Кольцевая сеть, устройство связи и способ оперативного управления, используемый для кольцевой сети и устройства связи

Кольцевая сеть, устройство связи и способ оперативного управления, используемый для кольцевой сети и устройства связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к кольцевой сети, устройству связи и способу оперативного управления, используемому для кольцевой сети и устройства связи. В частности, изобретение относится к устройству связи, имеющему функцию RPR (адаптивного пакетного кольца).

Уровень техники

Что касается вышеупомянутой функции RPR, был использован сетевой протокол, названный «RPR», отличающийся эффективным использованием пропускной способности, высокоскоростным механизмом нагруженного резервирования, сетью с топологией двойного кольца или тому подобным. Этот сетевой протокол описан, например, в «Resilient Packet Ring» (IEEE802.17, сентябрь 2004 г.).

Признак протокола RPR, соответствующий стандартам IEEE802.17, состоит в эффективном использовании пропускной способности, высокоскоростном механизме нагруженного резервирования, сети с топологией двойного кольца или тому подобном. В RPR так называемый алгоритм пространственной равнодоступности протокола повторного использования был перенят для реализации эффективного использования пропускной способности кольцевой сети RPR.

Однако, если пропускная способность кольцевой сети RPR возрастает выше верхней границы физической пропускной способности, в реальном устройстве необходимо заменять исходное устройство или карту RPR-устройством, которое может использовать среду передачи, обладающую большей физической пропускной способностью, или картой, имеющей функцию RPR. Это вызывает проблему, так как пропускная способность не может быть расширена существующим устройством или картой.

Кроме того, протокол RPR определяет систему для переключения маршрута передачи в случае отказа, такую как «восстановление целостности» и «перенаправление» по причине отказа линии связи или узла. Эти системы эффективны, если отказ происходит в одном месте. Однако возникает проблема в том, что связь между всеми узлами на кольце не может гарантироваться, если отказы происходят в многочисленных местах.

В качестве технологии для решения проблем того, каким образом расширить пропускную способность и реализовать резервированную линию связи, есть «агрегация линий связи» на основании IEEE802.3ad. Эта технология применима только к соединению линии связи между двумя устройствами. Следовательно, нет способа для расширения пропускной способности RPR-кольца или достижения избыточности для сети такой топологии, при которой RPR-кольцо или другие такие кольца включат в себя многочисленные узлы. Кроме того, такая система не определена самим протоколом RPR IEEE802.17.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение было совершено с целью решения вышеприведенных проблем. Соответственно задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить кольцевую сеть, устройство связи и способ оперативного управления, используемый для кольцевой сети и устройства связи, которые могут расширять пропускную способность и добиваться высокой надежности кольцевой сети.

Согласно первому аспекту этого изобретения кольцевая сеть сконфигурирована посредством соединения устройств связи, имеющих функцию RPR (адаптивного пакетного кольца), с множеством RPR-колец.

В соответствии с конкретным признаком первого аспекта изобретения каждое устройство связи включает в себя блок распределения для распределения трафика по множеству RPR-колец и блок объединения для объединения трафика в нормальные RPR-кольца, иные чем RPR-кольцо, где происходит отказ линии связи, при обнаружении наступления события отказа линии связи в RPR-кольце.

В соответствии с другим конкретным признаком первого аспекта изобретения каждое из устройств связи включает в себя функциональный блок передачи кадров, служащий в качестве блока коммутации для передачи кадра адресату, извлеченному из базы данных, функциональный блок RPR, включающий в себя функциональный блок кольцевой обработки для выполнения обработки над кадром на основании протокола RPR и функциональный блок передачи кадров, и блок выбора кольца для установления связи между функциональным блоком RPR и функциональным блоком передачи кадров. Функциональный блок передачи кадров пересылает кадр в блок выбора кольца, причем кадр дополнен заголовком из устройства. Блок выбора кольца имеет функцию выбора порта для передачи кадра адресату, извлеченному из таблицы коммутации на основании информации о заголовке из устройства, добавленном к кадру, и функцию группирования, которая может распределять кадр, адресованный заданному порту, по множеству портов.

Согласно второму аспекту этого изобретения устройство связи имеет функцию RPR (адаптивного пакетного кольца) и связано с другими устройствами связи через множество RPR-колец для формирования кольцевой сети. Устройство связи содержит блок распределения для распределения трафика по множеству RPR-колец и блок объединения для объединения трафика в нормальные RPR кольца, иные чем RPR-кольцо, где происходит отказ линии связи, при обнаружении наступления события отказа линии связи в RPR-кольце.

В соответствии с конкретным признаком второго аспекта изобретения устройство связи содержит функциональный блок передачи кадров, служащий в качестве блока коммутации для передачи кадра адресату, извлеченному из базы данных, функциональный блок RPR, включающий в себя функциональный блок кольцевой обработки для выполнения обработки над кадром на основании протокола RPR и функциональный блок передачи кадров, и блок выбора кольца для установления связи между функциональным блоком RPR и функциональным блоком передачи кадров. Функциональный блок передачи кадров пересылает кадр в блок выбора кольца, причем кадр дополнен заголовком из устройства. Блок выбора кольца имеет функцию выбора порта для передачи кадра адресату, извлеченному из таблицы коммутации на основании информации о заголовке из устройства, добавленном к кадру, и функцию группирования, которая может распределять кадр, адресованный заданному порту, по множеству портов.

Согласно третьему аспекту этого изобретения способ оперативного управления конфигурирует кольцевую сеть, сформированную посредством соединения устройств связи, имеющих функцию RPR (адаптивного пакетного кольца), с множеством RPR-колец.

В соответствии с конкретным признаком третьего аспекта изобретения способ оперативного управления содержит этап распределения трафика по множеству RPR-колец с помощью каждого из устройств связи и этап объединения трафика в нормальные RPR-кольца, иные чем RPR-кольцо, где происходит отказ линии связи, при обнаружении наступления события отказа линии связи в RPR-кольце, с помощью каждого из устройств связи.

В соответствии с другим конкретным признаком третьего аспекта изобретения устройство связи выполняет обработку передачи кадров в виде коммутационной обработки для передачи кадра адресату, извлеченному из базы данных, обработку RPR, включающую в себя кольцевую обработку для выполнения обработки над кадром на основании протокола RPR и обработку передачи кадров, и обработку выбора кольца для установления связи между блоком для обработки RPR и блоком для обработки передачи кадров. При обработке передачи кадров пересылают кадр в блок для обработки выбора кольца, причем кадр дополнен заголовком из устройства. Обработка выбора кольца включает в себя обработку выбора порта для передачи кадра адресату, извлеченному из таблицы коммутации на основании информации о заголовке из устройства, добавленном к кадру, и обработку группирования, которая может распределять кадр, адресованный заданному порту, по множеству портов.

То есть для решения вышеприведенной задачи устройство связи согласно настоящему изобретению конфигурирует кольцевую сеть посредством соединения между устройствами связи, имеющими функцию RPR (адаптивного пакетного кольца), с многочисленными RPR-кольцами. Поэтому устройство связи по настоящему изобретению может расширять пропускную способность посредством использования многочисленных RPR-колец, а если в любом из многочисленных RPR-колец происходит отказ, оставшиеся RPR-кольца компенсируют отказ. Соответственно реализуется кольцевая сеть высокой надежности.

Таким образом, сконфигурированное устройство связи согласно настоящему изобретению включает в себя блок для распределения трафика и блок для обнаружения RPR-кольца, включающего в себя отказ, оставшегося RPR-кольца и объединения трафика в нормальное RPR-кольцо. Поэтому, подобно вышеприведенному, возможно расширять пропускную способность и кольцевую сеть высокой надежности.

Устройство связи согласно настоящему изобретению является устройством, которое может приспосабливать интерфейсный порт для соединения между многочисленными RPR-кольцами и внешним устройством через среду передачи. Так как предусмотрен функциональный блок, выполненный с возможностью логического объединения многочисленных RPR-колец в одно RPR-кольцо, может достигаться более широкая полоса пропускания и высокоотказоустойчивое RPR-кольцо. Кроме того, в устройстве связи по настоящему изобретению пропускная способность кольца может быть расширена только путем установки постоянной таблицы в начале работы, чтобы тем самым содействовать оперативному управлению и настройке устройства.

Чтобы быть точным, устройство связи согласно настоящему изобретению состоит из блока выбора кольца, двух функциональных блоков RPR и двух функциональных блоков передачи кадров. Функциональные блоки RPR и функциональные блоки передачи кадров присоединены к блоку выбора кольца. Функциональный блок передачи кадров действует в качестве коммутатора для передачи кадра адресату, извлеченному из FDB (базы данных переадресации). В случае передачи кадра в блок выбора кольца заголовок из устройства добавляется к кадру блоком добавления заголовка для передачи кадра.

Функциональный блок RPR включает в себя функциональный блок кольцевой обработки и функциональный элемент передачи кадров. Функциональный блок кольцевой обработки выполняет обработку, соответствующую протоколу RPR IEEE802.17, над RPR-кадром, принятым из другого устройства связи, или кадром из функционального блока передачи кадров.

Блок выбора кольца является основным функциональным блоком вышеприведенного устройства связи по настоящему изобретению. Блок выбора кольца имеет функцию коммутации, которая предоставляет возможность связи между функциональным блоком RPR и функциональным блоком передачи кадров. Блок выбора кольца осуществляет поиск в таблице SW (коммутации) на основании информации о заголовке из устройства, добавленном в кадр с помощью функционального блока передачи кадров и функционального блока RPR, и передает кадр извлеченному адресату. Таблица SW является таблицей для обнаружения номера выходного порта на основании номера входного порта блока выбора кольца и информации о заголовке из устройства. Эта таблица задается в начале работы устройства.

Кроме того, блок выбора кольца имеет функцию группирования, которая дает возможность распределения кадра, адресованного заданному порту, по многочисленным портам. Функция группирования является функцией регистрации многочисленных номеров портов, которые должны группироваться, в групповой таблице блока выбора кольца и назначения требуемых условий (алгоритмов) выбора портов, чтобы посредством этого распределять кадр, адресованный любому одному из зарегистрированных портов, по другим зарегистрированным портам в соответствии с условиями выбора портов.

Блок выбора кольца может передавать трафик во все зарегистрированные порты с вышеприведенными функциями. Таким образом, многочисленные порты могут управляться почти идентично одному порту. Блок выбора кольца умножает объем передаваемого трафика на количество портов, зарегистрированных в групповой таблице. В этом случае групповая таблица может устанавливаться в начале работы устройства.

Вышеприведенная функция группирования реализует более широкую полосу пропускания для RPR-кольца. Порты, присоединенные к функциональному блоку RPR, регистрируются в групповой таблице, посредством которой кадр, адресованный заданному функциональному блоку RPR, распределяется по другим функциональным блокам RPR. Как результат, кадр распределяется по многочисленным RPR-кольцам, и, таким образом, многочисленные RPR-кольца могут управляться почти идентично одному RPR-кольцу с расширенной пропускной способностью. Кроме того, для того чтобы дополнить RPR-кольцо и расширить пропускную способность, необходимо только добавить функциональный блок RPR к устройству и дополнительно зарегистрировать порт, присоединенный к добавленному функциональному блоку RPR, в групповой таблице.

Как описано выше, в устройстве связи согласно настоящему изобретению кадр распределяется по многочисленным функциональным блокам RPR с помощью функции группирования блока выбора кольца, по этой причине многочисленные RPR-кольца работают, как будто объединенные в одно RPR-кольцо. В таком случае пропускная способность RPR-кольца умножается на количество объединенных RPR-колец.

Кроме того, в устройстве связи согласно настоящему изобретению в такой рабочей разновидности, в которой многочисленные RPR-кольца объединяются, если в данном RPR-кольце происходит отказ, который не преодолевается технологией RPR-защиты (перенаправления и восстановления целостности), а связи между всеми узлами, соединенными в кольцо, недопустимы, возможно продолжать связь посредством остановки передачи кадра в кольцо с отказом и совместной передачи кадра в оставшиеся нормальные кольца. Эта функция реализует резервированное RPR-кольцо для улучшения отказоустойчивости RPR-кольца.

Эта функция реализуется изменением выходного порта записи, адресованной функциональному блоку RPR, присоединенному к кольцу с отказом, на порт функционального блока RPR, присоединенного к нормальным кольцам, в таблице SW блока выбора кольца, и удалением номера выходного порта из групповой таблицы. Отказ преодолевается только путем изменения группы SW и групповой таблицы, так что достигается высокоскоростная обработка. Кроме того, эти таблицы могут автоматически изменяться при обнаружении функционального блока RPR, принадлежащего кольцу, где происходит отказ.

Для реализации вышеприведенной рабочей разновидности, где объединяются многочисленные RPR-кольца, оператор должен только настроить функцию коммутации блока выбора кольца и какие RPR-кольца группируются в таблицу SW и групповую таблицу, в начале работы. Поэтому оперативное управление и настройка устройства облегчаются. В дополнение, в случае увеличения количества RPR-колец, которые должны группироваться, необходимо только изменить коммутационную емкость блока выбора кольца. Не является необходимым изменять другой функциональный блок RPR и функциональный блок передачи кадров, функциональному блоку RPR и функциональному блоку передачи кадров придана большая гибкость.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - структурная схема устройства связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - структурная схема конфигурации функционального блока передачи кадров по фиг.1;

фиг.3 показывает структуру FDB по фиг.2;

фиг.4 показывает структуру заголовка из устройства, который добавляется посредством использования функции редактирования заголовка по фиг.2;

фиг.5 - структурная схема конфигурации функционального блока RPR по фиг.1;

фиг.6 - структурная схема конфигурации блока выбора кольца по фиг.1;

фиг.7 показывает структуру таблицы SW по фиг.5;

фиг.8 показывает структуру групповой таблицы по фиг.5;

фиг.9 - структурная схема конфигурации кольцевой сети согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10A показывает данные, сохраненные в FDB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10B показывает данные, сохраненные в FDB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10C показывает данные, сохраненные в FDB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10D показывает данные, сохраненные в FDB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10E показывает данные, сохраненные в FDB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.10F показывает данные, сохраненные в FDB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.11 показывает конфигурацию, где отказ происходит в кольцевой сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.12 показывает конфигурацию, где отказ происходит в кольцевой сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.13A показывает структуру таблицы SW в случае, где отказ происходит в кольцевой сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.13B показывает структуру групповой таблицы в случае, где отказ происходит в кольцевой сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.14 - структурная схема конфигурации устройства связи в случае повышения пропускной способности RPR-кольца согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.15 - структурная схема еще одной конфигурации устройства связи в случае повышения количества RPR-колец согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.16 - структурная схема конфигурации устройства связи согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

В дальнейшем варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг.1 - структурная схема конфигурации устройства связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.1, устройство 1 связи включает в себя блок 3 выбора кольца, два функциональных блока 21 и 22 RPR (адаптивного пакетного кольца) и два функциональных блока 41 и 42 передачи кадров. В последующем описании, устройство связи по этому варианту осуществления передает/принимает, например, кадры Ethernet (зарегистрированной сети), а кадр Ethernet (зарегистрированной сети) указывается просто как кадр.

Функциональные блоки 21 и 22 RPR включают в себя функциональные блоки 211 и 221 кольцевой обработки и функциональные блоки 43 и 44 передачи кадров. Функциональные блоки 21 и 22 RPR и функциональные блоки 41 и 42 передачи кадров присоединены к блоку 3 выбора кольца. Функциональные блоки с 41 по 43 передачи кадров предварительно наделены уникальными идентификаторами с 1 по 4 соответственно и различаются один от другого.

Каждый из функциональных блоков 41 и 42 передачи кадров включают в себя два порта (порты 4111 и 4112, и порты 4211 и 4212), присоединенные к внешним блокам через среду передачи, чтобы, в силу этого, передавать/принимать кадр в/из внешнего блока. Кроме того, функциональные блоки 41 и 42 передачи кадров включают в себя порты 4113 и 4213 для установления соединений с блоком 3 выбора кольца.

Функциональные блоки 21 и 22 RPR подчиняют функциональные блоки 211 и 221 кольцевой обработки и функциональные блоки 43 и 44 передачи кадров обработке, основанной на стандартах 802.17 IEEE (Института инженеров по электротехнике и электронике). Порты функциональных блоков 41 и 42 передачи кадров присоединены к внешнему блоку. В функциональных блоках 21 и 22 RPR порты функциональных блоков 43 и 44 функционируют в качестве портов 4311 и 4411, присоединенных к функциональным блокам 211 и 221 кольцевой обработки. Кроме того, функциональные блоки 43 и 44 передачи кадров включают в себя порты 4312 и 4412 для установления соединений с блоком 3 выбора кольца.

Каждый из функциональных блоков 211 и 221 кольцевой обработки включают в себя Западные порты и Восточные порты на Витке0 и Витке1, то есть всего четыре физических порта с 2111 по 2114 и с 2211 по 2214, и передают/принимают RPR-кадр в/из другого устройства связи.

Функциональные блоки 41 и 42 передачи кадров имеют функцию коммутации для передачи кадра заданному адресату. При приеме кадра функциональные блоки 41 и 42 передачи кадров определяют, куда следует передавать, в соответствии с адресатом, и пересылают принятый кадр в другой их порт, в порт другого функционального блока передачи кадров через блок 3 выбора кольца или в функциональные блоки 21 и 22 RPR через блок 3 выбора кольца.

Фиг.2 - структурная схема конфигурации функционального блока 41 передачи кадров. На фиг.2 функциональный блок 41 передачи кадров содержит FDB (базу данных переадресации) 413, имеет функцию 412 управления FDB и функцию 414 редактирования заголовка.

FDB 413 создается и управляется с использованием функции 412 управления FDB функционального блока 41 передачи кадров и подвергается обращению для определения, какой порт функционального блока 41 передачи кадров используется для передачи кадра. Хотя не показаны, другие функциональные блоки с 42 по 44 передачи кадров обладают такой же конфигурацией, как функциональный блок 41 передачи кадров.

Фиг.3 показывает структуру FDB 413. На фиг.3 примеры информации, сохраненной в FDB 413, включают в себя MAC-адрес (управления доступом к среде передачи) кадра, а также номер порта и идентификатор функционального блока 41 передачи кадров. Здесь номер физического порта (что касается функциональных блоков 21 и 22 RPR, номер порта, присоединенного к функциональным блокам 211 и 221 кольцевой обработки) хранится в поле номера порта.

Никакие данные не регистрируются в FDB 413 пока не установлена связь. Когда функциональный блок 41 передачи кадров принимает кадр из его собственного порта, присоединенного к внешнему блоку, блок 41 обращается к FDB 413, чтобы проверить, зарегистрирован или нет MAC-адрес отправителя. Если MAC-адрес отправителя не зарегистрирован, выполняется функция 412 управления FDB. Если MAC-адрес отправителя принятого кадра не зарегистрирован в FDB 413, функция 412 управления FDB регистрирует MAC-адрес, а также номер входного порта и идентификатор функционального блока 41 передачи кадров, который принимает кадр, в FDB 413.

При приеме кадра одноадресной передачи функциональный блок 41 передачи кадров проверяет, зарегистрирован или нет MAC-адрес адресата в FDB 413. Если MAC-адрес адресата информации зарегистрирован, функциональный блок 41 передачи кадров сравнивает идентификатор в поле идентификатора FDB 413 со своим собственным идентификатором. Если два идентификатора не совпадают друг с другом, функциональный блок 41 передачи кадров рассматривает кадр в качестве кадра, предназначенного для другого функционального блока 42 передачи кадров. В это время выполняется функция 41 редактирования заголовка.

В случае, где целевой кадр выводится из порта, присоединенного к блоку 3 выбора кольца, функция 414 редактирования заголовка обращается к информации в FDB 413, чтобы создать заголовок из устройства и добавить заголовок в верхнюю часть кадра. Если кадр принимается из блока 3 выбора кольца, функциональный блок 41 передачи кадров удаляет заголовок из устройства из кадра и пересылает информацию заголовка в функцию 412 управления FDB, чтобы зарегистрировать информацию в FDB 413.

Фиг.4 показывает структуру заголовка из устройства, который добавляется посредством функции 414 редактирования заголовка по фиг.2. На фиг.4 примеры информации в заголовке из устройства включают в себя тип кадра, номер порта адресата, идентификатор адресата, номер порта отправителя и идентификатора отправителя. В виде типа кадра «1» сохраняется для кадра одноадресной передачи, и «2» сохраняется для кадра широковещательной передачи. Номера портов адресата/отправителя обозначают номера портов функциональных блоков передачи кадров адресата/отправителя. Идентификаторы адресата/отправителя обозначают идентификаторы функциональных блоков передачи кадров адресата/отправителя.

Каждый из номера порта и идентификатора адресата извлекаются из FDB 413. Номер порта и идентификатор отправителя являются номером входного порта и идентификатором самого функционального блока 41 передачи кадров. В этой связи, если типом кадра является кадр широковещательной передачи, номер порта/идентификатор адресата не хранится. Кадр, дополненный заголовком из устройства посредством функции 414 редактирования заголовка, пересылается в блок 3 выбора кольца.

Если два идентификатора совпадают, функциональный блок 41 передачи кадров определяет, что номер порта в поле FDB 413 номера порта соответствует его собственному выходному порту, а затем выводит кадр в среду передачи. Если принятый кадр является широковещательным кадром, или MAC-адрес адресата не зарегистрирован в FDB 413, функциональный блок 41 передачи кадров выводит кадр во все порты, кроме входного порта функционального блока 41 передачи кадров.

Фиг.5 - структурная схема конфигурации функционального блока 21 RPR по фиг.1. На фиг.5 функциональный блок 21 RPR включает в себя функциональный блок 43 передачи кадров и функциональный блок 211 кольцевой обработки, выполняющий обработку, основанную на стандартах IEEE802.17. Конфигурация и работа функционального блока 43 передачи кадров функционального блока 21 RPR являются такими же, как у вышеприведенных функциональных блоков 41 и 42 передачи кадров. Функциональный блок 43 передачи кадров содержит FDB 433 имеет функцию 432 управления FDB и функцию 434 редактирования заголовка и работает при передаче/приеме кадра в/из блока 3 выбора кольца.

Если MAC-адрес устройства не совпадает с MAC-адресом адресата, сохраненным в RPR-заголовке RPR-кадра, принятого из другого устройства связи по RPR-кольцу, функциональный блок 211 кольцевой обработки передает кадр в порт, противоположный входному порту того же самого Витка (Перенос). Если MAC-адрес устройства совпадает с MAC-адресом адресата, функциональный блок 211 кольцевой обработки удаляет RPR-заголовок. Кроме того, функциональный блок 43 передачи кадров выбирает функциональный блок (41 или 42) передачи кадров, в который передается кадр, и передает кадр в блок 3 выбора кольца (Отбрасывание).

Кроме того, если кадр передается из функционального блока 41 или 42 через блок 3 выбора кольца, функциональный блок 211 кольцевой обработки выполняет инкапсуляцию с RPR-заголовком на основании протокола IEEE802.17 для отправки кадра в другое устройство связи из порта выделенного витка (Добавление). Функциональный блок 211 кольцевой обработки выполняет операции, соответствующие стандартам IEEE802.17, и его подробная конфигурация и работа не имеют непосредственного отношения к настоящему изобретению, поэтому его описание здесь опущено. Хотя не показаны, конфигурация и работа функционального блока 22 RPR являются такими же, как у функционального блока 21 RPR.

Фиг.6 - структурная схема конфигурации блока 3 выбора кольца по фиг.1. На фиг.6 блок 3 выбора кольца включает в себя многочисленные порты с 31 по 34, таблицу 35 SW и групповую таблицу 36. Блок 3 выбора кольца присоединен к функциональным блокам 21 и 22 RPR и функциональным блокам 41 и 42 передачи кадров. Функциональные блоки 21 и 22 RPR и функциональные блоки 41 и 42 передачи кадров связаны через блок 3 выбора кольца во взаимно однозначном соответствии. Портам с 31 по 34 заданы уникальные номера портов. Блок 3 выбора кольца имеет функцию 37 коммутации (SW) для установления связи между функциональными блоками 21 и 22 RPR и функциональными блоками 41 и 42 передачи кадров на основании информации о заголовке из устройства, добавленном к кадру функциональными блоками 41 и 42 передачи кадров, и функциональными блоками 21 и 22 RPR. Кроме того, блок 3 выбора кольца имеет функцию 38 выбора порта и функцию 39 группирования.

Фиг.7 показывает структуру таблицы 35 SW по фиг.6. Фиг.8 показывает структуру групповой таблицы 36 по фиг.6. Далее, со ссылкой на фиг.1 и фиг. 5-8, описан блок 3 выбора кольца. Как показано на фиг.7, блок 3 выбора кольца включает в себя таблицу 35 SW, из которой номер выходного порта является уникально извлекаемым на основании идентификатора и номера входного порта функционального блока в качестве адресата передачи, который записывается в заголовок из устройства. Их фиксированные значения заданы в таблице 35 SW заранее.

Функция 38 выбора порта блока 3 выбора кольца осуществляет поиск в таблице 35 SW на основании информации о заголовке из устройства входного кадра для обнаружения выходного порта, чтобы выдать команду функции 37 SW передавать кадр в функциональный блок передачи кадров в виде адресата передачи.

При условии, что функциональные блоки 21 и 22 RPR передают кадр в функциональные блоки 41 и 42 передачи кадров, функция 38 выбора порта блока выбора кольца осуществляет поиск в таблице 35 SW на основании номера входного порта блока 3 выбора кольца, связанного с функциональным блоком 21 или 22 RPR, в качестве источника передачи и идентификатора функциональных блоков 41 и 42 передачи кадров в качестве адресата передачи, записанного в заголовке из устройства, чтобы тем самым обнаруживать номер выходного порта, для выдачи команды функции 37 SW передавать кадр в функциональный блок 41 или 42 передачи кадров, присоединенные к выходному порту.

Блок 3 выбора кольца имеет функцию 39 группирования, которая фактически объединяет многочисленные порты в один порт, чтобы реализовать большую пропускную способность передачи. Функция группирования 39 может группировать многочисленные порты для распределения кадра по многочисленным портам при произвольных условиях. Для выполнения функции 39 группирования, как показано на фиг.7, блок 3 выбора кольца содержит групповую таблицу 36, из которой, на основании номера входного порта, могут извлекаться номера, назначенные портам, принадлежащим группе, и условия (алгоритмы) для выбора номера выходного порта из номеров. В групповой таблице 36 их фиксированные значения устанавливаются заранее. Условия (алгоритм) выбора выходного порта могут задаваться произвольно, а номера портов, которые должны группироваться, регистрируются в поле номера группового порта.

Функция 39 группирования проверяет, совпадает или нет номер выходного порта для данного кадра, который обнаружен с помощью функции 38 выбора порта, с номером группового порта, на основании записи в поле номера входного порта групповой таблицы 36. Если совпали, функция 39 группирования выдает команду функции 37 SW выводить кадр в выходной порт, выбранный из номеров групповых портов при предустановленных условиях. Если не совпали, функция 39 группирования выдает команду функции 37 SW выводить кадр в выходной порт, выбранный с помощью функции 38 выбора порта. Если передается широковещательный кадр, функция 39 группирования выдает команду функции 37 SW передавать кадр на все порты, кроме входного порта. В этой связи, как для портов, принадлежащих группе, функция 39 группирования передает кадр только в один, выбранный из групповых портов в соответствии с условиями выбора выходного порта.

Если кадр передается из функциональных блоков 41 и 42 передачи кадров в функциональные блоки 21 и 22 RPR, функция 39 группирования устанавливает порты, присоединенные к функциональным блокам 21 и 22 RPR, в виде одной группы, предоставляя возможность передавать трафик в функциональные блоки 21 и 22 RPR. Функциональные блоки 21 и 22 RPR функционируют почти как единый функциональный блок RPR, так что пропускная способность RPR-кольца возрастает. В этой связи функция 39 группирования перегруппировывает многочисленные порты на основании информации об отказах, отправляемой в момент времени, когда отказ обнаруживается при проверке RPR-кольца с помощью функции проверки кольца функциональных блоков 211 и 221 кольцевой обработки.

Условия выбора портов в групповой таблице 36 устанавливаются, принимая во внимание характеристики трафика, вводимого в устройство 1 связи, таким образом, что трафик распределяется надлежащим образом по функциональным блокам 21 и 22 RPR, чтобы не выбирать порт несимметрично. Как результат, расширенная пропускная способность RPR-кольца может использоваться эффективно. В качестве условий выбора порта может использоваться информация о круговом обслуживании, кадре или заголовке IP-пакета (протокола сети Интернет) или результат хеширования, основанный на комбинировании таковых.

Фиг.9 - структурная схема конфигурации кольцевой сети согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 10A-10F показывают данные, сохраненные в FDB согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг. 1-10F затем описана работа кольцевой сети по этому варианту осуществления. Последующее описание сфокусировано на работе устройства 11 связи, которое поддерживает связь с хост-узлами 91 и 92 по фиг.9. В этой связи, поскольку последующее описание направлено на работу устройства 11 связи, описание касательно работы устройства 12 связи опущено. Устройство 12 связи работает аналогично устройству 11 связи.

В кольцевой сети по этому варианту осуществления по фиг.9, устройства 11 и 12 связи присоединены к многочисленным RPR-кольцам, и эти кольца управляются как одно RPR-кольцо с помощью функции 38 выбора порта и функции 39 группирования блока 3 выбора кольца каждого устройства. В устройстве 11 связи, порт 4111 функционального блока 41 передачи кадров присоединен непосредственно к хост-узлу 91. В устройстве 12 связи также хост-узел 92 присоединен непосредственно к порту функционального блока передачи кадров. MAC-адрес хост-узла 91 и MAC-адрес хост-узла 92 обозначены соответственно «A» и «B».

В устройствах 11 и 12 связи данные, которые показаны на фиг.7 и 8, предварительно зарегистрированы в таблице 35 SW и групповой таблице 36 соответственно. Вышеприведенные данные зарегистрированы в таблице 35 SW из условия, чтобы входной кадр из функциональных блоков 41 и 42 передачи кадров мог выводиться в любые другие функциональные блоки передачи кадров. RPR-кадр, подвергнутый обработке отбрасыванием, вводится из функциональных блоков 43 и 44 передачи кадров. Вышеприведенные данные регистрируются из условия, чтобы кадр мог выводиться только в функциональные блоки 41 и 42 передачи кадров, не являясь передаваемым обратно в RPR-кольцо.

В групповой таблице 36 порты 33 и 34 регистрируются в качестве групповых портов. В этом варианте осуществления алгоритм установлен в круговое обслуживание, а порты выбираются поочередно. Кольцевое соединение между портами с 2111 по 2114 устройства 11 связи и устройства 12 связи указывается как «кольцо 1», а кольцевое соединение между портами с 2211 по 2214 устройства 11 связи и устройства 12 связи указывается как «кольцо 2».

Передача RPR-кадра между устройствами 11 и 12 связи является следующей. То есть в случае передачи кадра из устройства 11 связи в устройство 12 связи в соответствии с обработкой, выполняемой функциональными блоками 211 и 221 кольцевой обработки на основании протокола IEEE802.17, выбираются порты 2111 и 2211. В случае передачи кадра из устройства 12 связи в устройство 11 связи выбираются порты 2112 и 2212.

Передача кадра из хост-узла 91 в хост-узел 92 описана первой. Поскольку хост-узел 91 еще не информирован о MAC-адресе хост-узла 92, кадр отправляется в порт 4111 устройства 11 связи с MAC-адресом адресата, установленным в широковещательный адрес, и MAC-адресом отправителя, установленным в «A».

Функциональный блок 41 передачи кадров обращается к FDB 413, чтобы проверить, зарегистрирован или нет MAC-адрес «A» отправителя принятого кадра. Как результат, MAC-адрес «A» отправителя принятого кадра не был зарегистрирован. Таким образом, функция 412 управления FDB регистрирует MAC-адрес «A», идентификатор «1» и номер «4111» порта регистрируются в FDB 413 (см. фиг.10A).

Кадр из хост-узла 91 является широковещательным кадром, поэтому кадр выводится из портов 4112 и 4113, за исключением входного порта 4111 функционального блока 41 передачи кадров. Этот кадр передается из порта 4113 в узел 3 выбора кольца. Соответственно FDB 413 подвергается обращению функцией 414 редактирования заголовка для добавления заголовка из устройства в верхнюю часть кадра. В заголовке из устройства записаны тип кадра «2», номер «4111» порта отправителя и идентификатор «1» отправителя. Никакое значение не сохранено в поле номера порта адресата/идентификатора адресата вследствие широковещательного кадра.

Функция 38 выбора порта блока 3 выбора кольца обращается к заголовку из устройства. Определяется, на основании типа «2» кадра, что кадр является широковещательным кадром. В таком случае порты 32, 33 и 34, за исключением входного порта 31, используются в качестве выходного порта. Функция 39 группирования блока 3 выбора кольца сравнивает номер группового порта в групповой таблице 36 для вх