專利名稱：雙重方式虛擬網(wǎng)絡尋址的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡，更具體地說涉及降低開銷的網(wǎng)絡尋址方案。
在綜合語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，IP數(shù)據(jù)分組的平均大小約為250字節(jié)，同時超過50％的分組的大小僅為64字節(jié)。為了使包裝延遲降至最小，電路模擬語音分組的平均大小通常小于IP分組的平均大小(假定為150字節(jié))。12字節(jié)的MAC-層尋址是整體分組大小的一個重要部分(對數(shù)據(jù)分組來說約為4％，對語音分組來說約為7％)，從而這種尋址的任意壓縮將顯著提高采用的利用以太網(wǎng)型MAC層的訪問和長距離網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳送容量。這直接加入到擁有這種網(wǎng)絡的服務提供者的可記賬能力上。
本發(fā)明這里描述的涉及雙重方式尋址的是網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的識別。拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)情況包括網(wǎng)絡初始化、裝置的插入、裝置的刪除、不涉及裝置的插入或刪除的拓撲結(jié)構(gòu)變化(例如鏈路中斷，這里鏈路連接一對裝置)和工作網(wǎng)絡的合并。在本文獻的語境中，網(wǎng)絡初始化并不指各個裝置獨立使用的初始化其自身的內(nèi)部過程，相反指的是建立網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的資料所需的互連裝置之間的通信和短地址到長地址的再變換。
用于拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)的機制必須滿足幾項基本要求1.正在進行重構(gòu)的網(wǎng)絡上不受干擾的裝置之間正在進行的通信應繼續(xù)流動，假定存在多條適用于這種通信的路徑。在重構(gòu)涉及臨時消除通信在其上流動的物理路線的情況下，分組交換網(wǎng)絡的諸如基于SONET的線路或路徑交換之類的標準保護交換機制或者其它機制被用于臨時把通信改道到節(jié)點之間未受影響的物理路線上。
2.該機制應是即插即用的，例如拓撲結(jié)構(gòu)變化的確定將自動進行，并且不需要網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的干預。
3.裝置之間的通信機制應能夠把指定裝置檢測的拓撲結(jié)構(gòu)變化信息傳播給虛擬網(wǎng)絡上的所有其它裝置。這可通過利用標準拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)機制或者其它機制來完成。機制的選擇以單個虛擬網(wǎng)絡的具體要求為基礎。
在網(wǎng)絡中的各個裝置根據(jù)從其裝置接收的關于它們自身相鄰裝置的信息(本文獻中稱為近鄰狀態(tài)消息)，構(gòu)成并保存其自身形式的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的意義上，現(xiàn)有的許多拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)機制是分布式的。這種機制的一種適合例子是在Radia Perlman的書籍“Interconnections，第二版”(Addison Wesley Longman，Inc.2000)中描述的在OSPF路由協(xié)議中使用的用于廣播拓撲結(jié)構(gòu)變化的鏈路狀態(tài)協(xié)議，該書籍作為參考整體包含于此。鏈路狀態(tài)協(xié)議以及作者已知的所有其它分布式拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)協(xié)議依賴于拓撲結(jié)構(gòu)信息的過時(age-out)機制以及從接收拓撲結(jié)構(gòu)消息的裝置向消息來源回送的確認消息的可靠傳送。
過時機制的使用意味著在可配置的時間之后，在任意裝置保存的拓撲結(jié)構(gòu)將變成無效。這意味著即使拓撲結(jié)構(gòu)不存在任何變化，網(wǎng)絡中的每個裝置也必須定期發(fā)向近鄰狀態(tài)消息。在各個裝置處的處理及在網(wǎng)絡帶寬這兩方面這都是低效的，因為網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的變化并不是頻繁發(fā)生的。于是消除每個裝置陳化其拓撲結(jié)構(gòu)的必要性的機制將是有益的。
通過跟蹤在每個裝置接收的確認消息的近鄰狀態(tài)消息的可靠傳送的使用是確保所有傳送的近鄰狀態(tài)消息被接收，從而所有裝置構(gòu)建正確的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的一種標準方法。但是遺留有會導致某些裝置不能接收所有消息，從而構(gòu)建錯誤的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，所述錯誤的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)會導致網(wǎng)絡中的其它裝置變成不可見的瞬時情況，例如裝置正在退出(going down)或者正在返回。在分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，傳統(tǒng)上一直不存在可靠服務的保證，從而一直不需要保證在各個裝置的有效網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的輔助機制。但是為了通過分組交換網(wǎng)絡在DS1或DS3租用線路上傳送telco質(zhì)量語音，需要極高的可靠性。于是確認在各個裝置構(gòu)建的拓撲結(jié)構(gòu)的機制應是有益的。
目前不存在使用雙重方式尋址的用于網(wǎng)絡中拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)的既定機制。在同時待審的Jason Fan等的申請“Dual-Mode VirtualNetwork Addressing”中描述了雙重方式尋址的概念，該同時待審的申請被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考包含于此。對于這種網(wǎng)絡來說需要這樣的一種機制1、能夠?qū)崿F(xiàn)拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)，并且滿足上述一般拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)要求。
2、使由于重構(gòu)所必需的在雙重尋址方式之間轉(zhuǎn)換引起的管理和控制信息(例如裝置內(nèi)部的provisioning表和路由表)的變化降至最小(最好消除這種變化)。
3、能夠以重構(gòu)的一部分的形式，例如當多個網(wǎng)絡被合并到一起時，確保消除短地址重復的形式實現(xiàn)短地址的重建。
當虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點發(fā)現(xiàn)帶有位于標題中的短目的地地址的分組時，該節(jié)點知道該地址在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)，并據(jù)此發(fā)送該分組。節(jié)點被定義為通信可進出環(huán)路的點。如果源地址是短地址，則虛擬網(wǎng)絡可確定該來源在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)。對于起源于虛擬網(wǎng)絡中其目的地也在該虛擬網(wǎng)絡中的分組，源地址和目的地地址都可以是短地址。
虛擬網(wǎng)絡內(nèi)還與外部網(wǎng)絡相連的節(jié)點可隨意地從外部網(wǎng)絡接收具有長源地址和長目的地地址的分組，并在查尋表存儲器中查找目的地節(jié)點的對應短地址。該節(jié)點隨后用短地址替換長地址，并把該分組轉(zhuǎn)發(fā)給虛擬網(wǎng)絡中的目的地節(jié)點。類似地，虛擬網(wǎng)絡中向外發(fā)送分組的節(jié)點在該通信正在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)路由時，可使用短源地址。從而，在數(shù)據(jù)鏈路層和/或網(wǎng)絡層上，在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)部流動或者專屬于該虛擬網(wǎng)絡的通信可以雙重方式對虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置尋址。
對于千兆位以太網(wǎng)型MAC標題，本發(fā)明大約降低50％的開銷，對于IP標題，降低30％的開銷。壓縮MAC標題的使用導致對于傳送IP分組的基于以太網(wǎng)的城域環(huán)路的數(shù)據(jù)傳送容量平均增大4％。
分組標題中的地址類型字段允許傳送和接收裝置區(qū)分雙重地址格式，從而可穩(wěn)固地因分組而異地交替使用這兩種格式。
還描述了一種檢測網(wǎng)絡中的拓撲結(jié)構(gòu)變化并且自動為虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的裝置分配源地址的技術。
圖2是當在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)傳送來自虛擬網(wǎng)絡外部的分組時的事件的流程圖。所使用的地址長度數(shù)值代表以太網(wǎng)長度長地址和1字節(jié)短地址。
圖3是當來自虛擬網(wǎng)絡內(nèi)部的分組被傳出虛擬網(wǎng)絡時的事件的流程圖。
圖4是當來自虛擬網(wǎng)絡內(nèi)部的分組被指定給虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的一個節(jié)點時的事件的流程圖。
圖5圖解說明虛擬網(wǎng)絡的一個節(jié)點中的相關功能裝置。
圖6圖解說明圖5的交換卡的其它細節(jié)。
圖7圖解說明虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。
圖8是圖7的拓撲結(jié)構(gòu)的軟件表現(xiàn)。
圖9是圖解說明廣播起動拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的近鄰狀態(tài)消息的步驟的流程圖。
圖10是圖解說明當接收近鄰狀態(tài)消息時采取的步驟的流程圖。
圖11是圖解說明當拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)計時器期滿時采取的步驟的流程圖。
圖12是圖解說明拓撲結(jié)構(gòu)確認過程中采取的步驟的流程圖。
另外，這里描述的本發(fā)明提供一種可靠的通用拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)機制(不專用于虛擬網(wǎng)絡)，如果沒有發(fā)生任何變化，則所述通用拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)機制不需要重新發(fā)現(xiàn)拓撲結(jié)構(gòu)。這種機制利用網(wǎng)絡中的裝置放置于在網(wǎng)絡上發(fā)送的所有近鄰狀態(tài)消息上的對話標識符。所有裝置保存當前對話編號，并且根據(jù)從網(wǎng)絡接收的消息中使用的對話編號更新它。檢測到其近鄰狀態(tài)信息中的變化的任意裝置遞增其保存的對話編號，并且在傳送的近鄰狀態(tài)消息上使用該編號。遞增對話信號的檢測通知網(wǎng)絡上的其它裝置已開始新一輪的拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)。該機制還利用防止構(gòu)成無效拓撲結(jié)構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)確認算法。如果確認失敗，則不擾亂當前保存在該節(jié)點的有效拓撲結(jié)構(gòu)。對于確保電信級租用線路連接免受不必要的影響來說這是必需的。
另外，這里描述的本發(fā)明提供拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)情況中的一種雙重方式網(wǎng)絡地址的管理和分配機制。
圖1中表示了兩種虛擬網(wǎng)絡的例子。圖中表示了互連高速路由/多路復用(R/M)裝置的城域光纖環(huán)路，或者更一般地說虛擬網(wǎng)絡以及隔離在路由裝置之后的專用虛擬網(wǎng)絡21、22。專用虛擬網(wǎng)絡21、22可以是具有路由能力的節(jié)點的環(huán)路。三個虛擬網(wǎng)絡20-22是本發(fā)明的應用候選網(wǎng)絡。
網(wǎng)絡20中的節(jié)點24和25分別與開放式公共因特網(wǎng)26和27相連。由于因特網(wǎng)26和27較大，不斷變化，并且由許多獨立且不同的模塊組成，因此因特網(wǎng)26和27不是本發(fā)明的合適候選網(wǎng)絡。
可利用壓縮尋址(短地址)對在單個虛擬網(wǎng)絡20-22內(nèi)傳送的分組尋址，以便增大數(shù)據(jù)傳送容量。離開虛擬網(wǎng)絡20-22的分組將利用外部有效(長)地址除掉或者替換它們的虛擬網(wǎng)絡(短)地址。在虛擬網(wǎng)絡重構(gòu)的情況下，例如組合城域光纖環(huán)路的情況下，虛擬網(wǎng)絡中的裝置必須能夠同時了解短地址和長地址，以便簡化這種網(wǎng)絡的管理和重構(gòu)。
雙重尋址虛擬網(wǎng)絡中各個裝置的雙重尋址的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)在這種裝置之間傳遞的通信的分組標題開銷的任意減小。具體地說，虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點可選擇把短地址在某些條件下用于某些類別的通信，把長地址在其它條件下用于相同或者其它類別的通信。一組可能的規(guī)則可包括當在某些標準下，虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時，把短地址用于數(shù)據(jù)分組，在所有條件下把長地址用于控制分組，以及當虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)變化不定時，把長地址用于數(shù)據(jù)分組。這會導致在虛擬網(wǎng)絡中的節(jié)點之間傳遞的絕大多數(shù)分組的開銷節(jié)省，同時不放棄由長地址提供的唯一裝置尋址。于是，虛擬網(wǎng)絡中的任意裝置必須能夠逐個分組地區(qū)分短地址和長地址。
短地址的位長度由向最大規(guī)模的虛擬網(wǎng)絡中的各個裝置提供唯一的短地址所需的二進制位的數(shù)目確定。例如，在包含多達256個裝置的虛擬網(wǎng)絡中，8位足以用作短地址的長度。
在下述例子中舉例說明了由8位短地址的應用而引起的開銷節(jié)省。48位以太網(wǎng)地址被假定為數(shù)據(jù)鏈路層上的長地址格式。IP分組的平均長度約為250字節(jié)，電路模擬的語音分組的平均長度被假定為150字節(jié)。IP數(shù)據(jù)和語音分組的分布被假定為各為50％。則在封裝到以太網(wǎng)幀之前的平均分組長度為200字節(jié)。以太網(wǎng)中各個分組的封裝導致把最少19字節(jié)的MAC層開銷添加到IP分組中。從48位MAC地址改變到8位MAC地址大約減少50％的MAC層開銷，以及平均增大數(shù)據(jù)傳送容量約4.5％。上述計算中假定控制通信占網(wǎng)絡中總通信的百分率極小。對于壓縮IP地址可容易地進行類似的計算。
雙重尋址的算法和分組標題在一個實施例中，在支持雙重尋址的虛擬網(wǎng)絡中使用的分組標題包括在各個源地址和目的地地址之前的地址類型字段。該地址類型字段的長度可短至1位。在一個實施例中，地址類型字段為1個半字節(jié)，并且在源地址和目的地地址之前。
圖2是當在虛擬網(wǎng)絡外產(chǎn)生的分組被指定給虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的裝置，并且使用雙重尋址能力時所采取的步驟的流程圖。地址長度假定為48位。
圖2中，由虛擬網(wǎng)絡之外的地址產(chǎn)生的初始分組包含具有48位源地址和48位目的地地址的常規(guī)標題。
在外部網(wǎng)絡和虛擬網(wǎng)絡之間的接口處(在此進行雙重尋址轉(zhuǎn)換)，接口節(jié)點中的處理器，例如與因特網(wǎng)26相連的圖1中的節(jié)點24中的分組處理器完成下述任務。接口節(jié)點也可以是與專用虛擬網(wǎng)絡21或22耦接的節(jié)點。
處理器在查尋表中查尋對應于標題中的長目的地地址的短地址(例如1個字節(jié))。對應的短地址意味著目的地裝置在與接口裝置相關的虛擬網(wǎng)絡內(nèi)。處理器還可用對應的短地址替換長源地址；但是，用短源地址替換長源地址妨礙外部網(wǎng)絡中源地址的識別。但是，如果源裝置只需被記作接口裝置，則短源地址可替換長源地址。
查尋之后，用對應的短地址替換分組標題中的長地址，并且在標題中識別地址類型(長或短)。因此，用標題中的一字節(jié)地址替換6字節(jié)的長源地址或長目的地地址。
隨后利用短地址把標題縮短的分組轉(zhuǎn)發(fā)給虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的目的地節(jié)點。本質(zhì)上，虛擬網(wǎng)絡中的各個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)該分組，直到該分組到達目的地節(jié)點為止，在目的地節(jié)點短目的地地址和該節(jié)點的短地址匹配。該節(jié)點隨后從網(wǎng)絡取回該分組。當然，如果出于任何原因使用短地址不恰當，則虛擬網(wǎng)絡不用短地址替換長地址。
如果虛擬網(wǎng)絡正在起通過虛擬網(wǎng)絡耦接在一起的兩個外部網(wǎng)絡之間的連接的作用，則根據(jù)需要，進入虛擬網(wǎng)絡的入口節(jié)點可把長地址轉(zhuǎn)換成短地址，并且虛擬網(wǎng)絡的出口節(jié)點可把短地址轉(zhuǎn)換回長地址，以便轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬網(wǎng)絡以外。
可見，減少了各個分組在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)傳送的二進制位的數(shù)目，從而給予虛擬網(wǎng)絡更大的容量。
圖3是當在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)產(chǎn)生的分組被指定給虛擬網(wǎng)絡外的裝置時采取的步驟的流程圖。即使當該分組被指定給具有雙重尋址能力的不同虛擬網(wǎng)絡時，該流程圖也適用。
在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點產(chǎn)生的初始分組包含長源地址和長目的地地址。該初始分組一般從節(jié)點內(nèi)的從屬接口卡輸出。節(jié)點內(nèi)的分組處理器接收初始分組，并利用查尋表，識別對應的短源地址，利用短地址替換標題中的長源地址，并識別地址類型。如何合適，也可利用目的地地址完成這一點。具有標題中的短地址的分組隨后繞虛擬網(wǎng)絡被轉(zhuǎn)發(fā)給面接外部網(wǎng)絡的節(jié)點。此時，在把該分給轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬網(wǎng)絡外部之前，必須把短地址轉(zhuǎn)換成長地址。為此，接口節(jié)點中的分組處理器查尋對應的長地址，并用包含長地址的標題替換包含短地址的標題。
隨后把所得到的分組轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬網(wǎng)絡之外。從而，在繞虛擬網(wǎng)絡傳送分組的同時，該分組的大小被減小，有效增大了虛擬網(wǎng)絡的容量。
圖4是當在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)產(chǎn)生的分組被指定給同樣在該虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的裝置時采取的步驟的流程圖。圖4中，來自虛擬網(wǎng)絡中節(jié)點中的從屬接口卡的初始分組一般將具有帶有常規(guī)長源地址和長目的地地址的標題。
該節(jié)點中的分組處理器在查尋表中識別標題中的各個長地址的對應短地址(如果有的話)，并且用包含短地址和地址類型的標題替換分組標題。由于本步驟中既可減小源地址又可減小目的地地址，因此標題被減小約10個字節(jié)，對于千兆位以太網(wǎng)型MAC標題來說，開銷降低約50％，對于IP標題來說，開銷降低30％。
隨后在虛擬網(wǎng)絡中把標題縮短的分組轉(zhuǎn)發(fā)給由短地址識別的目的地節(jié)點。如果目的地節(jié)點的短地址或長地址和虛擬網(wǎng)絡標題中的目的地地址匹配，則該節(jié)點使用該分組。如果繞虛擬網(wǎng)絡的傳輸處于廣播模式，則如果節(jié)點的短地址或長地址和虛擬網(wǎng)絡標題中的目的地地址匹配，則分組被每個節(jié)點使用并被該節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)。如果節(jié)點的短地址或長地址都不和虛擬網(wǎng)絡標題中的目的地地址匹配，則該節(jié)點隨后通過連接該節(jié)點和其相鄰節(jié)點的電或光鏈路，把該分組轉(zhuǎn)發(fā)給其相鄰節(jié)點。在一個實施例，虛擬網(wǎng)絡是具有一條沿順時針方向傳輸?shù)墓饫w或電纜環(huán)路和沿反時針方向傳輸?shù)牧硪还饫w或電纜環(huán)路的節(jié)點環(huán)路。
可存在影響分組是否由指定裝置使用和/或轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄的其它標準。上述算法只談及短地址和長地址的使用。
每個節(jié)點具有虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的所有裝置的表格，所述表格至少包含每個裝置的長地址和短地址。
硬件的說明圖5圖解說明圖1的虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的單個節(jié)點，例如節(jié)點24內(nèi)的有關功能裝置。這樣的節(jié)點也可在圖1中的專用虛擬網(wǎng)絡21和22中找到。每個節(jié)點通過環(huán)網(wǎng)接口卡30和32與相鄰節(jié)點連接。這些環(huán)網(wǎng)接口卡把光纜34和36上的輸入光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號，以便應用于交換卡38。
圖6圖解說明更詳細表示光學收發(fā)器40的一個環(huán)網(wǎng)接口卡32?？?2中的一個輔助交換器可用于在兩個交換卡之間交換，以便增大可靠性。光學收發(fā)器可以是可從市場上獲得的使用1300nm激光的千兆位以太網(wǎng)光學收發(fā)器。
光學收發(fā)器40的串行輸出被串行器/解串器(SERDES)42(圖6)轉(zhuǎn)換成一組并行的二進制位。在一個例子中，SERDES42利用表格，把來自于光學收發(fā)器40的一串10個二進制位轉(zhuǎn)換成并行的一組8個二進制位。選擇的對應于8位代碼的10位代碼滿足關于每個代碼的1和0的數(shù)目及連續(xù)的1和連續(xù)的0的最大數(shù)目的均衡標準，以便改進性能。例如，大數(shù)目的連續(xù)邏輯1產(chǎn)生基線漂移，長期平均電平的漂移被接收器用作區(qū)分1和0的閾值。通過在底板上利用具有均衡數(shù)目的1和0的10位字，極大地降低基線漂移，從而能夠?qū)崿F(xiàn)卡和底板的更好的AC耦接。
當SERDES42正在從環(huán)網(wǎng)接口卡32接收串行10位數(shù)據(jù)時，如果10位字不和表格中的字之一相符時，SERDES42能夠檢測該字中是否存在錯誤。隨后SERDES42產(chǎn)生錯誤信號。SERDES42使用該表格把來自于交換卡38的8位代碼轉(zhuǎn)換成10位串行流，以便由環(huán)網(wǎng)接口卡32進一步處理。SERDES42可以是Vitesse的VSC7216型或者其它任意適當類型的串行器/解串器。
媒體存取控制器(MAC)44計數(shù)SERDES42檢測到的錯誤的數(shù)目，并且在中斷期間或者依照輪詢機制把這些錯誤傳送給CPU46。CPU46可以是Motorola MPC860DT微處理器。MAC44還刪除由SERDES轉(zhuǎn)發(fā)的任意控制字，并且通過構(gòu)成MAC幀，為特定的協(xié)議提供OSI層2(數(shù)據(jù)-鏈路)格式化。MAC眾所周知，并在“Telecommunications System Engineering”(Roger Freeman，第三版，John Wiley&Sons，Inc.1996)中進行了說明，該書籍作為參考整體包含于此。MAC44可以是現(xiàn)場可編程門陣列。
分組處理器48使MAC44傳送的各個二進制位和分組字段，例如標題字段和數(shù)據(jù)字段聯(lián)系起來。分數(shù)處理器48隨后檢測由MAC44構(gòu)成的分組的標題字段，并且可修改不指定給該節(jié)點的分組的標題中的信息。恰當?shù)姆纸M處理器48的例子包括依據(jù)MMC網(wǎng)絡的XPIE-300千兆位位流處理器或者EPIF 4-L3C1以太網(wǎng)端口L3處理器，其數(shù)據(jù)表作為參考包含于此。
分組處理器48面接包含把數(shù)據(jù)發(fā)送到其預定目的地的路由信息的外部搜索器/存儲器47(查尋表)。
圖6中的存儲器49代表節(jié)點中的其它存儲器，不過應明白為了提供系統(tǒng)的必需速度和功能要求，也可存在分布式SSRAM、SDRAM、快速存儲器和EEPROM。
分組處理器48把分組提供給交換結(jié)構(gòu)50的一個端口，交換結(jié)構(gòu)50隨后根據(jù)分組標題，把該分組發(fā)送給交換結(jié)構(gòu)50的恰當端口。如果分組標題中的目的地地址對應于節(jié)點24(圖6中所示的節(jié)點)的地址，則交換結(jié)構(gòu)50隨后把該分組發(fā)送給交換結(jié)構(gòu)50的恰當端口，以便被指定節(jié)點24從屬接口卡52接收(圖5)。如果分組標題指示除節(jié)點24之外的目的地地址，則交換結(jié)構(gòu)50通過恰當?shù)沫h(huán)網(wǎng)接口卡30或32(圖5)發(fā)送該分組?？刂品纸M被發(fā)送給CPU46。這種交換結(jié)構(gòu)及用于確定分組經(jīng)過交換結(jié)構(gòu)所需采取的路徑的路由技術眾所周知，不需要詳細說明。
一種適宜的分組交換機是MMC網(wǎng)絡nP5400型分組交換模塊，其數(shù)據(jù)表作為參考包含于此。在一個實施例中，在每個交換卡中連接四個這樣的交換機，以便提高通信速率。交換器提供分組緩沖，多址通信和廣播通信能力，四類服務優(yōu)先級，以及基于嚴格優(yōu)先級或加權合理排隊的調(diào)度。
與一個或多個從屬接口卡(例如從屬接口卡52)相關的分組處理器54從指定給與從屬接口卡52相關的設備(例如LAN)的交換結(jié)構(gòu)50接收分組。和分組處理器48一樣，分組處理器54也是雙向的。分組處理器54和48可以是相同型號的處理器。一般來說，分組處理器54檢測數(shù)據(jù)通過分組處理器54的方向，以及訪問路由表存儲器55，以便確定某些所需的標題字段和分組行進到環(huán)路上的最佳路由路線，以及分組通過交換器行進到環(huán)路上或者離開環(huán)路的理想路線。當分組處理器54從交換結(jié)構(gòu)50接收分組時，它把該分組轉(zhuǎn)發(fā)給執(zhí)行和MAC44類似功能的媒體存取控制器(MAC)56，媒體存取控制器56隨后把該分給轉(zhuǎn)發(fā)給SERDES58，對該數(shù)據(jù)進行串行處理。SERDES58類似于SERDES42。
當分組處理器54從交換結(jié)構(gòu)50接收分組時，處理器54識別標題中的地址類型字段(如果有的話)，并且如果地址是短地址，則處理器54在存儲器55(或者不同的存儲器)中查找對應的長地址。隨后處理器54用長地址替換短地址，并把分組轉(zhuǎn)發(fā)給MAC56。在另一方向，分組處理器54通過MAC56接收源于一個或多個從屬接口卡的分組。所述一個或多個分組包含長的目的地地址。處理器54隨后進行查表，以便確定用于替換長地址的正確短地址。這種查表可使用散列函數(shù)來提高查表速度。如果出于其它原因必須均衡分組處理器54和例如從屬接口卡上的其它類似分組處理器之間的加載，則也可在位于從屬接口卡上的分組處理器中確定要使用的正確短地址。分組處理器通過MAC56接收的所有通信也經(jīng)過該從屬接口卡上的一個或多個分組處理器。由于分組處理器54是可編程的，因此本領域的技術人員易于編寫控制處理器54執(zhí)行本發(fā)明的程序。
分組處理器54被編程成根據(jù)長地址或短地址發(fā)送通信。如果處理器48位于連接在雙重尋址虛擬網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡之間的節(jié)點中，則如前所述，處理器48會被編程成利用存儲器47執(zhí)行長/短地址替換。
在另一個實施例中，處理器48代替處理器54執(zhí)行所有的長/短地址變換。
隨后把SERDES58的輸出提供給與底板59相連的特定從屬接口卡，例如圖5中的從屬接口卡52。從屬接口卡可對數(shù)據(jù)排隊，并把數(shù)據(jù)發(fā)送給從屬接口卡52的特定輸出端口。從屬接口卡進行的這種路由及排隊可以是常規(guī)的路由及排隊，不需要詳細說明。從屬接口卡的輸出可通過例如銅電纜與任意類型的設備，例如電話交換機、路由器、LAN或者其它設備電連接。在外部接口是光學接口的情況下，通過利用光學收發(fā)器，從屬接口卡還可把電信號轉(zhuǎn)換成光信號。
當分組處理器54接收源于節(jié)點中的從屬接口卡52之一的分組時，如前所述，分組處理器54利用存儲器55恰當?shù)赜枚痰刂诽鎿Q長地址。在一個實施例中，在轉(zhuǎn)換短地址之前，分組處理器54首先利用長地址確定路由表存儲器55中的路線，以免當出于任何原因改變短地址時，不得不改變路由表。
在一個實施例中，出于可靠性的考慮，總是利用具有長地址的控制分組對CPU46尋址。CPU46管理環(huán)路控制功能，例如在虛擬網(wǎng)絡變化的情況下建立新的地址。
例如，如果環(huán)路被組合，則需要分配新的虛擬短地址。每個節(jié)點定期地把它們的全地址傳送給相鄰的節(jié)點。如果網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)存在變化，則節(jié)點廣播所述變化。網(wǎng)絡中的主CPU46隨后所網(wǎng)絡中的所有節(jié)點重新分配短地址，或者每個CPU46可在分布式的基礎上完成短地址的重新分配。
另外，CPU46把對話編號及利用當前對話編號標記的所有接收的近鄰狀態(tài)消息一起保存在存儲器中，作為正在進行的拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的一部分。CPU46執(zhí)行管理拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的所有方面，包括對話編號管理和拓撲結(jié)構(gòu)確認的軟件應用程序。
系統(tǒng)控制器62從節(jié)點獲得狀態(tài)信息，并且與網(wǎng)絡管理系統(tǒng)面接。節(jié)點的這方面情況和本發(fā)明無關。系統(tǒng)控制器可被編程，以便報告網(wǎng)絡的各種測試。
在一個實施例中，上述硬件以大于1Gbps的速率處理二進制位。
在Robert Kalman等的同時待審申請“Dynamically AllocatedRing Protection and Restoration Technique”(序列號No.09/519442，申請日2000年3月3日)中可找到圖5和6中的硬件的進一步說明，所述同時待審申請轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，并且作為參考包含于此。
對本領域的技術人員來說，用于實現(xiàn)本發(fā)明的一個實施例的硬件的上述說明足以實現(xiàn)本發(fā)明，因為分組交換和路由的普通硬件眾所周知。本領域的技術人員可容易地對MAC、分組處理器、CPU46及其它功能裝置編程，以便執(zhí)行這里描述的步驟?？墒褂霉碳蛘哕浖韺崿F(xiàn)這里描述的步驟。
拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)情況中的雙重方式網(wǎng)絡地址分配本節(jié)說明當重構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)時，短地址如何被自動分配給虛擬網(wǎng)絡中的裝置。這被稱為即插即用。
假定虛擬網(wǎng)絡可見的所有插入裝置預定成為虛擬網(wǎng)絡的一部分。如果情況不是這樣，則必須預先配置所述裝置，或者使用來自管理系統(tǒng)的命令來指示哪些裝置要使用雙重尋址特征。
即插即用技術的一些部分包括1.把尋址方式映射到虛擬網(wǎng)絡內(nèi)部或者專屬于虛擬網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)鏈路和/或網(wǎng)絡層上的不同類型的網(wǎng)絡通信的算法；2.允許相對于各個裝置內(nèi)的最少組件隔離短地址的資料，從而當虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)變化時，能夠?qū)崿F(xiàn)長地址到短地址的快速、簡單的再變換；3.以來自網(wǎng)絡中各個裝置的狀態(tài)消息為基礎的各個裝置處的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的有效算法；4.虛擬網(wǎng)絡初始化的自動即插即用算法；5.把裝置插入虛擬網(wǎng)絡的自動即插即用算法；6.從虛擬網(wǎng)絡刪除裝置的自動即插即用算法；7.用于處理不涉及把裝置插入網(wǎng)絡中或者從網(wǎng)絡中刪除裝置的虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)變化的自動即插即用算法；和8.組合網(wǎng)絡的自動即插即用算法，每個所述網(wǎng)絡包含具有先前分配的短地址的裝置，并且包含正在進行的通信連接。
上述虛擬網(wǎng)絡中的雙重方式尋址的優(yōu)點在于通過每個裝置的短尋址方式的任意使用，獲得更大的數(shù)據(jù)傳送容量，同時為拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)情況的管理保持了每個裝置的全局唯一長地址的便利性。拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)情況包括網(wǎng)絡初始化、裝置的插入、裝置的刪除、不涉及裝置的插入或刪除的拓撲結(jié)構(gòu)變化以及工作網(wǎng)絡的組合。在本發(fā)明的語境中，網(wǎng)絡初始化指的不是各個裝置單獨用于初始化自身的內(nèi)部過程，而是互連裝置之間確定網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的資料所需的通信和短地址到長地址的再變換。
用于拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)的機制應滿足下述幾條基本要求正在進行重構(gòu)的網(wǎng)絡上不受干擾的節(jié)點之間的正在進行的通信應繼續(xù)流動，假定存在適用于這種通信的多條路徑。在重構(gòu)涉及臨時消除通信在其上流動的物理路線的情況下，分組交換網(wǎng)絡的諸如基于SONET的線路或路徑交換之類的標準保護交換機制或者其它機制被用于臨時把通信改道到節(jié)點之間未受影響的物理路線上。
該機制應是即插即用的，例如拓撲結(jié)構(gòu)變化的確定及所得到的短地址變化將自動進行，并且不需要網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的干預。
該機制應使由于重構(gòu)所需的雙重尋址方式之間的交換而引起的管理和控制信息(例如裝置內(nèi)部的provisioning表格和路由表格)的變化降至最小。
裝置之間的通信機制應能夠把指定裝置檢測的拓撲結(jié)構(gòu)變化信息傳播給虛擬網(wǎng)絡上的所有其它裝置。這可通過利用標準機制，例如在OSPF路由協(xié)議中使用的廣播拓撲結(jié)構(gòu)變化的鏈路狀態(tài)協(xié)議，或者其它機制來完成。機制的選擇以單個虛擬網(wǎng)絡的具體要求為基礎。
所需要的是一種能夠?qū)崿F(xiàn)拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)作為重構(gòu)一部分的短地址的重建，以確保當多個網(wǎng)絡被組合到一起時消除短地址重復的機制。
為了在拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)過程中確保穩(wěn)定的網(wǎng)絡性能，重要的是包含拓撲結(jié)構(gòu)信息的控制消息把唯一的長地址用于源信息和目的地信息(控制消息的傳送)以及用于消息內(nèi)的拓撲結(jié)構(gòu)信息的參考。把長地址用于控制功能可確保當裝置被插入工作網(wǎng)絡中時，或者當組合多個工作網(wǎng)絡時，決不會出現(xiàn)地址重復。由于在正常網(wǎng)絡工作中，控制消息接發(fā)占總通信量的百分比較小，因此最簡單同時最可靠的方法是始終使用長地址接發(fā)控制消息。
對于常規(guī)的數(shù)據(jù)傳送，重要的是在網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定和未知的時期內(nèi)，為數(shù)據(jù)傳送提供尋址方式。這些時期對應于確定拓撲結(jié)構(gòu)已重新穩(wěn)定，并且短地址已被重新分配(在裝置接收指出拓撲結(jié)構(gòu)變化的控制消息之后)所需的等待時間。特別地，如果兩個工作網(wǎng)絡被組合，并且在這兩個網(wǎng)絡內(nèi)使用的全部短地址中存在任意重復，則對于已發(fā)生短地址重復的至少一個節(jié)點，需要重新進行短地址到長地址的變換。為了確保在短地址再變換時期內(nèi)，數(shù)據(jù)不被丟失或者被傳送給不正確的目的地，來自或者指定給受影響節(jié)點的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換成使用長地址進行數(shù)據(jù)傳送。這種情況和是以分布方式(在各個裝置獨立地)進行短地址再變換，還是由全局主裝置進行短地址再變換，隨后再分配給網(wǎng)絡中的其它所有裝置無關。如果不提供這樣的機制，在轉(zhuǎn)變期間，不可避免會丟失或者不正確地傳送一些分組。
一種簡單的實現(xiàn)選擇是當發(fā)生任意拓撲結(jié)構(gòu)變化時，根據(jù)標準算法，例如(短地址1，分類列表中最小的長地址)，(短地址2，分類列表中次小的長地址)等把所有短地址再變換到長地址。這種方法的缺點是由于網(wǎng)絡中的所有通信必須在短期內(nèi)轉(zhuǎn)換成48位地址，會暫時丟失一些網(wǎng)絡容量。其優(yōu)點是簡單，因為在任意拓撲結(jié)構(gòu)變化之后進行相同的操作(短地址的再變換)。
另一種簡單的實現(xiàn)選擇是以分布的方式(在各個裝置)上進行地址變換，而不是在全局主裝置上進行地址變換。這種方法的缺點是所有網(wǎng)絡必須了解網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，這在SONET網(wǎng)絡中是不需要的，但是在容量高效的分組交換網(wǎng)絡中是需要的，在所述分組交換網(wǎng)絡中，各個節(jié)點在成本最低的路徑上把分組發(fā)送給目的地。這種方法的優(yōu)點是在初始全局主裝置被破壞時，不需要選擇新的全局主裝置。
當需要在裝置改變尋址方式時，從可靠性來看，最好使受影響(以改變存儲器中的數(shù)據(jù)等來表示)的獨立部分的數(shù)目降至最小。這等同于使知道短地址的部分的數(shù)目降至最小。在一個實施例中，分組處理器(圖6)利用表格，例如存儲器55進行短/長地址變換。除了能夠?qū)崿F(xiàn)長地址和短地址的互換之外，可根據(jù)前面陳述的規(guī)則控制可編程的分組處理器。對于離開裝置到達虛擬網(wǎng)絡的分組來說，根據(jù)該分組是控制分組還是數(shù)據(jù)分組，并且根據(jù)短地址是否處于正被再變換成長地址的過程中，確定是否把長地址(在裝置中其它地方用在虛擬網(wǎng)絡標題的產(chǎn)生中)變成短地址。
根據(jù)前述規(guī)則可如下控制分組處理器48。對于從虛擬網(wǎng)絡進行裝置的分組，它識別短地址和長地址的任意有效組合。例如，它必須能夠從同一來源無縫接收一些使用長地址，另一些使用短地址的交織數(shù)據(jù)分組。
除分組處理器54、分組處理器48和CPU46外，裝置內(nèi)的其它任何實體不必知道短地址。例如，為了消除拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)情況下的混亂，保存在裝置內(nèi)的配置/provisioning表和路由表應只使用長地址。重要的是保存在從屬接口卡上的分組處理器可訪問的存儲器中的配置/provisioning表不受影響，因為這種表格中的地址變化會導致網(wǎng)絡通信連接的重新初始化，從而導致正在進行的通信的干擾。其它實施例可選擇在位于從屬接口卡的分組處理器中進行長地址和短地址的互換?？稍谂c配置/provisioning表無關的獨立操作中進行這種互換。
拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)造/重構(gòu)算法為了確定虛擬網(wǎng)絡中所有裝置的長地址，檢查拓撲結(jié)構(gòu)是否完成，以及隨后把短地址變換成拓撲結(jié)構(gòu)中的各個長地址，需要一種利用由網(wǎng)絡中的裝置提供的拓撲結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息的拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)造/重構(gòu)算法。我們的處理所有情況(初始化、裝置的插入、裝置的刪除、網(wǎng)絡資源組狀態(tài)變化和網(wǎng)絡的組合)的具體方法具有下述步驟每個裝置通過從各個裝置向其每個近鄰發(fā)送的控制分組，找出其各個相鄰裝置的長地址。該近鄰信息分組可定期分送，應請求發(fā)送(響應近鄰請求分組)、或者當檢測到影響近鄰信息分組的內(nèi)容的拓撲結(jié)構(gòu)變化時發(fā)送。重要的是注意各個裝置只負責報告入口鄰居，例如發(fā)送由該裝置接收的數(shù)據(jù)的鄰居。該裝置不必具有與其鄰居的雙向物理連接。
近鄰請求分組至少必須包括消息類型的指示、源裝置地址、目的地裝置地址和有效時間(time-to-live)標識符。它還可包括(但不局限于)哪種軟件應用程序是接收應用程序的指示，消息優(yōu)先級和/或類別的指示，差錯檢測或糾錯碼(例如幀差錯檢查和)，地址類型字段(用于使用雙重方式尋址的網(wǎng)絡)，與源裝置地址截然不同的源端口地址和與目的地裝置地址截然不同的目的地端口地址。該信息也可包含在只用于控制消息的類屬分組標題中，或者可包含在為在網(wǎng)絡中傳送的所有分組所共有的類屬分組標題中，或者可包含在類屬分組標題之后的控制消息標題中。當發(fā)送時，近鄰請求分組一般可在裝置的所有出口接口上發(fā)出。由于裝置不能被假定為知道其鄰居的裝置地址，因此有效時間字段是必需的。目的地裝置地址可被設置成類屬廣播地址，但是有效時間字段標識符必須被設置成單一中繼段，從而該分組不會被轉(zhuǎn)發(fā)到發(fā)送裝置的緊鄰鄰居之外。
除了還必須包含對話標識符和發(fā)送裝置的接口標識符之外，近鄰信息分組包含和近鄰請求分組相同的信息。對話編號的包含為新插入的裝置(或者由于故障而剛剛加電的裝置)提供找出用在下面描述的近鄰狀態(tài)消息上的正確對話標識符的機制。對于兩裝置網(wǎng)絡的所有拓撲結(jié)構(gòu)變化情況的分辨來說，接口標識符的包含是必不可少的，因為在故障情況下，裝置本身的地址不足以區(qū)分多個接口。在同時待審的Robert Kalman等的申請“Dynamically Allocated Ring Protectionand Restoration Technique”中可找到該情況的進一步說明，所述同時待審的申請被轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，并作為參考包含于此。近鄰信息分組也需要設置成單一中繼段的有效時間字段。這是因為如果裝置具有相對于鄰居的出口接口，但是不具有來自該鄰居的入口接口，則它必須定期向該鄰居發(fā)送近鄰信息分組，而不必知道該裝置的地址。隨后至于近鄰請求分組，它會把類屬廣播地址用作目的地裝置地址。
當從近鄰信息分組收集信息時，各個裝置可在近鄰狀態(tài)信息中至少廣播下述信息包含在近鄰信息分組中的所有信息，對于每個入口鄰居來說，該鄰居的48位地址以及使該鄰居和該裝置互連的物理網(wǎng)絡資源組的狀態(tài)。可選地，近鄰狀態(tài)消息還可包含各個入口鄰居的與裝置地址截然不同的端口地址。有效時間字段被設置成可配置的數(shù)值(通常大于1，取決于網(wǎng)絡的規(guī)模)。該廣播由已在其所有入口接口上發(fā)出相同消息的任意裝置從網(wǎng)絡中取出。這可利用和在Radia Perlman的書籍“Interconnections，第二版”(Addison Wesley Longman，Inc.2000)中描述的OSPF鏈路狀態(tài)協(xié)議中使用的相同方法來處理，該書籍作為參考整體包含于此。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡中，可在每個裝置接口利用指示是否已在該接口上接收或傳送指定對話的來自指定來源的近鄰狀態(tài)消息的狀態(tài)來管理廣播(以確保不會發(fā)生廣播風暴)。在環(huán)狀網(wǎng)絡中，不必采用這種狀態(tài)，因為由于重復的近鄰狀態(tài)消息的處理是等冪的，兩次接收重復的近鄰狀態(tài)消息不存在任何損害。
由于先前傳送的近鄰狀態(tài)消息具有比節(jié)點根據(jù)從其它節(jié)點接收的消息檢測的最大對話編號更大的對話編號，因此必須廣播關于拓撲結(jié)構(gòu)變化的信息。當前數(shù)值之上的對話編號的遞增指示裝置最近是否檢測到拓撲結(jié)構(gòu)變化。近鄰狀態(tài)消息中分配給對話編號的字節(jié)數(shù)應至少為2，以便使對話編號很少翻轉(zhuǎn)。當確實發(fā)生對話編號翻轉(zhuǎn)時，可利用在OSPF路由協(xié)議中使用的眾所周知的循環(huán)序列號環(huán)繞算法來處理對話編號翻轉(zhuǎn)。在Radia Perlman的書籍“Interconnections，第二版”(Addison Wesley Longman，Inc.2000)中描述了這種算法，該書籍作為參考整體包含于此。狀態(tài)是不僅指示網(wǎng)絡資源組是“上”或“下”，而且還指示網(wǎng)絡資源組誤碼率性能的退化程度(如果存在這種退化)的數(shù)字。
廣播可能可靠，也可能不可靠。廣播可靠并不是必需的，因為如同本節(jié)稍后所述，可以拓撲結(jié)構(gòu)確認的一部分的形式檢測不被接收的廣播。對于響應速度重要的情況(例如在鏈路故障的情況下重新進行路由選擇的時期內(nèi))來說，可多次發(fā)送廣播。
接收對話編號大于其當前對話編號的近鄰狀態(tài)消息的任意裝置將把其對話編號增加到接收的對話編號，并且廣播其近鄰狀態(tài)信息。如果對話編號等于當前的對話編號，該裝置將不廣播但是可發(fā)送該近鄰狀態(tài)信息的接收的確認。如果對話編號較小，則裝置可不進行任何操作，或者可通知源裝置其對話編號過期。
當廣播或者接收具有新對話編號的近鄰狀態(tài)消息時，如果使用雙重方式尋址，則每個裝置轉(zhuǎn)換成把長地址用于數(shù)據(jù)。(如果不使用雙重方式尋址，則各個裝置已利用長地址)。對于任意類型的拓撲結(jié)構(gòu)變化可進行該步驟，以便簡化實現(xiàn)。
每個裝置緩沖當前對話的所有接收的近鄰狀態(tài)消息。(它仍沒有丟棄自前一對話構(gòu)成的最后的完整拓撲結(jié)構(gòu)。從其自身開始，每個裝置構(gòu)成拓撲結(jié)構(gòu)的內(nèi)部軟件表示。存在多種可能的內(nèi)部表示，這里給出一種。內(nèi)部軟件表示的各個要素包含下述字段初始裝置長地址、各個入口接口上的相鄰裝置的長地址、各個入口接口的入口網(wǎng)絡資源組狀態(tài)、從初始裝置到各個相鄰網(wǎng)絡資源組上的各個相鄰裝置的指針、從源裝置(進行拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)建的裝置)到該部件內(nèi)包含的裝置的入口距離、從初始裝置到具有位于入口網(wǎng)絡資源組上的初始裝置的各個相鄰裝置的反向指針，和從包含在該部件內(nèi)的裝置到源裝置的出口距離。
圖7和8中分別表示了網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)及其完成的拓撲結(jié)構(gòu)表示的例子。該表示是可用于繪制網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)的一般表示。對于環(huán)狀網(wǎng)絡，簡化的表示不需要可用于使處理速度達到最大的任意指針。
通過從源裝置(A)的要素開始，產(chǎn)生內(nèi)部軟件表示。根據(jù)包含在近鄰狀態(tài)消息中的入口網(wǎng)絡資源組，產(chǎn)生源裝置(A)的入口鄰居(B和C)的要素，同時產(chǎn)生從源到各個鄰居的指針。對于B和C的各個入口網(wǎng)絡資源組，遵循類似的過程，直到繪制整個網(wǎng)絡為止。當繪制整個網(wǎng)絡時，向沿各個入口指針的相反方向的點分配反向指針。
根據(jù)由對話消息的初始接收時間測得的拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)超時，確定拓撲結(jié)構(gòu)表示是對話的最終拓撲結(jié)構(gòu)表示。當超時發(fā)生時，檢查拓撲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。拓撲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時間被量化為其間不存在從對應于當前對話的其它裝置接收的消息，例如沒有接收的近鄰狀態(tài)消息，也沒有任意鏈路狀態(tài)變化的內(nèi)部通知的時段。如果拓撲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時間超過可配置的域值，則認為該拓撲結(jié)構(gòu)已會聚，并進行拓撲結(jié)構(gòu)確認。(當然，拓撲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時間必須被設置成足夠大，以確保在正常操作條件下，拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)不會被過早終止)。另外，可重置拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)計時器，或者如果最大拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)時間已被超過，則可認為拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)已失敗。
拓撲結(jié)構(gòu)確認確保(a)不丟失任何消息。如果從被由節(jié)點接收的任意近鄰狀態(tài)消息(具有當前對話ID)或者近鄰信息消息提及為鄰居或者來源的每個節(jié)點接收了近鄰狀態(tài)消息，則可確保這一點；(b)拓撲結(jié)構(gòu)中不包括任何無效或者失配的節(jié)點地址。通過在拓撲結(jié)構(gòu)報告中檢查每對互為鄰居的相鄰節(jié)點，可容易地確定這一點。在單一光纖鏈路連接相鄰節(jié)點的情況下，位于光纖鏈路的接收端的節(jié)點必須報告鄰居，位于光纖鏈路的發(fā)射端的節(jié)點(具有和報告的鄰居地址相同的地址)必須報告未定的鄰居地址；(c)拓撲結(jié)構(gòu)不是無效的。具有多個節(jié)點的有效拓撲結(jié)構(gòu)中的任何節(jié)點不可能報告其沒有觀察到任何近鄰。這指出節(jié)點不能接收來自網(wǎng)絡中其它任意節(jié)點的任意消息。如果通過拓撲結(jié)構(gòu)確認，則確定該拓撲結(jié)構(gòu)有效。當最終確定拓撲結(jié)構(gòu)時，可利用諸如Dijkstra算法之類的標準路由算法計算對應于節(jié)點之間路線的距離(或者更一般地說，權重或成本)。以使這種算法的處理速度達到最大的方式布置指針和反向指針。同樣，對于環(huán)狀網(wǎng)絡，可使用進一步使處理速度達到最大的較簡單算法。
如果使用雙重方式尋址，則以升序?qū)ν負浣Y(jié)構(gòu)中所有節(jié)點的長地址分類，隨后按順序變換成對應的短地址(保留的任意短地址除外，例如用于廣播的短地址)。一旦完成這種變換，每個裝置開始在該裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分組上使用新的短地址。如前所述，對于各個拓撲結(jié)構(gòu)變化重新進行這種變換，以便簡化實現(xiàn)。出于把從CPU46到分組處理器54的控制路徑上的加載降到最小的考慮，只有當必須消除重復時，才必須對短地址進行再變換。這需要運行于CPU46上的各種輔助子例程，以便檢測何處發(fā)生重復，以及確定具有相同短地址的一組節(jié)點中的哪些節(jié)點將修改它們的短地址。
以軟件或者利用前述硬件的固件的形式實現(xiàn)上述再變換技術。本領域中的技術人員對上述硬件編程有豐富的知識。
圖9-12是總結(jié)在拓撲結(jié)構(gòu)重構(gòu)的不同階段中，由運行于CPU46上的軟件執(zhí)行的操作的流程圖。圖9描述導致有效裝置發(fā)出近鄰狀態(tài)消息的情況。CPU46可根據(jù)由MAC44(前面說明)計數(shù)的錯誤或者根據(jù)入口光纖36上光強度的損失的檢測，監(jiān)視來自相鄰裝置的入口鏈路。這種檢測由可從市場上獲得的各種光學收發(fā)器，例如LucentNetLight收發(fā)器系列完成。借助底板上的直接信令(例如通過I2C線路)，可把光強度損失情況報告給CPU46，從而在CPU導致中斷或者低級事件。CPU46把所有入口接口上的最新近鄰信息以及最新的對話編號一起保存在存儲器中。如果近鄰信息和/或鏈路狀態(tài)信息任一發(fā)生變化，則CPU46遞增對話編號，并且產(chǎn)生用于在網(wǎng)絡上廣播的近鄰狀態(tài)消息。
圖10描述接收的近鄰狀態(tài)消息的對話編號情況。前面已說明了圖10包含的信息。重要的一點是CPU46關于當前對話編號，逐個裝置地把氖近鄰狀態(tài)消息信息保存在存儲器中。在存儲器中完成這種存儲的已知方式有多種，這里不對這些方式進行說明。如果對話編號被更新，則CPU46除去當前保存在存儲器中的信息，并且重新開始收集新對話編號的信息。重要的是注意最好在分組處理器48管理通過管理位于各個裝置接口的狀態(tài)信息，防止廣播風暴的機制的實現(xiàn)，因為不希望CPU被卷入廣播消息的轉(zhuǎn)發(fā)中。
圖11描述當拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的計時器期滿時在CPU軟件內(nèi)執(zhí)行的操作。以諸如VindRiver系統(tǒng)的VxWorks之類的實時操作系統(tǒng)的基本特征的形式，很一般地實現(xiàn)拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)計時器。當拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)計時器期滿時，對照可配置的閾值檢查拓撲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時間。通過跟蹤最后接收的近鄰狀態(tài)消息或者鏈路狀態(tài)變化的內(nèi)部通知，易于確定該時間。隨后進行拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)建和確認。在這一過程中，不擾亂存儲器中當前保存的有效拓撲結(jié)構(gòu)。如果確定該拓撲結(jié)構(gòu)有效，則替換有效拓撲結(jié)構(gòu)。如果確定該拓撲結(jié)構(gòu)無效，則開始新一輪的拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)。
圖12詳細說明拓撲結(jié)構(gòu)確認軟件中的步驟。運行于指定裝置上的拓撲結(jié)構(gòu)確認軟件從各個入口接口上的裝置的近鄰開始。它按照深度第一或者寬度第一的方式沿著入口接口移動通過該拓撲結(jié)構(gòu)，直到構(gòu)成整個拓撲結(jié)構(gòu)為止。當其構(gòu)成該拓撲結(jié)構(gòu)時，它檢查指示無效拓撲結(jié)構(gòu)的條件。步驟2指示單一節(jié)點拓撲結(jié)構(gòu)被認為是有效的，只有通過接收的消息沒有識別出任何近鄰。但是，接收的指示源裝置不具有任何近鄰的近鄰狀態(tài)消息用信號通知無效拓撲結(jié)構(gòu)。步驟3指示每次發(fā)現(xiàn)接口時，沒有檢測到近鄰的地點，這是可接受的條件并且簡單地指示出不連接任何近鄰。步驟4指示如果在接收的近鄰狀態(tài)消息中，近鄰裝置地址被表示成裝置的近鄰，則必定存在來自于該近鄰的近鄰狀態(tài)消息。如果沒有接收任意近鄰狀態(tài)消息，則指示該消息已丟失，并且該拓撲結(jié)構(gòu)無效。步驟5指示拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)建循環(huán)通過所有裝置以及各個裝置的所有接口，以便構(gòu)建如圖8中所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。步驟6指示如果循環(huán)已完成，并且沒有發(fā)現(xiàn)任何無效條件，則進行最終的檢查。步驟7指示如果仍然存在未使用的近鄰狀態(tài)消息，例如保存在未與任何其它裝置連接的存儲器中的裝置信息，則消息已丟失，并且拓撲結(jié)構(gòu)無效。步驟8指出為使拓撲結(jié)構(gòu)有效，每個節(jié)點(裝置)必須具有至少一個出口接口。這是一種可選的條件，取決于網(wǎng)絡。如果完成所有這些檢查，則認為拓撲結(jié)構(gòu)有效。
雖然已表示并說明了本發(fā)明的具體實施例，不過對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，顯然可做出各種變化和修改，于是，附加權利要求在其保護范圍內(nèi)包含落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有這種變化和修改。
權利要求
1.一種通信網(wǎng)絡執(zhí)行的方法，所述網(wǎng)絡包括互連節(jié)點，所述方法包括在源節(jié)點產(chǎn)生M位第一目的地地址，以指定在所述網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)的目的地節(jié)點；在所述網(wǎng)絡內(nèi)的第一節(jié)點識別所述目的地節(jié)點的N位第二目的地地址，N明顯小于M；和在所述網(wǎng)絡內(nèi)利用所述第二目的地地址傳送所述數(shù)據(jù)，以便把所述數(shù)據(jù)路由給所述目的地節(jié)點，從而通過傳送較少的地址位，減少所述網(wǎng)絡中的開銷。
2.按照權利要求1所述的方法，其中所述源節(jié)點和所述第一節(jié)點相同。
3.按照權利要求1所述的方法，其中所述源節(jié)點在所述網(wǎng)絡之外，所述第一節(jié)點接收所述數(shù)據(jù)，以便執(zhí)行所述識別步驟。
4.按照權利要求1所述的方法，其中N等于或小于0.5M。
5.按照權利要求4所述的方法，其中根據(jù)協(xié)議把所述數(shù)據(jù)組合成多個組，每組數(shù)據(jù)具有包含所述目的地節(jié)點的地址的標題。
6.按照權利要求5所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)被包裝成分組，每個分組具有包含所述目的地節(jié)點的地址的標題。
7.按照權利要求6所述的方法，其中所述標題包含所述第二目的地地址，以便把所述數(shù)據(jù)傳送給所述目的地節(jié)點。
8.按照權利要求1所述的方法，其中所述第一目的地地址使用32位的網(wǎng)間協(xié)議地址。
9.按照權利要求1所述的方法，其中所述第一目的地地址使用48位的媒體存取控制地址。
10.按照權利要求1所述的方法，其中N為16位或更小。
11.按照權利要求1所述的方法，其中N為8位或更小。
12.按照權利要求1所述的方法，還包括傳送與所述數(shù)據(jù)相關的地址類型代碼，以便把目的地地址識別為所述第一目的地地址或者所述第二目的地地址。
13.按照權利要求12所述的方法，其中所述地址類型代碼位于分組的標題中。
14.按照權利要求13所述的方法，其中所述分組的所述標題中的所述地址類型代碼在目的地地址之前。
15.按照權利要求1所述的方法，其中所述識別所述第二目的地地址包括在位于所述第一節(jié)點的查尋表中查找所述第二目的地地址。
16.按照權利要求1所述的方法，還包括檢測某一事件；和根據(jù)檢測的所述某一事件，利用所述第一目的地地址，而不是利用所述第二目的地地址，把數(shù)據(jù)傳送給所述網(wǎng)絡中的所述目的地節(jié)點。
17.按照權利要求16所述的方法，其中所述某一事件包含所述網(wǎng)絡中拓撲結(jié)構(gòu)變化的檢測。
18.按照權利要求1所述的方法，還包括在所述源節(jié)點產(chǎn)生M位第一源地址，以便指定要在所述網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)的所述源節(jié)點；在所述網(wǎng)絡內(nèi)的所述第一節(jié)點識別所述源節(jié)點的N位第二源地址，N明顯小于M；和利用識別所述源節(jié)點的所述第二源地址在所述網(wǎng)絡內(nèi)傳送所述數(shù)據(jù)，以便通過傳送較少的地址位，減少所述網(wǎng)絡中的開銷。
19.按照權利要求18所述的方法，其中所述源節(jié)點和所述第一節(jié)點相同。
20.按照權利要求1所述的方法，還包括所述網(wǎng)絡檢測所述網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)變化；和向所述網(wǎng)絡中的每個節(jié)點分配一個N位地址代碼，每個節(jié)點還具有一個預先分配的M位地址代碼。
21.按照權利要求20所述的方法，其中所述分配步驟包括在各個節(jié)點更新查尋表。
22.按照權利要求20所述的方法，其中所述分配步驟包括所述網(wǎng)絡內(nèi)的每個節(jié)點向其至少一個近鄰傳送指定所述傳送節(jié)點的M位地址代碼；每個節(jié)點檢測相鄰節(jié)點中的變化；如果檢測到變化，則節(jié)點把所述變化傳送給所述網(wǎng)絡內(nèi)的每個節(jié)點；和所述網(wǎng)絡內(nèi)的每個節(jié)點向所述網(wǎng)絡內(nèi)的至少一些節(jié)點分配一個N位地址代碼，以反映所述變化。
23.一種通信網(wǎng)絡中的路由交換機，所述網(wǎng)絡包括互連的路由交換機，所述路由交換機具有配置成執(zhí)行包括下述步驟的方法的一個或多個處理部件產(chǎn)生一個M位的第一目的地地址，以指定要在所述網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)的目的地節(jié)點；識別所述目的地節(jié)點的一個N位第二目的地地址；和利用所述第二目的地地址在所述網(wǎng)絡內(nèi)傳送所述數(shù)據(jù)，以便把所述數(shù)據(jù)發(fā)送給所述目的地節(jié)點，從而通過傳送較少的地址位，減少所述網(wǎng)絡中的開銷。
24.按照權利要求23所述的路由交換機，其中N等于或小于0.5M。
25.按照權利要求24所述的路由交換機，其中根據(jù)協(xié)議把所述數(shù)據(jù)組裝成組，每組數(shù)據(jù)具有包含所述目的地節(jié)點的地址的標題。
26.按照權利要求25所述的路由交換機，其中所述數(shù)據(jù)被包裝成分組，每個分組具有包含所述目的地節(jié)點的地址的標題。
27.按照權利要求26所述的路由交換機，其中所述標題包含所述第二目的地地址，以便把所述數(shù)據(jù)傳送給所述目的地節(jié)點。
28.按照權利要求23所述的路由交換機，其中所述第一目的地地址使用32位的網(wǎng)間協(xié)議地址。
29.按照權利要求23所述的路由交換機，其中所述第一目的地地址使用48位的媒體存取控制地址。
30.按照權利要求23所述的路由交換機，其中N為16位或更小。
31.按照權利要求23所述的路由交換機，其中N為8位或更小。
32.按照權利要求23所述的路由交換機，其中所述處理部件還被配置成執(zhí)行下述方法傳送與所述數(shù)據(jù)相關的地址類型代碼，以便把目的地地址識別為所述第一目的地地址或者所述第二目的地地址。
33.按照權利要求32所述的路由交換機，其中所述地址類型代碼位于分組的標題中。
34.按照權利要求33所述的路由交換機，其中所述分組的所述標題中的所述地址類型代碼在目的地地址之前。
35.按照權利要求23所述的路由交換機，其中所述識別所述第二目的地地址包括在位于所述第一節(jié)點的查尋表中查找所述第二目的地地址。
36.按照權利要求23所述的路由交換機，其中所述處理部件還被配置成執(zhí)行包含下述步驟的方法檢測某一事件；和根據(jù)檢測的所述某一事件，利用所述第一目的地地址，而不是利用所述第二目的地地址把數(shù)據(jù)傳送給所述網(wǎng)絡中的所述目的地節(jié)點。
37.按照權利要求36所述的路由交換機，其中所述某一事件包含所述網(wǎng)絡中拓撲結(jié)構(gòu)變化的檢測。
38.按照權利要求23所述的路由交換機，其中所述處理部件還被配置成執(zhí)行包括下述步驟的方法在所述源節(jié)點產(chǎn)生M位第一源地址，以便指定要在所述網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)的所述源節(jié)點；在所述網(wǎng)絡內(nèi)的所述第一節(jié)點識別所述源節(jié)點的N位第二源地址，N明顯小于M；和利用識別所述源節(jié)點的所述第二源地址在所述網(wǎng)絡內(nèi)傳送所述數(shù)據(jù)，以便通過傳送較少的地址位，減少所述網(wǎng)絡中的開銷。
39.按照權利要求23所述的路由交換機，其中所述處理部件還被配置成執(zhí)行包括下述步驟的方法所述網(wǎng)絡檢測所述網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)變化；和向所述網(wǎng)絡中的每個節(jié)點分配一個N位地址代碼，每個節(jié)點還具有一個預先分配的M位地址代碼。
40.按照權利要求39所述的路由交換機，其中所述分配包括在各個節(jié)點更新查尋表。
41.按照權利要求39所述的路由交換機，其中所述分配包括所述網(wǎng)絡內(nèi)的每個節(jié)點向其至少一個近鄰傳送指定所述傳送節(jié)點的M位地址代碼；每個節(jié)點檢測相鄰節(jié)點中的變化；如果檢測到變化，則節(jié)點把所述變化傳送給所述網(wǎng)絡內(nèi)的每個節(jié)點；和所述網(wǎng)絡內(nèi)的每個節(jié)點向所述網(wǎng)絡內(nèi)的至少一些節(jié)點分配一個N位地址代碼，以反映所述變化。
42.一種供通信網(wǎng)絡使用的路由交換機，所述網(wǎng)絡包含通過通信鏈路互連的路由交換機，所述路由交換機包括與相鄰節(jié)點中的一個或多個其它路由交換機的相關鏈路連接的一個或多個收發(fā)器；把信息發(fā)送給所述一個或多個收發(fā)器以及接收來自所述一個或多個收發(fā)器的信息的交換結(jié)構(gòu)；和一個或多個處理器，所述一個或多個處理器控制所述路由交換機監(jiān)視來自其它節(jié)點的識別網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的消息；根據(jù)前一消息檢測所述消息中的變化，以便識別所述拓撲結(jié)構(gòu)的變化；使一個N位第二地址和所述節(jié)點中的相應節(jié)點聯(lián)系起來，所述相應節(jié)點還具有一個唯一的M位第一地址，N明顯小于M；和利用代替所述第一地址的所述第二地址，在所述網(wǎng)絡中把數(shù)據(jù)傳送給所述相應節(jié)點，以便通過傳送較少的地址位，降低所述網(wǎng)絡中的開銷。
43.一種通信網(wǎng)絡執(zhí)行的方法，所述網(wǎng)絡包括通過通信鏈路互連的節(jié)點，每個節(jié)點與一個M位的第一地址相關，所述方法包括監(jiān)視傳送給目的地節(jié)點的識別網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的消息；根據(jù)前一消息檢測所述消息中的變化，以便識別所述拓撲結(jié)構(gòu)的變化；使一個N位第二地址和所述節(jié)點中的相應節(jié)點聯(lián)系起來，N明顯小于M；和利用代替所述第一地址的所述第二地址，在所述網(wǎng)絡中把數(shù)據(jù)傳送給所述相應節(jié)點，以便通過傳送較少的地址位，降低所述網(wǎng)絡中的開銷。
44.一種供通信網(wǎng)絡使用的路由交換機，所述網(wǎng)絡包含通過通信鏈路互連的路由交換機，所述路由交換機包括與相鄰節(jié)點中的一個或多個其它路由交換機的相關鏈路連接的一個或多個收發(fā)器；把信息發(fā)送給所述一個或多個收發(fā)器以及接收來自所述一個或多個收發(fā)器的信息的交換結(jié)構(gòu)；和一個或多個處理器，所述一個或多個處理器控制所述路由交換機監(jiān)視來自相鄰節(jié)點的識別所述相鄰節(jié)點的屬性的消息，根據(jù)前一消息檢測所述消息中的變化，以便識別所述相鄰節(jié)點的屬性變化，對應于所述網(wǎng)絡中的拓撲結(jié)構(gòu)變化，和把所述拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化傳遞給所述網(wǎng)絡中的其它節(jié)點。
45.一種通信網(wǎng)絡執(zhí)行的方法，所述網(wǎng)絡包括互連的節(jié)點，所述方法包括第一節(jié)點監(jiān)視來自相鄰節(jié)點的識別所述相鄰節(jié)點的屬性的消息；根據(jù)前一消息檢測所述消息中的變化，以便識別所述相鄰節(jié)點的屬性變化，對應于所述網(wǎng)絡中的拓撲結(jié)構(gòu)變化；和所述第一節(jié)點把把所述拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化傳遞給所述網(wǎng)絡中的其它節(jié)點。
46.一種供通信網(wǎng)絡使用的路由交換機，所述網(wǎng)絡包括通過通信鏈路互連的路由交換機，所述路由交換機包括與相鄰節(jié)點中的一個或多個其它路由交換機的相關鏈路連接的一個或多個收發(fā)器；把信息發(fā)送給所述一個或多個收發(fā)器以及接收來自所述一個或多個收發(fā)器的信息的交換結(jié)構(gòu)；和一個或多個處理器，所述一個或多個處理器控制所述路由交換機監(jiān)視來自相鄰節(jié)點的識別所述相鄰節(jié)點的屬性的消息，根據(jù)前一消息檢測所述消息中的變化，以便識別所述相鄰節(jié)點的屬性變化，對應于所述網(wǎng)絡中的拓撲結(jié)構(gòu)變化，遞增對話標識符，每個所述對話標識符與所述網(wǎng)絡的不同拓撲結(jié)構(gòu)相關，和通過識別遞增的對話標識符以及識別所述網(wǎng)絡的所述拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化的信息，把所述拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化傳遞給所述網(wǎng)絡中的其它節(jié)點。
47.按照權利要求46所述的路由交換機，其中控制所述路由交換機監(jiān)視來自相鄰節(jié)點的消息的所述一個或多個處理器包括控制所述路由交換機檢測所述相鄰節(jié)點的唯一地址的所述一個或多個處理器。
48.按照權利要求46所述的路由交換機，其中控制所述路由交換機監(jiān)視來自相鄰節(jié)點的消息的所述一個或多個處理器包括控制所述路由交換機檢測來自所述相鄰節(jié)點的鏈路的質(zhì)量的所述一個或多個處理器。
49.按照權利要求48所述的路由交換機，其中根據(jù)誤碼率確定所述鏈路的所述質(zhì)量。
50.按照權利要求46所述的路由交換機，其中根據(jù)接收的光強度確定所述鏈路的所述質(zhì)量。
51.按照權利要求46所述的路由交換機，其中控制所述路由交換機根據(jù)前一消息檢測所述消息中的變化的所述一個或多個處理器包括控制所述路由交換機檢測具有地址和所述相鄰節(jié)點的前一地址不同的所述相鄰節(jié)點的所述一個或多個處理器。
52.按照權利要求46所述的路由交換機，其中控制所述路由交換機的所述一個或多個處理器控制所述路由交換機根據(jù)所述網(wǎng)絡的所述拓撲結(jié)構(gòu)變化，更新所述路由交換機內(nèi)的路由表。
53.按照權利要求46所述的路由交換機，其中所述拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化包括網(wǎng)絡中節(jié)點的添加或刪除。
54.按照權利要求46所述的路由交換機，其中控制所述路由交換機的所述一個或多個處理器控制所述路由交換機當收到所述對話標識符方面的變化時，把和所述相鄰節(jié)點的狀態(tài)有關的信息保存在存儲器中。
55.按照權利要求54所述的路由交換機，其中只有在拓撲結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)的時間達到閾值時間之后，才用新的狀態(tài)信息替換和所述相鄰節(jié)點的狀態(tài)有關的所述信息。
56.一種供通信網(wǎng)絡使用的路由交換機，所述網(wǎng)絡包括通過通信鏈路互連的路由交換機，所述路由交換機包括與相鄰節(jié)點中的一個或多個其它路由交換機的相關鏈路連接的一個或多個收發(fā)器；把信息發(fā)送給所述一個或多個收發(fā)器以及接收來自所述一個或多個收發(fā)器的信息的交換結(jié)構(gòu)；和一個或多個處理器，所述一個或多個處理器控制所述路由交換機檢測來自所述網(wǎng)絡中的其它節(jié)點的和所述網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)有關的消息，所述消息包括對話標識符，每個所述對話標識符與所述網(wǎng)絡的不同拓撲結(jié)構(gòu)有關，通過檢測變化的對話標識符，檢測所述拓撲結(jié)構(gòu)中的變化，和如果所述對話編號已改變，根據(jù)拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化，修改所述路由表。
57.一種由通信網(wǎng)絡執(zhí)行的方法，所述網(wǎng)絡包括通過通信鏈路互連的節(jié)點，所述方法包括每個節(jié)點監(jiān)視來自相鄰節(jié)點的識別所述相鄰節(jié)點的屬性的消息；第一節(jié)點根據(jù)前一消息檢測所述消息中的變化，以便識別所述相鄰節(jié)點的屬性變化，對應于所述網(wǎng)絡中的拓撲結(jié)構(gòu)變化；遞增對話標識符，每個所述對話標識符與所述網(wǎng)絡的不同拓撲結(jié)構(gòu)相關；和通過識別遞增的對話標識符以及識別所述網(wǎng)絡的所述拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化的信息，把所述拓撲結(jié)構(gòu)方面的所述變化傳遞給所述網(wǎng)絡中的其它節(jié)點。
全文摘要
描述了一種雙重尋址方式，其中長度縮小的地址(稱為短地址)代替其來源或目的地在指定虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)同部的通信的標準地址(稱為長地址)。用于指定虛擬拓撲結(jié)構(gòu)的短地址的所需長度取決于所述拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)可達到的裝置的數(shù)目。例如，對于可尋址裝置少于256的虛擬拓撲結(jié)構(gòu)，可使用8位短地址。當虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點發(fā)現(xiàn)帶有位于標題中的短目的地地址的分組時，該節(jié)點知道該地址在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)，并據(jù)此發(fā)送該分組。如果源地址是短地址，則虛擬網(wǎng)絡可確認該來源在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)。對于起源于虛擬網(wǎng)絡中其目的地也在虛擬網(wǎng)絡中的分組，源地址和目的地地址都可以是短地址。從而，在數(shù)據(jù)鏈路層和/或網(wǎng)絡層上，在虛擬網(wǎng)絡內(nèi)部流動或者專屬于該虛擬網(wǎng)絡的通信可以雙重方式對虛擬網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)的裝置尋址。還描述了一種自動為虛擬網(wǎng)絡內(nèi)的裝置分配源地址的技術。
文檔編號H04L29/12GK1437809SQ01808108
公開日2003年8月20日 申請日期2001年3月2日 優(yōu)先權日2000年3月3日
發(fā)明者杰森·C·范, 普拉薩德·P·尤加雷卡爾, 維納·K·巴奈 申請人:明亮網(wǎng)絡公司