Устройства, предназначенные для транспортировки, ориентированной на установление соединения, в сети связи с коммутацией пакетов

Устройства, предназначенные для транспортировки, ориентированной на установление соединения, в сети связи с коммутацией пакетов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в целом, относится к устройствам и способам, предназначенным для телекоммуникации и передачи данных и, в частности, к устройствам, предназначенным для обеспечения связи, ориентированной на установление соединения, в традиционной инфраструктуре сети, не ориентированной на установление соединения.

Уровень техники

Ethernet (Эзернет) является современной намного доминирующей технологией локальной сети (LAN, ЛС) в мире. Термин Эзернет относится к семейству сетевых продуктов, охваченных стандартом IEEE 802.3, который определяет, что широко известно, как протокол CSMA/CD, КДКН/ПК (коллективный доступ с контролем несущей предотвращением конфликтов). Эзернет имеет множество привлекательных признаков, которые сделали его популярным на рынке:

его легко понять, реализовать, поддерживать и им легко управлять,

он дает возможность недорогих реализаций сетей,

он предоставляет широкую топологическую гибкость для установки сети, и

он гарантирует успешную взаимосвязь и работу совместимых по стандартам продуктов, независимо от производителя.

Из перечисленных признаков относительно низкая стоимость реализаций сети Эзернет, вероятно, является главной причиной популярности Эзернет и, поскольку Эзернет является такой доминирующей, компоненты являются производимыми в массовом количестве, что дополнительно способствует сохранению снижения затрат.

Технология Эзернет все более и более воспринимается как кандидат для будущих общегородских сетей (MAN, ОС) и глобальных сетей (WAN, ГС) класса телекоммуникационной компании. Однако, поскольку технология Эзернет является не ориентированной на установление соединения, она не предлагает проектирование трафика, маршрутизацию, защиту и управление качеством обслуживания (QoS, КО), которые поддерживаются технологией, ориентированной на установление соединения, такой как многопротокольная коммутация меток (MPLS, МКМ).

Режим транспортировки, не ориентированный на установление соединения, фокусируется на адресе назначения или другом идентифицирующем обозначении пакетов данных, переносимых в сети, а не на конкретном маршруте между элементами сети источника и назначения. Протокол КДКН/ПК Эзернет, протокол Internet (Интернет) (IP), IРx (межсетевой пакетный протокол) и SNA (стандартный протокол доступа), являются примерами протоколов, которые используют транспортировку, ориентированную на установление соединения. В режиме, ориентированном на установление соединения, сигналы передают через определенные маршруты из элемента сети источника в элемент сети назначения. Примерами технологий транспортировки, которые используют транспортировку, ориентированную на установление соединения, являются МКМ, асинхронный режим передачи (АТМ, АРП), передача кадров и передача пакетов через SONET.

Сеть, ориентированная на установление соединения, обеспечивает эффективное управление полосой частот, что дает возможность проектирования трафика и управления КО, и, следовательно, позволяет оператору предлагать услуги сознательного КО. Преимуществами сетей, не ориентированных на установление соединения, над сетями, ориентированными на установление соединения, являются их простота, надежность и возможность масштабирования. Следовательно, режим транспортировки, ориентированный на установление соединения, и режим транспортировки, не ориентированный на установление соединения, имеют разные преимущества и, следовательно, являются по-разному подходящими в различных ситуациях и для различных типов услуг. Однако, поскольку многие операторы сетей желают предлагать их потребителям широкое множество услуг или могут желать быть гибкими с точки зрения своих типов предлагаемых услуг, имеется потребность в возможности использовать оба режима транспортировки в одной и той же сети.

Известно несколько решений, которые объединяют транспортировку, ориентированную на установление соединения, и не ориентированную на установление соединения.

Патенты США 6151324 и 6449279 описывают способ и устройство, предназначенные для коммутации, ориентированной на установление соединения, в сети связи, для того чтобы получить объединение соединения, чтобы уменьшить общее число соединений, необходимых между коммутаторами. Это включает в себя модификацию пакетов, не ориентированных на установления соединения таким образом, чтобы их можно было передавать через заданный маршрут между входным коммутатором и выходным коммутатором.

Международная заявка на патент WO 01/87000 описывает систему и способ, предназначенные для передачи сигналов без установления соединения и сигналов, ориентированных на соединение, с использованием обычных элементов сети. Определяют тип передачи сигналов каждого сигнала и добавляют метку транспортировки, которая указывает тип передачи сигналов сигнала, к каждому сигналу. Затем сигналы транспортируют в соответствии с процедурами передачи сигналов, связанными с каждым типом передачи сигналов сигнала.

Проект IEFT “Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Architecture”, август 2002 г. представляет комбинацию транспортировки, не ориентированной на установление соединения и, ориентированной на установление соединения в обычной сети с помощью определения структуры стандарта для Эзернет через МКМ. Этот стандарт основан на пакетировании кадров Эзернет в кадрах МКМ.

Общим недостатком решений предшествующего уровня техники, обсужденных выше, является то, что стоимость их реализации ожидается относительно высокой, поскольку они либо требуют существенных модификаций стандартных узлов сетей, либо использования традиционных коммутационных узлов, которые специально приспособлены для транспортировки, ориентированной на установление соединения. Коммутационные узлы, предназначенные для транспортировки, ориентированной на установление соединения, являются относительно дорогими, например, по сравнению с выпускаемыми в массовом количестве узлами сети Эзернет. В соответствии с решениями, представленными в патентах США 6151324 и 6499279, и WO 01/87000, транспортируемые пакеты данных модифицируют, что подразумевает, что необходимы новые модифицированные элементы сети, для того чтобы реализовать эти решения. Пакетирование кадров Эзернет в кадрах МКМ, как упомянуто в вышеупомянутом проекте IEFT “Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Architecture”, требует использования относительно дорогих традиционных коммутационных узлов МКМ.

Сущность изобретения

Современные технологии, ориентированные на соединение, предлагают адекватную плоскость управления для функций проектирования трафика, маршрутизации, защиты и управления КО. К сожалению, узлы сетей, предназначенные для реализации этих современных сетевых технологий, ориентированных на соединение, имеют тенденцию быть дорогими из-за относительно малых объемов производства. С другой стороны, узлы, предназначенные для реализации сетевых технологий, не ориентированных на установление соединения, такие как узлы сети Эзернет, являются относительно недорогими из-за больших объемов производства.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание устройств, которые делают возможным транспортировку трафика в режиме, ориентированном на соединение, с использованием инфраструктуры сети и аппаратного обеспечения традиционной сети, не ориентированной на установление соединения.

Устройства в соответствии с настоящим изобретением дополняют традиционную сеть, не ориентированную на установление соединения, плоскостью управления, ориентированной на установление соединения. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления подмножество адресного пространства, которое в сети, не ориентированной на установление соединения, используется, чтобы определять, зарезервированы ли адреса назначения для транспортировки, ориентированной на установление соединения, и используется, чтобы определять метки маршрута.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложена система управления для управления сетью связи с коммутацией пакетов, предназначенной для передачи пакетов данных заданного пакетного формата. Множество адресов, имеющих заданный адресный формат, назначают в сети, и сеть содержит множество узлов сети. Система управления содержит плоскость управления, не ориентированную на установление соединения, для обеспечения возможности транспортировки, не ориентированной на установление соединения, и управления транспортировкой, не ориентированной на установление соединения, пакетов данных через сеть, и плоскость управления, ориентированную на установление соединения, для обеспечения возможности транспортировки, ориентированной на установление соединения, и управления транспортировкой, ориентированной на установление соединения, пакетов данных через сеть. Первое подмножество адресов связано с плоскостью управления, не ориентированной на установление соединения, а второе подмножество адресов связано с плоскостью управления, ориентированной на установление соединения. Плоскость управления, не ориентированная на установление соединения, выполнена с возможностью управления работой узлов сети таким образом, что пакет, имеющий адрес, принадлежащий первому подмножеству, передают через сеть с помощью режима транспортировки, не ориентированного на установление соединения, а плоскость управления, ориентированная на установление соединения, выполнена с возможностью управления работой узлов сети таким образом, что пакет, имеющий адрес, принадлежащий второму подмножеству, передают через сеть с помощью режима транспортировки, ориентированного на установление соединения.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложена система связи с коммутацией пакетов, причем система связи содержит физическую инфраструктуру сети, предназначенную для передачи пакетов данных заданного пакетного формата. Множество адресов, имеющих заданный адресный формат, назначены инфраструктуре сети, и инфраструктура сети содержит множество узлов сети. Система связи дополнительно содержит систему управления, включающую в себя плоскость управления, не ориентированную на установление соединения, для обеспечения возможности транспортировки, не ориентированной на установление соединения, и управления транспортировкой, не ориентированной на установление соединения, пакетов данных через инфраструктуру сети, и плоскость управления, ориентированную на установление соединения, для обеспечения возможности транспортировки, ориентированной на установление соединения, и управления транспортировкой, ориентированной на установление соединения, пакетов данных через инфраструктуру сети. Дополнительно система связи содержит администратор адресов, выполненный с возможностью назначения первого подмножества адресов в плоскость управления, не ориентированную на установление соединения, и второго подмножества адресов в плоскость управления, ориентированную на установление соединения. Плоскость управления, не ориентированная на установление соединения, выполнена с возможностью управления работой узлов сети таким образом, что пакет, имеющий адрес, принадлежащий первому подмножеству, передают через инфраструктуру сети с помощью режима транспортировки, не ориентированного на установление соединения, и плоскость управления, ориентированная на установление соединение, выполнена с возможностью управления работой узлов сети таким образом, что пакет, имеющий адрес, принадлежащий второму подмножеству, передают через инфраструктуру сети с помощью режима транспортировки, ориентированного на установление соединения.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложена система связи с коммутацией пакетов, причем система содержит инфраструктуру сети Эзернет, предназначенную для передачи кадров Эзернет на основании содержимого заданного поля адреса кадров Эзернет. Инфраструктура сети содержит множество узлов сети, и система связи дополнительно содержит систему управления, включающую в себя плоскость управления, ориентированную на установление соединения, для обеспечения возможности транспортировки, ориентированной на установление соединения, и управления транспортировкой, ориентированной на установление соединения, пакетов данных через инфраструктуру сети Эзернет. Подмножество адресов адресного пространства заданного поля адреса связано с плоскостью управления, ориентированной на установление соединения, для того чтобы дать возможность использовать адреса подмножества в качестве меток маршрута соединений, установленных посредством плоскости управления, ориентированной на установление соединения. Плоскость управления, ориентированная на установление соединения, выполнена с возможностью управления работой узлов сети таким образом, что пакет, имеющий адрес, который принадлежит упомянутому подмножеству в заданном поле адреса, передают через инфраструктуру сети Эзернет с помощью режима транспортировки, ориентированного на установление соединения.

Преимуществом настоящего изобретения является то, что оно делает возможным использование недорогого коммутационного аппаратного обеспечения, такого как коммутаторы Эзернет, для создания сетей класса операторов связи. Существующее аппаратное обеспечение Эзернет и IP может быть повторно использовано посредством настоящего изобретения, чтобы обеспечить создание сетей класса операторов связи с малой стоимостью и высокой пропускной способностью транспортировки. В соответствии с настоящим изобретением традиционная технология Эзернет, не ориентированная на установление соединения, может быть усовершенствована с помощью дополнения ее современной плоскостью управления, не ориентированной на установление соединения, плоскостью управления, ориентированной на установление соединения, что делает возможным поддержку таких признаков, как проектирование трафика, управление КО, администрирование ресурсов и защита маршрута. Следовательно, изобретение улучшает позицию технологии Эзернет относительно других технологий коммутации и перекрестной связи ОС или ГС, таких как АТМ, АРП (асинхронный режим передачи); SDH, СПД (синхронный поток данных) и МКМ.

Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что оно дает возможность операторам использовать режим транспортировки, не ориентированный на установление соединения, и ориентированный на установление соединения, параллельно в одной и той же инфраструктуре сети. Это обеспечивает большую степень гибкости для операторов с точки зрения администрирования сети и с точки зрения услуг, которые могут быть предложены клиентам.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является то, что оно требует незначительных модификаций существующего аппаратного обеспечения сети, и то, что оно является простым по сравнению с другими известными решениями, предназначенными для объединения транспортировки сигналов, не ориентированной на установление соединения, и ориентированной на установление соединения, в одной и той же сети.

Преимуществом предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения является то, что он дает возможность простого администрирования с помощью объединения поддержки для распределенной автоматической конфигурации традиционной Эзернет с инструментами автоматического администрирования, которые конфигурируют плоскость управления, ориентированную на установление соединения, в соответствии с изобретением через стандартные интерфейсы.

Дополнительные преимущества и задачи вариантов осуществления настоящего изобретения станут понятными при чтении следующего подробного описания совместно с чертежами.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет блок-схему традиционной коммутируемой сети Эзернет.

Фиг.2 представляет блок-схему, иллюстрирующую формат типичного кадра Эзернет.

Фиг.3 представляет блок-схему, иллюстрирующую принцип настоящего изобретения с двумя логическими сетями, одной, не ориентированной на установление соединений и одной, ориентированной на установление соединения, реализованных в обычной инфраструктуре Эзернет.

Фиг.4 представляет блок-схему, иллюстрирующую отношение между плоскостью управления, не ориентированной на установление соединения, и плоскостью управления, ориентированной на установление соединения, а также процедуру коммутации в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.5 представляет блок-схему, иллюстрирующую последовательность этапов процедуры коммутации, используемой для транспортировки как не ориентированной на установление соединения, так и ориентированной на установление соединения.

Фиг.6 представляет блок-схему, иллюстрирующую вариант осуществления настоящего изобретение, в котором плоскость управления, ориентированная на соединение, реализована в отдельном узле управления (CN, УУ).

Фиг.7 представляет блок-схему, иллюстрирующую способ, предназначенный для конфигурирования сети, которая работает в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фиг.8 представляет блок-схему, которая иллюстрирует первый основной случай использования настоящего изобретения.

Фиг.9 представляет блок-схему, которая иллюстрирует второй случай использования настоящего изобретения, который предназначен для установки виртуальных частных сетей (VPN, ВЧС).

Фиг.10 представляет блок-схему, которая иллюстрирует третий случай использования настоящего изобретения, который предназначен для широкополосного доступа.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Теперь настоящее изобретение будет описано далее более подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых изображены предпочтительные варианты осуществления. Однако это изобретение может быть осуществлено во многих различных формах, и не должно быть истолковано как ограниченное вариантами осуществления, приведенными в настоящем описании, вместо этого, эти варианты осуществления предоставлены таким образом, что это раскрытие будет полным и завершенным, и будет полностью передавать объем изобретения специалистам в данной области техники. Как будет понятно специалистам в данной области техники, настоящее изобретение может принимать форму вариантов осуществления аппаратного обеспечения, вариантов осуществления программного обеспечения или вариантов осуществления, которые объединяют аспекты программного обеспечения и аппаратного обеспечения.

Настоящее изобретение раскрыто с использованием иллюстраций блок-схем последовательности операций и блок-схем. Будет понятно, что каждая блок-схема (иллюстраций блок-схем последовательности операций и блок-схем) и комбинации блоков, могут быть реализованы с помощью инструкций компьютерных программ. Эти инструкции программ могут быть предоставлены в схему (схемы) процессора в компонентах инфраструктуры сети таким образом, что инструкции, которые выполняются в схеме (схемах) процессора, создают средство, предназначенное для реализации функций, заданных в блоке или блоках. Инструкции компьютерных программ могут быть выполнены с помощью схемы (схем) процессора, чтобы создавать реализованный с помощью компьютера процесс такой, что инструкции, которые выполняются в схеме (схемах) процессора, обеспечивают этапы, предназначенные для реализации функций, заданных в блоке или блоках.

Таким образом, блоки поддерживают комбинации средств, предназначенных для выполнения заданных функций, комбинации этапов, предназначенных для выполнения заданных функций, и программные инструкции, предназначенные для выполнения заданных функций. Также будет понятно, что каждый блок и комбинация блоков может быть реализована с помощью систем, основанных на специализированном аппаратом обеспечении, которые выполняют заданные функции или этапы, или с помощью комбинаций специализированного программного обеспечения и компьютерных инструкций.

В первых реализациях Эзернет множество станций часто было соединено в конфигурации шины с общим сегментом, сформированным с помощью коаксиального кабеля. Современная сеть Эзернет использует проводную линию в виде скрученной пары или волоконную оптику для соединения станций в радиальной конфигурации. Вместо использования совместной среды для множества станций в настоящее время ее часто заменяют коммутируемой Эзернет со специализированным сегментом для каждой станции. Специализированные сегменты соединяются с коммутатором, который также может быть соединен с другими коммутаторами. Пример коммутируемой сети 10 Эзернет проиллюстрирован на фиг.1, на которой несколько станций 11 соединены посредством специализированных сегментов 12 с коммутаторами 13 Эзернет. Коммутаторы Эзернет выполнены с возможностью считывания кадров Эзернет из станций или других коммутаторов, и на основании информации в кадре передачи каждого кадра через соответствующий сегмент.

В сетях Эзернет подуровень управления доступом к среде (МАС, УДС) отвечает за пакетирование данных, передаваемых в кадрах, которые собирают в соответствии с заданным форматом пакета Эзернет. Фиг.2 иллюстрирует формат типичного кадра 21 Эзернет. Кадр 21 содержит следующие поля:

преамбула 22а, состоящая из 7 октетов (байт), которая является чередующимся шаблоном единиц и нулей, который сообщает принимающей станции, что кадр поступает,

ограничитель 22b начала кадра, состоящий из 1 октета, который является последовательностью 10101011 и указывает начало кадра,

адрес 23 назначения, состоящий из 6 октетов, который идентифицирует посылающую станцию,

адрес 24 источника, состоящий из 6 октетов, который идентифицирует посылающую станцию,

тип 25, состоящий из 2 октетов, указывает тип посылаемого кадра из нескольких выбираемых типов кадров,

данные 26, состоящие из 42-1500 октетов, содержат передаваемые или принимаемые информационные бит данных,

последовательность 27 проверки кадра, состоящая из 4 октетов, является последовательностью бит, которые используются для исправления испорченных кадров.

Кадр 21 Эзернет также содержит дополнительное необязательное поле тега 28 VLAN, ВЛС (виртуальная локальная сеть) из 4 октетов, которое используется при создании виртуальных ЛС на основе Эзернет.

Коммутатор Эзернет содержит таблицу коммутации, которая указывает, на каких выходных портах коммутаторов должен быть выведен кадр, в зависимости от информации в одном или нескольких полях адреса кадра. Обычно кадры коммутируют на основании содержимого поля адреса назначения, но многие коммутаторы Эзернет также поддерживают коммутацию на основании содержимого других полей или комбинаций полей, таких как поле адреса источника или тег ВЛС. В традиционной сети Эзернет таблицами коммутации управляют с помощью плоскости управления, которая делает возможным транспортировать кадры в режиме, не ориентированном на установление соединения.

Настоящее изобретение предоставляет новую плоскость, ориентированную на установление соединения, которая может работать в инфраструктуре Эзернет параллельно с традиционной плоскостью управления, не ориентированной на установление соединения, которая может обеспечить сеть Эзернет режимом транспортировки, ориентированным на установление соединения. Плоскость управления, ориентированная на установление соединения в соответствии с изобретением может быть, например, плоскостью управления, подобной МКМ. Посредством плоскости управления, ориентированной на установление соединения, большинство признаков МКМ в областях конструирования трафика, КО и защиты маршрута также могут поддерживаться в сетях Эзернет.

Настоящее изобретение дает возможность использования коммутационного аппаратного обеспечения Эзернет предшествующего уровня техники для транспортировки трафика в режиме, ориентированном на установление соединения, параллельно или вместо традиционного режима транспортировки, не ориентированного на установление соединения. Коммутационное аппаратное обеспечение Эзернет может быть использовано без изменений транспортировки, ориентированной на установление соединения, поскольку, в соответствии с настоящим изобретением, не требуется, чтобы кадр Эзернет был изменен, и коммутация, по-прежнему, основана на информации в заданном поле кадра Эзернет, обычно поле адреса назначения. Однако настоящее изобретение расширяет семантику этого поля с помощью резервирования подмножества доступного адресного пространства для меток маршрута. Новая метка маршрута Эзернет используется для той же самой цели, что и, например, метка маршрута МКМ, т.е., чтобы идентифицировать коммутируемый маршрут метки, ориентированный на установление соединения. Метка маршрута работает в качестве идентификатора, который дает возможность плоскости управления, ориентированной на установление соединения, совершенствовать технологию Эзернет с помощью введения множества признаков, ориентированных на установление соединения, обычно предлагаемых МКМ и АРП.

Фиг.3 схематически иллюстрирует предпочтительный вариант осуществления и принцип настоящего изобретения. Фигура иллюстрирует обычную инфраструктуру 30 Эзернет, включающую в себя коммутаторы 31 Эзернет, построенные с помощью традиционного программного обеспечения Эзернет, и граничные устройства маршрутизации, которые соединяют инфраструктуру Эзернет с другими инфраструктурами посредством интерфейсов 32 инфраструктуры. В соответствии с настоящим изобретением, как сеть 34, не ориентированная на установление соединения, так и сеть 35, ориентированная на установление соединения, может быть реализована в обычной инфраструктуре 30 Эзернет. Сеть 34, не ориентированная на установление соединения, работает как традиционная сеть Эзернет, и ею управляют с помощью плоскости 36 управления, не ориентированной на установление соединения, и она имеет канальный интерфейс 33а, не ориентированный на установление соединения (CLBI, КИНОУС). Сеть 35, ориентированная на установление соединения, работает как традиционная сеть Эзернет, и ею управляют с помощью плоскости 37 управления, ориентированной на установление соединения, и она имеет канальный интерфейс 33b, ориентированный на установление соединения (CОBI, КИОУС). Фиг.3 также схематически иллюстрирует кадр 21 Эзернет, который используется для транспортировки данных в инфраструктуре Эзернет. Один и тот же формат пакета используется, независимо от того, транспортируется ли кадр с помощью средства режима, не ориентированного на установление соединения, в сети 34, не ориентированной на установление соединения, или с помощью средства режима, ориентированного на установление соединения, в сети 35, ориентированной на установление соединения. Каждый кадр 21 включает в себя поле 23 адреса назначения, содержимое которого определяет, как коммутаторы Эзернет коммутируют кадр.

Доступное адресное пространство 38 Эзернет, т.е. множество комбинаций бит, которые могут содержаться в поле адреса назначения, схематически проиллюстрированы на фиг.3 и обозначены с помощью ссылочного номера 38. Доступное адресное пространство 38 в соответствии с настоящим изобретением разделено между сетью 34, не ориентированной на установление соединения, и сетью 35, ориентированной на установление соединения. Иначе говоря, первое подмножество 38а комбинаций бит образует адреса назначения, которые связаны с транспортировкой, не ориентированной на установление соединения, а второе подмножество 38b комбинаций образует метки маршрута, ориентированного на установление соединения, которые связаны с транспортировкой, ориентированной на установление соединения. Плоскость 36 управления, не ориентированная на установление соединения, управляет первым подмножеством 38а адресного пространства 38 посредством интерфейса 39а управления, не ориентированного на установление соединения (CLCI, ИУНОУС), в то время как плоскость 37 управления, ориентированная на установление соединения, управляет вторым подмножеством 38b посредством интерфейса 39b управления, как будет объяснено более подробно ниже.

Фиг.4 представляет схему, которая иллюстрирует процедуру коммутации и связи между плоскостью 36 управления, не ориентированной на установление соединения и плоскостью 37 управления, ориентированной на установление соединения, фиг.3 более подробно. Содержимое поля 23 адреса назначения кадра 21 Эзернет используют в качестве индекса поиска для элемента в таблице 40 коммутации коммутатора 31 Эзернет, который принимает кадр. Этот элемент хранит выходной порт коммутатора, в который должен быть передан кадр Эзернет. Следовательно, плоскости управления управляют передачей кадров Эзернет с помощью назначения выходного порта для каждого индекса поиска. В случае кадра, не ориентированного на установление соединения, индекс поиска является традиционным адресом УДС, а, в случае кадра, ориентированного на установление соединения, индекс поиска является меткой маршрута, например меткой МКМ.

Администратор 41 индекса поиска назначает не перекрывающиеся подмножества 38а, 38b адресного пространства 38 из 48 бит для плоскостей 36, 37 управления. Таким образом, каждая таблица 40 коммутации разделена на область 40а, не ориентированную на установление соединения, и область 40b, ориентированную на установление соединения. Каждый кадр 21 Эзернет, который вносят в сеть, связан с конкретной плоскостью управления, которая управляет службой переноса для кадра. Кадру также назначают индекс поиска из подмножества адресного пространства, которое назначено для плоскости управления. Следовательно, имеется отношение “один к одному” между конкретным индексом поиска в поле 23 адреса назначения кадра 21 Эзернет и конкретной плоскостью 36 или 37 управления, которая управляет соответствующим элементом в таблице 40 коммутации. Этот элемент описывает действие коммутации, выполняемое относительно кадра, т.е. передачу в конкретный выходной порт.

Используя администратора 41 индекса поиска в соответствии с настоящим изобретением, не требуется никакая явная информация в кадре Эзернет, относительно того, с какой плоскостью 36, 37 управления связан конкретный кадр. Эта информация подразумевается индексом поиска в кадре Эзернет и назначением не перекрывающихся подмножеств адресного пространства из 48 бит.

Пунктирные линии на фиг.4 указывают функциональные блоки, которые необходимы дополнительно к традиционным функциям коммутации Эзернет, для того чтобы реализовать настоящее изобретение. Этими блоками являются плоскость 37 управления, ориентированная на установление соединения, и администратор 41 индекса поиска. Эти блоки обычно были бы реализованы в программном обеспечении, таким образом, давая возможность повторного использования традиционного аппаратного обеспечения Эзернет.

Как упомянуто выше, не требуется никаких изменений в традиционном формате кадра Эзернет. Единственной модификацией является интерпретация шаблона бит в поле 23 адреса назначения: его либо интерпретируют как традиционный адрес УДС, либо как метку маршрута, в зависимости от того, к какому подмножеству адресного пространства 38а, 38b он принадлежит.

Действие коммутации, выполняемое относительно кадра 21 Эзернет, следует процедуре, используемой в традиционном аппаратном обеспечении Эзернет, независимо от того, транспортируют ли кадр способом, не ориентированным на установление соединения, или ориентированным на установление соединения.

Процедура изображена в общих чертах на фиг.4 и фиг.5 следующим образом:

Этап 51: Считать индекс поиска в поле 23 адреса назначения.

Этап 52: Найти соответствующий элемент в таблице 40 коммутации.

Этап 53: Передать кадр в выходной порт в элементе таблицы коммутации.

Процедура записи элементов в таблице 40 коммутации является той же самой для плоскости 37 управления, ориентированной на установление соединения, что и для традиционной плоскости 36 управления, ориентированной на установление соединения. В обоих случаях это является вопросом ввода индекса поиска из 48 бит в соответствующего выходного порта. Следовательно, не требуется никаких изменений в аппаратном обеспечении таблицы коммутации.

В общем случае администратор 41 индекса поиска может назначать не перекрывающиеся подмножества 38а, 38b адресного пространства для произвольного числа плоскостей управления. Например, могло бы быть несколько плоскостей управления, ориентированных на установление соединения, и не ориентированных на установление соединения, работающих параллельно, причем каждая использует отдельные протоколы маршрутизации. Кроме того, нет необходимости в том, чтобы выделенное подмножество состояло из последовательных индексов поиска.

В варианте осуществления, изображенном на фиг.3 и фиг.4, коммутация основана на содержимом поля адреса назначения. Если аппаратное обеспечение поддерживает коммутацию, основанную на содержимом других полей, таких как поле 24 адреса источника или тег 28 ВЛС, тогда адресное пространство этих полей может быть разделено в соответствии с настоящим изобретением таким образом, чтобы дать возможность транспортировки различных пакетов с помощью различных режимов транспортировки. Следовательно, если аппаратное обеспечение поддерживает коммутацию, основанную на поле адреса источника, тогда альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения может использовать содержимое поля адреса источника, чтобы определить, должен ли кадр быть переданным способом, не ориентированным на установление соединения, или ориентированным на установление соединения. Альтернативный вариант осуществления работает способом, аналогичным варианту осуществления, описанному на фиг.3 и фиг.4, но коммутаторы основаны на поле адреса источника вместо поля адреса назначения, и разделяет пространство адреса источника вместо пространства адреса назначения.

Кроме того, в общем случае действие коммутации могло бы зависеть от дополнительной информации в кадре Эзернет, такой как идентификационный код ВЛС и бит приоритета. Тогда действие коммутации также включало бы в себя передачу в конкретный выходной буфер, соответствующий конкретному уровню приоритета, и передача также зависела бы от конфигурации ВЛС. Чтобы исключить помеху между трафиком, принадлежащим разным плоскостям управления, идентификационные коды ВЛС и уровни приоритета предпочтительно должны быть назначены не перекрывающимся способом для разных плоскостей управления, способом, подобным назначению адресного пространства.

IEEE назначил адресное пространство таким образом, что кадры, связанные с традиционными глобальными уникальными адресами УДС, будут иметь “x0” в качестве первых двух из 48 бит, в то время как локальные адреса, которыми управляют локально, будут иметь “x1” в качестве первых двух бит, где х=0 в случае связи с конкретным устройством и х=1 в случае связи с множеством устройств. В адресном пространстве, которым управляют локально, оператор является свободным назначать адреса УДС и метки маршрута в соответствии с приведенной выше схемой.

Однако, если глобальные уникальные адреса УДС используются плоскостью управления, не ориентированной на установление соединения, адреса аппаратно реализуют в аппаратном обеспечении Эзернет, и, следовательно, они находятся вне управления администратора индекса поиска. Чтобы исключить перекрытие при назначении индексов для плоскости 37 управления, ориентированной на установление соединения, администратор 41 индекса поиска вместо этого должен использовать подмножество адресного пространства, которым управляют локально. Это адресное пространство по определению является не перекрывающимся с адресами, которыми управляют глобально.

Заявитель допускает, что адресное пространство разделено таким образом, что первое подмножество адресов, связанное с плоскостью управления, не ориентированной на установление соединения, содержит адреса, где второй бит последовательности из 48 бит равен 0, а второе подмножество адресо