專利名稱：自動數據傳輸率控制設備及防止在以太網轉接器產生溢出的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以太網轉接器，更具體地涉及為防止在以太網轉接器中產生溢出而自動控制數據傳輸率的設備與方法。


圖1為展示傳統(tǒng)的以太網網絡系統(tǒng)的構成的示意性框圖。在該以太網網絡系統(tǒng)中，以太網轉接器102與104可以分別是IEEE802．3u的100Base-T及IEEE802．3ab的1000Base-T的一種。以太網轉接器102與104支持其相同的端口具有多種傳輸率的線路。從而，以太網轉接器設備可包含具有高達10Mbps、100Mbps、1000Mbps或1Gbps的數據傳輸率的端口。通常，以太網轉接器102設置有耦合在諸如個人計算機(PC)100等外部終端上的較低傳輸率的線路及耦合在服務器(未示出)或另一以太網轉接器104上的較高傳輸率的線路。
此時，除了象諸如端口聚集等數據從若干輸入端口傳輸到一個輸出端口等特殊情況之外，具有相同傳輸率的端口之間的通信，即10Mbps的端口與10Mbps的端口之間的通信及100Mbps的端口與100Mbps的端口之間的通信，不可能產生數據擁塞。
然而，問題在于當數據從100Mbps的端口傳輸到10Mbps的端口或從1000Mbps的端口到100Mbps的端口時，由于數據擁塞導致以太網轉接器中不可避免的數據累積而產生溢出。
這便是，例如在外部終端，即PC100，與以太網轉接器102的端口之間的連接線路中的傳輸率為100Mbps，而在以太網轉接器102與104的端口之間的連接線路中為10Mbps時，連續(xù)地在100Mbps的傳輸率上從PC100傳輸到以太網轉接器102的數據總是累積在以太網轉接器102中。此時，如果以太網轉接器102采用共享的緩沖器，這便直接影響以太網轉換器102的其它端口，從而急劇地降低整個通信網中的數據吞吐量。
因此，本發(fā)明的目的為提供為防止在以太網轉接器中產生溢出而自動控制數據傳輸率的設備與方法。
按照本發(fā)明的一個實施例，這一目的是通過提供具有一對各支持多種傳輸率的端口的自動控制數據傳輸率的設備來防止以太網轉接器中產生溢出，該設備包括通過該對端口之一耦合在外部終端單元上的至少一個線路接口邏輯電路，適應于將耦合在該對端口之一上的外部終端單元的傳輸率自動設定到以太網轉接器所支持的傳輸率之一上，及適應于對接在外部終端單元與以太網轉接器之間傳輸的數據；耦合在該至少一個線路接口邏輯電路上的線路傳輸率控制器，適應于在輸入數據的擁塞引發(fā)在以太網轉接器內產生溢出時生成控制信號應用在線路接口邏輯電路上，降低從外部終端單元輸入到以太網轉接器的數據的傳輸率，輸入數據的傳輸率是以下述方式降低的，即它對應于從該以太網轉接器輸出的數據的傳輸率；以及耦合在線路傳輸率控制器上的緩沖存儲器，適應于根據線路傳輸率控制器的控制，臨時存儲通過其中的線路接口傳輸的數據。
從下面結合附圖所作的詳細描述中，本發(fā)明的上述及其它目的、特征與優(yōu)點將更為清楚，附圖中圖1為展示按照先有技術的以太網網絡系統(tǒng)的構成的示意性框圖；圖2為展示按照本發(fā)明的較佳實施例的自動傳輸率控制設備的構成的框圖；以及圖3為展示按照本發(fā)明的較佳實施例實現自動傳輸率控制操作的進程的流程圖。
下面更詳細地對本發(fā)明的較佳實施例進行參考。在本發(fā)明的下面的描述中，陳述了諸如具體的處理例程等許多特定細節(jié)以便提供對本發(fā)明的更徹底的理解。然而，對于熟悉本技術的人員顯而易見可以不按照上面提到的特定細節(jié)來實踐本發(fā)明。在有可能使本發(fā)明的主題不清楚時，將省略已知功能及其所包含的配置的詳細描述。
圖2為展示按照本發(fā)明的較佳實施例的以太網轉接器的自動傳輸率控制設備的內部構造的框圖。
參見圖2，其中示出了自動傳輸率控制設備，它包含多個線路接口邏輯電路200至202、線路傳輸率控制器204、及緩沖器206。
線路接口邏輯電路202為物理層部件，它適應于連接諸如PC100等外部終端單元與以太網轉接器102。以太網轉接器102具有一對各支持多種傳輸率的端口“A”與“B”。線路接口邏輯電路202還耦合在各對端口“A”與“B”上，并與耦合在各端口“A”與“B”上的外部終端單元100一起執(zhí)行通信。在線路接口邏輯202與外部終端單元100之間的通信期間，線路接口邏輯電路202自動調節(jié)從外部終端單元100輸入到以太網轉接器102的數據的傳輸率，并將設定的傳輸率寫入其中的寄存器中。這便是，由于以太網轉接器102是設計成各端口支持10Mbps／100MBps的所有傳輸率的方式的，必須自動地將耦合在各端口上的外部終端單元的傳輸率控制到對應于以太網轉接器102所支持的傳輸率中預定的一種上。線路接口邏輯電路202以下述方式自動控制從外部終端單元100輸入到以太網轉接器102的數據的傳輸率，即通過使用自動傳輸率設定功能使外部終端單元100的傳輸率對應于以太網轉接器102所支持的傳輸率。
線路傳輸率控制器204接收通過各端口從外部終端單元100輸入到線路接口邏輯電路的分組數據，通過預定的數據處理操作將分組數據臨時存儲在緩沖器206中，以及將從緩沖器206中讀出的分組數據傳輸到相關端口。同時，線路傳輸率控制器204估算向／自緩沖器206輸入／輸出的數據的傳輸率。如果輸入到緩沖器206的數據的傳輸率高于從緩沖器206輸出的數據的傳輸率從而數據擁塞導致以太網轉接器中的溢出，則線路傳輸率控制器204控制線路接口邏輯電路200以下述方式降低從外部終端單元100輸入到線路接口邏輯電路200的數據的傳輸率，即使得輸入數據的傳輸率對應于從以太網轉接器輸出的數據的傳輸率。
圖3為展示按照本發(fā)明的較佳實施例，在由于輸入到線路接口邏輯電路的數據的擁塞而引發(fā)在以太網轉接器內產生溢出時實現自動傳輸率控制操作的進程的流程圖。
下面參照圖2與3詳細描述按照本發(fā)明的較佳實施例的自動傳輸率控制操作。
在本發(fā)明的較佳實施例的描述中，為了方便起見，假定通過輸入端口A從外部終端單元100輸入到線路接口邏輯電路202的數據的傳輸率為100Mbps而通過輸出端B從線路接口邏輯電路204輸出到另一以太網轉接器104的數據的傳輸率則為10Mbps。
首先，在步驟300，如果諸如PC100等外部終端單元通過輸入端口“A”連接在以太網轉接器102上，則線路傳輸率控制器204允許將包含在線路接口邏輯電路202中的PHY控制寄存器的自動傳輸率設定功能的激活位設置成邏輯“高”，即邏輯值“1”，并通過利用線路接口邏輯電路202的自動傳輸率設定功能設定在外部終端單元100與以太網轉接器102之間傳輸數據的最佳傳輸率。這便是，如本發(fā)明的實施例中所描述的，如果端口“A”為組合的10Mbps／100Mbps端口且外部終端單元100也是組合的10Mbps／100Mbps端口，則線路接口邏輯電路200根據自動傳輸率設定功能將傳輸率設定為100Mbps。從而，數據在設定的傳輸率上通過端口“A”從外部終端單元100傳輸到以太網轉接器102。然后，程序進行到后面的步驟302，在其中線路傳輸率控制器204判定線路接口邏輯電路200是否通過端口“A”接收到從外部終端單元100傳輸的數據。如果在步驟302中判定接收到來自外部終端單元200的數據，則程序進行到步驟304，線路傳輸率控制器204將接收的數據臨時存儲在緩沖器206中。在后面的步驟306中，線路傳輸率控制器204允許將存儲在緩沖器206中的數據讀出并通過端口“B”將其傳輸給相關目的地節(jié)點。然后在下一步驟308中，線路傳輸率控制器204判定是否由于數據擁塞產生了溢出。如上所述，如果以太網轉接器為采用共用緩沖器的轉接器，溢出便是直接影響該以太網轉接器102的其它端口的有害現象，從而整個通信網中的數據吞吐量銳減。換言之，如果從外部終端100輸入到以太網轉接器102的數據的傳輸率高于從以太網轉接器102輸出的數據的傳輸率，剛輸入的數據并未輸出到相關目的地節(jié)點，而是累積在以太網轉接器102的緩沖器206中。結果，線路傳輸率控制器204監(jiān)視數據傳輸路徑上的數據流，并比較輸入數據的傳輸率與輸出數據的傳輸率來判定是否由于數據擁塞產生了溢出。
如果在步驟308中判定未產生溢出，程序返回到前面的步驟302，在其中線路傳輸率控制器204再度執(zhí)行后面的步驟302至308。反之如果在步驟308中判定產生了溢出，程序便進行到步驟310，在其中線路傳輸率控制器204生成降低從外部終端單元100輸入到以太網轉接器102的數據的傳輸率的控制信號供作用在線路接口邏輯電路200上。以使輸入數據的傳輸率對應于從以太網轉接器102輸出的數據的傳輸率的方式降低輸入數據的傳輸率。這便是，線路接口邏輯電路200允許將其中的PHY控制寄存器的傳輸率的位值按照控制信號設定到邏輯“低”，即邏輯值“0”，并且也將自動傳輸率設定功能的激活位設定到邏輯值“0”，從而將輸入數據的傳輸率降低到10Mbps。結果，程序進行到步驟312，在其中線路接口邏輯電路200按照控制信號執(zhí)行傳輸率降低操作將在外部終端單元100與以太網轉接器102之間設置的輸入端口“A”的傳輸率控制到對應于輸出端口“B”的傳輸率。
如上所述，支持本發(fā)明的多種傳輸率的以太網轉接器提供將輸入端口的傳輸率自動控制到對應于輸出端口的傳輸率的優(yōu)點，借此防止由于在數據傳輸路徑上產生溢出而引起數據丟失及降低整個通信網中的數據吞吐量。
雖然已結合當前認為最實際與最佳的實施例描述了本發(fā)明，應理解本發(fā)明不限于公開的實施例，正好相反，它旨在復蓋在所附的權利要求書中的精神與范圍內的各種修改。
權利要求
1．一種自動控制數據傳輸率來防止在具有一對各支持多種傳輸率的端口的以太網轉接器中產生溢出的設備，包括通過該對端口之一耦合在外部終端單元上的一或多個線路接口邏輯電路，適應于將耦合在該對端口之一上的外部終端單元的傳輸率自動設定到該以太網轉接器所支持的傳輸率中預定的一種，及適應于對接在該外部終端單元與該以太網轉接器之間傳輸的數據；耦合在該一個或多個線路接口邏輯電路上的線路傳輸率控制器，適應于由于輸入數據的擁塞而在以太網轉接器內產生溢出時生成控制信號作用在線路接口邏輯電路上，用于降低從外部終端單元輸入到以太網轉接器的數據的傳輸率，輸入數據的傳輸率以下述方式降低，即使其對應于從該以太網轉接器輸出的數據的傳輸率；以及耦合在線路傳輸率控制器上的緩沖存儲器，適應于根據線路傳輸率控制器的控制臨時存儲通過其中的線路接口邏輯電路傳輸的數據。
2．一種自動控制數據傳輸率來防止具有一對各支持多種傳輸率的端口的以太網轉接器中產生溢出的方法，包括將耦合在一對端口之一上的外部終端單元的傳輸率自動設定到該以太網轉接器所支持的傳輸率中預定的一種上；將在設定的傳輸率上從外部終端單元輸入到該以太網轉接器的數據臨時存儲在緩沖存儲器中，然后將存儲的數據傳輸給目的地節(jié)點；以及在由于輸入數據的擁塞而產生溢出時，生成控制信號作用在線路接口邏輯電路上，用于降低從外部終端單元輸入到該以太網轉接器的數據的傳輸率，輸入數據的傳輸率是以下述方式降低的，即使其對應于從該以太網轉接器輸出的數據的傳輸率。
全文摘要
所公開的是自動控制數據傳輸率來防止具有一對各支持多種傳輸率的端口的以太網轉接器中產生溢出的設備,包括:線路接口邏輯電路,線路傳輸率控制器,適應于在由于輸入數據的擁塞而在以太網轉接器內產生溢出時使輸入數據的傳輸率對應于從以太網轉接器輸出的數據的傳輸率;以及耦合在線路傳輸率控制器上的緩沖存儲器。本發(fā)明的支持多種傳輸率,將輸入端口的傳輸率自動控制成對應于輸出端口的傳輸率,借此防止產生溢出。
文檔編號H04L12/44GK1291028SQ00118890
公開日2001年4月11日 申請日期2000年6月23日 優(yōu)先權日1999年6月23日
發(fā)明者劉升和, 鄭鎮(zhèn)宇 申請人:三星電子株式會社