Узловое устройство и способ связи

Узловое устройство и способ связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к связи в сети, включающей в себя множество узловых устройств.

Предшествующий уровень техники

В отношении связи в сети разработаны различные методики с различных точек зрения, например управления в случае возникновения отказа, избыточности для отказоустойчивости и управления маршрутизацией.

Например, чтобы способствовать снижению расходов на сеть и быстро определять отказ, раскрыта следующая система связи, а именно маршрутизатор A на стороне передатчика постоянно передает маршрутизатору B на стороне приемника пакеты, включающие пользовательские пакеты, в интервалы времени короче времени определения отказа, которое заранее согласовано маршрутизатором B. Маршрутизатор B включает в себя таймер, истекающий в момент определения отказа.

В случае, где сеть между маршрутизаторами A и B является нормальной, маршрутизатор B принимает пакет до истечения таймера. Используя это, маршрутизатор B считает, что сеть является нормальной, и сбрасывает таймер, если принимает пакет до истечения таймера. Если таймер истекает до приема пакета, то маршрутизатор B может посчитать сеть ненормальной и поэтому определяет, что возникает отказ. Такое применение определения с помощью таймера к передаче и приему пакетов, включающих пользовательские пакеты, дает возможность быстрого определения отказа в сети, предотвращая при этом удвоение сети и способствуя сокращению затрат.

Также раскрыта нижеследующая система телефонии, чтобы решить проблему в том, что традиционная система Интернет-телефонии неспособна распознать, что пакеты голосовых данных не принимаются из-за сжатия тишины или пакеты голосовых данных нельзя принять из-за возникновения неисправности в Интернете.

То есть после того как установлено состояние вызова между телефонами, шлюз среды вызывающей стороны периодически передает контрольный пакет шлюзу среды вызываемой стороны через Интернет. При приеме контрольного пакета шлюз среды вызываемой стороны передает ответный пакет шлюзу среды вызывающей стороны через Интернет. Когда количество раз, которое ответ или контрольные пакеты, которые нужно принять, не могут быть периодически введены, достигает заданной пороговой величины, два шлюза среды выдают агенту вызовов уведомление о неприеме пакета. При приеме уведомления о неприеме пакета агент вызовов управляет двумя шлюзами среды для выполнения процесса отключения.

Также раскрыта система управления переключением канала связи, чтобы решить проблему в том, что даже если канал связи переключается маршрутизатором, то отличные от маршрутизатора устройства не могут распознать, что канал связи переключен.

Система управления переключением канала связи включает в себя первый IPGW (Шлюз Интернет-протокола) для согласования и подключения к первой PBX (учрежденческая АТС) и первый маршрутизатор, отвечающий за интерфейс связи между сетью и первым IPGW. При обнаружении повреждения линии в канале связи, используемом в настоящее время среди множества каналов связи в сети, первый маршрутизатор ищет канал связи для обхода повреждения линии среди множества каналов связи и переключает соединение на найденный канал связи. Первый маршрутизатор включает в себя секцию сообщения информации о переключении, которая при переключении соединения на найденный канал связи сообщает первому IPGW информацию о переключении канала в отношении канала связи, на который переключено соединение. Первый IPGW включает в себя секцию управления линией, которая при обнаружении информации о переключении канала от секции сообщения информации о переключении выполняет управление линией на первой PBX в соответствии с информацией о переключении канала.

Между прочим, в последние годы центром внимания стали специализированные сети. В отношении оптимальной маршрутизации в специализированной сети беспроводной связи раскрыты следующие система и способ для вычисления оптимального маршрута на узле.

А именно используемая в системе и способе метрика маршрутизации при внимательном выборе может обеспечить стабильность для сети, а также предоставить возможности типа самовосстановления и балансирования нагрузки. Метрика маршрутизации вычисляется как скаляр на основе некоторого количества факторов, например количества прыжков, скорости передачи данных, качества линии связи и типа устройства. Каждый фактор может определяться путем оценки приветственных сообщений или других сообщений маршрутизации при необходимости.

Исследованы не только беспроводные специализированные сети, но также и проводные специализированные сети, а также опробовано их применение к сенсорной сети.

Например, в проводной сенсорной сети, называемой "S-wire", каждое узловое устройство подключается к множеству узловых устройств проводным образом, и передача данных и электроснабжение выполняются проводным образом. Преимущества проводной системы включают в себя возможность того, что датчики могут помещаться в землю, воду, некую структуру и т.п., и возможность того, что можно обнаружить поломку и т.п.

Список источников

Патентная литература

Патентная литература 1: Выложенная патентная публикация Японии № 2003-273964.

Патентная литература 2: Выложенная патентная публикация Японии № 2002-271399.

Патентная литература 3: Выложенная патентная публикация Японии № 2006-340165.

Патентная литература 4: Выложенная патентная публикация Японии № 2006-526937.

Непатентная литература

Непатентная литература 1: Tadashige Iwao, Kenji Yamada, Koji Nomura и Takeshi Hosokawa, "Multipurpose Practical Sensor Network: S-wire", Журнал FUJITSU, май 2006 (том 57, № 3), стр. 285-290.

Сущность изобретения

Техническая проблема

Как проиллюстрировано выше, в отношении связи в сети, включающей в себя множество узловых устройств, разработаны методики с различных точек зрения, например управления в случае возникновения отказа, избыточности для отказоустойчивости и управления маршрутизацией. Однако в сетевой системе, включающей в себя множество узловых устройств, имеется возможность для улучшения независимых свойств отдельных узловых устройств, поскольку на практике обычно применяется, что узловые устройства обмениваются информацией в отношении маршрута и посредством этого осуществляют распределенную координацию.

Таким образом, цель настоящего изобретения - предоставить методику, в соответствии с которой в сети, включающей в себя множество узловых устройств, отдельные узловые устройства работают в соответствии с информацией, доступной автономно, и посредством этого осуществляют подходящую распределенную координацию во всей сети.

Решение проблемы

Согласно аспекту настоящего изобретения предоставляется первое узловое устройство в сети, включающей в себя множество узловых устройств, включающее в себя это первое узловое устройство и второе узловое устройство, которые соединены проводным образом.

Первое узловое устройство включает в себя множество портов; средство хранения информации обнаружения петель для хранения информации обнаружения петель; средство хранения информации маршрутизации для хранения информации маршрутизации; средство приема; средство обновления информации маршрутизации; и средство передачи.

Каждый из множества портов является портом для подключения проводным образом первого узлового устройства к другому узловому устройству, отличному от первого узлового устройства, среди множества узловых устройств.

Информация обнаружения петель ассоциирует с первой идентификационной информацией для однозначной идентификации первого кадра информацию распознавания порта назначения для распознавания из множества портов первого порта, который является портом назначения для случая, где первое узловое устройство передало первый кадр.

Информация маршрутизации ассоциирует с каждым из множества узловых устройств информацию о состоянии, которая является информацией для указания того, осуществима ли передача кадров из каждого из множества портов.

Средство приема принимает от второго узлового устройства второй кадр, который включает в себя вторую идентификационную информацию для однозначной идентификации второго кадра.

Когда вторая идентификационная информация идентична первой идентификационной информации, средство обновления информации маршрутизации обновляет информацию о состоянии, ассоциированную с помощью информации маршрутизации с узловым устройством назначения, которое является одним из множества узловых устройств и является пунктом назначения второго кадра, чтобы указать, что передача кадров из первого порта неосуществима.

Средство передачи выбирает второй порт, из которого передача второго кадра является осуществимой, из множества портов в соответствии с информацией о состоянии, ассоциированной с узловым устройством назначения с помощью информации маршрутизации. Средство передачи затем передает второй кадр из второго порта.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставляется способ связи, выполняемый первым узловым устройством.

Полезные результаты изобретения

Если первый кадр описывает петлю в сети и принимается снова в качестве второго кадра первым узловым устройством, то вторая идентификационная информация идентична первой идентификационной информации. Соответственно, обновление выполняется с помощью средства обновления информации маршрутизации. В результате первому узловому устройству разрешается передавать второй кадр, избегая порта на маршруте, вызывающего петлю.

К тому же, информация обнаружения петель и информация маршрутизации, которые используются первым узловым устройством, являются порциями информации, доступными автономно самому первому узловому устройству. То есть первое узловое устройство допускает получение информации обнаружения петель и информации маршрутизации без необходимости обмениваться, в дополнение к первому и второму кадрам, информацией в отношении маршрута с другим узловым устройством.

Соответственно, в сети, включающей в себя множество узловых устройств, каждое из которых эквивалентно первому узловому устройству, отдельные узловые устройства работают в соответствии с информацией, доступной автономно, посредством этого управляя всей сетью, чтобы кадр ретранслировался по подходящему маршруту, который не образует петлю.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - конфигурационная схема, которая в общих чертах объясняет узловое устройство;

Фиг.2А - схема, которая иллюстрирует пример сети, к которой применяется узловое устройство из этого варианта осуществления;

Фиг.2В - концептуальная схема, которая объясняет нахождение альтернативного маршрута в случае возникновения отказа;

Фиг.3 - схема, которая объясняет формат кадра;

Фиг.4 - схема, которая объясняет, как препятствуют скоплению широковещательных кадров;

Фиг.5 - схема аппаратной конфигурации узлового устройства;

Фиг.6 - схема функциональной конфигурации узлового устройства;

Фиг.7 - схема, которая иллюстрирует пример таблицы состояний приостановки;

Фиг.8 - схема, которая иллюстрирует пример таблицы состояний канала по портам;

Фиг.9 - схема, которая иллюстрирует пример таблицы MAC;

Фиг.10 - схема, которая иллюстрирует пример данных управления состояниями приостановки;

Фиг.11А - алгоритмическая блок-схема (№ 1), которая объясняет процесс маршрутизации;

Фиг.11B - алгоритмическая блок-схема (№ 2), которая объясняет процесс маршрутизации;

Фиг.11C - алгоритмическая блок-схема (№ 3), которая объясняет процесс маршрутизации;

Фиг.11D - алгоритмическая блок-схема (№ 4), которая объясняет процесс маршрутизации;

Фиг.12 - алгоритмическая блок-схема, которая объясняет старение таблицы маршрутизации;

Фиг.13 - алгоритмическая блок-схема, которая объясняет установку таймера у записи в таблице маршрутизации;

Фиг.14 - алгоритмическая блок-схема, которая объясняет старение таблицы обнаружения петель;

Фиг.15 - алгоритмическая блок-схема, которая объясняет установку таймера у записи в таблице обнаружения петель;

Фиг.16 - алгоритмическая блок-схема процесса отмены состояния приостановки;

Фиг.17 - алгоритмическая блок-схема, которая объясняет процесс управления приостановкой, выполняемый узловым устройством на самом узловом устройстве;

Фиг.18 - алгоритмическая блок-схема процесса начала приостановки;

Фиг.19 - алгоритмическая блок-схема процесса отмены приостановки; и

Фиг.20 - алгоритмическая блок-схема процесса мониторинга портов.

Описание вариантов осуществления

Ниже будут подробно описываться варианты осуществления со ссылкой на чертежи. Порядок описания выглядит следующим образом.

Сначала определяются несколько терминов, а затем со ссылкой на фиг.1 описывается общее представление о конфигурации узлового устройства из этого варианта осуществления. Далее общее представление о работе с распределенной координацией в сети, включающей в себя множество узловых устройств, включающих в себя компоненты как на фиг.1, описывается со ссылкой на фиг.2А, 2B и 4. Вместе с этим пример формата кадра также описывается со ссылкой на фиг.3.

Впоследствии конфигурация узлового устройства подробно описывается со ссылкой на фиг.5 и 6. Дополнительно конкретные примеры данных, пропущенные на фиг.1, среди данных, используемых узловым устройством, описываются со ссылкой на фиг.7-10.

Кроме того, работа отдельного узлового устройства подробно описывается со ссылкой на алгоритмические блок-схемы из фиг.11А-20. При описании работы отдельного узлового устройства связь между работой отдельного узлового устройства и работой с распределенной координацией, осуществляемой во всей сети, также описывается со ссылкой на фиг.2А или 4 при необходимости. Потом резюмируется узловое устройство из этого варианта осуществления. Более того, описываются преимущества этого варианта осуществления по сравнению с некоторыми методиками. В конечном счете также описываются модификации этого варианта осуществления.

Здесь определяются некоторые термины, используемые в этом варианте осуществления.

В этом варианте осуществления в сеть включается множество узловых устройств. В дальнейшем первое и второе узловые устройства называются "соседними", если первое и второе узловые устройства соединены кабелем напрямую. Относительно первого узлового устройства второе узловое устройство может называться "соседним узловым устройством". Также относительно второго узлового устройства первое узловое устройство является его "соседним узловым устройством".

В этом варианте осуществления обрабатываются различные кадры. Кадры классифицируются с нескольких точек зрения, как описано ниже.

Кадр поддается классификации в соответствии с тем, включает ли он в себя "специальный (ad hoc) заголовок", проиллюстрированный на фиг.3. В дальнейшем кадр, включающий в себя специальный заголовок, называется "специальным кадром". С другой стороны, примеры кадров без специального заголовка включают в себя, например, кадр Ethernet, используемый в широко известном Ethernet (зарегистрированный товарный знак).

Специальный кадр можно дополнительно классифицировать на обычный кадр, включающий в себя кадр Ethernet после специального заголовка, и управляющий кадр, включающий в себя управляющие данные в другом характерном формате после специального заголовка. Может присутствовать множество типов управляющих кадров. Примером управляющего кадра является "кадр приостановки", описанный позже.

Кадры также можно классифицировать на широковещательный кадр, который транслируется в сети, и одноадресный кадр, который рассылается индивидуально. Хотя подробное описание будет выполнено позже, кадр приостановки транслируется необычным способом, ограниченным до соседних узловых устройств.

В нижеследующем описании по необходимости детально описывается классификация кадра с точки зрения, которая описана выше. В месте, где классификация очевидна из контекста, или в месте, не имеющем отношения к классификации, для упрощения может использоваться простое обозначение "кадр".

Фиг.1 - конфигурационная схема, которая в общих чертах объясняет узловое устройство.

Узловое устройство 100, проиллюстрированное на фиг.1, включает в себя множество портов 101-1 - 101-x (1<x) для проводного соединения с соседними узловыми устройствами (не проиллюстрированы на фиг.1) и подсистему 102 маршрутизации, которая направляет кадры.

Порты 101-1 - 101-x на фиг.1 являются портами для проводной специализированной (ad hoc) сети из этого варианта осуществления. Отметим, что на описанной позже фиг.5 порты 101-1 - 101-x на фиг.1 представлены в виде "портов проводной специализированной сети", которые отличаются от обычного порта LAN (локальная сеть), соответствующего общим спецификациям Ethernet. В дальнейшем простое обозначение "порт" означает порт для проводной специализированной сети в соответствии с этим вариантом осуществления.

Узловое устройство 100 также включает в себя таблицы, а именно: таблицу 103 маршрутизации, таблицу 104 управления трансляцией и таблицу 105 обнаружения петель. Подсистема 102 маршрутизации выполняет маршрутизацию со ссылкой на эти таблицы. Подсистема 102 маршрутизации также обновляет эти таблицы.

Как проиллюстрировано на фиг.1, таблица 103 маршрутизации в этом варианте осуществления является таблицей, которая хранит "назначение" и "состояния портов" в количестве "x", которые представляют соответственно состояния портов 101-1 - 101-x в связи друг с другом.

Фиг.1 иллюстрирует таблицу 103 маршрутизации, включающую в себя "n" записей. Как будет описываться позже со ссылкой на фиг.11C, каждая запись является записью, которая добавлена в таблицу 103 маршрутизации на основе кадра, принятого узловым устройством 100. Как будет описываться позже со ссылкой на фиг.12 и 13, каждая запись удаляется из таблицы 103 маршрутизации, если к ней не обращаются в течение заданного времени.

Например, в i-й записи (1≤i≤n) в таблице 103 маршрутизации состояния RP_1i-RP_xi соответствующих портов 101-1 - 101-x ассоциируются с назначением GD_i.

Здесь назначение GD_i является идентификационной информацией, которая идентифицирует узловое устройство, которое должно быть назначением кадра в проводной специализированной сети, включающей в себя множество узловых устройств, каждое из которых эквивалентно узловому устройству 100. В этом варианте осуществления каждому узловому устройству присваивается трехбайтовый ID (идентификатор), который является уникальным в проводной специализированной сети. В дальнейшем ID, присвоенный узловом устройству, называется "ID узла". Точнее говоря, назначение GD_i является ID узла.

Когда узловое устройство 100 принимает кадр, адресованный назначению GD_i, в любом из портов 101-1 - 101-x и пытается ретранслировать принятый кадр, подсистема 102 маршрутизации обращается к таблице 103 маршрутизации. Затем подсистема 102 маршрутизации выбирает порт для передачи (то есть вывода) принятого кадра на основе состояний RP_1i-RP_xi, ассоциированных с назначением GD_i в таблице 103 маршрутизации.

В i-й записи в таблице 103 маршрутизации состояние RP_ji j-го порта 101-j (1≤j≤x) является любым из пяти состояний, а именно "U" (используемый), "E" (незанятый), "L" (петля), "P" (приостановка) и "D" (нерабочий).

"U" указывает используемое состояние. Точнее говоря, состоянием RP_ji является "U", если порт 101-j фактически используется в качестве порта назначения в узловом устройстве 100 для ретрансляции кадра, адресованного другому узловому устройству, идентифицированному по ID узла, являющемуся назначением GD_i. То есть состояние "U" является примером состояния, указывающим, что "передача осуществима".

"E" указывает неиспользуемое состояние. Точнее говоря, состоянием RP_ji является "E", если порт 101-j не использован в качестве порта назначения в узловом устройстве 100 для ретрансляции кадра, адресованного другому узловому устройству, идентифицированному по ID узла, являющемуся назначением GD_i. То есть состояние "E" является примером состояния, указывающим, что "передача осуществима".

"L" указывает состояние петли. Точнее говоря, состояние RP_ji обновляется до "L", если выполняются два следующих условия.

- Порт 101-j использован в качестве порта назначения в узловом устройстве 100 для ретрансляции кадра, адресованного другому узловому устройству, идентифицированному по ID узла, являющемуся назначением GD_i.

- Кадр, переданный из порта 101-j к другому узловому устройству, идентифицированному по ID узла, являющемуся назначением GD_i, описывает петлю в сети и возвращается к самому узловому устройству 100 (то есть снова принимается узловым устройством 100).

Отметим, что в случае, где состоянием RP_ji является "L", состояние RP_ji означает, что кадр, адресованный назначению GD_i, не следует передавать из порта 101-j, потому что кадр, адресованный назначению GD_i, создаст петлю при передаче из порта 101-j. То есть состояние "L" является примером состояния, указывающим, что "передача неосуществима".

"P" указывает состояние приостановки. Точнее говоря, состояние RP_ji превращается в "P", если "запрос приостановки" принимается из порта 101-j (то есть от соседнего узлового устройства, которое не проиллюстрировано и которое подключается через порт 101-j). Отметим, что "запрос приостановки" является запросом, с помощью которого узловое устройство, чья нагрузка по обработке увеличивается из-за сосредоточения кадров и т.п., просит соседнее узловое устройство "приостановить" передачу кадров к этому узловому устройству на некоторый период времени. Подробное описание запроса приостановки будет сделано позже со ссылкой на фиг.16-19. Общее представление о нем выглядит следующим образом.

Например, предположим, что узловое устройство 100 на фиг.1 подключается через порт 101-j ко второму узловому устройству, которое не проиллюстрировано. В дальнейшем состояние, в котором нагрузка по обработке превышает заданный критерий, называется "состоянием занятости".

Если второе узловое устройство входит в состояние занятости, оно передает запрос приостановки каждому из множества соседних узловых устройств. Точнее говоря, запрос приостановки представлен "кадром приостановки", а именно специальным кадром, который имеет характерный формат и включает в себя значение, обозначающее продолжительность вышеупомянутого некоторого периода времени.

Соответственно, узловое устройство 100 на фиг.1 принимает кадр приостановки из порта 101-j и распознает, что второе узловое устройство в настоящее время находится в состоянии занятости. То есть узловое устройство 100 распознает, что кадры не следует передавать в порт 101-j в течение вышеупомянутого некоторого периода времени, который указан в кадре приостановки, потому что второе узловое устройство неспособно обработать кадры из-за перегрузки, даже если кадры передаются в порт 101-j.

На основе вышеприведенного распознавания подсистема 102 маршрутизации в узловом устройстве 100 затем устанавливает в "P" состояние RP_ji, которое соответствует порту 101-j в таблице 103 маршрутизации. Как видно из вышеизложенного, состояние "P" является примером состояния, указывающего, что "передача неосуществима".

"D" указывает нерабочее состояние линии. Состояние RP_ji превращается в "D" в случаях, где сигнал, переносимый по кабелю, не обнаруживается электрически в порту 101-j, включая случай, например, где физически поврежден кабель, подключенный к порту 101-j. Состояние "D" также является примером состояния, указывающим, что "передача неосуществима".

Отметим, что состояния "P" и "D" являются понятиями, независимыми от назначения кадра. Однако в соответствии с этим вариантом осуществления имеется случай, где в таблице 103 маршрутизации часть состояний RP_j1-RP_jn некоторого порта (например, порта 101-j) устанавливается в "P", а другая их часть устанавливается в состояние, отличное от "P". Также в соответствии с этим вариантом осуществления имеется случай, где часть состояний RP_j1-RP_jn некоторого порта (например, порта 101-j) устанавливается в "D", а другая их часть устанавливается в состояние, отличное от "D". Причина в том, что в этом варианте осуществления запись в таблице 103 маршрутизации обновляется при возможности приема кадра, как будет описываться позже, и соответственно существуют разницы во времени в расписании обновления среди записей.

Далее описываются другие таблицы, проиллюстрированные на фиг.1.

Таблица 104 управления трансляцией является таблицей, которая хранит "MAC-SA" (Адрес источника управления доступом к среде передачи) и "время" в связи друг с другом. Фиг.1 иллюстрирует таблицу 104 управления трансляцией, включающую в себя записи, количество которых равно "а".

Как будет описываться позже со ссылкой на фиг.11B, каждая запись является записью, которая добавлена в таблицу 104 управления трансляцией на основе широковещательного кадра, принятого узловым устройством 100. Хотя и не проиллюстрировано на чертежах, каждая запись удаляется из таблицы 104 управления трансляцией, если к ней не обращаются в течение заданного периода времени, как будет описываться позже.

Например, в i-й записи (1≤i≤а) в таблице 104 управления трансляцией MAC-адрес MACSA_i и время T_i ассоциируются друг с другом. Здесь MAC-адрес MACSA_i является MAC-адресом узлового устройства-источника широковещательного кадра, принятого узловым устройством 100. Время T_i является временем, в которое подсистема 102 маршрутизации обработала этот широковещательный кадр.

Когда узловое устройство 100 принимает широковещательный кадр из любого из портов 101-1 - 101-x, подсистема 102 маршрутизации обращается к таблице 104 управления трансляцией. Подсистема 102 маршрутизации затем определяет, отбросить ли принятый широковещательный кадр и посредством этого предотвратить скопление, либо ретранслировать принятый широковещательный кадр (то есть передать его в порт, отличный от порта, из которого принят этот широковещательный кадр). Как подробно будет описываться позже, некоторые варианты осуществления позволяют предотвратить скопление широковещательных кадров только с помощью таблицы 105 обнаружения петель.

Таблица 105 обнаружения петель является таблицей для ассоциации "номера принимающего порта" и "состояния портов" в количестве "x", которые соответственно указывают состояния портов 101-1 - 101-x, с парой "источник" и "FID" (идентификатор кадра) и сохранения их.

Фиг.1 иллюстрирует таблицу 105 обнаружения петель, включающую в себя "m" записей. Как будет описываться позже со ссылкой на фиг.11B и 11C, каждая запись добавляется в таблицу 105 обнаружения петель на основе кадра, принятого узловым устройством 100. К тому же, как будет описываться позже со ссылкой на фиг.14 и 15, каждая запись удаляется из таблицы 105 обнаружения петель после истечения заданного периода времени.

Например, в i-й записи (1≤i≤m) в таблице 105 обнаружения петель номер принимающего порта RCVPN_i и состояния LP_1i-LP_xi соответствующих портов 101-1 - 101-x ассоциируются с парой источника GS_i и FID_i.

Здесь источник GS_i является идентификационной информацией для идентификации узлового устройства, являющегося источником кадра в проводной специализированной сети, включающей в себя множество узловых устройств, причем каждое эквивалентно узловому устройству 100, а точнее говоря, является ID узла. FID_i является идентификационной информацией, которую узловое устройство-источник (то есть узловое устройство, чей ID узла равен GS_i) присвоило кадру, который нужно передать, и которая однозначно идентифицирует кадр. FID_i может быть, например, порядковым номером.

Когда узловое устройство 100 принимает кадр в любом из портов 101-1 - 101-x и пытается ретранслировать принятый кадр, подсистема 102 маршрутизации обращается не только к таблице 103 маршрутизации, но также и к таблице 105 обнаружения петель. Подсистема 102 маршрутизации затем выбирает порт для передачи принятого кадра также на основе таблицы 105 обнаружения петель.

Номер принимающего порта RCVPN_i в i-й записи таблицы 105 обнаружения петель указывает порт, из которого узловым устройством 100 принят кадр, соответствующий i-й записи. Точнее говоря, в случае, где кадр, которому узловым устройством-источником назначен FID, являющийся FID_i (то есть узловым устройством, идентифицированным по ID узла, являющемуся GS_i), принимается в порту 101-r (1≤r≤x) узлового устройства 100, номер принимающего порта RCVPN_i равен "r".

В i-й записи в таблице 105 обнаружения петель состояние LP_ji у j-го (1≤j≤x) порта 101-j является любым из трех состояний, а именно "U", "E" и "L".

Как описано относительно таблицы 103 маршрутизации, "U" указывает используемое состояние. Точнее говоря, в таблице 105 обнаружения петель состоянием LP_ji является "U", если выполняются два следующих условия.

- Узловое устройство 100 ретранслировало кадр, которому узловым устройством-источником, идентифицированным по ID узла, являющемуся источником GS_i, назначен FID, являющийся FID_i.

- При ретрансляции порт 101-j использован в качестве порта назначения в узловом устройстве 100.

Как описано относительно таблицы 103 маршрутизации, "E" указывает неиспользуемое состояние. Точнее говоря, в таблице 105 обнаружения петель смысл выглядит следующим образом. А именно, состоянием LP_ji является "E", если порт назначения не является портом 101-j, когда узловое устройство 100 ретранслировало кадр, которому узловым устройством-источником, идентифицированным по ID узла, являющемуся источником GS_i, назначен FID, являющийся FID_i.

Как описано относительно таблицы 103 маршрутизации, "L" указывает состояние петли. Точнее говоря, в таблице 105 обнаружения петель состояние LP_ji превращается в "L", если выполняются два следующих условия.

- Узловое устройство 100 ретранслировало кадр, которому узловым устройством-источником, идентифицированным по ID узла, являющемуся источником GS_i, назначен FID, являющийся FID_i, несмотря на использование порта 101-j в качестве порта назначения.

- Этот кадр снова принимается узловым устройством 100 после ретрансляции.

В таблице 103 маршрутизации состояния "U" и "E" являются общими в том, что они означают "передача осуществима", а именно "выбираемыми в качестве порта назначения". Однако в таблице 105 обнаружения петель состояния "U" и "E" сильно отличаются друг от друга следующим образом. Точнее говоря, состояние "U" в таблице 105 обнаружения петель указывает целевое состояние, в которое должно перейти состояние "L", которое означает "передача неосуществима", если в дальнейшем обнаруживается петля. С другой стороны, состояние "E" в таблице 105 обнаружения петель указывает, что даже если в дальнейшем обнаруживается петля, то оно по-прежнему является выбираемым в качестве порта назначения в момент обнаружения петли.

Далее общее представление о работе с распределенной координацией в сети, включающей в себя множество узловых устройств, включающих в себя компоненты, как и в случае с фиг.1, описывается со ссылкой на фиг.2А-4 вместе с примером формата кадра.

Фиг.2А - схема, которая иллюстрирует пример сети, к которой применяется узловое устройство из этого варианта осуществления.

Проводная специализированная сеть 200 на фиг.2А включает в себя множество узловых устройств 100a-100i. В проводной специализированной сети 200 узловые устройства 100а-100i физически соединены кабелями (например, металлическими проводными кабелями, такими как медные кабели, или волоконно-оптическими кабелями) в ячеистой конфигурации (то есть в решетчатой конфигурации).

Само собой разумеется, что любая физическая топология соединения в проводной специализированной сети может быть выбрана в соответствии с вариантами осуществления, и необязательно выбирается ячеистая конфигурация.

Каждое из узловых устройств 100a-100i включает в себя компоненты, как и в случае с фиг.1. Отметим, что узловое устройство 100 включает в себя порты 101-1 - 101-x в количестве "x" на фиг.1 и что фиг.2А иллюстрирует пример, где x=4.

Например, узловое устройство 100a включает в себя четыре порта 101a-1 - 101a-4. Это применимо к другим узловым устройствам 100b-100i. Компонентам, аналогичным друг другу, могут быть назначены ссылочные позиции, например "101-1", "101a-1" и "101b-1", которые идентичны друг другу за исключением суффиксов, например "а" и "b", и их подробное описание может пропускаться.

Физическая топология в ячеистой конфигурации, проиллюстрированной на фиг.2А, осуществляется с помощью следующей прокладки кабелей.

- Узловые устройства 100a и 100d подключаются с помощью линии 215 между портами 101а-1 и 101d-1.

- Узловые устройства 100a и 100b подключаются с помощью линии 216 между портами 101а-4 и 101b-1.

- Узловые устройства 100b и 100e подключаются с помощью линии 217 между портами 101b-2 и 101e-2.

- Узловые устройства 100b и 100c подключаются с помощью линии 218 между портами 101b-4 и 101c-1.

- Узловые устройства 100c и 100f подключаются с помощью линии 219 между портами 101c-3 и 101f-3.

- Узловые устройства 100d и 100g подключаются с помощью линии 221 между портами 101d-2 и 101g-2.

- Узловые устройства 100d и 100e подключаются с помощью линии 222 между портами 101d-4 и 101e-1.

- Узловые устройства 100e и 100h подключаются с помощью линии 223 между портами 101e-3 и 101h-3.

- Узловые устройства 100e и 100f подключаются с помощью линии 224 между портами 101e-4 и 101f-1.

- Узловые устройства 100f и 100i подключаются с помощью линии 225 между портами 101f-4 и 101i-4.

- Узловые устройства 100g и 100h подключаются с помощью линии 226 между портами 101g-4 и 101h-1.

- Узловые устройства 100h и 100i подключаются с помощью линии 227 между портами 101h-4 и 101i-1.

Само собой разумеется, что ячеистая топология, эквивалентная таковой на фиг.2А, также реализуема в некоторых вариантах осуществления путем соединения пар портов, которые отличны от пар, проиллюстрированных на фиг.2А, с использованием кабелей.

Между прочим, в примере фиг.2А проводная специализированная сеть 200 не является изолированной сетью, а подключается к другой сети (в дальнейшем также называемой "внешней сетью"), например LAN и WAN (глобальная сеть).

Точнее говоря, узловые устройства 100a-100i в этом варианте осуществления включают в себя не только компоненты, проиллюстрированные на фиг.1, но также и соответствующие обычные порты 106a-106i LAN в качестве интерфейсов соединения между проводной специализированной сетью 200 и внешней сетью. На фиг.2А обычные порты 106a-106i LAN заштрихованы, что отличает их от портов 101a-1 - 101i-4 проводной специализированной сети. Обычные порты 106a-106i LAN в этом варианте осуществления являются портами проводной LAN. Однако в некоторых вариантах осуществления вместо этого можно выбрать интерфейсы беспроводной LAN.

Например, в примере фиг.2А проводная специализированная сеть 200 подключается к внешней сети следующим образом, а именно L2SW 202 (коммутатор уровня 2), подключенный к ПК 201 (персональный компьютер) по линии 211 связи, подключается к соответствующим обычным портам 106a и 106b LAN узловых устройств 100a и 100b по соответствующим линиям 212 и 213 связи. К тому же ПК 203, 205 и 206 подключаются к соответствующим обычным портам 106c, 106g и 106h LAN узловых устройств 100c, 100g и 100h по соответствующим линиям 214, 228 и 229 связи.

L2SW 202 может дополнительно подключаться к маршрутизатору и/или другому ПК (нескольким ПК), которые не проиллюстрированы на чертежах. ПК 203, 205 и 206 также могут подключаться к другой внешней сети, которая не проиллюстрирована на чертежах.

Для удобства описания фиг.2А иллюстрирует проводную специализированную сеть 200, включающую в себя девять узловых устройств 100a-100i. Однако в некоторых вариантах осуществления проводная специализированная сеть может включать в себя большое количество узловых устройств, например от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч.

Например, проводная специализированная сеть из этого варианта осуществления может применяться к сенсорной сети, которая является сетью для сбора различных порций информации от большого количества датчиков, расположенных разбросанно. В этом случае проводная специализированная сеть может включать в себя большое количество узловых устройств порядка от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч, соответствующих большому количеству