專利名稱：局域網(wǎng)交換方法和局域網(wǎng)交換機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LAN(局域網(wǎng))交換機，具體涉及一種能夠識別虛擬LAN(以下簡稱為VLAN)的LAN交換機。
背景技術(shù)：
最近，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，LAN的速度已得到提高，從而實現(xiàn)了具有Gbps數(shù)量級的速度的LAN。而且，作為用于連接LAN的橋接器，第2層的LAN交換機變得很重要，并已廣泛使用。對于這種高速LAN交換機，其服務(wù)質(zhì)量變得越來越重要。
圖26示出了由IEEE 802.3定義的使用LAN交換機的以太網(wǎng)500的一個示例。
網(wǎng)絡(luò)500包括LAN交換機100a，其通過鏈路400a與用戶終端300a連接；LAN交換機100c，其通過鏈路400e與用戶終端300b連接；以及LAN交換機100b。交換機100a、100b和100c按照該順序通過鏈路400b、400c和400d連接形成循環(huán)。
當未對網(wǎng)絡(luò)路徑上的循環(huán)采取措施時，交換機100a-100c一直沿該循環(huán)傳送幀，從而對其他業(yè)務(wù)產(chǎn)生不利影響。
作為針對該循環(huán)采取的措施，許多L2(第2層)交換機在其上安裝了生成樹協(xié)議(spanning tree protocol，以下簡稱為STP)，該協(xié)議用于對網(wǎng)絡(luò)路徑上的循環(huán)部分進行檢測，并使其處于備用模式。
也就是說，STP根據(jù)提供給L2交換機的優(yōu)先級，使L2交換機能夠相互收發(fā)被稱為BPDU(橋接協(xié)議數(shù)據(jù)單元Bridge Protocol Data Unit)的控制信息。
通過交換該控制信息，STP僅建立一個無循環(huán)拓撲結(jié)構(gòu)(生成樹，spanning tree)，通常使用在該拓撲結(jié)構(gòu)中包含的鏈路來傳輸幀，并在發(fā)生故障的時候建立其他鏈路作為繞行路徑。
圖27示出了在圖26所示的網(wǎng)絡(luò)中引入STP的情況。在用戶終端300a和300b之間收發(fā)的幀通常通過鏈路400a、400b、400c和400e(由粗線表示)來傳輸，而鏈路400d(由細線表示)用作故障時的繞行路徑。
因此，即使網(wǎng)絡(luò)在物理上是循環(huán)的，也可防止幀不停地循環(huán)。
例如，在鏈路400b中發(fā)生故障時，STP在不使用鏈路400b的情況下建立生成樹。然而，建立該生成樹要花一定時間。
快速生成樹協(xié)議(Rapid Spanning Tree Protocol，以下簡稱為RSTP)可在發(fā)生故障時，在鏈路不可用的情況下快速地建立生成樹。該協(xié)議得到了廣泛的使用。
然而，對于STP或RSTP兩者中的任一情況，在未發(fā)生故障的正常時間里，不使用鏈路400b。
因此，已開發(fā)了一種多生成樹協(xié)議(Multiple Spanning TreeProtocol，以下簡稱為MSTP)，該協(xié)議安裝在許多L2交換機上。當在網(wǎng)絡(luò)上建立多個VLAN時，諸如與終端300a和300b相關(guān)的VLAN1和與終端300c、300d和300e(未示出)相關(guān)的VLAN2，MSTP在RSTP基礎(chǔ)上為各VLAN建立生成樹。
在執(zhí)行該建立時，MSTP在與VLAN2相關(guān)的生成樹中，使用未在與(例如)VLAN1相關(guān)的生成樹中使用的鏈路。因此，可使MSTP提供冗余功能和負荷分配功能。
L2交換機是VLAN識別型交換機，并能對業(yè)務(wù)進行分類，從而實現(xiàn)了MSTP技術(shù)。
當在VLAN的單個路徑上檢測到諸如鏈路斷開那樣的故障時，STP自動執(zhí)行新路徑的重建處理。因此，即使發(fā)生故障，用戶也能一直使用與該用戶連接的LAN，而不用知道路徑變化。
然而，由STP進行的該一系列處理決不會瞬時完成。也就是說，一般認為，在拓撲結(jié)構(gòu)聚合并且網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常運行之前要花數(shù)十秒至數(shù)分鐘，這取決于變化程度和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。在此期間，與該LAN連接的用戶不能使用網(wǎng)絡(luò)。
在RSTP和基于RSTP的MSTP中，聚合時間縮短到毫秒數(shù)量級，從而消除了路徑上發(fā)生故障時用戶長時間不能使用網(wǎng)絡(luò)的問題。
然而，RSTP和MSTP都是分別用于在各VLAN上建立單個無循環(huán)生成樹(路徑)的協(xié)議。
因此，映射到該VLAN的幀(從該VLAN的成員發(fā)出)決不會通過與各VLAN相關(guān)的生成樹外部的其他鏈路而發(fā)送/接收。
而且，實際上無法動態(tài)或間歇地改變同一VLAN中的路徑。
也就是說，例如當VLAN內(nèi)的業(yè)務(wù)驟增并且其響應(yīng)下降時，即使在該STP建立的路徑以外還存在工作速率較低的鏈路，也不能使用該鏈路，除非L2交換機的優(yōu)先級被復(fù)位并且STP重建了新路徑。因此，不能實現(xiàn)最優(yōu)的路徑更換和負荷分配。
另一方面，作為一種實現(xiàn)動態(tài)路徑更換的技術(shù)，由MPLS(多協(xié)議標簽交換Multiple Protocol Label Switching)進行的第3層標簽交換是值得注意的。
該MPLS需要多個復(fù)雜的路由協(xié)議，例如，OSPF(開放式最短路徑優(yōu)先Open Shortest Path First)，BGP4(邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議版本4Border GatewayProtocol version 4)，以及LDP(標簽分配協(xié)議Label DistributionProtocol)。
最近設(shè)計了一種適應(yīng)于MPLS的EoMPLS(MPLS以太網(wǎng)Ethernet overMPLS)。EoMPLS是一種在MPLS網(wǎng)絡(luò)上傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的技術(shù)，并在MPLS上構(gòu)建虛擬以太網(wǎng)，從而可構(gòu)建高速大規(guī)模LAN。
然而，EoMPLS需要在MPLS基礎(chǔ)上安裝多個復(fù)雜的路由協(xié)議，從而使實現(xiàn)EoMPLS的產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)操作變得復(fù)雜。
這與以太網(wǎng)最初具有的操作簡便的優(yōu)點背道而馳。因此，無法使用戶充分享受以太網(wǎng)最初提供的好處。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種LAN交換機，該LAN交換機能夠識別VLAN，從而無需在其上安裝復(fù)雜的協(xié)議就能執(zhí)行最優(yōu)路徑更換和負荷分配，并可實現(xiàn)冗余路徑。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種LAN交換方法包括第一步驟為由多個成員構(gòu)成的一個組建立彼此不同的多個VLAN；以及第二步驟把來自各成員的幀映射到從多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN(權(quán)利要求1)。
使彼此不同的多個VLAN與由(例如)用戶終端300_1、…、300_n(參見圖1)那樣的多個成員構(gòu)成的一個組相關(guān)。
然后，把來自成員(例如用戶終端300_1)的幀映射到從多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN。
通過按需選擇VLAN，可把幀分配給不同的VLAN進行傳輸，或者利用預(yù)定的冗余VLAN來傳輸幀。
而且，本發(fā)明還可以在第一步驟和第二步驟之間包括第三步驟根據(jù)收到的幀的信息，把收到的幀映射到該幀的源成員所屬的組；第二步驟可以把該幀映射到從該幀所映射到的組的多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN(權(quán)利要求2)。
也就是說，在第三步驟中，根據(jù)幀信息，把收到的幀映射到該幀的源成員所屬的組。在第二步驟，把該幀映射到從該幀所映射到的組的多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN。
因此，可把從屬于不同組的成員發(fā)出的幀映射到該成員所屬的組。
而且，根據(jù)本發(fā)明，VLAN的各路徑均可以包括物理或邏輯無循環(huán)路徑(權(quán)利要求3)。
而且，為了達到上述目的，一種LAN交換方法包括第一步驟使多個路徑與具有多個成員作為構(gòu)成部分的VLAN相關(guān)；以及第二步驟把來自各成員的幀映射到從多個路徑中選出的預(yù)定路徑(權(quán)利要求4)。
也就是說，使多個路徑與具有諸如用戶終端300_1、…、300_n那樣的多個成員作為構(gòu)成部分的VLAN相關(guān)。這相當于使VLAN與該VLAN(即具有多個成員作為構(gòu)成部分的一個組)上的各個路徑相關(guān)。
把來自(例如)用戶終端300_1的幀映射到從多個路徑中選出的預(yù)定路徑。
通過選擇所需路徑，可把幀分配給路徑進行傳輸，或者利用預(yù)定的冗余路徑來傳輸幀。
而且，根據(jù)本發(fā)明，各路徑可以包括物理或邏輯無循環(huán)路徑(權(quán)利要求5)。
也就是說，可使路徑成為物理路徑，在(例如)物理路徑上建立的邏輯路徑，或者多個物理路徑聚合而成的邏輯路徑。而且，由于路徑是無循環(huán)路徑，因而不會復(fù)制幀。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種LAN交換機包括VLAN表，用于使多個不同的VLAN與由多個成員構(gòu)成的一個組相關(guān)；以及VLAN映射部，用于把來自各成員的幀映射到從VLAN表中選出的預(yù)定VLAN(權(quán)利要求6)。
以下將參照圖1和圖2，對本發(fā)明的原理(1)進行說明。圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機(邊緣交換機，edge switch)100_1和100_2(以下有時由標號100來表示)作為構(gòu)成部分的網(wǎng)絡(luò)500。
該網(wǎng)絡(luò)500包括LAN交換機100_1和100_2，其分別通過鏈路400_1和400_2與用戶終端300_1和300_2連接；以及LAN交換機(核心交換機，coreswitch)200_1和200_2(以下有時由標號200來表示)。
而且，邊緣交換機100設(shè)有VLAN映射部15和VLAN表60。注意，圖1所示的VLAN組映射部14和VLAN組表50將在以后進行說明。
圖2示出了連接邊緣交換機100_1和100_2的物理路徑43_1-43_4。
物理路徑43_1是經(jīng)過邊緣交換機100_1、鏈路400_2、核心交換機200_1、鏈路400_5和邊緣交換機100_2的路徑。在圖2中，該物理路徑43_1由途徑圖1所示的多個端口X，x，Y，y，z，z’，X’，x’，Y’，y’中的“-X-x-x’-X’-”表示。
同樣，物理路徑43_2-43_4分別由“-Y-y-y’-Y’-”、“-X-x-z-z’-y’-Y’-”和“-Y-y-z’-z-x’-X’-”來表示。
通過物理路徑43_1使用戶終端300_1和300_2連接的網(wǎng)絡(luò)被視為一個一個VLAN。同樣，分別通過物理路徑43_2-43_4使用戶終端300_1和300_2連接的網(wǎng)絡(luò)被視為其他的VLAN。
因此，對于網(wǎng)絡(luò)500中具有多個成員(用戶終端300_1和300_2)的一個組，存在四個VLAN。以下，這四個VLAN被稱為一個“VLAN組”。
圖3示出了具有本發(fā)明的(例如)LAN交換機100_1的VLAN表60。VLAN表60使ID 63＝″0x0000″、″0x0001″和″0x0002″的多個(圖3為三個)VLAN與一個組相關(guān)。
注意，VLAN組ID 61和輸出端口64將在后面進行說明。
LAN交換機100_1的VLAN映射部15根據(jù)VLAN表60，把來自用戶終端300_1的幀映射到ID 63＝″0x0000″、″0x0001″和″0x0002″的多個VLAN中(例如)ID 63＝″0x0000″的VLAN(或者關(guān)聯(lián))。該映射方法根據(jù)需要來選擇。
并且，VLAN映射部15根據(jù)VLAN表60，把來自用戶終端300_1的后續(xù)幀映射到(例如)ID 63＝″0x0001″的VLAN。
根據(jù)該LAN交換機100，可通過與VLAN選擇方法相關(guān)的分布式傳輸或冗余傳輸來傳輸來自用戶終端的幀。
應(yīng)該注意，由于本發(fā)明的LAN交換機100不具有對已經(jīng)發(fā)送了所接收幀的成員進行分組的功能，因而已發(fā)送幀的所有成員都被視為一個組的成員。
因此，本發(fā)明的LAN交換機100與連接屬于(例如)僅一個組的成員的邊緣交換機100相關(guān)聯(lián)。
而且，在本發(fā)明的LAN交換機100中，只有接收來自用戶終端300的幀的邊緣交換機100才須安裝VLAN表60和VLAN映射部15。核心交換機200和用于把幀發(fā)送到用戶終端300的邊緣交換機100不必在其上安裝VLAN表60和VLAN映射部15。
如圖1所示，核心交換機200僅須在其上安裝(例如)通用VLAN標記查找部31和標記交換機(tag switch)32。
并且，對于安裝在邊緣交換機100和核心交換機200上的協(xié)議，安裝在通用LAN交換機上的協(xié)議就夠了，并且不必是復(fù)雜的協(xié)議。因此，可容易地開發(fā)和操作根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種LAN交換機包括VLAN表，用于使多個路徑與具有相同成員作為構(gòu)成部分的一個VLAN相關(guān)；以及VLAN映射部，用于把來自各成員的幀映射到從所述多個路徑中選出的預(yù)定路徑(權(quán)利要求7)。
也就是說，VLAN表使多個路徑與具有多個相同成員(例如，用戶終端300_1和300_2)作為構(gòu)成部分的VLAN相關(guān)。
在端口方法VLAN(基于端口的VLAN)中，本發(fā)明的VLAN表僅具有圖3所示VLAN表60中的輸出端口64的項目。
在該表中，使多個路徑(與各輸出端口64相關(guān)的路徑)與一個VLAN(例如，圖3中的VLAN組ID 61＝″0x0000″)相關(guān)。
該相關(guān)性可看作是VLAN(圖3中的VLAN ID 63)與構(gòu)成該VLAN(圖3中的VLAN組ID 61＝″0x0000″)，即具有多個相同成員作為構(gòu)成部分的一個組中的各路徑相關(guān)。
VLAN映射部15把來自各成員(例如，用戶終端300_1)的幀映射到從多個路徑中選出的預(yù)定路徑。
根據(jù)該LAN交換機100，可進行與路徑選擇方法相關(guān)的路徑更換，并可對來自用戶終端的幀進行分布式傳輸或冗余傳輸。
而且，根據(jù)本發(fā)明，VLAN的各路徑均可以包括物理或邏輯路徑(權(quán)利要求8)。
而且，根據(jù)本發(fā)明，各路徑均可以包括物理或邏輯路徑(權(quán)利要求9)。
而且，根據(jù)本發(fā)明，路徑可以是無循環(huán)路徑(權(quán)利要求10)。
而且，根據(jù)本發(fā)明，路徑可以根據(jù)生成樹協(xié)議來選擇(權(quán)利要求11)。
也就是說，可使(例如)物理路徑成為無循環(huán)路徑。邊緣交換機100通過安裝諸如GARP(通用屬性注冊協(xié)議Generic AttributeRegistration Protocol)和GMRP(GARP組播注冊協(xié)議GARP MulticastRegistration Protocol)那樣的行業(yè)標準協(xié)議，可容易地使物理路徑成為無循環(huán)生成樹。因此，可防止幀被復(fù)制。
注意，當網(wǎng)絡(luò)是無循環(huán)網(wǎng)絡(luò)時，不必在其上安裝生成樹協(xié)議。
而且，本發(fā)明還可以包括VLAN組表，用于使幀信息與該幀的源成員所屬的組相關(guān)；以及VLAN組映射部，用于通過查找VLAN組表，根據(jù)幀信息把收到的幀映射到相關(guān)的組，VLAN映射部把幀映射到從VLAN表中選出的組的預(yù)定VLAN(權(quán)利要求12)。
圖4示出了VLAN組表50的一個示例，尤其是端口方法中，該VLAN組表50把幀映射到一個組(以下有時稱為VLAN組)。
表50使已收到幀的輸入端口51(映射條件)與組ID為ID 52的VLAN相關(guān)。
VLAN組映射部15通過查找(例如)表50，把有關(guān)的幀映射到與已收到該幀的輸入端口No.0相關(guān)的ID 52＝″0x0000″的VLAN組。
對于使幀與VLAN組100相關(guān)的規(guī)則，除了上述端口方法以外，還可采用例如MAC尋址方法、協(xié)議方法、IP子網(wǎng)方法等。
因此，LAN交換機100可把從(例如)屬于不同組的成員(例如，用戶終端300_1和300_2屬于ID＝″0x0000″的組，用戶終端300_3-300_5(未示出)屬于ID＝″0x0001″的組)發(fā)出的幀映射到該成員所屬的組。
在上述本發(fā)明中，圖3的VLAN表60僅須指示一個組(例如，VLAN組ID＝″0x0000″)的組和多個VLAN之間的相關(guān)性。
另一方面，在本發(fā)明中需要指示出各組(例如，VLAN組ID＝″0x0000″、″0x0001″、…)的組和多個VLAN之間的相關(guān)性。
而且，本發(fā)明還可以包括線路故障檢測器，用于檢測各VLAN上的線路故障，VLAN映射部可以根據(jù)來自線路故障檢測器的故障信息，把幀映射到預(yù)定VLAN(權(quán)利要求13)。
圖5示出了本發(fā)明的原理(2)。圖5的網(wǎng)絡(luò)500的配置與圖1的網(wǎng)絡(luò)500的配置相同。本發(fā)明的LAN交換機(圖5的邊緣交換機100)與圖1所示的原理(1)的LAN交換機的不同在于，還設(shè)有線路故障檢測器19。
當在(例如)鏈路400_5中發(fā)生線路(鏈路)故障時，線路故障檢測器19對分別與物理路徑_1和43_4(參見圖2)相關(guān)的ID＝″0x0000″和″0x0003″的VLAN中的線路故障進行檢測。
根據(jù)該線路故障信息，VLAN映射部15僅須把已映射到ID＝″0x0000″的VLAN的幀映射到ID＝″0x0001″的VLAN(＝物理路徑43_2)或者ID＝″0x0002″的VLAN(＝物理路徑43_3)進行傳輸，它們不途經(jīng)鏈路400_5。
而且，根據(jù)本發(fā)明，VLAN映射部可以逐幀地按順序把幀映射到各VLAN(權(quán)利要求14)。
也就是說，VLAN映射部15把收到的(例如)幀800_1(未示出)首先映射到ID＝″0x0000″的VLAN(物理路徑43_1；參見圖2)，然后順序地把幀800_2-800_5(未示出)映射到ID＝″0x0001″、“0x0002”、″0x0003″和″0x0000″的VLAN(物理路徑43_2，43_3，43_4和43_1)。
因此，可順序地把幀分配給ID＝″0x0000″、″0x0001″、″0x0002″和″0x0003″的VLAN(物理路徑43_1-43_4)進行傳輸。
而且，根據(jù)本發(fā)明，在另一LAN交換機的VLAN映射部已把幀映射到一個VLAN的情況下，VLAN映射部可以把幀映射到與該VLAN不同的VLAN(權(quán)利要求15)。
也就是說，LAN交換機100的VLAN映射部15分別把要發(fā)送的幀映射到不同的VLAN。
在圖1中，例如，邊緣交換機100_1把來自用戶終端300_1的幀通過ID＝″0x0000″的VLAN(物理路徑43_1；參見圖2)發(fā)送到邊緣交換機100_2。
另一方面，邊緣交換機100_2把來自用戶終端300_2的幀通過與ID＝″0x0000″的VLAN不同的ID＝″0x0001″的VLAN(物理路徑43_2)發(fā)送到邊緣交換機100_1。
因此，可分配要傳輸?shù)膸?br> 而且，本發(fā)明還可以包括幀分類器，用于把收到的幀分為多個類別，VLAN映射部可以把幀映射到與這些類別相關(guān)的VLAN(權(quán)利要求16)。
圖6示出了本發(fā)明的原理(3)。圖6所示的網(wǎng)絡(luò)500的配置與圖1所示的網(wǎng)絡(luò)500的配置相同。然而，圖6的邊緣交換機100與圖1所示的原理(1)的邊緣交換機的不同在于，還設(shè)有幀分類器20。
幀分類器20根據(jù)預(yù)定的標準，對收到的幀進行分類(例如，根據(jù)目的地)。VLAN映射部15把幀映射到與類別相關(guān)的VLAN。
因此，可根據(jù)類別來分配要傳輸?shù)膸?br> 而且，本發(fā)明還可以包括路徑監(jiān)視器，用于監(jiān)視各VLAN上的響應(yīng)，當路徑監(jiān)視器檢測響應(yīng)下降的VLAN時，VLAN映射部可以把已映射到該VLAN的幀映射到另一VLAN(權(quán)利要求17)。
也就是說，路徑監(jiān)視器監(jiān)視各VLAN上的響應(yīng)，并把檢測到的響應(yīng)下降的VLAN通報給VLAN映射部。
VLAN映射部把已映射到所通報的VLAN的幀映射到另一VLAN。
因此，可使LAN交換機實現(xiàn)最優(yōu)的路徑選擇。
而且，本發(fā)明還可以包括路徑選擇器，用于在接收到封裝有IP分組的幀時，向具有該IP分組的目的地IP地址的成員發(fā)送一個Ping幀，并根據(jù)該發(fā)送的響應(yīng)時間，從與該幀相關(guān)的多個VLAN中選擇一個最優(yōu)的VLAN，VLAN映射部可以把封裝有指定給該IP地址的IP分組的幀映射到該最優(yōu)VLAN(權(quán)利要求18)。
也就是說，當接收到封裝了IP分組的幀時，路徑選擇器向具有該IP分組的目的地IP地址的成員發(fā)送一個Ping幀，并把(例如)響應(yīng)時間最短的VLAN(路徑)視為與該幀相關(guān)的多個VLAN中的最優(yōu)VLAN。
VLAN映射部把封裝有指定給該IP地址的IP分組的幀映射到該最優(yōu)VLAN。
而且，本發(fā)明還可以包括暫停幀存儲器，用于對在各VLAN上收到的暫停幀的數(shù)目進行監(jiān)視，并向VLAN映射部通報在預(yù)定時間內(nèi)暫停幀數(shù)超過一個規(guī)定值的VLAN，VLAN映射部可以把已映射到該VLAN的幀映射到另一VLAN(權(quán)利要求19)。
也就是說，暫停幀存儲器對在各VLAN中收到的暫停幀數(shù)進行監(jiān)視，并向VLAN映射部通報預(yù)定時間內(nèi)暫停幀數(shù)超過了一個規(guī)定值。
VLAN映射部把已映射到該VLAN的幀映射到另一VLAN。
因此，可使VLAN映射部選擇最優(yōu)的VLAN。
而且，本發(fā)明還可以包括錯誤幀存儲器，用于存儲各VLAN上在預(yù)定時間內(nèi)包含錯誤的幀的數(shù)目，并判定該數(shù)是否已達到預(yù)定的規(guī)定值，VLAN映射部可以根據(jù)判定結(jié)果，把已映射到該已達到規(guī)定值的VLAN的幀映射到另一VLAN(權(quán)利要求20)。
也就是說，錯誤幀存儲器為各VLAN存儲所收到的幀中包含錯誤的幀數(shù)。錯誤幀存儲器判定包含錯誤的幀數(shù)是否已達到預(yù)定的規(guī)定值。
例如，VLAN映射部根據(jù)判定結(jié)果，避免選擇傳輸了很多有錯誤的幀的VLAN。
而且，本發(fā)明還可以包括報警處理器，用于根據(jù)來自線路故障檢測器的報警發(fā)布請求，通過指定的VLAN來廣播報警傳送幀，以通報已發(fā)生故障的VLAN，當檢測到VLAN上的線路故障時，線路故障檢測器可以向報警處理器提供報警發(fā)布請求，請求通過已發(fā)生故障的VLAN發(fā)送報警傳送幀，并可以在從另一LAN交換機接收到報警傳送幀時，向報警處理器提供報警發(fā)布請求，請求通過已發(fā)生故障的VLAN以外的VLAN來傳輸報警傳送幀(權(quán)利要求21)。
也就是說，當檢測到VLAN上的線路故障時，線路故障檢測器提供報警發(fā)布請求，請求通過已發(fā)生故障的VLAN向報警處理器發(fā)送報警傳送幀。
而且，當接收到來自另一LAN交換機的報警傳送幀時，線路故障檢測器提供報警發(fā)布請求，請求通過已發(fā)生故障的VLAN以外的VLAN向報警處理器發(fā)送報警傳送幀。
報警處理器接收報警發(fā)布請求，并通過指定的VLAN來廣播報警傳送幀，以通報已發(fā)生故障的VLAN。
因此，可把線路故障通報給已發(fā)生故障的VLAN上的所有LAN交換機，并可把在該LAN上傳輸?shù)膸成涞綄儆谕唤M的另一VLAN。


通過結(jié)合附圖閱讀以下的詳細說明，將明白本發(fā)明的上述和其他目的和優(yōu)點，在附圖中，相同標號表示相同部件。在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的原理(1)的方框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機中的VLAN組、VLAN和物理路徑的關(guān)聯(lián)示例的圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機中的VLAN表示例的圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機中的VLAN組表示例的圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的原理(2)的方框圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的原理(3)的方框圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(1)和(5)的方框圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(1)～(10)中的VLAN組表示例的圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(1)和(5)中的VLAN表示例的圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(1)中的操作過程示例的流程圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(2)的方框圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(2)和(10)中的VLAN表示例的圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(2)中的操作過程示例的流程圖；圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(3)的方框圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(3)中的VLAN表示例的圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(4)的方框圖；圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(4)中的VLAN表示例的圖；
圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(4)中的操作過程示例的流程圖；圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(6)的方框圖；圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(6)、(8)和(9)中的VLAN表示例的圖；圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(7)的方框圖；圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(7)中的VLAN表示例的圖；圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(8)的方框圖；圖24是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(9)的方框圖；圖25是示出根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(10)的方框圖；圖26是示出普通LAN網(wǎng)絡(luò)的配置的方框圖；以及圖27是示出引入了普通生成樹的LAN網(wǎng)絡(luò)的方框圖。
具體實施例方式
以下將對根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機的實施例(1)～(10)進行說明。這些實施例(1)～(10)也是采用了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換方法的LAN交換機。
實施例(1)根據(jù)需要進行VLAN映射圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(1)。該LAN交換機100等同于(例如)邊緣交換機100_1，該邊緣交換機100_1接收來自圖1的網(wǎng)絡(luò)500中的用戶終端300_1的幀800。
LAN交換機100設(shè)有輸入接口11，流量控制器12，幀分析器13，ID/報頭分配部16，交換結(jié)構(gòu)(switching fabric)17，以及輸出接口18，它們級聯(lián)在一起，順序地對接收到的幀800進行處理。
LAN交換機100還設(shè)有VLAN組映射部14，VLAN組表50a，VLAN映射部15，以及VLAN表60a。
圖8示出了用于采用端口方法對VLAN組進行映射的VLAN組表50a的一個示例。在該表50a中，輸入端口51、VLAN組ID 52以及有效性53都是映射條件并且彼此相關(guān)。
圖9示出了VLAN表60a的一個示例。在該表60a中，VLAN組ID 61、元素數(shù)62、VLAN ID 63、輸出端口64以及有效性65彼此相關(guān)。
圖10示出了設(shè)置成圖1的網(wǎng)絡(luò)500中的邊緣交換機100_1的LAN交換機100的操作過程，以及LAN交換機100的上游用戶終端300_1、下游核心交換機200、邊緣交換機100_2和用戶終端300_2的操作過程。
以下將參照圖7～9，對圖10所示的操作過程進行說明。
首先，網(wǎng)絡(luò)500是引入了端口VLAN的IEEE 802.3網(wǎng)絡(luò)。也就是說，假定邊緣交換機100_1把流入其內(nèi)的幀映射到VLAN，并分配該VLAN的ID，并且核心交換機200根據(jù)VLAN ID，利用標記VLAN(tag VLAN)進行操作。
此時，VLAN固有的協(xié)議，例如由普通L2交換機處理的GARP(通用屬性注冊協(xié)議Generic Attribute Registration Protocol)和GVRP(GARPVLAN注冊協(xié)議GARP VLAN Registration Protocol)在網(wǎng)絡(luò)500上進行工作，并且其他路由協(xié)議不必工作。
應(yīng)該注意，根據(jù)本發(fā)明的下述實施例(2)～(10)的LAN交換機所適用的網(wǎng)絡(luò)500假定是上述引入了VLAN的網(wǎng)絡(luò)。
而且，除了端口方法VLAN以外，MAC地址方法VLAN、協(xié)議方法VLAN、IP子網(wǎng)方法VLAN等也可以適用于要引入的VLAN。當引入這些VLAN方法時，與各方法相關(guān)的表僅須用作圖8的VLAN組表50a。
而且，在圖1的網(wǎng)絡(luò)500中，與具有完全相同成員(用戶終端300_1和300_2)的不同物理路徑43_1-43_3(參見圖2；物理路徑43_4不用作實施例(1)中的VLAN)相關(guān)的3個(元素數(shù))VLAN(ID＝″0x0000″，″0x0001″和″0x0002″)被當作一個VLAN組(ID＝″0x0000″)(參見圖8和圖9)。
而且，在圖1的網(wǎng)絡(luò)500中，未示出與ID＝″0x0001″、″0x0002″…的VLAN組相關(guān)的用戶終端300。
并且，在圖9的VLAN表60a的輸出端口64中用括號示出了與網(wǎng)絡(luò)500相關(guān)的值。
步驟S100用戶終端300_1輸出指定給用戶終端300_2的幀800。
步驟S101在邊緣交換機100_1(LAN交換機100)中的輸入接口11和流量控制器12分別對幀800進行接口處理和流量控制之后，把幀800提供給幀分析器13。
幀分析器13把幀800傳輸?shù)絀D/報頭分配部16，同時分析出該幀是從(例如)端口No.0輸入的，并把幀信息801＝″輸入端口No.0″提供給VLAN組映射部14。
步驟S102映射部14通過查找表50a(參見圖8)，獲得與輸入端口51＝幀信息801＝″0″相關(guān)的VLAN組ID 52＝″0x0000″，作為VLAN組ID信息802。
映射部14把該信息802＝″0x0000″提供給VLAN映射部15。
步驟S103VLAN映射部15通過查找圖9中的VLAN表60a，向ID/報頭分配部16提供(例如)從與VLAN組ID 61＝信息802＝″0x0000″相關(guān)的VLAN ID63和輸出端口64＝(0x0000，″1(X)″)、(0x0001，″2(Y)″)和(0x0002，″3(X)″)中，根據(jù)需要更換/選擇(映射)的一個輸出端口64(0x0001，″2(Y)″)，分別作為VLAN ID信息803＝″0x0001″和輸出端口信息804＝″2″(圖1中的″Y″)。
應(yīng)該注意，對于VLAN表60a中的元素數(shù)62，與(例如)VLAN組ID61＝″0x0000″相關(guān)的元素數(shù)62＝″3″表示與VLAN組ID 61＝″0x0000″相關(guān)的VLAN ID數(shù)是″3″。該元素數(shù)62添加在VLAN表60a中以便于參照。
另外，有效性65表示VLAN ID 63和輸出端口64是否有效，不選擇有效性＝″0″的VLAN ID 63和輸出端口64。
步驟S104分配部16把設(shè)備內(nèi)報頭(in-device header，例如，輸出端口No.″Y″)分配給幀800，并把VLAN ID＝″0x0001″插入(標記給)要提供給交換結(jié)構(gòu)17的幀800。
步驟S105交換結(jié)構(gòu)17把幀800交換到編號為2(Y)的輸出端口，以便提供給輸出接口18。輸出接口18發(fā)送來自輸出端口2(Y)的幀800。
步驟S106與VLAN ID＝″0x0001″相關(guān)的物理路徑43_2上的核心交換機200_1(參見圖1)執(zhí)行普通的標記VLAN交換處理。也就是說，核心交換機200根據(jù)標記給幀800的VLAN ID＝″0x0001″來執(zhí)行交換。
結(jié)果，幀800被傳送到邊緣交換機100_2。
步驟S107和S108邊緣交換機100_2執(zhí)行普通的VLAN處理。也就是說，在從幀800中去除VLAN ID之后，邊緣交換機100_2把幀800傳送到用戶終端300_2。
步驟S109用戶終端300_2接收幀800。
從而，幀800通過ID＝″0x0001″的VLAN從終端300_1傳輸?shù)浇K端300_2，這兩個終端都是同一VLAN的成員。
也就是說，在構(gòu)成同一VLAN組的多個VLAN中，其所屬成員是完全相同的，即使它們具有物理上不同的路徑。因此，屬于同一VLAN組的幀即使映射到任何VLAN，也將到達相同的用戶(成員)組。
實施例(2)根據(jù)線路故障進行VLAN映射圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(2)。該LAN交換機與圖7所示的實施例(1)的LAN交換機100的不同在于，還設(shè)有線路故障檢測器19，并且用VLAN表60b替代VLAN表60a。
實施例(2)中的LAN交換機100的基本操作與實施例(1)中的LAN交換機100的基本操作相同。因此，以下將主要對與實施例(1)不同的操作進行說明。
應(yīng)該注意，還將在下述實施例(3)～(10)中對基本操作進行簡單說明。
在本實施例(2)中，線路故障檢測器19檢測線路故障，并且VLAN表60b顯示出使用已發(fā)生故障的線路的VLAN，從而可以不使用它。
圖12示出了VLAN表60b的一個實施例。該VLAN表60b與VLAN表60a(參見圖9)的不同在于，添加了以下項目，即表示各VLAN(VLAN ID 63)的等級(“一級”，“二級”，或“三級”等)的等級66，以及表示各VLAN的線路故障，即表示鏈路是否啟用的鏈路禁用67(″0″啟用″1″禁用)。
應(yīng)該注意，VLAN組表50a與圖8所示的實施例(1)的VLAN組表相同。
當從流量控制器12接收到的幀800是控制幀時，幀分析器13對控制幀800進行分析，并把必要的控制幀信息805提供給線路故障檢測器19。
圖13示出了實施例(2)的操作過程。圖13示出了在圖5所示的網(wǎng)絡(luò)500中把幀800從用戶終端300_1傳輸?shù)接脩艚K端300_2時的操作過程。實施例(2)的LAN交換機100設(shè)置在圖5的邊緣交換機100_1內(nèi)。
以下將參照圖11和圖12，對圖13所示的用戶終端300_1和300_2、邊緣交換機100_1、核心交換機200以及邊緣交換機100_2的操作過程進行說明。
步驟S200用戶終端300_1發(fā)出指定給用戶終端300_2的幀800。
步驟S201與圖10所示的實施例(1)的步驟S101一樣，在邊緣交換機100_1(本發(fā)明的LAN交換機100)中，幀分析器13對通過輸入接口11和流量控制器12接收到的幀800進行分析，然后把(例如)幀信息801＝“端口No.0”提供給VLAN組映射部14。
步驟S202與實施例(1)的步驟S102一樣，映射部14把VLAN組ID信息802＝″0x0000″提供給VLAN映射部15。
步驟S203VLAN映射部15通過查找VLAN表60b(參見圖12)，從與VLAN組信息802＝VLAN組ID 61＝″0x0000″相關(guān)的多個條目中，獲得有效性65＝″1″、鏈路禁用67＝″0″和等級66是最低“一級”的條目VLAN ID63＝″0x0000″和輸出端口64＝″1″，分別作為VLAN ID信息803和輸出端口信息804。
步驟S204和S205與實施例(1)的步驟S104和S105一樣，從輸出端口1輸出標記了VLAN ID＝″0x0000″的幀800。
步驟S206和S212～S214與實施例(1)的步驟S106～S109一樣，通過與VLAN ID＝″0x0000″相關(guān)的物理路徑把幀800傳送到用戶終端300_2。
當在由ID＝″0x0000″的VLAN使用的線路中發(fā)生故障時，通過控制幀把該故障通報給LAN交換機100。
線路故障檢測器19根據(jù)來自幀分析器13的控制幀信息805，對已發(fā)生故障的鏈路進行檢測，并通過鏈路禁用設(shè)定/復(fù)位信號806把VLAN表60b中與等級66＝“一級”和VLAN ID 63＝″0x0000″相關(guān)的鏈路禁用67從″0″設(shè)定為″1″。
然后，邊緣交換機100_1采用以下方式選擇一個VLAN，用戶終端300_1通過它把幀800傳輸給用戶終端300_2。
步驟S203由于與VLAN組ID信息802＝″0x0000″相關(guān)的等級66＝“一級”的條目的鏈路禁用67＝″1″，因而通過查找VLAN表60b，邊緣交換機100_1中的VLAN映射部15選擇第二低的等級66＝“二級”并且鏈路禁用67＝″0″的條目。
VLAN映射部15獲得該條目的VLAN ID 63＝″0x0001″和輸出端口64＝″2″，分別作為信息803和804。
因此，通過與VLAN ID＝″0x0001″的VLAN相關(guān)的路徑把幀800傳送到用戶終端300_2。
應(yīng)該注意，當VLAN組ID信息802＝″0x0000″的等級66＝“一級”和“二級”的兩個條目的鏈路禁用67都是″1″時，也就是說，當在VLANID＝″0x0000″和″0x0001″的VLAN上使用的線路中發(fā)生故障時，選擇與下一等級66＝“三級”相關(guān)的VLAN。
當修復(fù)了線路故障時，線路故障檢測器19使用信號806把VLAN表60b的鏈路禁用67中與線路故障修復(fù)相關(guān)的條目值復(fù)位為″0″。
這樣，實現(xiàn)了LAN交換機100的冗余路徑。
實施例(3)VLAN映射的順序切換圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(3)。該LAN交換機與圖7所示的實施例(1)的LAN交換機100的不同在于，用VLAN表60c替代VLAN表60a。
實施例(3)的LAN交換機100不是像實施例(1)的LAN交換機那樣根據(jù)需要動態(tài)地更換/選擇VLAN，而是順序地選擇VLAN。
圖15示出了VLAN表60c的一個實施例。該VLAN表60c與VLAN表60a(參見圖9)的不同在于，添加了以下項目，即表示隨后要選擇的VLAN(VLANID 63)的隨后啟用68(″1″隨后要選擇的VLAN，″0″不會選擇的VLAN)。應(yīng)該注意，VLAN組表50a與圖8所示的實施例(1)的VLAN組表相同。
實施例(3)的操作過程基本上與圖10所示的實施例(1)的操作過程相同，除了步驟S103的操作以外。
也就是說，在步驟S103，VLAN映射部15通過查找VLAN表60c(參見圖15)，從信息802＝VLAN組ID 61＝″0x0000″的多個條目中獲得隨后啟用68＝″1″和有效性65＝″1″的條目的VLAN ID 63＝″0x0001″和輸出端口64＝″2″，分別作為信息803和804。
因此，通過ID＝″0x0001″的VLAN的路徑來傳送幀800。
并且，VLAN映射部15使VLAN ID 63＝″0x0001″的VLAN的隨后啟用68＝″1″復(fù)位，并把VLAN ID 63＝″0x0002″的下一個VLAN的隨后啟用68設(shè)定為″1″。
因此，把屬于同一VLAN組ID＝″0x0000″并隨后到達邊緣交換機100_1的幀800傳送到ID＝″0x0002″的VLAN的路徑。
應(yīng)該注意，在VLAN ID 63＝″0x0002″的VLAN之后選擇的VLAN ID再次為″0x0000″。而且，當與所有屬于同一VLAN組的條目的VLAN相關(guān)的所有隨后啟用68＝″0″時，使用該條目的一級VLAN。
因此，可把業(yè)務(wù)分配給多個VLAN進行傳輸。從不同的視角看，實施例(3)的操作可以認為是集合VLAN(路徑)來傳輸業(yè)務(wù)。
實施例(4)根據(jù)幀類別進行VLAN映射圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(4)。該LAN交換機與圖7所示的實施例(1)的LAN交換機的不同在于，還設(shè)有幀分類器20，并用VLAN表60d替代VLAN表60a。應(yīng)該注意，VLAN組表50a與圖8所示的實施例(1)的VLAN組表相同。
圖17示出了VLAN表60d的一個實施例。該VLAN表60d與VLAN表60a(參見圖9)的不同在于，添加了以下項目，即表示接收到的幀800的類別的類別69。
在實施例(4)中，根據(jù)各幀的類別來選擇傳輸幀800的VLAN。
圖18示出了實施例(4)的操作過程。以下將參照圖16和圖17，對實施例(4)的操作進行說明。
步驟S300與圖10所示的實施例(1)的步驟S100一樣，終端300_1輸出指定給用戶終端300_2的幀800。
步驟S301與實施例(1)的步驟S101一樣，邊緣交換機100_1中的幀分析器13把幀800傳輸?shù)絀D/報頭分配部16，同時把幀信息801提供給VLAN組映射部14。
并且，幀分析器13對幀800進行分析，并提取分類所需的幀信息808以提供給幀分類器20。
步驟S302幀分類器20根據(jù)預(yù)定的分類規(guī)則(例如，根據(jù)幀800的源來確定類別)以及幀信息808來對幀800進行分類，并把所得到的類別信息809＝(例如)″3″提供給VLAN映射部15。
步驟S303另一方面，與實施例(1)的步驟S102一樣，映射部14通過查找表50a(參見圖8)，把與幀信息801＝″0″相關(guān)的VLAN組ID信息802＝″0x0000″提供給VLAN映射部15。
步驟S304VLAN映射部15通過查找VLAN表60d(參見圖17)，獲得VLAN組ID 61＝信息802＝″0x0000″、類別69＝信息809＝″3″和有效性65＝″1″的條目的VLAN ID 63＝″0x0001″和輸出端口64＝″2″，分別作為VLAN ID信息803和輸出端口信息804。
步驟S305～S310與實施例(1)的步驟S104～S109一樣，在分配部16中把設(shè)備內(nèi)報頭和VLAN ID分配給幀800，并且在交換結(jié)構(gòu)17中進行交換之后，通過輸出接口18輸出幀800。
并且，通過ID＝″0x0001″的VLAN的路徑上的核心交換機200_2和邊緣交換機100_2來傳輸幀800，用戶終端300_2接收到該幀800。
因此，通過與幀自身的類別相關(guān)的VLAN，把各幀800從終端300_1傳輸?shù)浇K端300_2。
也就是說，可對要傳輸?shù)膸?00進行分類。
實施例(5)與邊緣交換機相關(guān)的VLAN映射以下將參照在實施例(1)的說明中使用的圖1和圖7～9，對根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(5)進行說明。
實施例(5)中的LAN交換機(邊緣交換機100_1和100_2；(參見圖1))的配置與圖7的LAN交換機的配置相同。
而且，在實施例(5)中使用的VLAN組表50a和VLAN表60a分別與圖8所示的VLAN組表50a和圖9所示的VLAN表60a相同。
與實施例(1)～(4)一樣，假定用戶終端300_1和300_2屬于VLAN組ID＝″0x0000″的VLAN組。
邊緣交換機100_1僅把從用戶終端300_1接收到的幀800傳送到VLAN表60a中與VLAN組ID＝″0x0000″相關(guān)的ID＝″0x0000″的VLAN，并且邊緣交換機100_2僅把從用戶終端300_2接收到的幀800傳送到VLAN表60a中與VLAN組ID＝″0x0000″相關(guān)的ID＝″0x0001″的VLAN。
因此，可為邊緣交換機100選擇不同的VLAN(路徑)，并可進行負荷分配。
實施例(6)根據(jù)路徑監(jiān)視結(jié)果進行VLAN映射圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(6)。該LAN交換機100與圖7所示的實施例(1)的LAN交換機的不同在于，還設(shè)有路徑監(jiān)視器21，并用VLAN表60e替代VLAN表60a(參見圖9)。應(yīng)該注意，VLAN組表50a與圖8所示的VLAN組表相同。
圖20示出了VLAN表60e，該VLAN表60e與VLAN表60a的不同在于，添加了以下項目，即表示在屬于同一VLAN組的多個VLAN中具有最優(yōu)響應(yīng)的VLAN的最優(yōu)條件70(″1″最優(yōu)路徑，″0″非最優(yōu)路徑)。
路徑監(jiān)視器21一直根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)側(cè)流入其內(nèi)的幀800的幀信息810，對各VLAN上的業(yè)務(wù)進行監(jiān)視，并對每個VLAN的響應(yīng)降低進行檢測。
路徑監(jiān)視器21利用參考信號811查找VLAN表60e，使用最優(yōu)條件設(shè)定/復(fù)位信號812把與同一VLAN組內(nèi)響應(yīng)最優(yōu)的VLAN相關(guān)的最優(yōu)條件70的項目設(shè)定為″1″，并把其他VLAN的項目復(fù)位為″0″。
VLAN映射部15獲得(例如)幀800所屬的VLAN組ID＝″0x0000″的條目中具有最優(yōu)條件70＝″1″和有效性＝″1″的VLAN ID 63＝″0x0000″和輸出端口64＝″1″，并把其作為信息803和804提供給ID/報頭分配部16。
因此，通過具有最優(yōu)響應(yīng)的VLAN，把幀800傳送到用戶終端300_2。
實施例(7)根據(jù)最優(yōu)路徑選擇結(jié)果進行VLAN映射圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(7)。該LAN交換機與圖7所示的LAN交換機的不同在于，還設(shè)有路徑選擇器22和表管理器23，并用VLAN表60f替代VLAN表60a(參見圖9)。應(yīng)該注意，VLAN組表50a與圖8所示的VLAN組表相同。
圖22示出了VLAN表60f。該VLAN表60f與VLAN表60a的不同在于，添加了IP地址71和命中72的項目。
在實施例(7)中，根據(jù)在幀800中封裝的IP分組的目的地地址，把幀800映射到VLAN。
IP地址71的項目用于當有IP分組封裝在幀800內(nèi)時，根據(jù)IP分組的目的地IP地址把幀映射到VLAN。
命中72的項目＝″1″表示，在預(yù)定的固定時間(老化時間)內(nèi)，傳送了封裝有指定給IP地址71的項目中顯示的IP地址的IP分組的幀800。
在操作中，幀分析器13對接收到的幀800的內(nèi)容進行分析，并把映射到VLAN組所需的幀信息801提供給VLAN組映射部14。
而且，當幀800具有封裝的協(xié)議或封裝的IP分組時，幀分析器13把諸如目的地IP地址那樣的幀信息813提供給VLAN映射部15。
并且，幀分析器13把幀800傳輸?shù)絀D/報頭分配部16。
VLAN組映射部14通過查找VLAN組表50a，把與幀信息801相關(guān)的VLAN組ID和信息802提供給VLAN映射部15和路徑選擇器22。
當接收到表示封裝了IP協(xié)議之外的協(xié)議的分組的幀信息813時，VLAN映射部15通過查找VLAN表60f，獲得在構(gòu)成該VLAN組的多個VLAN中IP地址71＝“缺省0.0.0.0”的條目的VLAN ID 63＝″0x0000″和輸出端口64＝″1″。
因此，把幀800傳送到與“IP協(xié)議之外的協(xié)議”相關(guān)的ID＝″0x0000″的VLAN。
另一方面，當接收到(例如)幀信息813＝目的地IP地址″aa.bb.cc.dd″時，VLAN映射部15通過查找VLAN表60f，獲得信息802＝VLAN組ID＝″0x0000″、幀信息813＝目的地IP地址＝″aa.bb.cc.dd″和有效性＝″1″的條目的VLAN ID 63＝″0x0001″和輸出端口64＝″1″。
當該條目的命中72的項目＝″0″時，VLAN映射部15設(shè)定命中72＝″1″。
因此，把幀800傳送到與目的地IP地址＝″aa.bb.cc.dd″相關(guān)的ID＝″0x0001″的VLAN。
而且，當接收到(例如)未在VLAN表60f中的IP地址71的項目內(nèi)登記的幀信息813＝目的地IP地址″w.xx.yy.zz″時，VLAN映射部15向路徑選擇器22發(fā)送一個包含目的地IP地址″w.xx.yy.zz″的用于請求路徑選擇的路徑選擇請求814。
路徑選擇器22把參考信號815＝VLAN組ID信息802＝″0x0000″提供給VLAN表60f，并利用VLAN ID信息816獲得構(gòu)成ID＝″0x0000″的VLAN組的所有VLAN的ID。
并且，路徑選擇器22通過利用信息816獲得的VLAN，向IP地址＝″w.xx.yy.zz″發(fā)出Ping幀817。
路徑選擇器22接收對于Ping幀817的響應(yīng)作為幀信息818，并根據(jù)該響應(yīng)時間，把表示具有最優(yōu)條件的VLAN(例如，ID＝″0x0004″的VLAN)的最優(yōu)路徑建立信號819提供給VLAN映射部15。
也就是說，當監(jiān)視各VLAN上的業(yè)務(wù)時，如果幀800是封裝的IP分組，則路徑選擇器22按照對Ping幀817的響應(yīng)時間，從通向具有目的地IP地址的用戶終端300的多個路徑(VLAN)中選擇一個最優(yōu)路徑。
VLAN映射部15根據(jù)信號819，使VLAN ID＝″0x0004″與要在VLAN表60f內(nèi)登記的相關(guān)IP地址＝″w.xx.yy.zz″相關(guān)聯(lián)。然后，VLAN映射部15設(shè)定該條目的有效性＝″1″以及命中72＝″1″。
VLAN映射部15把VLAN ID信息803＝″0x0004″和輸出端口信息804＝″2″提供給ID/報頭分配部16。
之后，通過與實施例(1)相同的操作，使用ID＝″0x0004″的最優(yōu)VLAN來傳送封裝了IP分組(目的地IP地址＝″w.xx.yy.zz″)的幀800。
表管理器23按照預(yù)定的時間(老化時間)，對VLAN表60f進行老化處理。也就是說，在老化時，如果命中72＝″1″，則表管理器23設(shè)定命中72＝″0″，如果命中72＝″0″，則表管理器23設(shè)定有效性65＝″0″。
從而，可刪除舊IP地址和VLAN ID之間的相關(guān)性，不進行訪問。
實施例(8)根據(jù)暫停幀進行VLAN映射圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(8)。該LAN交換機100與圖7所示的LAN交換機的不同在于，還設(shè)有暫停幀存儲器24，并且VLAN表60e與圖20所示的實施例(6)的VLAN表相同。應(yīng)該注意，VLAN組表50a與圖8所示的VLAN組表相同。
暫停幀存儲器24一直對網(wǎng)絡(luò)側(cè)的端口，即各VLAN上的業(yè)務(wù)進行監(jiān)視，并為各VLAN存儲在預(yù)定的固定時間內(nèi)接收到的暫停幀的數(shù)目。
并且，暫停幀存儲器24向VLAN表60e提供表更新信號823，在與同一VLAN組中暫停幀的接收率最低的VLAN相關(guān)的最優(yōu)條件70中寫入″1″，并在其他VLAN的最優(yōu)條件70中寫入″0″。
通過查找VLAN表60e，VLAN映射部15從VLAN組ID信息802＝″0x0000″的多個條目中獲得具有最優(yōu)條件70＝″1″的VLAN ID＝″0x0000″和輸出端口編號＝″1″。
之后的LAN交換機操作與實施例(1)的操作相同。
從而，幀800由具有最優(yōu)條件的VLAN來傳送。
實施例(9)根據(jù)錯誤幀進行VLAN映射圖24示出了本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(9)。該LAN交換機與圖7所示的實施例(1)的LAN交換機的不同在于，還設(shè)有錯誤幀存儲器25，并且VLAN表60e與實施例(6)的VLAN表(參見圖20)相同。應(yīng)該注意，VLAN組表50a與圖8所示的VLAN組表相同。
錯誤幀存儲器25一直對網(wǎng)絡(luò)側(cè)的端口，即各VLAN上的業(yè)務(wù)進行監(jiān)視，并存儲在預(yù)定的固定時間內(nèi)在各VLAN上接收到的包含錯誤的幀的數(shù)目。
并且，錯誤幀存儲器25向VLAN表60e提供更新信號825，對于各個VLAN，在同一VLAN組中與包含錯誤的幀的接收率最低的VLAN相關(guān)的最優(yōu)條件70中寫入″1″，并在與其他VLAN相關(guān)的最優(yōu)條件70中寫入″0″。
之后的LAN交換機100的操作與實施例(1)的操作相同。
因此，幀800由具有最優(yōu)條件的VLAN來傳送。
實施例(10)由報警傳送幀通報線路故障圖25示出了本發(fā)明的LAN交換機100的實施例(10)。該LAN交換機100與圖7所示的實施例(2)的LAN交換機的不同在于，用線路故障檢測器26替代線路故障檢測器19，并還設(shè)有報警處理器27。
應(yīng)該注意，VLAN組表50a和VLAN表60b分別與實施例(2)的VLAN組表和VLAN表(參見圖8和圖12)相同。
在操作中，當使用來自幀分析器13的控制幀信息826來檢測線路故障時，線路故障檢測器26通過鏈路禁用設(shè)定/復(fù)位信號827，把與使用已發(fā)生故障的線路的VLAN條目相關(guān)的鏈路禁用67設(shè)定為″1″。
并且，線路故障檢測器26向報警處理器27提供一個包含該VLAN的ID的報警發(fā)布請求828，并請求通過該LAN來發(fā)布報警傳送幀829。
報警處理器27通過該VLAN來廣播報警傳送幀829，報警傳送幀829存儲了有關(guān)在該VLAN上已發(fā)生線路故障的信息。
而且，當檢測到線路故障修復(fù)時，線路故障檢測器26通過鏈路禁用設(shè)定/復(fù)位信號827，把與該條目相關(guān)的鏈路禁用67設(shè)定為″0″。
當接收到來自LAN交換機100的報警傳送幀829時，幀分析器13使用控制幀信息826把該情況通報給線路故障檢測器26。
線路故障檢測器26把在報警傳送幀829中寫入的與已發(fā)生線路故障的VLAN相關(guān)的鏈路禁用67設(shè)定為″1″。
并且，線路故障檢測器26利用參考信號830查找VLAN表60d，把報警發(fā)布請求828提供給報警處理器27，請求通過與發(fā)生了線路故障的VLAN屬于同一VLAN組的其他VLAN來發(fā)布類似的報警傳送幀829。
報警處理器27通過所請求的VLAN來廣播報警傳送幀829，報警傳送幀829存儲了有關(guān)在該VLAN上已發(fā)生線路故障的信息。
因此，可使構(gòu)成VLAN組的所有LAN交換機都能識別線路故障。
與實施例(2)一樣，VLAN映射部15把幀800映射到VLAN組的條目中鏈路禁用67＝″0″并且等級66為最低級的VLAN。之后的操作與實施例(1)的操作相同。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的LAN交換方法和LAN交換機被配置成使多個路徑與具有多個相同成員作為構(gòu)成部分的VLAN相關(guān)，并把來自各成員的幀映射到從多個路徑中選出的預(yù)定路徑。因此，可根據(jù)需要改變用于傳輸幀的路徑，把負荷分配給路徑，或者使路徑冗余。
而且，根據(jù)本發(fā)明的LAN交換方法和LAN交換機被配置成使多個不同的VLAN與由多個成員構(gòu)成的一個組相關(guān)，并把來自各成員的幀映射到從多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN。因此，可根據(jù)需要改變用于傳輸幀的VLAN，把負荷分配給VLAN，或者使預(yù)定VLAN冗余。也就是說，可實現(xiàn)最優(yōu)的路徑更換，負荷分配，或者使路徑冗余。
并且，根據(jù)本發(fā)明的LAN交換方法和LAN交換機被配置成使幀信息與傳輸該幀的成員所屬的組相關(guān)，并且根據(jù)該幀信息把接收到的幀映射到傳輸該幀的成員所屬的組。因此，可把VLAN映射到各組。
并且，根據(jù)本發(fā)明的LAN交換方法和LAN交換機被配置成無需使用控制系統(tǒng)所需的諸如MPLS的多個復(fù)雜協(xié)議，只需使用構(gòu)建VLAN最初所需的諸如GARP和GVRP的協(xié)議。因此，可容易地進行設(shè)備開發(fā)，并可容易地執(zhí)行服務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種LAN交換方法，包括第一步驟為由多個成員構(gòu)成的一個組建立彼此不同的多個VLAN；以及第二步驟把來自各成員的幀映射到從多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LAN交換方法，還在第一步驟和第二步驟之間包括第三步驟根據(jù)接收到的幀的信息，把接收到的幀映射到該幀的源成員所屬的組，第二步驟把幀映射到從該幀所映射到的組的多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LAN交換方法，其中，VLAN的各路徑包括物理或邏輯無循環(huán)路徑。
4.一種LAN交換方法，包括第一步驟使多個路徑與具有多個成員作為構(gòu)成部分的VLAN相關(guān)；以及第二步驟把來自各成員的幀映射到從多個路徑中選出的預(yù)定路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LAN交換方法，其中，各路徑包括物理或邏輯無循環(huán)路徑。
6.一種LAN交換機，包括VLAN表，用于使多個不同的VLAN與由多個成員構(gòu)成的一個組相關(guān)；以及VLAN映射部，用于把來自各成員的幀映射到從VLAN表中選出的預(yù)定VLAN。
7.一種LAN交換機，包括VLAN表，用于使多個路徑與具有相同成員作為構(gòu)成部分的一個VLAN相關(guān)；以及VLAN映射部，用于把來自各成員的幀映射到從多個路徑中選出的預(yù)定路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，其中，VLAN的各個路徑包括物理或邏輯路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LAN交換機，其中，各個路徑包括物理或邏輯路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的LAN交換機，其中，所述路徑是無循環(huán)路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LAN交換機，其中，根據(jù)生成樹協(xié)議來選擇路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，還包括VLAN組表，用于使幀信息與該幀的源成員所屬的組相關(guān)；以及VLAN組映射部，用于通過查找VLAN組表，根據(jù)幀信息把接收到的幀映射到相關(guān)的組，VLAN映射部把幀映射到從VLAN表中選出的組中的預(yù)定VLAN。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，還包括線路故障檢測器，用于檢測各VLAN上的線路故障，VLAN映射部根據(jù)來自線路故障檢測器的故障信息，把幀映射到預(yù)定的VLAN。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，其中，VLAN映射部按照每個幀順序地把幀映射到各個VLAN。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，其中，VLAN映射部把幀映射到與另一LAN交換機的VLAN映射部已把幀映射到的VLAN不同的VLAN上。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，還包括幀分類器，用于把接收到的幀分為多個類別，VLAN映射部把幀映射到與這些類別相關(guān)的VLAN。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，還包括路徑監(jiān)視器，用于監(jiān)視各VLAN上的響應(yīng)，當路徑監(jiān)視器檢測到響應(yīng)下降的VLAN時，VLAN映射部把已映射到該VLAN的幀映射到另一VLAN。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，還包括路徑選擇器，用于當接收到封裝了IP分組的幀時，向具有該IP分組的目的地IP地址的成員發(fā)送Ping幀，并根據(jù)該發(fā)送的響應(yīng)時間，從與該幀相關(guān)的多個VLAN中選擇一個最優(yōu)的VLAN，VLAN映射部把封裝有指定給該IP地址的IP分組的幀映射到該最優(yōu)VLAN。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，還包括暫停幀存儲器，用于對在各VLAN上接收的暫停幀數(shù)目進行監(jiān)視，并向VLAN映射部通報在預(yù)定時間內(nèi)暫停幀數(shù)超過一個規(guī)定值的VLAN，VLAN映射部把已映射到該VLAN的幀映射到另一VLAN。
20.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LAN交換機，還包括錯誤幀存儲器，用于存儲在預(yù)定時間內(nèi)在各VLA上包含錯誤的幀的數(shù)目，并判定該數(shù)目是否達到一個預(yù)定的規(guī)定值，VLAN映射部根據(jù)判定結(jié)果，把已映射到該達到了所述規(guī)定值的VLAN的幀映射到另一VLAN。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LAN交換機，還包括報警處理器，用于根據(jù)來自線路故障檢測器的報警發(fā)布請求，通過指定的VLAN廣播報警傳送幀，以通報已發(fā)生故障的VLAN，當檢測到VLAN上的線路故障時，線路故障檢測器向報警處理器提供報警發(fā)布請求，請求通過已發(fā)生故障的VLAN傳輸報警傳送幀，并且當從另一LAN交換機接收到報警傳送幀時，向報警處理器提供報警發(fā)布請求，請求通過發(fā)生故障的VLAN以外的VLAN來傳輸報警傳送幀。
全文摘要
在一種能夠識別VLAN的LAN交換機中，使多個路徑與具有多個相同成員作為構(gòu)成部分的VLAN相關(guān)，并把來自各成員的幀映射到從多個路徑中選出的預(yù)定路徑。而且，使多個不同的VLAN與由多個成員構(gòu)成的一個組相關(guān)，并把來自各成員的幀映射到從多個VLAN中選出的預(yù)定VLAN。并且，使幀信息與傳輸該幀的成員所屬的組相關(guān)，并根據(jù)該幀信息把接收到的幀映射到傳輸該幀的成員所屬的組。
文檔編號H04L12/46GK1477833SQ0315038
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者織田壯太郎, 北田敦史, 史 申請人:富士通株式會社