[發(fā)明專利]用于確定以太網(wǎng)幀的轉(zhuǎn)發(fā)方向的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680002536.0
• 申請(qǐng)日: 2006-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN101147367A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·朗古思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾基亞西門子通信有限責(zé)任兩合公司
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧江;劉春元

本發(fā)明涉及一種用于確定以太網(wǎng)幀的轉(zhuǎn)發(fā)方向以將所述以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)的方法，以及適用于執(zhí)行這樣一種方法的以太網(wǎng)交換機(jī)。

目前，通常在本地網(wǎng)絡(luò)(LAN)中所使用的以太網(wǎng)技術(shù)，為了在城域網(wǎng)(Metronetz)中得到應(yīng)用而被進(jìn)一步發(fā)展。為了能實(shí)現(xiàn)對(duì)所希望的服務(wù)要求的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，在以太網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展中，首先需要在高可用性(故障安全性)方面的努力。因?yàn)樵诔怯蚓W(wǎng)領(lǐng)域中經(jīng)常使用環(huán)狀拓?fù)?環(huán)路)，并且簡(jiǎn)單的環(huán)路十分容易受到干擾(電纜破損或者松動(dòng)的插頭在通常情況下導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障或過載)，所以也必須在環(huán)狀結(jié)構(gòu)體系中提供高可用性。

對(duì)于高可用性特別感興趣的是用于在以太網(wǎng)交換機(jī)中確定轉(zhuǎn)發(fā)方向的機(jī)制。交換機(jī)檢查每個(gè)連續(xù)的幀(有時(shí)在文獻(xiàn)中也出現(xiàn)概念幀和包來代替幀)的目標(biāo)MAC地址(MAC：媒體訪問控制(Media?Access?Control))并在相應(yīng)的方向上轉(zhuǎn)發(fā)所述每個(gè)連續(xù)的幀。對(duì)此通常使用自學(xué)習(xí)機(jī)制，所述自學(xué)習(xí)機(jī)制在所有到達(dá)的幀中提取源地址。至所學(xué)習(xí)的地址的通信業(yè)務(wù)通常通過端口被傳送，其中從中提取了源地址的幀到達(dá)所述端口。如果沒有轉(zhuǎn)發(fā)信息可用，那么大多進(jìn)行泛洪(Flutung)，也就是說幀在屬于相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)分段的所有端口上被發(fā)送。由此使網(wǎng)絡(luò)大小確定、通信業(yè)務(wù)工程(Traffic?Engineering)和服務(wù)質(zhì)量的保持變得困難。

在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中所使用的公知方法是STP方法(生成樹協(xié)議(Spanning?TreeProtocol))。以太網(wǎng)交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)幀時(shí)能夠以定時(shí)器控制的方式轉(zhuǎn)換到另一個(gè)端口，但由此只能獲得在推薦配置情況下約為30～45秒和在優(yōu)化配置的情況下約為8～12秒的相對(duì)較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間/中斷。此外在STP方法中環(huán)路避免以端口阻塞為基礎(chǔ)。因此在正常運(yùn)行時(shí)，不能提供完全的網(wǎng)絡(luò)容量。

利用RTSP(快速生成樹協(xié)議(Rapid?Spanning?Tree?Protocol))可以使中斷時(shí)間縮短。中斷時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)大小有關(guān)。此外通常在差錯(cuò)消除后立即進(jìn)行泛洪，這可能導(dǎo)致?lián)p害服務(wù)質(zhì)量。

像EAPS(以太網(wǎng)自動(dòng)保護(hù)交換(Etherent?Automatic?Protection?Switching))，RRSTP(Riverstone的快速生成樹協(xié)議(Riverstone’s?Rapid?Spanning?Tree))之類的基于環(huán)的環(huán)路避免方法、或者西門子股份公司(DE?10?004?432)和西門子股份公司/赫思曼(Hirschmann)(DE?298?20?587)的被專利的方法是公知的。在這些方法中，在選擇性地被稱為冗余管理器或者主機(jī)的享有特權(quán)的交換機(jī)中，通過阻塞線路來中斷環(huán)狀的環(huán)路。

通過定期地用信號(hào)發(fā)送消息，檢查環(huán)的堅(jiān)固性，并且必要時(shí)再次打開被阻塞的端口。除了這種差錯(cuò)識(shí)別之外，其它交換機(jī)也可以報(bào)告差錯(cuò)，并且執(zhí)行本地轉(zhuǎn)換。當(dāng)然在這種方法中環(huán)結(jié)構(gòu)是必要的，所述環(huán)結(jié)構(gòu)在城域網(wǎng)絡(luò)中不能總是被作為前提。此外，在這里也出現(xiàn)之前所述的在中斷之后的泛洪。因此與高可用性相關(guān)的相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量得不到保證。由于端口阻塞，在正常運(yùn)行時(shí)同樣不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)容量可供使用。

所有之前所述方法的共同點(diǎn)是，由于端口阻塞而在正常運(yùn)行中不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的分配。北電網(wǎng)絡(luò)(MLT，多線中繼(Multi?Line?Truncking))和3COM(XRN，可擴(kuò)展彈性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(Expandable?Resilient?Networking))的新方法通過在交換機(jī)之間不斷地交換整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(FDB)來避免這個(gè)問題。當(dāng)然這種交換導(dǎo)致了明顯更高的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。此外由于成對(duì)設(shè)計(jì)，這種方法只是有條件地適合于接入拓?fù)洹?/p>

本發(fā)明的任務(wù)是，確定以太網(wǎng)幀的轉(zhuǎn)發(fā)方向用以在避免常規(guī)方法的缺點(diǎn)的情況下將所述以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過帶有權(quán)利要求1特征的一種方法得以解決。本發(fā)明有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求得出。

為了解決該任務(wù)，介紹一種方法，所述方法用于確定以太網(wǎng)幀的轉(zhuǎn)發(fā)方向以借助于以太網(wǎng)交換機(jī)將所述以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)(比如終端設(shè)備)，其中幀被第一交換機(jī)接收。第一交換機(jī)確定，幀的原始地址不是在交換機(jī)中所記錄的用于轉(zhuǎn)發(fā)幀的目標(biāo)地址。原始地址作為用于轉(zhuǎn)發(fā)幀的新的目標(biāo)地址被記錄在第一交換機(jī)中。由第一交換機(jī)將新的目標(biāo)地址傳送給第二以太網(wǎng)交換機(jī)，并且根據(jù)目標(biāo)地址的到達(dá)，由第二交換機(jī)確定轉(zhuǎn)發(fā)方向用于將幀傳送到由新的目標(biāo)地址所給出的目標(biāo)。