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TWI487331B - 管理網路傳輸順序之方法及其非揮發性電腦可讀媒體 - Google Patents

管理網路傳輸順序之方法及其非揮發性電腦可讀媒體 Download PDF

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TWI487331B
TWI487331B TW101147998A TW101147998A TWI487331B TW I487331 B TWI487331 B TW I487331B TW 101147998 A TW101147998 A TW 101147998A TW 101147998 A TW101147998 A TW 101147998A TW I487331 B TWI487331 B TW I487331B
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Description

管理網路傳輸順序之方法及其非揮發性電腦可讀媒體
本發明係關於一種管理網路傳輸順序之方法，特別係關於管理網路傳輸順序之方法及其非揮發性電腦可讀媒體(Non-transitory Computer-Readable Medium)。
傳統上，網路封包傳輸方式是採取乙太網路(Ethernet)的先進先出(First In First Out，FIFO)方式。亦即，先傳送的封包可以先進行傳輸。然而，如果之後的網路封包屬於比較緊急的狀況，亦必須等前面的封包傳輸完後，才能進行傳輸。傳統方式在資料傳輸之時效性及效率性方面比較不合時宜。
為了解決前述問題，本發明提供一種管理網路傳輸順序之方法，包括下列步驟：提供一上游主機和複數個下游主機；管理該上游主機和該等下游主機之間之複數個資料傳輸事件之一執行順序；藉由該上游主機，執行一第一資料傳輸事件，以從一第一下游主機接收一第一資料；持續地監測該上游主機是否接收到來自任何其他下游主機之任何優先權指令；以及若在該第一資料傳輸事件期間接收到來自一第二下游主機之一第一優先權指令，則藉由該上游主機，中斷該第一資料傳輸事件，並執行一第二資料傳輸事件，以從該第二下游主機接收一第二資料。
另外，本發明提供一種非揮發性電腦可讀媒體，儲存有一電腦程式產品，用於執行下列操作步驟：管理一上游 主機和複數個下游主機之間之複數個資料傳輸事件之一執行順序；執行一第一資料傳輸事件，以從一第一下游主機接收一第一資料；持續地監測該上游主機是否接收到來自任何其他下游主機之任何優先權指令；以及若在該第一資料傳輸事件期間接收到來自一第二下游主機之一優先權指令，則中斷該第一資料傳輸事件，並執行一第二資料傳輸事件，以從該第二下游主機接收一第二資料。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之網路系統100之示意圖。網路系統100可以實施於一雲端裝置(Cloud Device)，或是實施於該雲端裝置之一資料中心(Data Center)。如第1圖所示，網路系統100至少包括一上游主機110以及複數個下游主機120-1、120-2、…、120-N(N為大於2之一正整數)。更詳細地說，上游主機110可包括一傳輸控制器(Talk Controller，TC)112和一網路交換器(Switch)114，而該等下游主機120-1、120-2、…、120-N可包括複數個傳輸控制器122-1、122-2、…、122-N。上游主機110和該等下游主機120-1、120-2、…、120-N為網路系統100之複數個網路節點。上游主機110係用於從該等下游主機120-1、120-2、…、120-N接收複數筆資料。上游主機110之傳輸控制器112可與該等下游主機120-1、120-2、…、120-N之該等傳輸控制器122-1、122-2、…、 122-N進行溝通，以控制接收順序和接收時間長度，使得一些緊急資料傳輸事件能優先進行。必須了解的是，網路系統100可包括更多網路節點，而每一該等下游主機120-1、120-2、…、120-N亦可包括一網路交換器(未顯示)。在一些實施例中，當上游主機110傳送一資料至一前方主機(未顯示)時，上游主機110亦可視為一下游主機；而當任何一該等下游主機120-1、120-2、…、120-N從一後方主機(未顯示)接收一資料時，該下游主機亦可視為一上游主機。
在一些實施例中，上游主機110和該等下游主機120-1、120-2、…、120-N可為實體主機(Physical Machine，PM)。上游主機110可以透過一乙太網路(Ethernet)耦接至該等下游主機120-1、120-2、…、120-N。在其他實施例中，上游主機110和該等下游主機120-1、120-2、…、120-N可為虛擬主機(Virtual Machine，VM)，並以電腦程式產品的方式實施之。
在一實施例中，上游主機110和該等下游主機120-1、120-2、…、120-N係採用Openflow網路架構。OpenFlow網路架構是作為具體實踐軟體定義網路(Software Defined Networking，SDN)願景的一種創新網路架構。相較於傳統以網路路由器或網路交換器指定與交換網路封包的方式，當OpenFlow網路架構以軟體的方式來控管網路路徑與資料封包傳遞時，OpenFlow網路架構能夠根據管理者之需求快速地定義網路應用服務，進而提高網路處理效率。從技術層面來看，OpenFlow網路架構將傳統上統一由網路路由 器或網路交換器執行之網路路徑控管與資料封包傳輸功能區分開來。網路路徑控管以安裝OpenFlow控制軟體之控制伺服器(Controller)來執行，而資料封包傳輸則由OpenFlow網路交換器來執行。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之管理網路傳輸順序之方法之流程圖。請一併參考第1圖和第2圖。首先，在步驟S210，提供一上游主機和複數個下游主機。在步驟S220，管理該上游主機和該等下游主機之間之複數個資料傳輸事件之一執行順序。在一些實施例中，該上游主機更可控制該等資料傳輸事件之複數個傳輸時間長度。在步驟S230，藉由該上游主機，執行一第一資料傳輸事件，以從一第一下游主機(例如：下游主機120-1)接收一第一資料。在步驟S240，持續地監測該上游主機是否接收到來自任何其他下游主機(例如：下游主機120-2、…、120-N)之任何優先權指令。在步驟S250，若在該第一資料傳輸事件期間接收到來自一第二下游主機(例如：下游主機120-2)之一第一優先權指令，則藉由該上游主機，中斷該第一資料傳輸事件，並執行一第二資料傳輸事件，以從該第二下游主機接收一第二資料。亦即，該第二資料傳輸事件之優先序係高於該第一資料傳輸事件之優先序。在一些實施例中，該上游主機之一傳輸控制器係藉由透過一網路交換器傳送一停止傳輸指令(Stop_Talk Command)至該第一下游主機之一傳輸控制器，以中斷該第一資料傳輸事件，並藉由透過該網路交換器傳送一開始傳輸指令(Start_Talk Command)至該第二下游主機之一傳輸控制器，以啟動該第 二資料傳輸事件。在步驟S260，若未接收到任何優先權指令，則藉由該上游主機，根據一接收時間順序來執行該等資料傳輸事件。
在一些實施例中，該方法更包括下列步驟。若一第三下游主機(例如：下游主機120-N)等待超過一既定時間(例如：10秒)無法傳送一第三資料，則藉由該第三下游主機，傳送一第二優先權指令至該上游主機。若在該第一資料傳輸事件期間接收到來自該第三下游主機之該第二優先權指令，則藉由該上游主機，中斷該第一資料傳輸事件，並執行一第三資料傳輸事件，以從該第三下游主機接收一第三資料。值得注意的是，以上所有方法步驟可以不按順序執行，也可以重複地執行。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之上游主機110之傳輸控制器112之示意圖。如第3圖所示，上游主機110之傳輸控制器112儲存有一仲裁列表310。仲裁列表310係用於分類該等資料傳輸事件之優先序。在一些實施例中，該等資料傳輸事件係分類為一高優先序、一中優先序，以及一低優先序。上游主機110係根據仲裁列表310管理該等資料傳輸事件之執行順序。例如，上游主機110欲執行來自該等下游主機120-1、120-2、…、120-N之一第一資料傳輸事件、一第二資料傳輸事件，以及一第三資料傳輸事件。若該第一資料傳輸事件、該第二資料傳輸事件，以及該第三資料傳輸事件在仲裁列表310中皆分類為低優先序，則上游主機110將根據這些資料傳輸事件之接收時間順序來執行；而若該第二資料傳輸事件在仲裁列表 310中分類為高優先序，且該第一資料傳輸事件和該第三資料傳輸事件在仲裁列表310中皆分類為低優先序，則上游主機110將最先執行該第二資料傳輸事件。此方法可避免延誤接收重要資料。另外，若原本分類為中優先序之該第三資料傳輸事件已等待超過一既定時間(例如：10秒)但仍未被執行，則該第三資料傳輸事件將在仲裁列表310中提升為高優先序。在一實施例中，在仲裁列表310中之每一資料傳輸事件之優先序將隨著其等待時間增加而逐漸提高，因此不會過度拖延。
在一些實施例中，該等下游主機120-1、120-2、…、120-N之該等傳輸控制器122-1、122-2、…、122-N可用於監測進入該等下游主機120-1、120-2、…、120-N之複數個輸入封包，以決定是否傳送任何優先權指令至上游主機110。例如，當下游主機120-2接收到一緊急輸入封包時，下游主機120-2之傳輸控制器122-2即傳送一優先權指令至上游主機110，使得上游主機110中斷目前之一資料傳輸事件，並從下游主機120-2接收一緊急資料。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之下游主機120-2之傳輸控制器122-2之示意圖。如第4圖所示，傳輸控制器122-2儲存有一傳送列表410，其用於分類進入下游主機120-2之複數個輸入封包之優先序。在一些實施例中，該等輸入封包係分類為一高優先序、一中優先序，以及一低優先序。下游主機120-2係根據傳送列表410決定是否傳送任何優先權指令至上游主機110。例如，有一第一輸入封包、一第二輸入封包，以及一第三輸入封包進入下游 主機120-2。若該第一輸入封包、該第二輸入封包，以及該第三輸入封包在傳送列表410中皆分類為低優先序，則下游主機120-2不會傳送任何優先權指令。而若該第一輸入封包、該第二輸入封包，以及該第三輸入封包之任何一者在傳送列表410中分類為高優先序，則下游主機120-2即傳送一優先權指令至上游主機110，使得上游主機110中斷目前之一資料傳輸事件，並從下游主機120-2接收一緊急資料。值得注意的是，該等下游主機120-1、120-2、…、120-N之該等傳輸控制器122-1、122-2、…、122-N均可分別儲存有一傳送列表。雖然未全部顯示於第4圖中，該等下游主機120-1、120-2、…、120-N均可用上述方式運作。
在一些實施例中，上游主機110更可儲存有一傳送列表，而每一該等下游主機120-1、120-2、…、120-N更可儲存有一仲裁列表，其運作方式如同第3、4圖之實施例所述。
在本發明中，管理網路傳輸順序之方法可以優先處理緊急資料，不受傳統網路傳輸先進先出之限制。另外，本發明之方法可管理優先權設定和傳輸時間長度設定，以提高資料傳輸之效率性。
本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體，如電線 或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧網路系統
110‧‧‧上游主機
112、122-1、122-2、…、122-N‧‧‧傳輸控制器
114‧‧‧網路交換器
120-1、120-2、…、120-N‧‧‧下游主機
310‧‧‧仲裁列表
410‧‧‧傳送列表
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之網路系統之示意圖；第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之管理網路傳輸順序之方法之流程圖；第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之上游主機之傳輸控制器之示意圖；第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之下游主機之傳輸控制器之示意圖。

Claims (18)

  1. 一種管理網路傳輸順序之方法，包括下列步驟：提供一上游主機和複數個下游主機；管理該上游主機和該等下游主機之間之複數個資料傳輸事件之一執行順序；藉由該上游主機，執行一第一資料傳輸事件，以從一第一下游主機接收一第一資料；持續地監測該上游主機是否接收到來自任何其他下游主機之任何優先權指令；以及若在該第一資料傳輸事件期間接收到來自一第二下游主機之一第一優先權指令，則藉由該上游主機，中斷該第一資料傳輸事件，並執行一第二資料傳輸事件，以從該第二下游主機接收一第二資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括：若未接收到任何優先權指令，則藉由該上游主機，根據一接收時間順序來執行該等資料傳輸事件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二資料傳輸事件之優先序係高於該第一資料傳輸事件之優先序。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括：藉由該上游主機，控制該等資料傳輸事件之複數個傳輸時間長度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括：若一第三下游主機等待超過一既定時間無法傳送一第三資料，則藉由該第三下游主機，傳送一第二優先權指令 至該上游主機；以及若在該第一資料傳輸事件期間接收到來自該第三下游主機之該第二優先權指令，則藉由該上游主機，中斷該第一資料傳輸事件，並執行一第三資料傳輸事件，以從該第三下游主機接收一第三資料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該上游主機和該等下游主機均分別包括一傳輸控制器，而該上游主機更包括一網路交換器。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該上游主機之該傳輸控制器係藉由透過該網路交換器傳送一停止傳輸指令至該第一下游主機之該傳輸控制器，以中斷該第一資料傳輸事件，並藉由透過該網路交換器傳送一開始傳輸指令至該第二下游主機之該傳輸控制器，以啟動該第二資料傳輸事件。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該上游主機之該傳輸控制器儲存有一仲裁列表，該仲裁列表係用於分類該等資料傳輸事件之優先序，而該上游主機係根據該仲裁列表管理該等資料傳輸事件之該執行順序。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該等資料傳輸事件係分類為一高優先序、一中優先序，以及一低優先序。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中在該仲裁列表中之每一該等資料傳輸事件之該優先序將隨著其等待時間增加而逐漸提高。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之方法，更包括： 藉由該等下游主機之該等傳輸控制器，監測進入該等下游主機之複數個輸入封包，以決定是否傳送任何優先權指令至該上游主機。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該等下游主機之該等傳輸控制器分別儲存有一傳送列表，該傳送列表係用於分類該等輸入封包之優先序。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該等輸入封包係分類為一高優先序、一中優先序，以及一低優先序。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該上游主機係透過一乙太網路耦接至該等下游主機。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該上游主機和該等下游主機係採用Openflow網路架構。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該上游主機和該等下游主機為虛擬主機。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該上游主機和該等下游主機為實體主機。
  18. 一種非揮發性電腦可讀媒體，儲存有一電腦程式產品，用於執行下列操作步驟：管理一上游主機和複數個下游主機之間之複數個資料傳輸事件之一執行順序；執行一第一資料傳輸事件，以從一第一下游主機接收一第一資料；持續地監測該上游主機是否接收到來自任何其他下游主機之任何優先權指令；以及 若在該第一資料傳輸事件期間接收到來自一第二下游主機之一優先權指令，則中斷該第一資料傳輸事件，並執行一第二資料傳輸事件，以從該第二下游主機接收一第二資料。
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