專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在基于atm的寬帶接入網(wǎng)上有效地映射以太網(wǎng)的帶有自適應(yīng)網(wǎng)橋的網(wǎng)絡(luò)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)領(lǐng)域，更具體地，涉及在基于ATM的寬帶接入網(wǎng)上用于提供有效地映射一個(gè)或多個(gè)本地以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備中用于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)網(wǎng)橋功能的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
對(duì)于為居民和辦公用戶來(lái)說(shuō)，越來(lái)越希望減小用于提供多種通信業(yè)務(wù)的所需要的(總的)傳輸和分配設(shè)施。例如，除了傳統(tǒng)的電信和CATV業(yè)務(wù)以外，在單個(gè)的經(jīng)濟(jì)的分布網(wǎng)上，例如，光纖、同軸、或組合的光纖-同軸分布網(wǎng)上，希望進(jìn)一步組合多種“寬帶”數(shù)字業(yè)務(wù)的雙向傳送。而且，隨著最近與“互聯(lián)網(wǎng)”有關(guān)的業(yè)務(wù)中的興趣的迅速增長(zhǎng)，對(duì)于低成本、高速度雙向數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送的要求總是很高的。
異步傳送模式(“ATM”)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了重大的發(fā)展，它特別適合于支持在單個(gè)分布網(wǎng)上傳遞的多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。通過(guò)ATM傳輸，數(shù)據(jù)分組或包含信息的“信元”在發(fā)送節(jié)點(diǎn)被周期地組合和發(fā)送，以及在接收節(jié)點(diǎn)被接收和分解，在其中使帶寬利用作為統(tǒng)計(jì)的業(yè)務(wù)活動(dòng)量的函數(shù)而進(jìn)行最優(yōu)化。在1997年4月3日提交的、題為“DataTransmission Over a Point-to-Multipoint Optical Network(點(diǎn)到多點(diǎn)光纖網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)No.(尚未分配，Lyon & Lyon文檔號(hào)No.220/095)中，通過(guò)有關(guān)基于ATM的點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶接入網(wǎng)的具體例子，揭示和描述了優(yōu)選的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。同樣地，在1996年12月19日提交的、題為“NetworkArchitecture for Broadband Data Communication Over a SharedMedium(在共用媒體上用于寬帶數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu))”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/772,088中，揭示和描述了對(duì)于基于ATM的利用共用的同軸媒體的點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶接入網(wǎng)的優(yōu)選的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。這兩個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)诖艘?，以供參考?br> 為了支持這些各種各樣的通信信號(hào)協(xié)議和在單個(gè)用戶接入線路上發(fā)送的業(yè)務(wù)類(lèi)型，有必要在每個(gè)各自的用戶住房位置，例如居住地或辦公地，也提供多功能網(wǎng)絡(luò)接口。具體地，網(wǎng)絡(luò)接口必須能夠完成所需要的發(fā)送、接收、供應(yīng)(即，業(yè)務(wù)分析與定路由)和維護(hù)，以便得到在基于ATM的寬帶接入網(wǎng)和各自的用戶通信設(shè)備之間的與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的透明的網(wǎng)關(guān)。而且，連接在各個(gè)辦公地點(diǎn)或居住地點(diǎn)中的兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備的以太網(wǎng)將常常載送大量的只打算用于本地的業(yè)務(wù)。這樣，從本網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分組的透明的上行傳輸，根據(jù)帶寬利用和消息安全性來(lái)說(shuō)可能是很高成本的，還不要說(shuō)在上行網(wǎng)絡(luò)中分組數(shù)據(jù)的不必要的傳送的所增加的成本。這樣，就希望把MAC級(jí)別的網(wǎng)橋功能附加到上述的用戶網(wǎng)絡(luò)接口上去。
具體地，“網(wǎng)橋”被用來(lái)互聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的局域網(wǎng)絡(luò)段(例如，以太網(wǎng))。這些網(wǎng)橋典型地運(yùn)作是映射位于被連接到網(wǎng)橋的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)段的各自的終端站的MAC地址以及只允許必要的業(yè)務(wù)傳遞通過(guò)其它網(wǎng)絡(luò)段。例如，當(dāng)通過(guò)網(wǎng)橋從網(wǎng)絡(luò)段接收一個(gè)分組時(shí)，該網(wǎng)橋評(píng)估分組的相關(guān)的目的地地址段和源地址段，以及如果這兩個(gè)段是相同的，則該分組被丟棄，或“被濾除”。如果源的和目的地的地址段是不同的，則該分組被轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)亩?。另外，網(wǎng)橋可被做成通過(guò)不轉(zhuǎn)發(fā)它們而防止壞的或誤對(duì)準(zhǔn)的分組散布在段之間。在Radia Perlman的“InterconnectionsBridges and Routers(互聯(lián)網(wǎng)橋與路由器)”(1992，Addison-Wesley)中，給出了LAN(局域網(wǎng))網(wǎng)橋和路由器的更詳細(xì)的描述，該書(shū)在此全面引用，以供參考。進(jìn)一步可參考由IEEE 802.1委員會(huì)所規(guī)定的各種LAN網(wǎng)橋標(biāo)準(zhǔn)，特別是，第一次在1991年3月公布的802.1d標(biāo)準(zhǔn)，它也在此全面引用，以供參考。
“學(xué)習(xí)網(wǎng)橋”是通過(guò)根據(jù)由網(wǎng)橋接收的各個(gè)消息的源地址建立對(duì)于各個(gè)連接段的內(nèi)部的MAC地址表，從而作出更為有選擇性的路由決定。最近，開(kāi)發(fā)了多端口路由器和集線器(LAN交換機(jī))，用來(lái)完成更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理功能，例如，在不同的或多個(gè)LAN類(lèi)型之間或根據(jù)多個(gè)“虛擬”LAN目的地來(lái)為數(shù)據(jù)分組定路由。學(xué)習(xí)網(wǎng)橋的基本性質(zhì)是，必須利用某種類(lèi)型的“跨越算法”，以防止在不同的網(wǎng)橋之間的數(shù)據(jù)的永不終結(jié)的環(huán)路返回；(因此，術(shù)語(yǔ)“樹(shù)”，表示不成環(huán)路)。在Perlman的書(shū)中給出了跨越樹(shù)算法的詳細(xì)描述。
然而，跨越樹(shù)算法的實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜，它會(huì)施加大量的(即，昂貴的)存儲(chǔ)器和處理器要求，并且不一定提供良好的安全性。結(jié)果，傳統(tǒng)的跨越樹(shù)方法不適用于上述的網(wǎng)絡(luò)接口應(yīng)用。
因此，希望在基于ATM的寬帶接入網(wǎng)上提供一種具有網(wǎng)橋功能的用于映射一個(gè)或多個(gè)局域網(wǎng)(例如以太網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備。這樣的網(wǎng)橋功能將優(yōu)選地以相對(duì)較低的存儲(chǔ)器和處理器需要來(lái)提供嚴(yán)格的消息濾除和安全性。
發(fā)明概要本發(fā)明提供在基于ATM的寬帶接入網(wǎng)上用于映射本地以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)接口，其中該接口包括采用快速算法的自適應(yīng)的MAC級(jí)別的網(wǎng)橋，用于濾除其目的地只是同一個(gè)以太網(wǎng)段的本地設(shè)備的外出分組。
在優(yōu)選實(shí)施例中，各個(gè)用戶居住地和辦公地位置分別配備有提供接入到基于ATM的寬帶接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口。具體地，該網(wǎng)絡(luò)接口包括一個(gè)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊，它連接作為各個(gè)局域網(wǎng)段的各個(gè)居住地或辦公地位置處的一個(gè)或多個(gè)MAC設(shè)備(例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，傳真機(jī)等)。
按照本發(fā)明的總的方面，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊讀出在各個(gè)以太網(wǎng)段上接收的每個(gè)外出的分組，首先檢驗(yàn)以太網(wǎng)CRC數(shù)據(jù)，然后，如果分組數(shù)據(jù)沒(méi)有被損壞或被誤對(duì)準(zhǔn)，則使用分組頭標(biāo)的MAC目的地地址的最后字節(jié)來(lái)指向一個(gè)包含位于以太網(wǎng)段上的設(shè)備的存儲(chǔ)的MAC地址的頭五個(gè)字節(jié)的鏈接的清單的散列表格。如果目的地地址存在于鏈接的清單中，則該以太網(wǎng)分組由于屬于用戶的LAN段因而被丟棄，這意味著不用于進(jìn)一步的上行傳輸。
具體地，因?yàn)橹挥心康牡氐刂返淖詈笞止?jié)被用于散列法，所以相對(duì)較小的255項(xiàng)目的散列表格可被用來(lái)指向各個(gè)存儲(chǔ)的MAC地址的其余的五個(gè)字節(jié)，其中鏈接的清單跟蹤散列數(shù)值的沖突(即，藉此，對(duì)于具有相同的共同的最后字節(jié)的每個(gè)MAC地址，產(chǎn)生一個(gè)分開(kāi)的“鏈接的”項(xiàng)目)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，不管目的地地址是否與存儲(chǔ)的地址相匹配，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊也通過(guò)使用相同的算法來(lái)檢驗(yàn)外出的各個(gè)分組的源地址。具體地，如果地址不存在于鏈接的清單中，則它被附加上去。這樣，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊相應(yīng)于用戶的以太網(wǎng)段上的設(shè)備的出現(xiàn)和工作而繼續(xù)擴(kuò)充其內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)。
按照本發(fā)明的再一個(gè)方面，采用可變的定時(shí)器來(lái)跟蹤所存儲(chǔ)的MAC地址的“儲(chǔ)存壽命”，以及確保只有新近有效的地址被存儲(chǔ)。在優(yōu)選實(shí)施例中，定時(shí)器標(biāo)記被設(shè)置成正常間隔，以用于全面考察鏈接的清單，遞減各個(gè)存儲(chǔ)的MAC地址留下的剩余時(shí)間，同時(shí)，刪除其壽命時(shí)間已超過(guò)的那些地址。相反，每當(dāng)存儲(chǔ)的MAC地址顯示在源地址區(qū)時(shí)，其“儲(chǔ)存壽命”配額被充分地復(fù)位到新的最大值。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，除了分組過(guò)濾器以外，網(wǎng)絡(luò)接口也可被實(shí)現(xiàn)為協(xié)議接口。為此，在優(yōu)選實(shí)施例中，把基于ATM的網(wǎng)絡(luò)上的要被轉(zhuǎn)發(fā)的以太網(wǎng)分組賦予相應(yīng)的LLC和AAL-5層頭標(biāo)(和新的CRC數(shù)據(jù))，以用于上行ATM信元傳送。
通過(guò)以下的對(duì)于附圖的詳細(xì)說(shuō)明，將更好地了解本發(fā)明的其它的和進(jìn)一步的目的、特性、方面和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述附圖顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)計(jì)和設(shè)施，其中

圖1是示例性的基于ATM的寬帶接入網(wǎng)的功能圖，該網(wǎng)絡(luò)映射寬域網(wǎng)(“WAN”)上的多個(gè)用戶居住地和辦公地位置；圖2顯示來(lái)自圖1的網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)用戶以太網(wǎng)LAN段的外出分組的優(yōu)選的濾除過(guò)程；圖3顯示在圖2所示的濾除過(guò)程中所使用的用于更新存儲(chǔ)的MAC地址的鏈接的清單的優(yōu)選的過(guò)程；以及圖4顯示用于把圖1的寬帶接入網(wǎng)上要被轉(zhuǎn)發(fā)的以太網(wǎng)分組變換成ATM信元格式的優(yōu)選的協(xié)議適配過(guò)程。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明參照?qǐng)D1，示例性的基于ATM的寬帶接入網(wǎng)20包括ATM可兼容交換機(jī)26，它分別發(fā)送多業(yè)務(wù)類(lèi)型ATM信元到多個(gè)用戶居住地21和辦公地位置22，和從多個(gè)用戶居住地21和辦公地位置22接收多業(yè)務(wù)類(lèi)型ATM信元。ATM交換機(jī)26也在寬域網(wǎng)(“WAN”)24(例如，公共交換電話網(wǎng)、專(zhuān)用點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、或它們的某種組合)上發(fā)送和接收ATM信元。
按照本發(fā)明的第一方面，各相應(yīng)的用戶居住地21和辦公地位置22的每一個(gè)配備有網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)施(“NT”)28。具體地，NT 28支持通過(guò)RF載波調(diào)制的ATM信元的多個(gè)通信業(yè)務(wù)的雙向傳送，它們是通過(guò)混合-光纖-同軸(“HFC”)分布網(wǎng)絡(luò)40在交換機(jī)26與相應(yīng)的NT 28之間傳輸?shù)?，其中相?yīng)的同軸饋送電纜38把每個(gè)NT 28連接到HFC網(wǎng)絡(luò)40。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到的，HFC分布網(wǎng)絡(luò)40可以取幾種替換的物理形式。例如，從交換機(jī)26發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)NT 28的“下行”ATM信元業(yè)務(wù)可以初始地被復(fù)接，以便在共用的高速光纖(未示出)上傳送，然后，它們被進(jìn)行分接以便通過(guò)共用的同軸電纜(也未示出)進(jìn)行本地分配。在替換的優(yōu)選實(shí)施例中，純的光纖網(wǎng)絡(luò)或同軸網(wǎng)絡(luò)同樣可以被采用。
在1996年2月28日提交的、題目為“Subscriber NetworkInterface And Method(用戶網(wǎng)絡(luò)接口和方法)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)NO.08/608,436中顯示和描述了一個(gè)示例的優(yōu)選的NT 28，在此該專(zhuān)利申請(qǐng)也被全面地引用，以供參考。按照該揭示內(nèi)容，在各相應(yīng)的NT28中的ATM信元復(fù)接電路(未示出)分別用來(lái)分接和路由進(jìn)入的(即，下行的)ATM信元，以及用來(lái)收集和復(fù)接外出的(即，上行的)ATM信元，其中進(jìn)入的和外出的ATM信元被路由到在NT 28內(nèi)的多個(gè)“ATM”用戶業(yè)務(wù)模塊，和從多個(gè)“ATM”用戶業(yè)務(wù)模塊路由出去。
各個(gè)用戶業(yè)務(wù)模塊支持各個(gè)業(yè)務(wù)，包括(至少)電信設(shè)備30(例如，POTS和/或ISDN)、頂置遙測(cè)設(shè)備(set-top telemetry)32(例如，用于CATV視頻點(diǎn)播)、CEBus網(wǎng)絡(luò)34(例如，用于連接設(shè)施管理裝置)和以太網(wǎng)36。具體地，在每個(gè)NT 28中的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊29連接作為各自的局域網(wǎng)(“LAN”)段(36)的各個(gè)居住地21和辦公地位置22中的一個(gè)或多個(gè)MAC設(shè)備(例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等)。
每個(gè)業(yè)務(wù)模塊“分解”由ATM信元復(fù)接電路所路由到它這里的各個(gè)進(jìn)入的信元，使被包含在其中的數(shù)據(jù)適合于適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)協(xié)議，以便用于通過(guò)與各自的業(yè)務(wù)模塊有關(guān)的用戶側(cè)的I/O端口(未示出)進(jìn)行傳遞。協(xié)議轉(zhuǎn)換可以包括例如用于根據(jù)各自的業(yè)務(wù)提供同步的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電路仿真。
相反地，在通過(guò)用戶側(cè)I/O端口接收的上行信號(hào)中的信息被各自的業(yè)務(wù)模塊組合成順序的信元，并被傳遞到ATM信元復(fù)接電路。這樣，在網(wǎng)絡(luò)20側(cè)上組合的業(yè)務(wù)的ATM傳輸在相應(yīng)的NT 28的用戶側(cè)(21/22)I/O端口處是有利地透明的。
正如下面更詳細(xì)地描述的，由NT 28在各自的以太網(wǎng)段36上接收的分組的目的地MAC地址由NT 28中的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊29來(lái)進(jìn)行分析，以確定該分組目的地是相應(yīng)的本地LAN段36上的另一個(gè)設(shè)備、還是一個(gè)遠(yuǎn)端的設(shè)備，例如，被連接到WAN 24的遠(yuǎn)端以太網(wǎng)LAN段42或44。具體地，按照標(biāo)準(zhǔn)的MAC以太網(wǎng)協(xié)議，每個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組包括頭標(biāo)區(qū)，它包含源和目的地的MAC地址--即，由各個(gè)設(shè)備的制造商分配的MAC地址的獨(dú)特的六字節(jié)MAC(“媒體接入控制”)--，其中源和目的地的MAC地址被用來(lái)指示分組的各個(gè)發(fā)送和所打算的目的地設(shè)備。
參照?qǐng)D2，按照本發(fā)明的另一方面，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊29讀出在各個(gè)以太網(wǎng)段36上接收的每個(gè)外出分組，首先檢驗(yàn)附屬的以太網(wǎng)CRC數(shù)據(jù)(圖4上以參考號(hào)碼64顯示)，以確保數(shù)據(jù)分組的完整性。如果分組數(shù)據(jù)沒(méi)有被損壞或未對(duì)準(zhǔn)，則使用分組頭標(biāo)的MAC目的地地址48的最后字節(jié)46以便利用包含位于用戶側(cè)以太網(wǎng)LAN段36的任何設(shè)備的剩余的五個(gè)字節(jié)的鏈接的清單52來(lái)指向散列的表格50，這些設(shè)備的各個(gè)MAC地址當(dāng)前被存儲(chǔ)在散列表格/鏈接清單50/52中。因?yàn)橹挥懈髯缘哪康牡豈AC地址的最后字節(jié)46被用來(lái)查找，所以，相對(duì)較小的255項(xiàng)目(即，28-1)的散列表格50被用來(lái)指向各自的存儲(chǔ)的MAC地址的其余五個(gè)字節(jié)。
具體地，指針從各個(gè)目的地地址的最后數(shù)據(jù)字節(jié)46的散列表格50中的相關(guān)數(shù)值54引導(dǎo)到相應(yīng)于該數(shù)值的第一鏈接的存儲(chǔ)空間55。如果在第一鏈接的存儲(chǔ)空間55中沒(méi)有存儲(chǔ)的地址，則沒(méi)有另一個(gè)指針(即，或者它們指向“零”)，以及該分組被轉(zhuǎn)發(fā)。如果在第一空間55中具有所存儲(chǔ)的地址--，即，表示相應(yīng)的各個(gè)本地段MAC地址的頭五個(gè)字節(jié)，則把它與現(xiàn)在的目的地地址48的頭五個(gè)字節(jié)進(jìn)行比較，如果二者一致，則分組被丟棄。
如果不匹配，則另一個(gè)指針就鏈接到第二存儲(chǔ)空間56。再次地，如果在第二存儲(chǔ)空間56中沒(méi)有存儲(chǔ)的地址，則沒(méi)有另一個(gè)指針(或它們指向“零”)，以及該分組被轉(zhuǎn)發(fā)。如果具有所存儲(chǔ)的另一個(gè)地址(即，表示具有與第一存儲(chǔ)空間55中的存儲(chǔ)的地址相同的共同的最后MAC地址字節(jié)的第二設(shè)備的MAC地址的頭五個(gè)字節(jié))，則再次進(jìn)行比較。這個(gè)過(guò)程就繼續(xù)下去，直到匹配的地址造成分組被丟棄、或者沒(méi)有進(jìn)一步的存儲(chǔ)的地址被鏈接到最后字節(jié)46的相應(yīng)數(shù)值54為止，然后分組被轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，快速搜索和鑒別目的地MAC地址是否相應(yīng)于各個(gè)用戶以太網(wǎng)段36上的駐留的設(shè)備的概率是很高的。
換句話說(shuō)，散列表格50的每個(gè)索引數(shù)值具有相關(guān)的包含在任何時(shí)間“n”存儲(chǔ)的地址的鏈接清單52，其中n是從零直到在本地以太網(wǎng)段36上的設(shè)備數(shù)的某個(gè)整數(shù)值。
不管目的地地址搜索是否導(dǎo)致匹配，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊29然后通過(guò)使用相同的算法檢驗(yàn)各個(gè)分組的源地址。如果它在鏈接的清單52中不存在，則把它附加上。這樣，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊29相應(yīng)于在用戶以太網(wǎng)段36上的設(shè)備的存在和工作而繼續(xù)擴(kuò)充其內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)。
參照?qǐng)D3，可變的定時(shí)器標(biāo)記(tick)58被用來(lái)跟蹤被存儲(chǔ)在鏈接表格52中的MAC地址的壽命(即，“儲(chǔ)存壽命”)，以及確保只有當(dāng)前工作的地址被存儲(chǔ)。具體地，每次MAC地址在源地址區(qū)中顯露時(shí)，其“儲(chǔ)存壽命”配額被充分復(fù)位到所選擇的最大值(即，“標(biāo)記”的最大數(shù)目)。定時(shí)器標(biāo)記58被設(shè)置成正常間隔，以用于全面考察鏈接的清單52(在圖3上由第60行表示)，每次遞減各個(gè)存儲(chǔ)的MAC地址留下的剩余時(shí)間標(biāo)記，以及同時(shí)，刪除其壽命時(shí)間已超過(guò)的那些地址。
在當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例中，存儲(chǔ)的地址的儲(chǔ)存壽命最好不大于兩天，定時(shí)器標(biāo)記間隔58被選擇為從1秒到1小時(shí)的一個(gè)范圍之內(nèi)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員看到的，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于鏈接清單52中的存儲(chǔ)空間因而只在“按需要”的原則下被使用，即，當(dāng)把另一個(gè)鏈接的地址造成共同的最后字節(jié)時(shí)被使用。
參照?qǐng)D4，如果由于弄亂的數(shù)據(jù)、或根據(jù)鏈接清單52中匹配的目的地MAC地址，一個(gè)有關(guān)的以太網(wǎng)分組62沒(méi)有被丟棄，則由以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊29把邏輯鏈路控制頭標(biāo)(“LLC”)附加到分組的前端，即，分組的以太網(wǎng)CRC數(shù)據(jù)64部分被以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊29剝除以用于評(píng)估。然后，分組62通過(guò)附加上AAL-5層頭標(biāo)，連同被附加的新的附加CRC數(shù)據(jù)70一起以便能夠適合于ATM傳輸，然后新形成的ATM信元72從各個(gè)NT 28被插入到上行ATM信元傳輸流中。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將看到的，進(jìn)入的(即，下行的)分組以與外出的分組62幾乎相同的方式被處理，只是以相反的次序，--即，AAL-5和LLC頭標(biāo)被去除，以及以太網(wǎng)CRC-32數(shù)據(jù)在被轉(zhuǎn)發(fā)到各個(gè)以太網(wǎng)段36上以前被附加到分組中。
這樣，顯示和描述了用于從其目的地是位于基于ATM的寬帶接入網(wǎng)上的遠(yuǎn)端以太網(wǎng)的業(yè)務(wù)中濾除出本地業(yè)務(wù)的包括自適應(yīng)網(wǎng)橋的優(yōu)選的網(wǎng)絡(luò)接口的實(shí)施例和應(yīng)用項(xiàng)。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將看到的，有可能作出許多修正和應(yīng)用，而不背離這里的本發(fā)明的概念。
通過(guò)非限制性的例子，上述的快速算法濾除技術(shù)可同樣地被用來(lái)濾除進(jìn)入的業(yè)務(wù)以及外出的業(yè)務(wù)。另外，本發(fā)明的教導(dǎo)可被用于任何數(shù)目的地址格式，即，除了所揭示的六字節(jié)MAC地址格式以外的地址格式。而且，雖然所揭示的優(yōu)選實(shí)施例采用MAC地址的最后字節(jié)來(lái)指向散列表格和相關(guān)的鏈接的清單，但地址區(qū)的其它的所選擇的部分(例如，第一字節(jié)，或第四字節(jié)等)同樣可被采用來(lái)作為到其余部分的索引數(shù)值，正如本發(fā)明所教導(dǎo)的。再者，由本發(fā)明教導(dǎo)的有利的快速濾除算法可被用來(lái)根據(jù)任何數(shù)目的識(shí)別因子(例如根據(jù)匹配的虛擬LAN目的地)選擇性地識(shí)別和濾除消息。
另外，雖然上述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例被實(shí)現(xiàn)為位處在本地以太網(wǎng)段與基于ATM的寬域網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)接口(即，NT 28)的一部分，但正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將看到的，由本發(fā)明教導(dǎo)的有利的快速分組濾除算法可以在任何的多種網(wǎng)橋設(shè)備中、以及在任何數(shù)目的相同的或不同的LAN段類(lèi)型之間來(lái)實(shí)現(xiàn)。再者，雖然各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(NT)設(shè)備是在支持單個(gè)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)模塊的情況下來(lái)顯示和描述的，但是，例如通過(guò)用于每個(gè)以太網(wǎng)段的分開(kāi)的自適應(yīng)網(wǎng)橋表格來(lái)把來(lái)自多個(gè)以太網(wǎng)的消息有選擇地轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)或多個(gè)基于ATM的寬域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口的實(shí)現(xiàn)方案也屬于本技術(shù)領(lǐng)域。
因此，所揭示的本發(fā)明的范圍僅受限于附屬的權(quán)利要求的精神。
權(quán)利要求
1.用于從第一網(wǎng)絡(luò)有選擇地轉(zhuǎn)發(fā)消息到第二網(wǎng)絡(luò)的方法，每個(gè)消息包括目的地地址，該方法包括以下步驟根據(jù)目的地地址的第一部分，選擇數(shù)值表格中的第一數(shù)值，每個(gè)表格值具有整數(shù)數(shù)目的存儲(chǔ)項(xiàng)目的相關(guān)的鏈接清單；以及把目的地地址的其余部分與在有關(guān)所選擇的第一數(shù)值的鏈接的清單中的所存儲(chǔ)的項(xiàng)目(如果有的話)進(jìn)行比較。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中目的地地址是六字節(jié)的MAC地址，以及被用來(lái)選擇各個(gè)第一表格值的第一部分是各個(gè)目的地地址的最后字節(jié)。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括另一個(gè)步驟濾除任何其剩余的目的地地址部分是與各個(gè)鏈接的清單中所存儲(chǔ)的項(xiàng)目相一致的消息。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括另一個(gè)步驟只轉(zhuǎn)發(fā)其剩余的目的地地址部分是與各個(gè)鏈接的清單中所存儲(chǔ)的項(xiàng)目不一致的那些消息。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括另一個(gè)步驟把每個(gè)要被轉(zhuǎn)發(fā)的消息封裝成ATM信元傳輸格式。
6.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，每個(gè)消息還包括源地址，該方法包括另一些步驟根據(jù)源地址的第一部分，選擇數(shù)值表格中的第二數(shù)值；把源地址的其余部分與在有關(guān)所選擇的第二數(shù)值的鏈接的清單中的所存儲(chǔ)的項(xiàng)目(如果有的話)進(jìn)行比較；以及如果沒(méi)有匹配的項(xiàng)目，則把源地址的剩余部分存儲(chǔ)在各個(gè)鏈接的清單中。
7.權(quán)利要求6的方法，其特征在于，還包括另一些步驟監(jiān)視把每個(gè)源地址部分存儲(chǔ)在各個(gè)鏈接的清單中的時(shí)間間隔；以及如果分配的時(shí)間間隔消逝，并且沒(méi)有出現(xiàn)以后的目的地地址部分的匹配，則從各個(gè)清單中刪除源地址部分。
8.權(quán)利要求7的方法，其特征在于，還包括另一個(gè)步驟每次出現(xiàn)目的地地址部分的匹配時(shí)，更新把源地址部分存儲(chǔ)到各個(gè)清單的分配的時(shí)間間隔。
9.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中第一網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)以及第二網(wǎng)絡(luò)是基于ATM的寬域網(wǎng)。
10.用于從第一網(wǎng)絡(luò)有選擇地轉(zhuǎn)發(fā)消息到第二網(wǎng)絡(luò)的方法，每個(gè)消息包括目的地地址和源地址，該方法包括以下步驟根據(jù)目的地地址的第一部分，選擇數(shù)值表格中的第一數(shù)值，每個(gè)表格值具有整數(shù)數(shù)目的存儲(chǔ)項(xiàng)目的相關(guān)的鏈接清單；把目的地地址的其余部分與在有關(guān)所選擇的第一數(shù)值的鏈接的清單中的所存儲(chǔ)的項(xiàng)目(如果有的話)進(jìn)行比較；只轉(zhuǎn)發(fā)那些其剩余的目的地地址部分是與各個(gè)鏈接的清單中所存儲(chǔ)的項(xiàng)目不一致的消息。根據(jù)源地址的第一部分，選擇數(shù)值表格中的第二數(shù)值；把源地址的其余部分與在有關(guān)所選擇的第二數(shù)值的鏈接的清單中的所存儲(chǔ)的項(xiàng)目(如果有的話)進(jìn)行比較；以及如果沒(méi)有匹配的項(xiàng)目，則把源地址的剩余部分存儲(chǔ)在各個(gè)鏈接的清單中。
11.權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中目的地和源地址每個(gè)是六字節(jié)的MAC地址，以及被用來(lái)選擇各個(gè)第一和第二表格值的目的地和源地址的各個(gè)第一部分是各個(gè)地址的最后字節(jié)。
12.權(quán)利要求10的方法，其特征在于，還包括另一個(gè)步驟把每個(gè)要被轉(zhuǎn)發(fā)的消息封裝成ATM信元傳輸格式。
13.權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中第一網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)以及第二網(wǎng)絡(luò)是基于ATM的寬域網(wǎng)。
14.權(quán)利要求10的方法，其特征在于，還包括另一些步驟監(jiān)視把每個(gè)源地址部分存儲(chǔ)在各個(gè)鏈接的清單中的時(shí)間間隔；以及如果分配的時(shí)間間隔已消逝，并且沒(méi)有出現(xiàn)以后的目的地地址部分的匹配，則從各個(gè)清單中刪除源地址部分。
15.權(quán)利要求14的方法，其特征在于，還包括另一個(gè)步驟每次出現(xiàn)目的地地址部分的匹配時(shí)，更新把源地址部分存儲(chǔ)到各個(gè)清單的分配的時(shí)間間隔。
16.具有用于控制從第一網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息到第二網(wǎng)絡(luò)的裝置的設(shè)備，每個(gè)消息包括目的地地址和源地址，該設(shè)備包括存儲(chǔ)器裝置，用于存儲(chǔ)從第一網(wǎng)絡(luò)接收的消息的源地址的所選擇的部分，其中所存儲(chǔ)的部分在存儲(chǔ)器中被鏈接到相應(yīng)于各個(gè)源地址的另一個(gè)部分的索引值；以及比較裝置，用于把從第一網(wǎng)絡(luò)接收的消息的目的地地址的選擇的部分與鏈接到在由各個(gè)目的地地址的另一個(gè)部分確定的索引值相鏈接的那些所存儲(chǔ)的源地址部分(如果有的話)進(jìn)行比較。
17.權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)發(fā)裝置，用于只轉(zhuǎn)發(fā)那些其剩余的目的地地址部分是與各個(gè)鏈接的清單中所存儲(chǔ)的項(xiàng)目不一致的消息。
18.權(quán)利要求17的設(shè)備，其特征在于，還包括封裝裝置，用于把每個(gè)要被轉(zhuǎn)發(fā)的消息封裝成ATM信元傳輸格式。
19.權(quán)利要求16的設(shè)備，其特征在于，還包括監(jiān)視裝置，用于監(jiān)視把每個(gè)源地址部分存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器裝置的時(shí)間間隔；刪除裝置，用于當(dāng)分配的時(shí)間間隔已消逝、并且沒(méi)有出現(xiàn)以后的目的地地址部分的匹配時(shí)從各個(gè)存儲(chǔ)器裝置中刪除所存儲(chǔ)的源地址部分；以及更新裝置，用于每次出現(xiàn)目的地地址部分的匹配時(shí)，更新把源地址部分存儲(chǔ)到各個(gè)清單的分配的時(shí)間間隔。
20.用于從局域以太網(wǎng)有選擇地轉(zhuǎn)發(fā)消息到基于ATM的寬域網(wǎng)的方法，每個(gè)消息包含各個(gè)六字節(jié)的目的地和源的MAC地址，該方法包括以下步驟根據(jù)目的地地址的最后的字節(jié)，選擇數(shù)值表格中的第一數(shù)值，每個(gè)表格值具有整數(shù)數(shù)目的存儲(chǔ)項(xiàng)目的相關(guān)的鏈接清單，每個(gè)所存儲(chǔ)的項(xiàng)目代表位于局域以太網(wǎng)上的設(shè)備的MAC地址的頭五個(gè)字節(jié)；把目的地地址的頭五個(gè)字節(jié)與在有關(guān)所選擇的第一數(shù)值的鏈接的清單中的所存儲(chǔ)的項(xiàng)目(如果有的話)進(jìn)行比較；以及只轉(zhuǎn)發(fā)其中目的地地址的頭五個(gè)字節(jié)是與各個(gè)鏈接的清單中所存儲(chǔ)的項(xiàng)目不一致的那些消息。
21.權(quán)利要求20方法，其特征在于，還包括另一些步驟根據(jù)源地址的最后字節(jié)，選擇表格中的第二數(shù)值；把各個(gè)源地址的頭五個(gè)字節(jié)與在有關(guān)所選擇的第二數(shù)值的鏈接的清單中的所存儲(chǔ)的項(xiàng)目(如果有的話)進(jìn)行比較；以及如果沒(méi)有匹配的項(xiàng)目，則把各個(gè)源地址的頭五個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)在鏈接的清單中。
全文摘要
在基于ATM的寬帶接入網(wǎng)上用于映射以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)接口包括自適應(yīng)MAC－級(jí)別的網(wǎng)橋,它采用快速算法,用來(lái)濾除其目的地只是同一個(gè)以太網(wǎng)上的本地裝置的外出的以太網(wǎng)分組。網(wǎng)絡(luò)接口讀出在各自的本地以太網(wǎng)分段上接收的外出分組,使用分組頭標(biāo)的MAC目的地地址的最后的字節(jié)來(lái)指向一個(gè)包含位于用戶以太網(wǎng)段上的設(shè)備的各個(gè)相應(yīng)的存儲(chǔ)的MAC地址的頭五個(gè)字節(jié)的鏈接清單的散列表格。如果目的地地址存在于鏈接的清單中,則因?yàn)樗鼘儆谟脩舻腖AN段,所以該以太網(wǎng)分組被丟棄,這意味著不用于在寬帶接入網(wǎng)上的進(jìn)一步的上行傳輸。因?yàn)橹挥心康牡刂返淖詈蟮淖止?jié)被用于散列法,所以相對(duì)較小的只有255項(xiàng)目的散列表格可被用來(lái)指向各個(gè)存儲(chǔ)的MAC地址的其余的五個(gè)字節(jié),其中鏈接的清單跟蹤鏈接到相同的散列數(shù)值的地址的沖突。
文檔編號(hào)H04Q11/04GK1260943SQ98806317
公開(kāi)日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1998年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月17日
發(fā)明者T－C·劉, S·斯特羅洛, Z·阿梅德, B·克維恩 申請(qǐng)人:艾利森公司