[发明专利]交换机适配器、计算机和数据交换方法

说明书

本发明涉及一交换机适配器，交换功能在其中作为单一适配器实现的。更确切地说，本发明涉及一计算机，该计算机仅仅与交换机适配器连接就可以当作一交换机来使用却不损害计算机的功能。

图25示出了一传统的异步转移模式(ATM)交换机。

传统ATM交换机由单一硬件框架构成。ATM交换机内部有一交换单元和多个线接口单元。用一条专用总线来连接交换单元与线接口单元。也可利用一种专用接口结构而非专用总线来连接交换单元与线接口单元。

因为ATM交换机作为专用硬件实现的；在ATM交换机上要实现附加功能的情况下，有必要按照厂家专有规范去开发ATM交换机。

图26示出了在采用如图25所显示的传统ATM交换机的情况下的网络配置。

多个计算机和终端集中连线至ATM交换机。因多个计算机和终端集中连线至ATM交换机，ATM交换机的交换功能应高速执行。另外，ATM交换机的线接口单元中容纳的通信线路数目应增加。

图27表示一信元格式(cell format)。该信元包括一信头(header)和一净荷(pay load)。信头包括一虚通道识别符(Virtual Pass Idenfifier-VPI)和一虚信道识别符(VirtualChannel Identifier-VCI)。

图28示出了一传统ATM交换机，在1993年1月30日，ohmu-sha，“B-ISDN illustration reader”一文第67页也有此图。

ATM交换机需要不同的控制。参考图28和“B- ISDNillustration reader”中第66至71页中的描述，下面阐述一些基本控制。

(1)路由选择控制(routing control)

当从终端产生一个称为“呼叫”过程(calling process)的通信要求时，通信就开始了。在线路交换系统中，按照用户线路信号，例如一拨叫号码(在N-ISDN中的D信道信号)，执行该“呼叫”过程。在ATM交换机系统中，如图27所示，借助信元，“呼叫”信号传送至ATM交换机。传送诸如信号的控制信息的信元称作控制信元并赋予预定VCI。这种控制信元可与传送用户信息的信元相区分开。ATM交换机接收信息，例如ATM交换机连接至的目的地点，业务类型和信元的传输速率，然后决定通过网络中哪一台ATM交换机。这个过程称为路由选择控制。

(2)连接许可控制(Connection Admission Control)

按照路由选择控制，ATM交换机是串行连接的。根据路由选择控制的判定，ATM交换机逐个传送控制信元至其所连接的ATM交换机。然后ATM交换机确认在所要求的业务条件下，所有ATM交换机能通过控制信元。举例来说，它判断所要求的业务量是否超过传输能力。

当ATM交换机判断传输能力足以满足所要求的业务量，就指示终端可实施通信同时进入通信模式。以上所述通信准许过程称为连接许可控制(CAC)。

(3)使用参数控制

ATM交换机的连接许可控制不同于线路交换和分组交换。因为某些参数是ATM交换机所特有的，例如传输所要求的传输能力和质量，因而ATM交换机有所不同。因为在ATM交换机系统中容许突发业务流，传输能力是由信元之间间隔达到最小时的峰值速率和一个较长时间内的平均速率两者来确定的。在ATM交换机系统中，执行系统能力管理以便通过使用系统设备，有效地处理突发业务量。当一呼叫超出合约的量并有大量信元流入，便有降低整个网络质量的危险。相应地，入口处允许呼叫监控的通信网络必须决定从发送端由控制信元报告的传输能力与来自发送端的信元的实际进入量是否匹配。

在这种方法中，按与用户的每一合约，当实际业务量超过预定值时，运行诸如合并不规则信元的过程。该过程称作使用参数控制(UPC)。

通过使用UPC功能传送的信元借助ATM交换机传送至下一节点的路由上。把与信息交换所要求的路由相一致的VCI值，加在信元信头上并传送至下一节点。

(4)整形(shaping)

因按照ATM交换机，信元交换至每一路由，信元可以集中到特定路由。结果就发生这样一种情况，就是信元应以超过虚通道(VP)容量的快速瞬时速率传输。在这种情况下为了使信元瞬时速率不致于超过一固定值(VP容量)。每一信元暂存在缓存中然后被读出，这一过程称为整形(shaping)。

(5)信元优先级控制