的输出队列机构，便需要建置大量的存储器。

发明内容

因此本发明的主要目的的一在于提供一种分组输出的管理机构，其可降低存储器的使用量，且可同时维持先进先出(First In First Out)的要求，以解决公知技术的问题。