网络设备的制作方法

专利名称：网络设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算才几网纟各，更具体i也，涉及与计算才几网全各的通信。
背景技术：
计算机网络是可交换数据和共享资源的互连计算设备的集合。 网络的开放系统发起("OSI")模块包括七层。例如，第二层("L2") 网结一办i义可以处理更高层和物理层之间的教:才居和4妄口的组帧。以太 网是L2通信协议的一个实例。网络交换机是参与数据交换的L2设 备的实例。网络交换机将多个网络设备彼此连接。连接到网络交换 机的 一个端口的设备通常能够直接与连接到该网络交换机的另一 接口的任何其它设备进行通信。自动协商是通信中的两个设备选4奪这两个设备都支持的不同 参数(例如，最大传输速率、流控制、全双工、或半双工)的过程。 例如，如果一个设备支持1 Gb/s的传输速率，但另一个设备仅支持 上至100Mb/s的传输速率，则对于这两个设备可能以10Mb/s的较 低速率进行通信，但以这两个设备都支持的最大传输速率(即，在 该实例中为100 Mb/s)进4亍的传，lr将增加i殳备可以共享翁:据的速 率，以及增加网络效率。因此，这些设备将很可能自动协商并努力 以100 Mb/s的最大传输速率进4亍通信。对于多个互联网络设备存在各种物理连接和^t据传输速率。这种类型的连接都将具有由电气和电子工程师协会("IEEE")发布的 唯一标准。例如，IEEE标准存在于以10兆位每秒(Mb/s )、100 Mb/s、 以及1000 Mb/s的速率传输的各种连接材料(例如，纤维、铜、以 及双绞线)。这些标准对于网络设备(诸如，交换机、集线器、和 路由器)的开发者是重要的，以使这些设备可以自动协商彼此之间 交换数据的速率。随着标准发展和新的标准出现，々某体访问控制器(MAC)和物 理层(PHY)之间的特定4妻口才各式经常改变。在一些情况下，用于 实现高传输速率(例如，1 Gb/s)的工业标准将需要不同于现存的 较低速传输的标准的物理接口格式。此外，在一些情况下，尽管新 标准还没有被完全采用或广泛使用，但可能期望利用较高速通信的 物理接口格式。如果为了遵守该标准而请求设备支持针对要求不同 物理接口的较低速率的自动协商，则这可能提出挑战。实用新型内容总的来说，本说明书描述了用于执行网络设备以支持各种传输 速率的自动协商的技术。例如，网络设备可以是网络交换机。在新网络标准发展时，该技术可应用于能够对网络交换机进行简单、及 时的i奮 文。例如，在一个实例中，网络交换:才几可以包才舌一个或多个交冲奂专 用集成电路("ASIC")，以及一个或多个增强型物理接口模块 ("PHY")。交换ASIC可包括连4妻到增强型PHY的一个或多个内 部媒体访问控制器(media access controller, "MAC")。即，增强型 PHY可以^皮i殳置在ASIC和连4妾到用于在MAC和网络4妾口之间进 行数据通信的网络交换才几的不同4妻口之间。
型PHY可以是独立于交换ASIC的芯片， 并且集成了类似于削减MAC (pared-down MAC)的附加功能。换 句话说，除了提供网络交换机的物理接口层(即，Ll功能)之夕卜， 增强型PHY集成有MAC功能(通常与网会各堆才戋L2相关)。PHY 内的这种简单MAC可以用作存在于交换ASIC中的MAC的代理。 即，代理MAC将能够实现全功能MAC的一个功能子集(例如， 流控制、数据传输、以及lt据存储)，而无须支持标准MAC的其它 功能。代理MAC可以在代理MAC/PHY和标准MAC之间^使用标 准流控制机构来调节全功能MAC的数据传输速率，以与和代理 MAC正进行通信的网络设备相对应。除了其代理MAC之外，增强 型PHY实现标准PHY功能，即，i殳置物理4姿口石更件以4是供到其它 网络设备的连4妻。标准PHY 4妻口可以支持以各种速率运行的不同 材料的连接，以及与支持这些各种传输速率中的任一个的设备进行 自动协商。在一个实施例中，本实用新型提供了 一种包括与通信端口相关 的第一媒体访问控制器(MAC)的网络设备，第一MAC被配置为 以第一通信速率将出站数据通信输出到通信端口 ，以及第二 MAC 位于第一 MAC和通信端口之间，第二 MAC ,皮配置为截耳又出站彰: 据通信并以不同于第 一通信速率的第二通信速率将出站^:据通信 專餘出到通4言端口 。文中描述的纟支术可以才是供某些优点。例如，交换ASIC可被i殳 计为支持还未被完全采用或广泛执行的新兴网络接口格式。通过在 交换ASIC和网络连接之间设置增强型PHY及其代理MAC,可依 靠增强型PHY利用标准协议来执行与多个设备的自动协商，以及 利用非标准接口与交换ASIC的MAC进行交互。这允许在采用非 标准接口之前在网络i殳备内设计、制造、并配置交换ASIC。此外，随着网络的发展，例如，随着较高速数据传输速率或接口格式的标 准化时，仅需要替换或去除包含增强型PHY的电路。例如，最近，以10吉比特每秒("Gb/s")的速率才乘作的10吉 比特以太网("10GE")此时已形成为乂》4人的最快速以太网标准。 IEEE已开发了 10吉比特附加单元4妄口 ("XAUr)的标准。然而， 当前标准仅提供以10Gb/s进行的操作；如果另一个设备不支持IO GE，则其不提供降至较低速率的协商。IEEE当前正开发IEEE 802.3AP标准，其一个目标在于创建能以标准速率中的任一种进行 操作的底板的标准。底板可以用于将多个网络端口物理连接到一 起，其中，这些端口可以对不同材料以各种速率进行操作。文中描 述的技术的一个优点可以使网络设备能够利用IOGE，而无需IEEE 802.3AP标准结束。文中描述的技术的一个实施例可以包括交换ASIC，其支持10 GE;以及网络交换机，在通过使用增强型PHY结束IEEE 802.3AP 之前支持不同网络速率的自动协商。 一旦结束了 IEEE 802,3AP，就 可以简单i也用标准PHY ^R^^增强型PHY,而在该过禾呈的所有阶革殳 期间保留现有的ASIC并维持对10GE自动协商的支持。这可以证 明替换增强型PHY可能比替换整个ASIC更^更宜的优点。下面，将结合附图和描述阐述本实用新型一个或多个实施例的 细节。本实用新型的其4也特^正、目的和伊C点将通过描述、附图、以 及权利要求变得显而易见。


图1是示出了示例性计算机网络环境的框图。图2是示出了网络交换机的示例性实施例的框图。图3是详细示出了代理媒体访问控制器("MAC")实例的框图。图4是示出了根据文中描述技术的 一个实施例的用于接收和转 送从一个网络设备到另 一个网络设备的数据通信单元的事件顺序 的流程图。图5是进一步详细示出了用于处理帧的示例性实施例的事件顺 序的流程图。
具体实施方式
图1是示出了示例性计算机网络环境2的框图。在该简化的实 例中，计算机网络环境2包括连接到网络设备12A ~ 12N ("网络设 备12")的网络交换才几10。《连3各14A ~ 14N ("《连3各14")连4妄到网 络交换机10和网络设备12的通信端口 ，并将网络交换机10通信 地连接到各个网络设备12。例如，链路14A将网络设备12A连接 到交换才几IO。尽管已经对于网络交换机进行了论述，但文中描述的 技术可应用于任何网络设备。链路14中的每一个可以是不同类型的连接器。可由各种连接 材料(例如，纤维、铜、以及双绞线电缆)构成链3各14,并且《连3各 14也可以支持各种传输速率。例如，链路14可以支持10兆位每秒 (Mb/s)、 100Mb/s、 l吉比特每秒(Gb/s,等于1000Mb/s)、或10 Gb/s的传输速率。网络交换机10可以支持多条不同的链路14。例 如，链路14A可以是10 Gb/s的光纤(例如，lOGBase-SR)，链路 14B可以是1 Gb/s的铜乡览(例如，1000Base-T ),以及纟连路14N可 以是100 Mb/s的双绞线电缆(例如，1 OOBase-T )。通常，网络交换机10与网络设备12互l关。例如，网络设备12A 可能需要将数据传送给网络设备12B。在这种情况下，网络设备12A可以首先构造一个数据通信单元，优选地包括网络设备12B是预期接受器的指示；然后，网络设备12A可以将数据通信单元传送给网 络交换机10。例如，数据通信单元可以是网络数据包、单元格(cell )、 帧、或其它数据单元。例如，在4妻收到^t据通^f言单元时，网全各交4奂才几10可以确定网 络设备12中的哪一个发送了数据通信单元。网络交换机10可以处 理数据通信单元以识别lt据的目的地并选一奪将发送数据单元的4连 路14。例如，作为L2交换机，网络交换机10可以监测网络2中的 通信并了解网络的拓朴结构。即，网络交换机10可以了解与连接 到链^各14的网络设备12相关的MAC地址，并通常保存与L2网络 相关的状态信息。作为另 一 实例，网络交换机10可以代替网络路由器或实现L3 路由功能的其它设备。为了实现路由功能，网络交换才几10保持网 络拓朴结构和发送信息，以沿着网络中的路径发送数据包。在任何 情况下，文中描述的技术都可以集成到要求网络链路的物理接口的 任何类型的网络设备中。网络交换机10集成有物理接口 ("PHY")(图2)，其向链路 14的通信介质提供物理接口 。在一些情况下，网络交换机10可能 需要与一个或多个网络设备12 (例如，网络设备12A)执行自动协 商，以有效地与网络设备12进行通信。在这种情况下，PHY也将 执行自动协商，这是因为自动协商通常被看作物理层、或第一层 ("L1")功能。作为实例，网络交换机10可以支持多种数据传输速率，例如， 10Gb/s、 1 Gb/s、 100Mb/s、和10Mb/s。然而，网络i殳备12A^又可 以支持上至100 Mb/s的传l叙速率。网乡备交换4几10和网全各i殳备12A 协商它们能够传输数据(在这种情况下为100Mb/s)的速率。自动协商可以进一步建立其它通信特征，例如，通信设备是否支持半双 工或全双工通信。文中描述的技术可以提供特别的优点。例如，网络交换机10 的交换ASIC可以^皮i殳计为支持还未^皮完全采用或广泛实施的新兴 网绍^妾口 。在网《各交换j几10内，增强型PHY和 理MAC 4立于交 换ASIC和连接到链路14的物理端口之间。可以依靠增强型PHY 使用标准协议来执行与网络设备12中的任一个的自动协商，同时 利用非标准的新兴接口在网络交换机10的交换ASIC内实现与 MAC的交互。这允许在采用非标准接口之前设计、制造、并配置 网络交换机10的交换ASIC。此外，随着网络2的发展，例如，随 着通过网络设备12的4交高速数据传输速率或接口才各式的标准化， 仅需要替换或去除包含增强型PHY的网络交换机10内的电路。作为一个实例，网^备交换:才几10的交4灸ASIC可^皮i殳计为集成有 10 Gb/s的附加单元接口 ( XAUI),其可能不具有用于以低于10 Gb/s 数据传输速率进行自动协商的标准。此时，IEEE当前以IEEE 802.3AP的形式开发了一个标准以允i午在XAUI上进4亍自动十办商， 但该标准尚未完成。文中描述的技术可以允许网络设备(例如，网 络交换机10 )的开发集成到利用不存在执行自动协商的标准的接口 (例如，XAUI)的芯片组，并提供设备简单的后续修改以适应网 络和网络标准的发展。作为一个实例，即使代替了 IEEE 802.3AP 标准，但文中的技术也可以允许网络交换机10集成利用XAUI接 口的交换ASIC，并且还与网络"i殳备12才丸行自动协商。 一旦采用了 包括自动协商的新标准(例如， 一旦采用了 IEEE 802.3AP标准)， 就可以制造包括原始MAC而不是代理MAC的 一组新的网络设备， 这是因为不再需要代理MAC。例如，参考图2，可以仅用标准PHY, 可能是类似的PHY 22替换物理接口才莫块18A ~ 18N ("增强型PHY 18")，。图2是示出了网络交换机10的示例性实施例的框图。在示例性实施例中，尽管只可以利用少至一个的交换ASIC， Y旦示出了包 括多个交换专用集成电路16A 16N ("交换ASIC 16")的网络交 换才几IO。尽管图2中未示出， <旦交换ASIC 16可以-故互连以形成用 于发送凄t据单元(例如，网络帧)的交换结构。示出了包括与不同物理端口相关的至少一个i某体访问控制器 ("MAC")的交换ASIC 16中的每一个。例如，ASIC 16A包括与 物理端口相关的内部MAC 28A,该物理端口 4是供到《连^各14A的连 通性。MAC 28中的每一个提供用于其各自端口的第2层功能，并 利用物理4妾口 29，其可以是可能还未^皮用作工业才示准的所谓的下一 代物理4妻口 29。例如，在一个实施例中，MAC28中的每一个可以 利用10 Gb/s附加单元4妄口 ("XAUr)。如下所述，该示例性实施 例可允许网络交换才几10配置XAUI 4妾口并且即4吏在还未采用标准 的情况下仍然支持自动协商。网络交换机10还包括一个或多个增强型物理接口模块18A~ 18N ("增强型PHY 18")，其可以作为交4炎ASIC 16外部的一个或 多个芯片来实现。在该实例中，尽管该布置仅出于实例的目的，但 增强型PHY 18中的每一个与相应的交换ASIC 16相对应。增强型 PHY 18中的每一个包括用于实现代理MAC的逻辑电路和用于实现 与标准PHY相关的功能的逻辑电路。例如，增强型PHY18A包括 代理MAC 20A和PHY 22A。通过内部连一妾器30A ~ 30N ("连4妄器 30")连接相应的交换ASIC 16和增强型PHY 18。在一个实施例中， 连接器30是每个XAUI。标准PHY 22通过各自链路14提供网络交换机10和各自网络 i殳备12之间的物理冲妄口 。 PHY 22中的每一个可以支持各种连4妄器 例如，纤维、铜、^又绞线电缆。此外，PHY 22中的每一个 可以根据这些材料支持各种传输速率，例如，10Mb/s、 100Mb/s、1 Gb/s、以及10 Gb/s的传输速率。PHY 22中的每一个也与相应的 网络设备进行通信，例如，PHY 22A可以与网络设备12A进行通 信，以执行自动协商来选择PHY 22A和网络i殳备12A可以交换数 据的最快速率，以及是否以半双工或全双工才莫式交换数据。代理MAC 20A ~ 20N ("代理MAC 20")实现特定L2功能， 因此可被看作用于各自MAC 28的代理。即，代理MAC20A可以 支持MAC 28A的功能子集，例如，流控制、数据传输、以及数据 存储。此夕卜，代理MAC 20A可用作MAC 28A的代理，并与MAC 28A和连接到链路14A的网络设备进行通信。代理MAC 20A也可 以"骗耳又"MAC 28A的MAC地址；即，代理MAC 20A可以4妾收 打算4是供给MAC 28A的流量，并JU戈理MAC 20A可以发送流量 好像MAC 28A已经发送那个流量一样。代理MAC 20A和PHY 22A 可以支持多种传车叙速率，例如，10Mb/s、 100Mb/s、 1 Gb/s、以及 10 Gb/s的速率。代理MAC 20A无需支持标准MAC的所有其它功 能，例如，FCS校验和的估计以及逻辑链路控制("LLC，，)层的接 口连接。下面，参考图3更详细地描述示例性代理MAC20A。MAC 28和4妄口 31中的每一个者P可以:故构造为能够与以相同 数据传输速率操作的设备通信，而无需支持对其它数据传输速率的 自动协商。例如，MAC28A可以利用XAUI接口 ，期望MAC 28A 与也使用XAUI接口的网络设备交互。因此，MAC 28A的优点在 于，例如，MAC 28A与除4戈理MAC 20A之外的个别网络i殳备进行 通信。即，MAC28A并不必了解代理MAC20A也无需以与其它网 络设备通信相比的修改方式进行通信。代理MAC 20A可以利用流控制消息和内部》爰存器将MAC 28A的速率降低到较低的数据传输速率。假设这些流控制消息来自 个别网络设备，则MAC 28A可以调整数据传输速率从而响应于流 控制消息。以这种方式，可以设计并配置交换ASIC16以利用尚未存在的自动协商标准的网络4妾口 (例如，XAUI ),然而网络交换初」 10仍可以保持对其它设备自动协商的支持。因此，在等待与接口31相关的标准结束、采用以及最后广泛使用时，不需要延迟交换 ASIC 16的i殳计和配置。图3是更详细示出了对于代理MAC 20A的示例性实施例的框 图。在该实例中，代理MAC 20A包括入站队列24A、出站队歹'J 26A、 MAC地址才莫块34A、流控制冲莫块36A、传输速率才莫块38A、以及 数据传输模块40A。通常，由于某些原因，网络交换机10的MAC 28A将不能直接 与网络i殳备12A自动协商，例如，MAC 28A可以支持不存在用于 执行自动协商的标准的数据传输速率或接口。通过使用增强型PHY 18A,能够以本网络标准执行自动协商的网络交换机10可以与网络 设备12A自动协商。 一旦网络标准发展符合交换ASIC 16的输出接 口格式，增强型PHY 18A就可以代替标准PHY。尽管MAC 28A可能仅支持不存在自动协商标准的一种网络传 输速率或接口 ， -f旦增强型PHY 18A允许与网络i殳备12A进行自动 协商。作为一个实例，代理MAC 20A可以支持存在自动协商协议 的多种工业标准的网络传输速率和/或接口 。在一个实施例中，代理 MAC 20A可以支持10 Gb/s、 1 Gb/s、 100 Mb/s、以及10 Mb/s的传 输速率，而MAC 28A仅可以10 Gb/s速率运行支持XAUI接口 。此 外，网络设备12A仅可以支持100 Mb/s。不存在用于自动协商将 XAUI接口单元的速率下降至100 Mb/s的网络标准。因此，代理 MAC 20A可以用作相同的物理连接介质的MAC 28A的代理。代理 MAC 20A可以实J见全功能MAC的功能子集(例如，流控制)，以 允许网络交换机10和网络设备12A之间的通信。即，除了处理来 自MAC 28A和网络设备12A的流控制消息之外，代理MAC 20A 可以产生流控制消息以调节MAC 28A的传^r速率。尽管与交换ASIC 16相比可以降低接口逻辑电路的复杂性，然而，PHY22A将 能够以各种传输速率(例如，包括10Gb/s、 1 Gb/s、 100Mb/s、以 及10 Mb/s )执行自动协商。代理MAC 20A结合传输速率模块38A以执行与网络设备12A 的自动协商。如果还没有确定传输速率，则PHY 22A可能需要执 行与网络设备12A的自动协商。为了保证遵循所确定的传输速率， 传输速率才莫块38A可以向流控制才莫块36A发送信号，以根据PHY 22A和网络设备12A之间协商的传输速率将流控制消息发送到 MAC 28A。具体地说，流控制模块36A可能以用于与网络设备12A 通信的协商速率相关的高速率形成内部流控制消息，以向MAC 28A 发送信号来开始和停止来自MAC 28A的数据突发的传输。在一个 实施例中，流控制才莫块36A形成包括流控制帧的流控制消息。流控 制模块36A可将流控制消息发送到入站队列24A,消息将被存储在 这里直到消息可以连同从网络设备12接收的入站包37 —起发送到 MAC28A。 一旦接收到流控制消息(例如，停止消息或开始消息)， MAC 28A就才艮据流控制消息通过中止数据的输出或再启动传输来 进行响应。在一些实施例中，MAC地址模块34A通过4吏用相同的MAC 地址或通过用其自身的MAC i也址^R^夺乂人MAC 28A 4妻收的所有凄t 据传输来"骗耳又，，MAC 28A的MAC地址。通常，MAC地址唯一 确定网络上设备的物理4矣口 。因为代理MAC 20A用作MAC 28A 的代理，所以代理MAC 20A首先从网络链路14接收所有入站数据， 并将出站数据和流控制消息发送到网络设备12A,作为直接来自 MAC 28A的消息。MAC地址模块34A实现MAC处理功能，例如， 检索MAC 28A的MAC地址或者代替其自身的MAC地址。在实现 代理MAC 28A的功能中，无^仑何时必须使用MAC 28A的MAC地址。MAC地址模块34A将使用MAC 28A的MAC地址或代替其自 身MAC地址以隐藏MAC 28A的MAC地址。数据传输冲莫块40A通常负责与物理层接口连接，即PHY22A, 以发送和接收数据。数据传输模块40A也管理队列24A、 26A。队 歹'J 24A、 26A用作MAC 28A和代理MAC 20A之间的緩存器，用 于从网络接收的入站包37和发送到网络的出站包39。 一旦从网络 设备12A中的一个接收了数据通信单元，数据传输模块40A就可 以将数据通信单元存储在入站队列24A中。此外，数据传输冲莫块 40A可以将由流控制模块36A产生的内部流控制消息存储到入站队 列24A中，并与MAC 28A通信。当数据传输才莫块40A确定到MAC 28A的数据传输是可能的时，数据传输模块40A将来自入站队列 24A的数据发送给MAC 28A。数据传输模块40A将从打算供网络 设备12A使用的MAC 28A接收的出站数据通信单元存储到出站队 列26A中。当网络设备12A准备接收数据通信单元时，数据通信 模块40A将来自出站队列26A的数据通信单元发送到网络设备 12A。此外，数据传输模块40A可以将由流控制模块36A产生的外 部流控制消息存储在出站队列26A中用于传送到网络设备12A。将代理MAC 20A连接到MAC 28A的连接器30A可为全双工 通信提供支持。即，连接器30A可以允许数据在两个方向上同时流 动。为了清楚，图3将连接器30A表示为定向的链路31A、 32A。 在示例性实施例中，代理MAC 20A利用链路31A将数据发送给 MAC 28A，并且代理MAC 20A利用《连路32A 4妻收从MAC 28A发 送的数据。在出站队列26A中存储从MAC 28A发送到代理MAC 20A的数据。此外，在入站队列24A中存储将从代理MAC 20A发 送到MAC 28A的数据。例如，流控制模块36A可以基于出站队列 26A的当前存储等级形成MAC 28A的内部流控制帧，并且数据传 输模块40A可以将流控制帧存储到将发送给MAC 28A的入站队列24A中。类似地， 一旦从网络设备12A中接收了数据通信单元，数 据传输才莫块40A就可以将数据通信单元存储到入站队列24A中。当MAC 28A将数据发送给代理MAC 20A时，在出站队列26A 中存储数据，直到数据传输模块40A准备将数据发送给网络设备 12A。另夕卜，在一些情况下，MAC28A可以输出流控制消息，代理 MAC 20A将其截取并用来控制从入站队列24A到交换ASIC 16A的传输。可以才艮据MAC 28A和代理MAC 20A之间的内部环回延迟 (round-trip delay)来确定队列24A、 26A的最小量。即，可以^寻 队列24A、 26A的最小量确定为MAC 28A和4戈理MAC 20A之间 通信延迟的函数。在一个实施例中，入站队歹ij 24A足够长以保存从 网络设备12A接收的数据通信单元以及流控制模块36A中的流控 制消息。出站队列26A足够长以保存从MAC28A接收的一个数据 通信单元。在最糟糕的情况下，代理MAC 20A可能已接收但还未 处理来自打算供网络模块12A使用的MAC 28A的数据通信单元， 数据传输才莫块40A可能已接收但还未处理来自打算供MAC 28A使 用的网络设备12A的入站数据通信单元，并且在此时，流控制才莫块 36A准备用于MAC 28A的流控制消息(例如，停止传输)，所有这 些都只经历了非常短的时间，例如，在队列24A或26A可被排空 之前。在这种情况下，使用有限的緩沖资源，使入站队列24A的长 度足以满足保存未处理的入站数据通信以及用于MAC 28A的新近 生成的流控制消息，并提供高效的代理MAC 。在一个实施例中，凄t据通信单元可以是1,000个字节的长帧， 因此出站队列26A可以是l，OOO个字节长且入站队列24A可以是 2,000个字节长。其它实施例可能延伸到队列24A、 26A中的一个 或两个。此外，其它实施例可以使用数据通信单元的其它形式，来 代替帧。其它实施例也可以将一个帧调整为不同的比特长度。仍然在其它实施例中，队列24A、 26A可以是单独的数据结构，其大小 可以是环回延迟的函数。例如，诸如二进制树的树结构可以保存上述数据通信单元，其中，树结构的一个分枝保存从MAC 28A^妄收 的数据，而另一个分枝保存将被发送到MAC 28A的数据。本领域 技术人员应当理解，其它的数据结构也可以代替队列24A、 26A。图4是示出了根据文中描述的技术的一个实施例的用于接收和 发送从一个网络设备到另 一个网络设备的数据通信单元的事件顺 序的流程图。在示例性实施例中，相对于从网络设备12A接收数据， 然后将数据发送给网络设备12B的网络交换机10描述事件顺序。 在示例性实施例中，尽管在其他实施例中数据通信单元可以采取^诸 如单元格或数据包的不同形式，但网络实体交换数据通信单元在这 里被称为"帧"。本领域技术人员应当理解，在不背离本文描述的 潜在才支术的原理的情况下，可以更改示例'1"生实施例以适应网纟各实 体、^:据通信单元、以及特定事件排序的改变。在示例性计算机网络环境2中，网络设备12A和12B没有直 接连接，因此它们必须通过网络交换机10进行通信。在此时之前 的某些点上，网络设备12A和网络交换机10自动协商经由链路14A 的通信速率(50)。通常，自动协商是一个过程，其中，由两个设 备确定每个设备可以交换帧的最大速率，以及确定这些i殳备是否以 半双工或全双工模式操作。PHY 22A将代表网络交换机10与网络 设备12A执行自动协商。一旦传输速率模块38A或代理MAC 20A与网络设备12A已经 协商了数据传输速率和传输模式，网络设备12A就准备发送数据。 随后，网络设备12A可以将帧发送给网络交换机10， PHY22A可 以经由与《连^各14A互耳关的介质和物理4妄口来4妾"t该帧(52 )。数据传输模块40A可以将从网络设备12A接收的入站帧设置 在入站队列24A。当MAC 28A的数据传输模块40A准备接收数据 时，即，根据来自MAC28A的任何流控制消息，数据传输模块40A 可将帧发送给MAC 28A用于处理。MAC 28A可以由帧组成处理的 数据通信单元，其被传送到网络的较高层(54)。参考图5更详细 地描述该处理和ft纟居传送。一旦结束处理，帧就可以^皮切4灸到不同MAC用于发送。例如， MAC 28B可以检索处理的数据，这是因为根据实例MAC 28B与原 始帧的目的地(即，网络设备12B )相关。MAC 28B将4艮可能在先 前某一时间已与网络设备12B执行了自动协商以选择在链路14B上 的通信传输速率(56 )。如果MAC 28B以高于由网络设备12B支持 的数据传输速率进行操作，则MAC 28B将尝试以允许代理MAC 20B将数据发送给网络设备12B的速率更高的速率将数据发送给代 理MAC 20B。因此，代理MAC 20B将以比MAC 28B的传输速率 更高的速率接收数据、緩冲出站流量、并利用流控制开始和停止来 自MAC28B的传丰IT。例如，在一些实例中，可以要求流控制才莫块36B生成内部流控 制消息，该内部流控制消息要求MAC 28B暂停传输直到可以处理 MAC 20B的所有待决的出站数据(58 )。流控制模块36B可以构造 流控制消息以便暂停流量，并一旦处理了所有出站数据，第二流控 制消息就可能被用于指示MAC 28B以高于由网络设备12B支持的 速率重启动传输。数据传输模块40B可以将内部流控制消息存储在 入站队列24B中，其中，使流控制消息入队以将其发送给MAC 28B。 数据传输模块40B将入站队列24B的内容发送给MAC 28B,该内 容可以包括来自流控制才莫块36B的流控制消息。在等待发送流控制 消息的同时，网络设备10可以接收来自网络设备12B的帧。数据 传输模块40B可以将这些附加帧存储到入站队列24B中。数据传输模块40B可将从MAC 28B发出的数据存储到输入緩存器26B中。 只要网络设备12B准备接收数据，数据传输模块40B就可以将输入 緩存器26B的内容(具体地说，从MAC 28B接收的帧)传送给PHY 22B，以4吏PHY 22B可将帧发送给网络设备12B ( 60 )。图5是更详细地示出了用于处理帧的示例性实施例的事件顺序 的流程图。首先，入站帧可以通过增强型PHY 18A从链路14A到 达MAC 28A(62)。 MAC 28A可以对帧4丸行其标准处理，例如， 解释该帧并将该帧传送到逻辑链路控制("LLC")层(64)作为交 换ASIC 16A中用于更高层网络处理的已处理数据通信单元。交换 ASIC 16A使已处理的数据通信单元依次传送到用于甚至更高层网 络处理的网络交换机10的核心(66)。更高层上的这种处理可以包 括通过使用查阅表确定数据通信单元的目的地以识别IP地址和/或 MAC地址(68)。只要网络交换机10确定了数据通信单元的目的 地，网络交换机10就可以将数据通信单元发送到与目的地相关的 交换ASIC (70)。在实例中，这是交换ASIC 18B,这是因为目的 地是网络设备12B。交换ASIC 18B可以对数据通信单元执行处理， 最后将出站数据通信单元传送到MAC 28B ( 72 )。 MAC 28B可以依 次由数据通信单元组成出站帧(74 )并将该帧发送给代理MAC 20B, 如上所述，其可以处理并将帧发送到网络链路14B之外。已经描述了本实用新型的各个实施例。这些和其它实施例在下 述斥又利要求的范围内。
权利要求1.一种网络设备，包括第一媒体访问控制器，与通信端口相关，所述第一媒体访问控制器被配置为以第一通信速率将出站数据通信输出到所述通信端口；以及第二媒体访问控制器，位于所述第一媒体访问控制器和所述通信端口之间，所述第二媒体访问控制器被配置为截取所述出站数据通信并以不同于所述第一通信速率的第二通信速率将所述出站数据通信输出到所述通信端口。
2. 根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第二i某体访问控 制器被配置为用作所述媒体访问控制器的代理媒体访问控制器。
3. 根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第二媒体访问控 制器包括流控制模块，其生成内部流控制消息并将所述内部流 控制消息从所述第二媒体访问控制器发送到所述第 一媒体访 问控制器，以开始和停止从所述第 一媒体访问控制器传输出站 数据通信。
4. 根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第二媒体访问控 制器包括传输速率模块，与第二网络设备自动协商所述第二媒 体访问控制器发送所述出站数据通信的所述第二通信速率。
5. 根据权利要求1所述的网络设备，还包括将所述第一媒体访问 控制器连接到所述第二媒体访问控制器的10吉比特附加单元接口 ( "xAur，)。
6. 根据权利要求1所述的网络设备，还包括交才奂专用集成电^各；以及将所述专用集成电路连接到所述通信端口的所述交换专 用集成电路外部的接口硬件，其中，在所述交换专用集成电路中实现所述第一媒体访 问控制器，以及其中，在所述交换专用集成电路外部的接口硬件中实现 所述代理媒体访问控制器。
7. 根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述网络设备是网络 交换斗几。
8. 根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第 一媒体访问控制器包括被配置为根据尚未 釆用自动协商的通信标准输出所述出站数据通信的接口 ，以及其中，所述第二^某体访问控制器包括被配置为根据已采 用自动协商的通信标准输出所述出站凄t据通信的接口 。
专利摘要本实用新型提供了一种用于能够在不存在自动协商标准的接口上进行自动协商的网络设备，包括与连接到通信链路的通信端口相关的第一媒体访问控制器(MAC)和位于第一MAC和通信端口之间的第二MAC，并且第二MAC用作第一MAC的代理MAC。第一MAC以第一通信速率将出站数据通信输出到通信端口。代理MAC截取出站数据通信。然后，代理MAC以不同于第一通信速率的第二通信速率将出站数据通信输出到通信端口。
文档编号H04L29/08GK201100949SQ200720195190
公开日2008年8月13日 申请日期2007年11月7日 优先权日2007年6月13日
发明者佩德罗·R·马克斯, 哈沙德·纳基尔, 安库尔·辛格拉, 阿希什·兰詹 申请人:丛林网络公司