一種用于實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)每向環(huán)中發(fā)送一個(gè)幀，都對(duì)幀的序號(hào)進(jìn)行遞增；對(duì)于每一個(gè)收到的幀，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)維護(hù)幀的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息；目的節(jié)點(diǎn)根據(jù)本地維護(hù)的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息，將重復(fù)的幀丟棄。本發(fā)明可在一個(gè)由HSR節(jié)點(diǎn)組成的環(huán)網(wǎng)中，有效地丟棄重復(fù)的幀。并且能夠保證整個(gè)丟棄過(guò)程的高可靠性和準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】—種用于實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具體涉及一種無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]IEC62439-3-2012中介紹的HSR (高可用性無(wú)縫冗余度)是一個(gè)以太網(wǎng)冗余協(xié)議，它的目的是實(shí)現(xiàn)嚴(yán)苛應(yīng)用(如變電站自動(dòng)化和移動(dòng)控制)的可靠性和實(shí)時(shí)性需求。HSR在失敗的情況下提供零恢復(fù)時(shí)間，主要用于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。
[0003]參見(jiàn)圖1，其所示為HSR環(huán)網(wǎng)拓?fù)鋱D。每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)環(huán)網(wǎng)端口，通過(guò)用全雙工鏈路互連HSR節(jié)點(diǎn)的環(huán)網(wǎng)端口組成一個(gè)HSR網(wǎng)絡(luò)。
[0004]HSR的運(yùn)作模式是，一個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)朝著兩個(gè)方向?qū)⑼瑯拥膸l(fā)送到環(huán)中，在幀前加上包含一個(gè)序號(hào)的HSR標(biāo)簽。目的節(jié)點(diǎn)因此收到兩個(gè)幀，使用第一個(gè)幀而丟棄重復(fù)的幀。目的節(jié)點(diǎn)根據(jù)幀中的源MAC地址和序號(hào)來(lái)識(shí)別重復(fù)的幀。
[0005]IEC62439-3-2012僅僅說(shuō)明目的節(jié)點(diǎn)根據(jù)幀的源MAC地址和序號(hào)來(lái)丟棄重復(fù)的幀，但未具體說(shuō)明在向環(huán)中發(fā)送幀時(shí)HSR節(jié)點(diǎn)如何對(duì)來(lái)自不同源MAC地址的幀進(jìn)行編號(hào)，也沒(méi)有說(shuō)明如何根據(jù)幀的源MAC地址和序號(hào)丟棄重復(fù)的幀，以及如何在丟棄重復(fù)幀時(shí)保證整個(gè)丟棄過(guò)程的高可靠性和準(zhǔn)確性。
[0006]由此可見(jiàn)提供一種高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方案是本領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的問(wèn)題，提供一種實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法。通過(guò)本發(fā)明能夠具體實(shí)現(xiàn)根據(jù)幀的源MAC地址和序號(hào)丟棄重復(fù)的幀，并且能夠保證整個(gè)丟棄過(guò)程的高可靠性和準(zhǔn)確性。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種用于實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)每向環(huán)中發(fā)送一個(gè)幀，都對(duì)幀的序號(hào)進(jìn)行遞增；對(duì)于每一個(gè)收到的幀，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)維護(hù)幀的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息；目的節(jié)點(diǎn)根據(jù)本地維護(hù)的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息，將重復(fù)的幀丟棄。
[0010]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例中，所述HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)每向環(huán)中發(fā)送一個(gè)幀，都使用源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)為幀增加HSR tag，然后遞增源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)；在發(fā)送下一個(gè)來(lái)自于該源MAC地址的幀時(shí)，使用遞增后的序號(hào)；對(duì)于每一個(gè)收到的幀，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)都根據(jù)幀的源MAC地址及HSR Tag中的序號(hào)，更新本地維護(hù)的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息。
[0011]進(jìn)一步的，所述目的節(jié)點(diǎn)丟棄重復(fù)幀時(shí)，對(duì)于從目的節(jié)點(diǎn)的一個(gè)HSR端口收到的中貞，如果目的節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)HSR端口已經(jīng)存在該幀的源MAC地址對(duì)應(yīng)的非空的丟棄窗口，并且該幀的HSR tag中的序號(hào)位于這個(gè)丟棄窗口中，那么該幀是一個(gè)重復(fù)的幀，將該幀丟棄。
[0012]利用上述方案可在一個(gè)由HSR節(jié)點(diǎn)組成的環(huán)網(wǎng)中，有效地丟棄重復(fù)的幀。并且能夠保證整個(gè)丟棄過(guò)程的高可靠性和準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0014]圖1為HSR環(huán)網(wǎng)拓?fù)鋱D；
[0015]圖2為HSR環(huán)網(wǎng)中HSR節(jié)點(diǎn)端口 A上的丟棄窗口示意圖；
[0016]圖3為HSR環(huán)網(wǎng)中HSR節(jié)點(diǎn)將巾貞丟棄之后丟棄窗口不意圖；
[0017]圖4為HSR環(huán)網(wǎng)中HSR節(jié)點(diǎn)端口 B上收到幀的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0019]參見(jiàn)圖1，在HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)每向環(huán)中發(fā)送一個(gè)幀，都對(duì)發(fā)送的幀的序號(hào)進(jìn)行遞增，用于對(duì)幀序號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的序號(hào)計(jì)數(shù)器有16位，因此每個(gè)幀的序號(hào)的最大值為65535，當(dāng)序號(hào)達(dá)到最大值65535后，從O開(kāi)始重新遞增。
[0020]本發(fā)明通過(guò)滑動(dòng)丟棄窗口的技術(shù)實(shí)現(xiàn)重復(fù)幀的丟棄，滑動(dòng)丟棄窗口是IEC62469-2008中PRP方案中涉及的一種技術(shù)，據(jù)此本發(fā)明提供了一種具體利用滑動(dòng)丟棄窗口在HSR環(huán)網(wǎng)中進(jìn)行副本丟棄的實(shí)現(xiàn)方案。
[0021 ] 在該HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)環(huán)網(wǎng)端口 A和B，除了用于與別的HSR節(jié)點(diǎn)連接成環(huán)網(wǎng)外，本發(fā)明還利用每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)環(huán)網(wǎng)端口 A和B分別為收到的幀的源MAC地址維護(hù)一個(gè)滑動(dòng)丟棄窗口。
[0022]該滑動(dòng)丟棄窗口的功能是用于丟棄重復(fù)的幀，其根據(jù)收到的幀的源MAC地址、HSRtag中的序號(hào)和本地維護(hù)的源MAC地址及對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息來(lái)判斷是否丟棄幀，并且更新本地維護(hù)的源MAC地址及對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息。
[0023]由于滑動(dòng)丟棄窗口技術(shù)基于幀的源MAC地址及HSR tag中的序號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，對(duì)于每一個(gè)收到的幀，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)都維護(hù)幀的源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息。不管收到的幀的目的地是不是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)都更新幀的源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息。
[0024]為此，在HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)每向環(huán)中發(fā)送一個(gè)幀，都使用源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)為幀增加HSR tag (其中各個(gè)源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)互相獨(dú)立)，然后遞增源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)；在發(fā)送下一個(gè)來(lái)自于該源MAC地址的幀時(shí)，使用遞增后的序號(hào)；對(duì)于每一個(gè)收到的幀，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)都根據(jù)幀的源MAC地址及HSR Tag中的序號(hào)，更新本地維護(hù)的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息。
[0025]參見(jiàn)圖2和圖3,本發(fā)明中滑動(dòng)丟棄窗口的下限為StartSeq (StartSeqA或StartSeqB),滑動(dòng)丟棄窗口的上限為 CurrentSeq (CurrentSeqA 或 CurrentSeqB )。CurrentSeq 遞增 I 等于 ExpectedSeq (ExpectedSeqA 或 ExpectedSeqB),滑動(dòng)丟棄窗口 不包括ExpectedSeq, ExpectedSeq與StartSeq之間的差值就是滑動(dòng)丟棄窗口的大小。初始狀態(tài)下，一個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)環(huán)網(wǎng)端口不存在任何MAC地址對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)丟棄窗口 ；僅當(dāng)從環(huán)網(wǎng)端口收到幀之后，環(huán)網(wǎng)端口才存在幀的源MAC地址對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)丟棄窗口信息。
[0026]由上可知，HSR節(jié)點(diǎn)維護(hù)的序號(hào)的最小值對(duì)應(yīng)于StartSeq，HSR節(jié)點(diǎn)維護(hù)的序號(hào)的最大值對(duì)應(yīng)于CurrentSeq,因此本發(fā)明中滑動(dòng)丟棄窗口方法中更新StartSeq、CurrentSeq的方案也就是更新幀的源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息的方法。由于HSR tag中序號(hào)的范圍為0-65535，因此滑動(dòng)丟棄窗口的大小范圍是0-65536。滑動(dòng)丟棄窗口的大小為O時(shí)，表示滑動(dòng)丟棄窗口為空。如果一個(gè)HSR端口上某個(gè)源MAC地址對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)丟棄窗口不存在或者滑動(dòng)丟棄窗口大小為0，那么另一個(gè)HSR端口上來(lái)自于該MAC地址的幀不會(huì)被丟棄。
[0027]參見(jiàn)圖2，假定HSR端口 A已經(jīng)建立了一個(gè)非空的丟棄窗口，來(lái)自端口 B的序號(hào)位于A的丟棄窗口中的巾貞就被丟棄(如圖2中的dropB)。來(lái)自端口 B的序號(hào)不在A的丟棄窗口中的幀不會(huì)被丟棄。
[0028]將巾貞丟棄(圖2中的dropB )會(huì)使端口 A上的丟棄窗口收縮(因?yàn)椴粫?huì)再期待B上的具有更早序號(hào)的幀)，這樣一來(lái)，StartSeqA增加到一個(gè)比收到的幀的序號(hào)CurrentSeqB大的值。并且，因?yàn)锽明顯落后于A，B上的丟棄窗口大小被重新設(shè)置為O(StartSeqB=ExpectedSeqB),這樣來(lái)自A的巾貞不會(huì)被丟棄。
[0029]參見(jiàn)圖3，其所示的情形中，如果在同一個(gè)端口 A上按序到達(dá)多個(gè)幀，但是端口 B上沒(méi)有幀到達(dá)，端口 A上收到的這些幀會(huì)被保留(因?yàn)樗鼈兊男蛱?hào)位于端口 B的丟棄窗口之外)，并且，端口 A的丟棄窗口會(huì)增大。如果在端口 A上繼續(xù)收到幀，而在端口 B上收不到幀，當(dāng)達(dá)到丟棄窗口的最大尺寸時(shí)，增加StartSeqA以使丟棄窗口滑動(dòng)。
[0030]參見(jiàn)圖4，當(dāng)端口 B上收到的幀位于端口 A的丟棄窗口之外時(shí)，該幀被保留，并且端口 B 的丟棄窗口大小減小為 I (StartSeqB=CurrentSeqB, ExpectedSeqB=StartSeqB+l,這意味著端口 A上收到的僅僅有相同序號(hào)的那一個(gè)幀才會(huì)被丟棄)，同時(shí)，端口 A上的丟棄窗口被重新設(shè)置為O (StartSeqA=ExpectedSeqA,這意味著端口 B上沒(méi)有巾貞會(huì)被丟棄)。
[0031]由上可知，本發(fā)明中目的節(jié)點(diǎn)丟棄重復(fù)幀時(shí)，對(duì)于從目的節(jié)點(diǎn)的一個(gè)HSR端口收到的幀，如果目的節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)HSR端口已經(jīng)存在該幀的源MAC地址對(duì)應(yīng)的非空的丟棄窗口，并且該幀的HSR tag中的序號(hào)位于這個(gè)丟棄窗口中，那么該幀是一個(gè)重復(fù)的幀，將該幀丟棄。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法，其特征在于，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)每向環(huán)中發(fā)送一個(gè)幀，都對(duì)幀的序號(hào)進(jìn)行遞增；對(duì)于每一個(gè)收到的幀，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)維護(hù)幀的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息；目的節(jié)點(diǎn)根據(jù)本地維護(hù)的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息，將重復(fù)的幀丟棄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法，其特征在于，所述HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)每向環(huán)中發(fā)送一個(gè)幀，都使用源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)為幀增加HSR tag,然后遞增源MAC地址對(duì)應(yīng)的序號(hào)；在發(fā)送下一個(gè)來(lái)自于該源MAC地址的幀時(shí)，使用遞增后的序號(hào)；對(duì)于每一個(gè)收到的幀，HSR環(huán)網(wǎng)中的每個(gè)HSR節(jié)點(diǎn)都根據(jù)幀的源MAC地址及HSR Tag中的序號(hào)，更新本地維護(hù)的源MAC地址和對(duì)應(yīng)的序號(hào)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于實(shí)現(xiàn)高可靠性無(wú)縫冗余環(huán)網(wǎng)的幀副本丟棄的方法，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)丟棄重復(fù)幀時(shí)，對(duì)于從目的節(jié)點(diǎn)的一個(gè)HSR端口收到的幀，如果目的節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)HSR端口已經(jīng)存在該幀的源MAC地址對(duì)應(yīng)的非空的丟棄窗口，并且該幀的HSR tag中的序號(hào)位于這個(gè)丟棄窗口中，那么該幀是一個(gè)重復(fù)的幀，將該幀丟棄。
【文檔編號(hào)】H04L12/823GK104184678SQ201310204924
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月28日
【發(fā)明者】汪革, 茍利平, 王猛, 王金輝, 宋銳 申請(qǐng)人:上海博達(dá)數(shù)據(jù)通信有限公司