[發明專利]具網絡流量負載平衡的平衡鏈狀網絡處理系統及其方法

有效

• 申請號: 201710120877.8
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN108540394B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 李世淵;何振毅
• 申請（專利權）人: 臺林電通股份有限公司
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/803
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

本發明主要為提供一種具網絡流量負載平衡的平衡鏈狀網絡并包含冗余能力的處理系統，包括：主要終端，透過多個開關節點構成的第一鏈絡，連接至中央關口端；以及次要終端，透過多個開關節點構成的第二鏈絡，連接至中央關口端；中央關口端每間隔一段時間，藉由第一鏈絡傳送第一循環偵測信號至主要終端，并藉由第二鏈絡傳送第二循環偵測信號至次要終端，當主要終端接收第一循環偵測信號后，傳送第一循環確認信號至中央關口端；次要終端接收第二循環偵測信號傳送第二循環確認信號至中央關口端，本發明提供兼顧鏈狀網絡組成環狀的冗余處理方法及平衡網絡承載量的技術。

技術領域

本發明為一種網絡處理系統及處理方法，特別是指一種兼具網絡流量負載平衡及網絡備援的能力的網絡處理系統及處理方法。

背景技術

多數工作場所及伺服器機房皆會設置多臺計算機裝置，并以網絡來連接多臺計算機裝置，而以網絡涵蓋范圍來區分，可以簡單分為局域網絡(Local Area Network，LAN)、城域網絡(Metropolitan Area Network，MAN)、廣域網絡(Wide Area Network，WAN)等三種。其中局域網絡是涵蓋范圍最小的網絡，通常是以同一辦公室、同一棟建筑、或同一個校園為范圍的網絡。而乙太網絡(Ethernet)就是目前最常見的局域網絡架構之一。再者，乙太網絡的應用也使用于各種工業的環境中，其包含交通(鐵軌道及公路)、監控、能源(各式電廠其含水力發電廠、火力發電廠、風力發電廠等，配電及輸電廠)以及工廠自動化等。

網絡備援技術在乙太網絡中是不可或缺的技術，而錯誤自動回復時間也會因為乙太網絡所使用的應用場域不同而有其不同的性能標準。一般乙太網絡所使用的備援網絡技術為生成樹通信協定(Spanning Tree Protocol,STP)、快速生成樹通信協定(RapidSpanning Tree Protocol,RSTP)及多生成樹通信協定(Multi Spanning Tree Protocol,MSTP)。但生成樹通信協定有其天生的限制，錯誤自動回復最長需要數10秒。但數10秒的網絡錯誤自動回復時間并不能符合于大部份的工業乙太網絡的環境。一般來說，工業乙太網絡所需求的網絡錯誤自動回復時間為50至200毫秒，甚至更低。為了因應此類的需求各乙太網絡交換機廠家也陸續推出各式的網絡冗余技術來滿足此類的需求。其中最常見的網絡拓樸為環狀與鏈狀網絡拓樸及其結合。

環狀網絡(Ring network)是網絡拓撲結構中的一種，網絡各節點串連構成閉合環狀，每個節點都可以與任何其他的節點通信。目前環狀網絡架構多應用在局域網絡或工業自動化系統中，且在每個網絡節點都設置了交換機，經由各交換機連結到相關設備，提供網絡資訊交換功能。但透過單一環狀網絡連結散布廣大的系統內所有設備，容易造成整個環狀網絡的可靠性以及穩定度降低，傳輸品質與效率也會受到影響；再者一般在環狀網絡中都還會使用備援線路，若環狀線路上任一段網絡連接損毀或故障時，還可以利用備援線路讓網絡繼續運作，不致因此而中斷。不過使用備援線路只能避免線路故障，若是節點故障，網絡仍會癱瘓。而且這種雙環狀網絡架構，架設成本較高，一般于光纖網絡架構才會采用。而在各類環狀網絡與鏈狀網絡結合的方案中，因鏈狀網絡的設計一般都是將節點的頭或尾端設計為阻斷口，造成網絡的通訊在平時只能在其中一個方向進行通訊，網絡頻寛的可使用范圍就像水管一樣只有單一通道，針對大數據影像監控的應用可能受到限制。

基于上述理由，若能提供一種新式的備援及網絡溝通方法，使環狀網絡中的節點出現錯誤時，仍可以使網絡進行運作，且同時擁有錯誤偵測，偵測出發生錯誤的節點，并且可以將鏈狀網絡拓樸一分為二且能夠依據負載的平沖需求來設置阻斷點，即可解決問題并讓網絡頻寬可以達到最高2倍的可使用范圍。

發明內容