專利名稱：用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的加速學(xué)習(xí)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備，并且更具體地涉及環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)幀傳送。
背景技術(shù)：
建網(wǎng)的重要趨勢是將基于分組的技術(shù)從局域網(wǎng)(LAN)移植到城域網(wǎng)(MAN)。最簡單地說，MAN是跨越城市區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)。一般來說，MAN跨越的地理區(qū)域比LAN大，但是比廣域網(wǎng)(WAN)小。MAN中快速增加的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量正在挑戰(zhàn)著基于諸如SONET、SDH和ATM的面向電路的技術(shù)的現(xiàn)有傳輸基礎(chǔ)設(shè)施的容量極限。與在語音最優(yōu)化的電路交換網(wǎng)絡(luò)上傳送日益增加的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量相關(guān)聯(lián)的低效率使得難以提供新的服務(wù)并且增加了擴建附加容量的費用，超出了大部分承建商的資金花費預(yù)算。基于分組的傳輸技術(shù)被很多人認(rèn)為是用于升級城市網(wǎng)絡(luò)以滿足需求的最佳替代技術(shù)。
一種最主要的基于分組的傳輸技術(shù)是以太網(wǎng)。各種不同標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口工作在10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps，因而提供了服務(wù)接口的可升級性。此外，由于幾乎所有的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分組都開始并且結(jié)束于以太網(wǎng)幀，所以在整個傳輸路徑上從開始到結(jié)束都按照一致的分組格式傳送數(shù)據(jù)可以不再需要額外的協(xié)議和同步層，這些額外的層會導(dǎo)致額外的費用和復(fù)雜性。除了IP分組的高效處理，以太網(wǎng)還具有常見性、簡單性和低成本的優(yōu)點。雖然以太網(wǎng)很適合于點對點和網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是可能很難將以太網(wǎng)運用在環(huán)形配置中并且作為共享介質(zhì)。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)配置作為共享介質(zhì)，并且通常使用媒體訪問控制(MAC)機制來管理經(jīng)過多個用戶的訪問。相比之下，以太網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展為支持全雙工交換基礎(chǔ)設(shè)施并且缺少這種類型的MAC機制。但是，城市區(qū)域中的大部分現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是環(huán)形的，主要因為現(xiàn)有的傳輸技術(shù)(例如SONET)通常被部署在光纖環(huán)上。因此，可以充分利用光纖環(huán)又同時保持像以太網(wǎng)這樣的基于分組的傳輸機制的固有優(yōu)點的新技術(shù)會是非常有優(yōu)勢的。
大量的新興技術(shù)將目標(biāo)對準(zhǔn)了城市數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。其中有動態(tài)分組傳輸/空間重用協(xié)議(DPT/SRP)和IEEE 802.17彈性分組環(huán)(RPR)標(biāo)準(zhǔn)。動態(tài)分組傳輸是被設(shè)計用來傳送可升級的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、可靠的IP感知光傳輸和簡化的網(wǎng)絡(luò)操作的彈性分組環(huán)技術(shù)。基于DPT的解決方案允許服務(wù)提供者有效地利用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模并將它們的互聯(lián)網(wǎng)和IP服務(wù)分配在可靠的光分組環(huán)形基礎(chǔ)設(shè)施上。DPT基于SRP，SRP是Cisco Systems開發(fā)的用于基于環(huán)形的分組互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的MAC層協(xié)議。IEEE 802.17 RPR標(biāo)準(zhǔn)提供了迄今為止SONET所不具有的若干重要特征對環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高效支持以及從光纖斷裂和鏈路故障的快速恢復(fù)。期望RPR技術(shù)提供以太網(wǎng)所具備的高數(shù)據(jù)效率、簡單性和成本優(yōu)勢。此外，RPR技術(shù)解決了現(xiàn)用技術(shù)所沒有解決的諸如公平性和擁塞控制的問題。
如IEEE 802.17 RPR標(biāo)準(zhǔn)(“標(biāo)準(zhǔn)”)所述，RPR層模型可以用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟悉的開放式系統(tǒng)互連(OSI)參考模型來描述。示出了RPR實現(xiàn)方式的環(huán)形和站點結(jié)構(gòu)的簡化框圖在圖1中被示出。媒體訪問控制(MAC)控制子層、MAC數(shù)據(jù)路徑子層和協(xié)調(diào)子層在該標(biāo)準(zhǔn)中被規(guī)范，并且這些子層所支持的MAC服務(wù)接口和PHY服務(wù)接口也被規(guī)范。MAC服務(wù)接口提供MAC客戶端用來與RPR環(huán)上的一個或多個對等客戶端傳送數(shù)據(jù)或在MAC和MAC客戶端之間傳送本地控制信息的服務(wù)原語。MAC控制子層控制數(shù)據(jù)路徑子層，維護(hù)MAC狀態(tài)及與其它RPRMAC的MAC控制子層的協(xié)調(diào)，以及MAC和其客戶端之間的數(shù)據(jù)傳送。MAC數(shù)據(jù)路徑層為每個小環(huán)提供數(shù)據(jù)傳送功能。PHY服務(wù)接口被MAC用來在物理介質(zhì)上發(fā)送和接收幀。獨特的協(xié)調(diào)子層指定特定的PHY和介質(zhì)獨立接口(MII)之間的映射關(guān)系。
彈性分組環(huán)系統(tǒng)100包括通過利用單向逆方向旋轉(zhuǎn)小環(huán)的環(huán)形結(jié)構(gòu)互連的若干環(huán)站點(站點0130、站點1140、站點2150、...和站點N160)。每個小環(huán)由具有同一方向的數(shù)據(jù)流的站點之間的鏈路構(gòu)成。這些小環(huán)被標(biāo)識為小環(huán)0110和小環(huán)1120。這個標(biāo)準(zhǔn)允許數(shù)據(jù)幀在兩個被連接的小環(huán)中的任一個上被傳送。例如，單播幀由源站點插入并且被目的站點復(fù)制。為了提高效率，目的站點也可以丟棄(strip)當(dāng)前不相關(guān)的過期幀。以相鄰站點為界的環(huán)的一部分被稱為跨區(qū)(span)，因而跨區(qū)由按相反方向傳送的單向鏈路構(gòu)成。RPR雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確保在單一跨區(qū)或站點出現(xiàn)故障之后可以使用源站點和目的站點之間的替代路徑。故障響應(yīng)方法包括繞行和保護(hù)，如在該標(biāo)準(zhǔn)中所描述的。
一個常見的網(wǎng)絡(luò)元件是網(wǎng)橋。一般來說，網(wǎng)橋是具有兩個或多個網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)備，其將數(shù)據(jù)幀從一個接口轉(zhuǎn)發(fā)到其它接口中的一個或多個接口。RPR標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了符合IEEE Std 802.1D-2004(或IEEE Std 802.1Q-2003)透明網(wǎng)橋的MAC橋接參考模型，其中RPR網(wǎng)絡(luò)作為共享的廣播介質(zhì)。流量可以開始或終止于任一本地或遠(yuǎn)程端站點，并且可以由透明網(wǎng)橋經(jīng)RPR網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到其它網(wǎng)絡(luò)802。本地端站點是直接連接到RPR網(wǎng)絡(luò)的端站點，而遠(yuǎn)程端站點是開始和終止經(jīng)透明網(wǎng)橋在RPR網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)發(fā)的LAN流量的端站點。操作為透明網(wǎng)橋的RPR站點在RPR網(wǎng)絡(luò)和它們的其它相關(guān)LAN網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)流量。
圖2示出了符合IEEE 802.1D的RPR網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)模型。MAC網(wǎng)橋的每個端口連接到單一網(wǎng)絡(luò)。如圖所示，網(wǎng)橋200包括互連網(wǎng)橋端口的網(wǎng)橋中繼實體230，至少兩個端口(210和220)以及更高層的實體240，例如網(wǎng)橋管理、網(wǎng)橋協(xié)議管理(例如生成樹協(xié)議管理)等。網(wǎng)橋中繼實體230處理與MAC方法無關(guān)的功能，即在網(wǎng)橋端口之間中繼幀，過濾幀以及學(xué)習(xí)過濾信息(235)。過濾數(shù)據(jù)庫(FDB)或表格237支持中繼操作。網(wǎng)橋中繼實體230還使用單獨的MAC實體為每個端口提供的內(nèi)部子層服務(wù)。每個網(wǎng)橋端口向其所連接的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送幀并從該網(wǎng)絡(luò)接收幀。在網(wǎng)橋的示例200中，示出了兩個端口，一個用于RPR網(wǎng)絡(luò)，一個用于普通網(wǎng)絡(luò)(例如另一個RPR環(huán)或各種其它的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò))。每個端口都支持適當(dāng)?shù)囊蕾囉贛AC的功能215和225。
在RPR網(wǎng)絡(luò)中，幀通常在其目的地被丟棄，即提供空間重用。這個策略一般不能用于遠(yuǎn)程幀，因為源/目的節(jié)點不在環(huán)上。RPR標(biāo)準(zhǔn)(見附錄F)通過實現(xiàn)所謂的基本橋接來兼顧這種情況。在基本橋接中，所有遠(yuǎn)程幀被廣播(“洪泛(flood)”)到環(huán)上，使得它們被所有網(wǎng)橋看到。利用這種方式，RPR仿效共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，其中所有幀對于所有節(jié)點都是可見的。但是，這種類型的洪泛阻礙了遠(yuǎn)程流量的空間重用，因此消耗了帶寬資源。作為IEEE Project 802.17的一部分，目前正在努力研究對IEEEStandard 802.17-2004的修改建議，其定義了對802.17MAC的補充以支持空間感知橋接。這種修改將被稱為802.17b，并且將規(guī)范空間感知或“高級”橋接。
雖然RPR網(wǎng)絡(luò)中的一些網(wǎng)橋可以包括高級橋接功能，但是仍然希望那些網(wǎng)橋具有與基本網(wǎng)橋協(xié)同工作的能力。因此，希望有這樣一種機制，通過該機制，基本網(wǎng)橋可以更高效地與高級網(wǎng)橋一起被使用。此外，希望這樣的機制盡可能地在現(xiàn)有的和新興的環(huán)形傳輸方案內(nèi)工作。


通過參考下面的描述和附圖，可以得到對本發(fā)明的更全面的理解及其優(yōu)點，在附圖中相似的標(biāo)號表示相似的特征。
圖1示出了彈性分組環(huán)RPR網(wǎng)絡(luò)的環(huán)和站點結(jié)構(gòu)的簡化框圖。
圖2示出了也可以被修改用于實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)的符合IEEE 802.1D的RPR網(wǎng)橋的簡化框圖。
圖3示出了包括若干網(wǎng)橋的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的簡化框圖。
圖4A-4B是示出了本發(fā)明的與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相關(guān)的技術(shù)的流程圖。
圖5示出了某些高級網(wǎng)橋組件的簡化框圖。
圖6是示出了本發(fā)明附加的與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相關(guān)的技術(shù)的流程圖。
具體實施例方式
下面給出對用于執(zhí)行這里所描述的一個或多個設(shè)備和/或處理的最佳預(yù)期模式的詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將清楚，這里所公開的操作可以用多種方式來實現(xiàn)，并且在不脫離本發(fā)明及其更寬的方面的情況下可以進(jìn)行這樣的改變和修改。這些描述是為了示例，不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。
應(yīng)當(dāng)注意圖1中使用變量標(biāo)識符“N”是為了更加簡單地表示一系列相關(guān)或相似的元件中的最后一個元件(例如站點N160)。重復(fù)使用這樣的變量標(biāo)識符不意味著隱含有這樣一系列元件的規(guī)模之間的相互關(guān)系，雖然可能存在這種相互關(guān)系。使用這樣的變量標(biāo)識符不要求每一系列的元件都具有與用相同的變量標(biāo)識符界定的另一系列相同數(shù)目的元件。相反，在所使用的每個示例中，用“N”標(biāo)識的變量可以具有與利用相同變量標(biāo)識符的其它示例相同或不同的值。
另外，本申請中描述的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和技術(shù)將著重于本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的某些網(wǎng)絡(luò)通信概念。例如，這里所描述的站點一般可以是為了在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和/或接收信息而連接到該網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備。這樣的站點通常包括媒體訪問控制(MAC)設(shè)備或?qū)嶓w，有時被簡單地稱為“MAC”，該設(shè)備或?qū)嶓w與IEEE所定義的數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層中較低的層相關(guān)聯(lián)并且負(fù)責(zé)管理對物理網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的協(xié)議訪問等。MAC設(shè)備通常用硬件實現(xiàn)為一個或多個集成電路，例如ASIC、FPGA、PLD、微處理器、微控制器、嵌入式處理器、存儲器等，也可以與在MAC設(shè)備硬件上執(zhí)行的軟件組合。一般來說，MAC客戶端是調(diào)用MAC設(shè)備的服務(wù)接口的設(shè)備或?qū)嶓w。因而，MAC客戶端通常包括利用一個或多個MAC設(shè)備的硬件和軟件的某種組合。
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和軟件可以在被設(shè)計為符合IEEE 802.17彈性分組環(huán)(RPR)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.17-2004)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的上下文中來實現(xiàn)。但是，本發(fā)明的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和軟件不必局限于這個版本的RPR標(biāo)準(zhǔn)或局限于RPR實現(xiàn)方式。因而，本發(fā)明的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和軟件可以被用在新興網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和/或?qū)ζ涞男薷?例如IEEE 802.17b)的上下文中，也可以用在各種不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和拓?fù)渲小?br> 在本申請中，重點是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或站點。雖然這里大部分討論集中的站點是網(wǎng)橋，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解這里所公開的設(shè)備和技術(shù)可以用各種不同類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來實現(xiàn)，例如路由器、交換機和網(wǎng)橋。一般來說，這些設(shè)備都是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)區(qū)段之間的流量轉(zhuǎn)發(fā)。因此，本申請中描述的各種橋接技術(shù)可以考慮利用路由器、交換機、網(wǎng)橋或它們的組合來實現(xiàn)。
如上所示，RPR標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了通過在目的地丟棄幀來提供空間重用的MAC層。但是，橋接的本質(zhì)是提倡廣播介質(zhì)和幀的洪泛。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的上下文中，廣播介質(zhì)就隱含著所有幀被所有站點看到，這與空間重用是相矛盾的。RPR標(biāo)準(zhǔn)在幀頭部中規(guī)范了特殊的指示，即洪泛指示，它迫使分組經(jīng)過環(huán)上的每個站點，然后在源處被丟棄。更具體地說，RPR環(huán)上的網(wǎng)橋檢查幀頭部中的洪泛指示。如果洪泛指示被設(shè)置，則幀被復(fù)制并且被提供給網(wǎng)橋的中繼部分。然后，中繼決定是否在其所有端口或部分端口上轉(zhuǎn)發(fā)幀。
回到圖2，網(wǎng)橋200互連各種網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)都具有其自己的方式來控制對介質(zhì)的訪問。不同的MAC協(xié)議利用前面提到的內(nèi)部子層服務(wù)(ISS)接口與網(wǎng)橋通信。幀從MAC通過這個接口被傳送到中繼230。然后，中繼決定幀是否應(yīng)當(dāng)被轉(zhuǎn)發(fā)，并利用ISS接口在正確的端口上將其轉(zhuǎn)發(fā)。學(xué)習(xí)、過濾和轉(zhuǎn)發(fā)過程(235)發(fā)生在中繼230中，與在所連接的網(wǎng)絡(luò)中使用的不同MAC協(xié)議無關(guān)。中繼包含過濾數(shù)據(jù)庫237，節(jié)點利用該數(shù)據(jù)庫237上的信息被連接到網(wǎng)橋的不同端口。過濾數(shù)據(jù)庫237可以包括靜態(tài)和動態(tài)條目的混合。靜態(tài)條目由管理員設(shè)置，而動態(tài)條目通過學(xué)習(xí)過程來管理。
洪泛也發(fā)生在網(wǎng)橋本身內(nèi)，即當(dāng)一個端口上接收到的幀被復(fù)制并在所有其它端口上被發(fā)送時。網(wǎng)橋內(nèi)的洪泛一直持續(xù)到學(xué)習(xí)過程建立起過濾數(shù)據(jù)庫為止，并且過濾數(shù)據(jù)庫被用于限制洪泛的范圍。通過檢查經(jīng)過中繼230的幀的源地址，學(xué)習(xí)過程建立起哪些節(jié)點可以經(jīng)不同的端口得到的圖像。這個信息被用于提高網(wǎng)橋的效率，即通過最終只將單播幀傳送到目的節(jié)點所在的網(wǎng)絡(luò)。因而，RPR基本網(wǎng)橋所采用的洪泛規(guī)則可以被總結(jié)如下(1)如果幀的目的地址(DA)不是環(huán)上的站點，則幀被洪泛；(2)如果幀的DA是群組地址，則幀被洪泛；以及(3)如果幀的源地址(SA)不是發(fā)送幀的站點的源地址(即該站點是網(wǎng)橋)，則幀被洪泛。
雖然存在實現(xiàn)高級橋接的各種不同方式，但是所提出的實現(xiàn)方式的共同目的是為了使環(huán)上的網(wǎng)橋?qū)W習(xí)環(huán)上的每個網(wǎng)橋后面有哪些主機(地址)被占用。通過允許端節(jié)點將遠(yuǎn)程幀直接送到負(fù)責(zé)向特定接收機轉(zhuǎn)發(fā)流量的網(wǎng)橋，可以實現(xiàn)空間重用(至少在某些橋接情況下)。高級橋接可以被實現(xiàn)為設(shè)備內(nèi)的中心網(wǎng)橋引擎的一部分(例如作為網(wǎng)橋中繼230的一部分)，作為RPR MAC之上或之下的附加過程，或者作為RPR MAC本身的一部分。因而，所執(zhí)行的附加學(xué)習(xí)可以是現(xiàn)有網(wǎng)橋?qū)W習(xí)過程的一部分(即利用存儲在諸如過濾數(shù)據(jù)庫237的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的信息)或附加學(xué)習(xí)過程的一部分。一般來說，這里所公開的用于改進(jìn)學(xué)習(xí)過程的技術(shù)可以用這些方式中的任一種方式來實現(xiàn)，因而下面討論了不同的實現(xiàn)方式。
目前，IEEE 802.17b工作組計劃將高級橋接特征放在所謂的空間感知子層(SAS)中的RPR MAC中。但是，在其它實現(xiàn)方式中，這種空間感知功能可以被放在系統(tǒng)中的任何地方，例如RPR MAC之上。必要的學(xué)習(xí)在針對每個節(jié)點的空間感知子層中被執(zhí)行，并且將遠(yuǎn)程地址映射到本地(網(wǎng)橋)地址的表格或數(shù)據(jù)庫被維護(hù)。這樣的映射可以包括各種其它信息，例如詳細(xì)的子端口映射和條目時效(aging)信息。雖然這個學(xué)習(xí)過程類似于網(wǎng)橋原本所需要的學(xué)習(xí)過程，但是它一般與那個學(xué)習(xí)過程相分離。網(wǎng)橋中繼執(zhí)行如上所述的對主機到端口的映射的學(xué)習(xí)，這使得它們能夠決定哪些幀要在哪些端口上被轉(zhuǎn)發(fā)。與此同時，對遠(yuǎn)程端站點地址和本地站點地址之間的映射的學(xué)習(xí)發(fā)生在支持高級橋接的節(jié)點中。
例如，SAS可以將遠(yuǎn)程客戶端MAC地址和可選的VLAN信息與提供連接接口的RPR站點的本地(相對于環(huán))MAC地址相關(guān)聯(lián)。因而，MAC客戶端要在環(huán)上發(fā)送幀的請求由SAS來處理(例如參見下面要討論的圖5)。當(dāng)接收到這樣的幀時，查詢SAS數(shù)據(jù)庫以確定目的地址(和潛在的VLAN標(biāo)識符)是否具有相應(yīng)的RPRMAC地址。如果是，則幀被直接發(fā)送到那個RPR站點，并且一旦被接收到就從環(huán)中去除這個幀。更具體地說，RPR幀頭部內(nèi)的DA字段被設(shè)置為被標(biāo)識的RPRMAC地址，并且RPR幀頭部中的洪泛指示符被設(shè)置為FI_NONE值(不進(jìn)行洪泛)。如果沒有與目的地址相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫條目，則幀在環(huán)上被洪泛。更具體地說，RPR幀頭部內(nèi)的DA字段被設(shè)置為RPR群組地址，并且RPR幀頭部中的洪泛指示符被設(shè)置為FI_UNDIR(單向洪泛)值或FI_BIDIR(雙向洪泛)值。
SAS所使用的學(xué)習(xí)過程通常觀察接收到的幀的源MAC地址(和潛在的VLAN標(biāo)識符)以及發(fā)起客戶端幀的源RPR MAC地址。在以下情況下SAS數(shù)據(jù)庫條目被動態(tài)地創(chuàng)建，即如果幀的源地址字段表示特定的端站點(即不是群組MAC地址)，(2)得到的條目數(shù)不會超過過濾數(shù)據(jù)庫的容量，并且(3)在RPR頭部字段中找到的目的地址是特殊的RPR預(yù)留的群組地址，或者(4)在RPR頭部中找到的目的地址是單播MAC地址并且洪泛指示字段被設(shè)置為FI_NONE。另外，可以實現(xiàn)各種其它的數(shù)據(jù)庫維護(hù)特征。例如，可以程序式地核實本地/遠(yuǎn)程映射以確認(rèn)沒有變化，可以程序式地將本地/遠(yuǎn)程映射重新寫入數(shù)據(jù)庫中而不檢查前面的條目，可以按照指定的或隨機的間隔刪除過期的條目，當(dāng)檢測到環(huán)拓?fù)涞淖兓瘯r可以清空條目等。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道各種其它特征。
當(dāng)在RPR環(huán)上這樣的高級網(wǎng)橋與基本網(wǎng)橋協(xié)同工作時，SAS學(xué)習(xí)過程可能被防礙。參考圖3，RPR網(wǎng)絡(luò)300包括通過兩個小環(huán)(301和302)互連的各個環(huán)站點(310-370)。RPR網(wǎng)絡(luò)站點320、340和360操作為網(wǎng)橋，并且為了本示例的目的，站點340和360被實現(xiàn)為高級網(wǎng)橋，而站點320操作為基本網(wǎng)橋。與每個網(wǎng)橋相關(guān)聯(lián)的是具有多個節(jié)點或遠(yuǎn)程客戶端的相應(yīng)的LAN(325、345和365)。當(dāng)LAN 325上的遠(yuǎn)程客戶端326發(fā)送去往LAN 365上的遠(yuǎn)程客戶端366的幀時，幀首先被基本網(wǎng)橋320接收。因為站點320操作為基本網(wǎng)橋，所以遵照每個RPR標(biāo)準(zhǔn)對基本橋接的要求，接收到的幀被洪泛到環(huán)上。注意，附加的網(wǎng)橋中繼或MAC邏輯可以被用于確定洪泛應(yīng)當(dāng)是單向的還是雙向的。高級網(wǎng)橋340和360(以及RPR網(wǎng)絡(luò)300上的所有其它站點)接收被洪泛的幀。因為站點340和360是高級網(wǎng)橋，所以它們有機會學(xué)習(xí)與基本網(wǎng)橋320相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程客戶端326。
一旦根據(jù)所采用的任何高級橋接方案(例如空間感知子層)學(xué)習(xí)了遠(yuǎn)程客戶端326(和/或LAN 325上的其它遠(yuǎn)程客戶端)的位置，高級網(wǎng)橋340和360就可以直接發(fā)送來自它們自己的遠(yuǎn)程客戶端的幀。例如，當(dāng)LAN 365上的遠(yuǎn)程客戶端366發(fā)送去往LAN 325上的遠(yuǎn)程客戶端326的幀時，幀首先被高級網(wǎng)橋360接收。當(dāng)幀被網(wǎng)橋的SAS處理時，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫查找，并且站點360確定遠(yuǎn)程客戶端326與站點320相關(guān)聯(lián)。然后，站點360可以通過單播目標(biāo)尋址在環(huán)上將被傳送的幀送到站點320，而不通過使用洪泛指示符的不定向傳輸。注意在大部分環(huán)橋接實現(xiàn)方式中，幀可以具有兩個源和兩個目的地址，即針對源和目的地中的每一個的一個本地地址和一個遠(yuǎn)程地址。
按照這種方式，實現(xiàn)了空間重用，其中在知道網(wǎng)橋為目的遠(yuǎn)程客戶端提供連接接口的情況下，傳輸從高級網(wǎng)橋開始。而且，高級網(wǎng)橋可以選擇用于傳輸?shù)淖罴研…h(huán)(例如由于跳數(shù)較少所以選擇小環(huán)0301)，進(jìn)而提高了帶寬利用率。但是，這種從高級網(wǎng)橋360到基本網(wǎng)橋320的定向傳輸意味著環(huán)上的其它高級網(wǎng)橋(例如340)可能不能很快地學(xué)習(xí)到高級網(wǎng)橋360之后的遠(yuǎn)程客戶端(例如LAN 365上的節(jié)點)。例如，因為高級網(wǎng)橋360不必洪泛去往遠(yuǎn)程客戶端326的幀(因為高級網(wǎng)橋360“知道”遠(yuǎn)程客戶端326與基本網(wǎng)橋320相關(guān)聯(lián))，所以不存在以高級站點340可以從中學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程客戶端366作為源地址的被洪泛的幀。當(dāng)然，這不意味著高級網(wǎng)橋340將永遠(yuǎn)不能學(xué)習(xí)到高級網(wǎng)橋360的遠(yuǎn)程客戶端；當(dāng)LAN 365上的遠(yuǎn)程客戶端發(fā)送去往LAN 345上的節(jié)點的幀時，高級網(wǎng)橋340將進(jìn)行學(xué)習(xí)。作為LAN 365上的遠(yuǎn)程客戶端，發(fā)送去往LAN 345上的節(jié)點的幀。但是，學(xué)習(xí)過程可能會被基本/高級網(wǎng)橋的交互所防礙。
圖4A和4B示出了可以被用于加速學(xué)習(xí)過程的若干技術(shù)。圖4A是示出了可以被執(zhí)行用來建立用于加速網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的狀態(tài)的第一過程的流程圖。操作開始于400，其中假設(shè)諸如RPR網(wǎng)絡(luò)300的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)正在工作并且該網(wǎng)絡(luò)包括至少一個高級網(wǎng)橋和至少一個基本網(wǎng)橋。在下面的討論中，將參考圖3的網(wǎng)絡(luò)，但是應(yīng)當(dāng)理解網(wǎng)絡(luò)300只是可以實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)的各種環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)配置中的一個示例。
在步驟405中，基本網(wǎng)橋接收來自該網(wǎng)橋所支持的網(wǎng)絡(luò)上的遠(yuǎn)程客戶端的幀。例如，基本網(wǎng)橋320可以接收來自LAN 325的遠(yuǎn)程客戶端326的幀。因為這個幀由基本網(wǎng)橋接收，所以基本網(wǎng)橋?qū)⒃搸榉旱江h(huán)(410)上。在RPR標(biāo)準(zhǔn)幀格式的上下文中，操作320可以包括各種步驟來準(zhǔn)備用于傳送到環(huán)上的幀。例如，這些步驟可以包括將幀頭部源地址(SA)設(shè)置為基本網(wǎng)橋的MAC地址，將幀頭部目的地址(DA)設(shè)置為由遠(yuǎn)程客戶端指定的目的MAC地址或環(huán)群組地址，將幀頭部擴展源地址(SAEXTENDED或ESA)設(shè)置為發(fā)起幀的遠(yuǎn)程客戶端的MAC地址，將幀頭部擴展目的地址(DAEXTENDED或EDA)設(shè)置為由遠(yuǎn)程客戶端指定的目的MAC地址，以及將洪泛指示符(FI)設(shè)置為合適的洪泛值。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)RPR標(biāo)準(zhǔn)、對RPR標(biāo)準(zhǔn)的修改或類似的環(huán)傳輸協(xié)議，可以執(zhí)行各種其它的映射和幀準(zhǔn)備操作。
一旦幀被洪泛到環(huán)上，它最終被高級網(wǎng)橋(415)接受。再次參考圖3，高級網(wǎng)橋例如站點360。通常，高級網(wǎng)橋選擇基于幀指示的目的地址和/或洪泛指示符接受幀。在本示例中，因為幀被洪泛到環(huán)上，所以高級網(wǎng)橋?qū)⒉粊G棄幀，而是允許其順著合適的小環(huán)被傳送到下一個站點。接下來在步驟420中，高級網(wǎng)橋?qū)W習(xí)與基本網(wǎng)橋相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程客戶端。如上所示，執(zhí)行該操作的邏輯可以存在于各種不同的站點實體(例如RPR MAC、網(wǎng)橋中繼等)中。此外，可以包括各種步驟作為學(xué)習(xí)過程的一部分，例如學(xué)習(xí)附加信息、初始化(instantiate)時效定時器、將信息存儲在表格/數(shù)據(jù)庫中等。一般來說，實現(xiàn)高級橋接的方式將引申出可以被執(zhí)行作為學(xué)習(xí)過程的一部分的各種操作。
除了常規(guī)的學(xué)習(xí)過程，在步驟425中執(zhí)行附加操作。這里，與最新學(xué)習(xí)到的遠(yuǎn)程客戶端/基本網(wǎng)橋映射相對應(yīng)的專用的洪泛下次傳輸(FNT)指示符被設(shè)置。這個指示符通常針對于特定的被學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫條目，雖然在某些實施例中，單個洪泛下次傳輸指示符可以對應(yīng)于相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的多個映射對。洪泛下次傳輸指示符被設(shè)置為真值，以使得下一次高級網(wǎng)橋在其查找過程中找到用于將流量橋接到環(huán)上的條目時(例如遠(yuǎn)程客戶端366經(jīng)高級網(wǎng)橋360將幀傳送到遠(yuǎn)程客戶端326，并且高級網(wǎng)橋360在其數(shù)據(jù)庫中找到遠(yuǎn)程客戶端/基本網(wǎng)橋映射)，它可以使得幀被洪泛到環(huán)上而不是直接被發(fā)送到基本網(wǎng)橋。因而，專門進(jìn)行選擇以洪泛可以被直接發(fā)送的幀，使得其它高級網(wǎng)橋可以更快地學(xué)習(xí)與高級網(wǎng)橋相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程客戶端的遠(yuǎn)程客戶端/高級網(wǎng)橋映射。洪泛下次傳輸指示符可以用各種不同的方式來實現(xiàn)，但是通常按照與RPR標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)范洪泛指示符相同的方式被實現(xiàn)為一個或多個標(biāo)記或位。任何附加的幀處理在步驟430中被處理(例如重傳輸、更新存在時間信息、如果高級站點是最后一個接收被洪泛的幀的站點，則丟棄該幀，洪泛被耦合到高級網(wǎng)橋的LAN等)，并且該過程結(jié)束于435。
在圖4B的流程圖中示出了加速學(xué)習(xí)過程的接下來的部分，即使用洪泛下次傳輸信息。操作開始于450，其中假設(shè)上述學(xué)習(xí)已經(jīng)發(fā)生，并且所討論的高級網(wǎng)橋具有包括洪泛下次傳輸指示符信息的SAS類型的數(shù)據(jù)庫。
在455中，高級網(wǎng)橋接收來自其遠(yuǎn)程客戶端中的一個的幀，并且該幀去往基本網(wǎng)橋之后的遠(yuǎn)程客戶端。一旦接收到這個幀，高級網(wǎng)橋就執(zhí)行查找操作以確定它是否具有關(guān)于目的遠(yuǎn)程客戶端(360)的SAS類型的信息。在本示例中，假設(shè)該信息確實存在，即高級網(wǎng)橋在其數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)了針對目標(biāo)遠(yuǎn)程客戶端的遠(yuǎn)程客戶端/基本網(wǎng)橋映射。另外，高級站點檢查洪泛下次傳輸指示符的值。如果在465中確定FNT指示符不為真，即高級站點不應(yīng)當(dāng)故意將幀洪泛到環(huán)上，即使它具有足以直接傳輸?shù)男畔ⅲ瑒t針對所形成的RPR幀的洪泛指示符被設(shè)置為“不洪泛”的值(470)，并且操作轉(zhuǎn)移到485，下面會進(jìn)行描述。在一些實施例中，步驟470不必明確地執(zhí)行，因為缺省的洪泛狀態(tài)是“不洪泛”，因而不需要對缺省的狀態(tài)進(jìn)行改變。反之，如果FNT指示符具有真值，則操作轉(zhuǎn)移到475。這里，針對所形成的RPR幀的洪泛指示符被設(shè)置為適當(dāng)?shù)暮榉褐?。另外，洪泛下次幀指示符被重置為假?480)。這個操作被執(zhí)行的原因是在很多實現(xiàn)方式中，優(yōu)選的(如果不必要)洪泛只需要發(fā)生一次。在其它實施例中，洪泛下次傳輸指示符可以是計數(shù)器，允許進(jìn)行所設(shè)置的若干次優(yōu)選洪泛操作，并且執(zhí)行計數(shù)器遞減而不是重置指示符。與洪泛下次傳輸指示符相關(guān)聯(lián)的各種其它技術(shù)可以被實現(xiàn)。
在步驟485中，根據(jù)任何其它協(xié)議要求完成幀的準(zhǔn)備。幀被洪泛到環(huán)上(490)，并且操作結(jié)束于495。在其它實施例中，洪泛下次傳輸指示符被用于執(zhí)行幀的洪泛，只是為了告知其它高級網(wǎng)橋與所討論的高級網(wǎng)橋相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程客戶端。因而，代替等待來自高級網(wǎng)橋之后的遠(yuǎn)程客戶端的幀的發(fā)送，專用的學(xué)習(xí)幀可以基于網(wǎng)橋?qū)嶓w過濾數(shù)據(jù)庫(例如圖2中的FDB237)中的信息(立即、按照確定的間隔或按照隨機的間隔)被發(fā)送。此外，雖然圖4A和4B的過程在類似SAS的實現(xiàn)方式的上下文中被給出，但是它們同樣可以用其它高級橋接方案來實施，例如網(wǎng)橋/端口映射和遠(yuǎn)程客戶端/網(wǎng)橋映射被集成到單個處理、實體和/或數(shù)據(jù)庫中的實現(xiàn)方式。
圖5示出了某些高級網(wǎng)橋組件的簡化框圖。在本示例中，高級網(wǎng)橋500包括被實現(xiàn)為站點MAC的一部分或與站點MAC相分離的組件的空間感知子層510。高級網(wǎng)橋500的其它組件包括RPR MAC控制層520、RPRMAC數(shù)據(jù)路徑層530、物理層服務(wù)接口540和550、MAC客戶端560和網(wǎng)橋中繼570。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解各種其它組件也可以包括在高級網(wǎng)橋500中，并且在該圖中為了清楚而省略掉了。
SAS510的基本操作包括將遠(yuǎn)程客戶端地址和可選的附加VLAN標(biāo)識符與提供到遠(yuǎn)程地址所標(biāo)識的客戶端的連接接口的RPR站點MAC相關(guān)聯(lián)。當(dāng)被請求的客戶端目的地址是遠(yuǎn)程地址時，這個關(guān)聯(lián)可以被用于支持環(huán)上的定向傳輸，從而提供高級網(wǎng)橋的功能。簡單地說，SAS510支持高級網(wǎng)橋操作并且可以包括實現(xiàn)本申請中所公開的各種過程的邏輯。例如，學(xué)習(xí)模塊516可以執(zhí)行支持高級橋接所需要的學(xué)習(xí)操作以及上面結(jié)合圖4A描述的至少一些增加的操作，例如確定何時設(shè)置洪泛下次傳輸指示符。被學(xué)習(xí)的信息(包括任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，例如洪泛下次傳輸指示符和條目時效信息)通常被存儲在SAS數(shù)據(jù)庫514中。高級橋接過濾操作，包括上面結(jié)合圖4B描述的一些操作，由過濾邏輯512處理。
RPR MAC控制子層520提供了RPR標(biāo)準(zhǔn)中描述的各種RPR功能。示出了三種重要的RPR MAC控制功能類型，公平性模塊522、拓?fù)?amp;amp;保護(hù)模塊524以及操作、管理和維護(hù)(OAM)模塊526。RPR MAC控制功能的其它示例(未示出)包括帶寬分配控制，空間重用控制和幀排序。例如，公平性邏輯522操作為當(dāng)站點將過多的數(shù)據(jù)引入到環(huán)上時減少可能的發(fā)生的擁塞。一般來說，不允許造成這種擁塞的站點使用多于可用容量的公平份額的容量以增加公平性合格流量，并且公平性邏輯522實現(xiàn)各種基于公平性的流量整形算法以在擁塞期間限制對可用容量的使用(至少針對符合條件的流量)。
拓?fù)?amp;amp;保護(hù)模塊524提供與發(fā)現(xiàn)和維護(hù)環(huán)形拓?fù)湎嚓P(guān)的各種服務(wù)。例如，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法描述用于在環(huán)上廣播包含在拓?fù)浜捅Ｗo(hù)(TP)幀中的拓?fù)湫畔⒌囊?guī)則。這些幀包含關(guān)于起始站點以及構(gòu)成該站點當(dāng)前的拓?fù)鋱D像的配置和容量的信息。當(dāng)在環(huán)上站點周期性地變?yōu)榛顒拥臅r并且當(dāng)檢測到站點或環(huán)狀態(tài)的變化時，這些幀被產(chǎn)生。保護(hù)服務(wù)試圖減少威脅環(huán)操作的情況，例如站點故障和網(wǎng)絡(luò)跨區(qū)故障。保護(hù)一般包括引導(dǎo)或包裝(wrap)流量以限制服務(wù)中斷。
OAM模塊526提供一組控制功能和指示來支持配置管理、故障管理和性能管理。與OAM模塊526相關(guān)聯(lián)的特殊的控制幀實現(xiàn)了在環(huán)層對故障的檢測和隔離。這些幀可以在提供服務(wù)期間使用或者連續(xù)地使用來最小化異常操作的糾正時間。
RPR MAC數(shù)據(jù)路徑子層530提供了客戶端和物理層之間的交互以及相同環(huán)的其它MAC中的對等數(shù)據(jù)路徑子層之間的通信。具體地說，RPRMAC數(shù)據(jù)路徑子層530單獨地支持兩個小環(huán)，因此包括針對這兩個小環(huán)的功能(534和536)。這個子層可以包括各種不同的邏輯，例如幀接收邏輯(例如檢查、技術(shù)、過濾、丟棄、更新和排隊幀)、幀轉(zhuǎn)送(transit)邏輯和幀傳輸邏輯(例如小環(huán)選擇、排隊、服務(wù)類整形和包裝)。
如上所示，包括本申請中所公開的技術(shù)的高級橋接功能可以用各種不同的方式來實現(xiàn)，并且高級網(wǎng)橋500只是一個示例。高級橋接功能可以被包括為設(shè)備內(nèi)的中心網(wǎng)橋引擎的一部分(例如作為網(wǎng)橋中繼230或570的一部分)，作為RPR MAC之上或之下的附加過程，或者作為RPR MAC本身的一部分。
例如，在其中常規(guī)的網(wǎng)橋?qū)W習(xí)和過濾操作與用于執(zhí)行加速學(xué)習(xí)的操作相結(jié)合的實現(xiàn)方式中，網(wǎng)橋過濾數(shù)據(jù)庫(例如FDB 237)被增加了與每個條目相關(guān)聯(lián)的額外的信息。正常情況下，F(xiàn)DB 237包含由48位的MAC地址和12位的VLAN標(biāo)識符或標(biāo)記構(gòu)成的60位(或更大)的密鑰。VLAN標(biāo)記通常不是來自幀的12位的VLAN信息，而是取自于利用幀的VLAN進(jìn)行索引的間接表格的值。存儲在與密鑰相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)值中的信息是可以找到具有MAC地址/VLAN的站點的輸出網(wǎng)橋端口。高級橋接增加了具有至少兩個額外數(shù)據(jù)片段的密鑰、指向可以找到MAC地址/VLAN的環(huán)上的站點的指針(某種類型的)以及可以被用于控制輸出環(huán)上的洪泛以加速環(huán)學(xué)習(xí)的狀態(tài)變量，例如洪泛下次傳輸指示符。
為了使各種查找數(shù)據(jù)庫/表格實現(xiàn)方式的開銷/功率消耗更低，散列法是對使用內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)的替換方式。因此，可以利用MAC地址的組織唯一標(biāo)識符(OUI)部分。48位MAC地址的OUI部分(22位)可能來自于一個小的OUI集合。余下的24位擴展標(biāo)識符由制造商來分配。很多設(shè)備制造商只使用一個小的OUI集合。例如，Cisco Systems，Inc.目前大約有從00-00-0C到00-E0-FC的228個OUI值。選擇散列算法時要注意保證所得到的散列不會偏離有限數(shù)目的OUI?？赡艿膶崿F(xiàn)方式包括(1)其中密鑰被重新安排以展開OUI值使得偏離被分散的單一散列；以及(2)其中OUI部分被散列化，然后與擴展的散列進(jìn)行合并的兩部分散列。
不管高級橋接功能(以及這里所描述的高級學(xué)習(xí)過程)是被集成到網(wǎng)橋中繼邏輯中還是在空間感知子層被單獨實現(xiàn)，相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的值的一致性對于正確的系統(tǒng)操作而言都是重要的。因而，可以執(zhí)行各種數(shù)據(jù)庫一致性檢查操作。兩種可能的一致性檢查包括檢查每個SA和ESA是否匹配，以及如果DA和EDA不是相同的值，則數(shù)據(jù)庫是否與那些值一致。在一些實現(xiàn)方式中，可能希望基于DA和/或EDA(而不是SA/ESA)來學(xué)習(xí)。而且，當(dāng)發(fā)現(xiàn)任何關(guān)于數(shù)據(jù)庫一致性的問題時，一些實施例可以選擇清理或“拋棄”數(shù)據(jù)庫條目，例如在那些情況下避免幀的丟棄。例如，當(dāng)幀的DA、EDA、SA和ESA已知但是在數(shù)據(jù)庫和幀之間不一致時，條目可以從數(shù)據(jù)庫中被刪除并且處理幀的方式就像幀被洪泛了一樣。因而，如果主機移動，則其影響被減輕并且新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被盡早地學(xué)習(xí)。在很多實施例中，可能只是可以更簡單/更安全地重寫數(shù)據(jù)庫條目，而不是執(zhí)行單獨的一致性或有效性確認(rèn)操作。
真實表格表1示出了在從介質(zhì)中接收幀時的MAC實現(xiàn)方式的接收學(xué)習(xí)功能的示例。注意如果條目被核實，則不需要改變數(shù)據(jù)庫(FDB)。如果核實失敗，不執(zhí)行核實而只是重寫條目，或者條目不在數(shù)據(jù)庫中，則條目應(yīng)當(dāng)被標(biāo)記為向那個ESA洪泛下次傳輸。
表1

類似地，當(dāng)從介質(zhì)中接收幀時，MAC的接收路徑復(fù)制/丟棄功能可以根據(jù)下面的真實表格(表2)來實現(xiàn)。搜索FDB以找到DA和/或EDA。還要注意在一些多播方案中，某些DA/EDA值可能表示多播幀。例如，不等于“myDA”的DA值可以被用于表示多播幀。最后，在一些實施例中，對于表1和表2的某些所描述的真實表格條目不需要實現(xiàn)。
表2


不管用于高級橋接的實現(xiàn)方式如何，可以實現(xiàn)更大的彈性，執(zhí)行較少的洪泛，保證所有環(huán)站點上的數(shù)據(jù)庫被清理和/或被重新學(xué)習(xí)。這個增加的彈性可能對于實現(xiàn)在高級網(wǎng)橋與基本網(wǎng)橋通信時可能發(fā)生的持續(xù)洪泛非常有用，并且其它的高級網(wǎng)橋已經(jīng)(或?qū)⒆罱K)使與正在與基本網(wǎng)橋通信的高級網(wǎng)橋相關(guān)聯(lián)的條目變得過時。圖6是示出了這種附加的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的技術(shù)的流程圖。注意在對圖6的討論中，將參考前面提到的過濾下一個傳輸指示符。雖然這個相同的指示符可以被用于下面所描述的附加的目的，但是也可以使用不同的指示符。
操作開始于600，其中假設(shè)諸如RPR網(wǎng)絡(luò)300的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)正在工作并且該網(wǎng)絡(luò)包括至少一個高級網(wǎng)橋和至少一個基本網(wǎng)橋。此外，所示出的過程對現(xiàn)有的SAS或FDB數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，并且假設(shè)學(xué)習(xí)過程利用某些技術(shù)(例如上面結(jié)合圖4A描述的)將洪泛下次傳輸(FNT)指示符放在數(shù)據(jù)庫中。圖6的過程監(jiān)視數(shù)據(jù)庫條目以確定是否需要執(zhí)行洪泛。
在步驟610中，從數(shù)據(jù)庫中選擇條目。該條目通常包括遠(yuǎn)程客戶端/網(wǎng)橋映射對和洪泛下次傳輸指示符。如果在620中確定洪泛下次傳輸指示符的值為真，則被發(fā)送到相應(yīng)的遠(yuǎn)程客戶端的下一個幀被洪泛以實現(xiàn)加速學(xué)習(xí)的目的，并且不需要采取附加的步驟。因此，操作返回到610，其中下一個條目被選擇，并且該過程被重復(fù)。一般來說，該過程將循環(huán)經(jīng)過所有的數(shù)據(jù)庫條目并且根據(jù)處理邏輯中編碼的所需要的模式重復(fù)進(jìn)行。
如果在620中確定洪泛下次傳輸指示符的值為假，操作轉(zhuǎn)移到630做進(jìn)一步的判定。在這種情況下，步驟630試圖確定與所選擇的數(shù)據(jù)庫條目相對應(yīng)的定時器是否正在運行。所討論的定時器被用于確定是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行洪泛下次傳輸。這個定時器可以是用于數(shù)據(jù)庫條目的現(xiàn)有的時效定時器(被用于周期性地刷新(flush)數(shù)據(jù)庫條目)，或者單獨的定時器。在現(xiàn)有時效定時器在每次重新學(xué)習(xí)操作之后被重置的實現(xiàn)方式中，優(yōu)選的是使用單獨的定時器進(jìn)行洪泛下次傳輸操作，因為傳統(tǒng)的時效定時器不可能有機會觸發(fā)洪泛下次傳輸操作。此外，定時器可以用多種不同的方式來實現(xiàn)。例如，數(shù)據(jù)庫中(或相關(guān)的存儲器中)開始時間值的存在可以表示定時器“正在運行”。在這些實現(xiàn)方式中，可以不像秒表那樣定期地更新定時器的值，而是周期性將其與當(dāng)前時間進(jìn)行比較來確定所經(jīng)過的時間是否滿足某種條件或超過了閾值。在其它實現(xiàn)方式中，定時器的值可以被定期地更新。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)知道其它的實現(xiàn)方式。如果在630中確定沒有相應(yīng)的定時器正在運行，則在640中啟動定時器，并且操作返回到610來選擇下一個條目并且重復(fù)該過程。
如果在630中確定條目定時器正在運行，則操作轉(zhuǎn)移到650，其中對定時器的期滿(expiration)進(jìn)行測試。確定期滿的方式一般根據(jù)定時器的實現(xiàn)方式而改變。對于定時器機構(gòu)和定時器是專用于這個功能還是用于多個功能而言，都是如此。例如，在使用現(xiàn)有的時效定時器的情況下，為了實現(xiàn)圖6的過程的期滿可以不同于時效期滿，例如測試可能不是時效定時器是否已經(jīng)期滿，而是是否已經(jīng)經(jīng)過了小于時效間隔的某個間隔。此外，用于確定期滿的間隔一般可以根據(jù)其它網(wǎng)絡(luò)因素來設(shè)置，例如網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、所使用的定期時效間隔、數(shù)據(jù)庫的規(guī)模等。在其它實施例中，不同的條目可以具有用于圖6中所述過程的不同的期滿間隔。如果在650中確定定時器沒有期滿，則操作返回到610來選擇下一個條目并且重復(fù)該過程。如果定時器已經(jīng)期滿，則操作轉(zhuǎn)移到660并且洪泛下次傳輸指示符被設(shè)置為其真值。然后，操作返回到610。
圖6的過程一般會進(jìn)行重復(fù)以使得在向與基本網(wǎng)橋相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程客戶端傳輸時可以發(fā)生附加的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解該過程的其它變形。例如，代替選擇單一的數(shù)據(jù)庫條目進(jìn)行估計，可以選擇一組條目。如果條目中的任一個滿足所要求的標(biāo)準(zhǔn)(例如即將過期、單獨的定時器已經(jīng)期滿等)，則對于組中的所有條目，洪泛下次傳輸指示符可以被設(shè)置為真值。類似地，所使用的定時器可以對應(yīng)于多個條目。在其它實施例中，所設(shè)置的指示符不是洪泛下次傳輸指示符，而是提示更加迅速的洪泛的指示符，例如專用學(xué)習(xí)幀的洪泛。
圖4A、4B和6的流程圖示出了本申請中所公開的加速學(xué)習(xí)過程的很多操作示例中的一些。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易意識到圖4A、4B和6中所示出的某些步驟或操作可以被刪掉或采用其它的順序。此外，整個本申請中所描述的方法(包括圖4A、4B和6)通常被實現(xiàn)為專用集成電路、可編程邏輯器件和/或被編碼在計算機可讀介質(zhì)中作為可以在一個或多個處理器、FPGA、ASIC等上執(zhí)行的一個或多個軟件程序或微代碼單元。計算機可讀機制可以是電子存儲介質(zhì)、磁存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)和傳送對指令進(jìn)行編碼的信號的通信介質(zhì)中的任意一個。這些模塊、邏輯實體和程序的單獨示例可以在單獨的設(shè)備上被執(zhí)行，與上述方法一致。因而，雖然某些步驟被描述為利用某些設(shè)備、軟件程序、處理塊或?qū)嶓w來執(zhí)行，但是這是必須的，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解各種替代的實現(xiàn)方式。
從最一般的意義上講，這里所描述的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備以幀的形式傳輸數(shù)據(jù)。幀是在傳輸介質(zhì)上作為數(shù)據(jù)鏈路層單元被傳送的信息的邏輯組。幀通常包括圍繞包含在單元中的用戶數(shù)據(jù)的頭部和/或尾部信息，用于同步和錯誤控制。術(shù)語單元、數(shù)據(jù)報、消息、分組和片段也被用于描述在OSI參考模型的各個層和各種技術(shù)領(lǐng)域中的邏輯信息組。這里所使用的術(shù)語“幀”應(yīng)當(dāng)按照其最寬的意義來理解，并且可以包括諸如單元、數(shù)據(jù)報、消息、分組和分段之類的其它術(shù)語。
雖然針對特定的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以引申出各種改變和修改，并且希望本發(fā)明包括落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的這樣的改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在第一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點接收已由第二環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點洪泛到環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上的幀；從所述幀中學(xué)習(xí)關(guān)于至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的信息；并且設(shè)置與所學(xué)習(xí)到的關(guān)于所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的信息相關(guān)聯(lián)的洪泛下次傳輸指示符的值，其中所述洪泛下次傳輸指示符的值指示去往所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的后續(xù)傳輸應(yīng)當(dāng)被洪泛到所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)為彈性分組環(huán)(RPR)網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點是高級網(wǎng)橋并且所述第二環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點是基本網(wǎng)橋。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源還包括下列各項中的至少一個所述第二環(huán)站點和經(jīng)第二網(wǎng)絡(luò)耦合到所述第二環(huán)站點的遠(yuǎn)程客戶端。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述從所述幀中學(xué)習(xí)信息包括從所述幀讀取第一源地址；從所述幀讀取第二源地址；并且將所述第一源地址與所述第二源地址相關(guān)聯(lián)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一源地址對應(yīng)于所述第二環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點的MAC地址，并且其中所述第二源地址對應(yīng)于經(jīng)第二網(wǎng)絡(luò)耦合到所述第二環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點的遠(yuǎn)程客戶端的MAC地址。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括記錄數(shù)據(jù)庫中的條目，其中所述數(shù)據(jù)庫中的條目包括來自所述幀的關(guān)于所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的信息和所述洪泛下次傳輸指示符的值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述第一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點接收來自經(jīng)第二網(wǎng)絡(luò)耦合到所述第一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點的遠(yuǎn)程客戶端的第二幀；檢索所述與所學(xué)習(xí)的關(guān)于所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的信息相關(guān)聯(lián)的洪泛下次傳輸指示符的值；并且使第三幀被洪泛到所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上，其中所述第三幀包括來自所述第二幀的信息。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中至少一個與所述第二幀相關(guān)聯(lián)的目的地址是所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述檢索洪泛下次傳輸指示符的值還包括利用與所述第二幀相關(guān)聯(lián)的至少一個目的地址搜索數(shù)據(jù)庫。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括設(shè)置與所學(xué)習(xí)的關(guān)于所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的信息相關(guān)聯(lián)的第二洪泛下次傳輸指示符的值，其中所述第二洪泛下次傳輸指示符的值指示去往所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的后續(xù)傳輸不應(yīng)當(dāng)被洪泛到所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述學(xué)習(xí)和所述設(shè)置中的至少一個是利用所述第一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點的空間感知層和所述第一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點的網(wǎng)橋中繼中的至少一個來執(zhí)行的。
13.如權(quán)利要求1所述的方法被編碼在計算機可讀介質(zhì)中作為可以在處理器上執(zhí)行的指令，所述計算機可讀介質(zhì)是電子存儲介質(zhì)、磁存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)和傳送對所述指令進(jìn)行編碼的信號的通信介質(zhì)中的一個。
14.一種設(shè)備，包括可操作為耦合到環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的第一媒體訪問控制(MAC)設(shè)備，所述第一MAC設(shè)備包括被配置為在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收幀的控制邏輯；學(xué)習(xí)邏輯，其被耦合到所述第一MAC設(shè)備并且被配置為從第一個被接收的幀中讀取至少一個源地址并且將所述至少一個源地址和相關(guān)聯(lián)的洪泛下次傳輸指示符的值寫入表格中，其中所述洪泛下次傳輸指示符的值指示去往所述至少一個與所述第一個被接收的幀相關(guān)聯(lián)的源的后續(xù)傳輸應(yīng)當(dāng)被洪泛到所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)；以及被耦合到所述學(xué)習(xí)邏輯的存儲器，其中所述表格被存儲在所述存儲器中。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)為彈性分組環(huán)(RPR)網(wǎng)絡(luò)。
16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述至少一個來自所述接收到的幀的源地址包括第一源地址和第二源地址，并且其中所述學(xué)習(xí)邏輯還被配置為讀取所述第一源地址和所述第二源地址。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述第一源地址對應(yīng)于耦合到所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)橋并且所述第二源地址對應(yīng)于經(jīng)第二網(wǎng)絡(luò)耦合到所述基本網(wǎng)橋的遠(yuǎn)程客戶端。
18.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述至少一個來自所述接收到的幀的源地址包括第一源地址和第二源地址，并且其中所述表格包括至少一個條目，所述至少一個條目包括所述第一源地址、所述第二源地址和所述洪泛下次傳輸指示符的值。
19.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括過濾邏輯，其被耦合到所述存儲器并且被配置為基于目的地址搜索所述表格來尋找第二幀，檢索所述洪泛下次傳輸指示符的值并且使第三幀被洪泛在所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上，其中所述第三幀包括來自所述第二幀的信息。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中與所述第二幀相關(guān)聯(lián)的至少一個目的地址是所述至少一個來自所述第一個被接收的幀的源地址。
21.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述過濾邏輯還被配置為將所述洪泛下次傳輸指示符的值改變?yōu)橹甘救ネ鲋辽僖粋€與所述第一個被接收的幀相關(guān)聯(lián)的源的后續(xù)傳輸不應(yīng)當(dāng)被洪泛到所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的值。
22.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)邏輯是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點的空間感知層。
23.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括網(wǎng)橋中繼實體。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述學(xué)習(xí)邏輯是所述網(wǎng)橋中繼實體的一部分。
25.一種設(shè)備，包括用于在第一環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點接收已由第二環(huán)形網(wǎng)絡(luò)站點洪泛到環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上的幀的裝置；用于從所述幀中學(xué)習(xí)關(guān)于至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的信息的裝置；以及用于設(shè)置與所學(xué)習(xí)的關(guān)于所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的信息相關(guān)聯(lián)的洪泛下次傳輸指示符的值的裝置，其中所述洪泛下次傳輸指示符的值指示去往所述至少一個與所述幀相關(guān)聯(lián)的源的后續(xù)傳輸應(yīng)當(dāng)被洪泛到所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明提供的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和技術(shù)可以用在包括彈性分組環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和其它類型的環(huán)形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中，以加速對網(wǎng)橋/客戶端映射信息的學(xué)習(xí)。一旦學(xué)習(xí)到某些網(wǎng)橋/客戶端映射信息，就可以設(shè)置指示符以使得去往特定客戶端的后續(xù)傳輸被洪泛到環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上的所有站點而不是被直接傳送到目標(biāo)站點。另外，可以按照規(guī)則的或不規(guī)則的間隔觸發(fā)強制洪泛的執(zhí)行以進(jìn)一步改進(jìn)學(xué)習(xí)過程。
文檔編號H04L12/40GK101019380SQ200580031043
公開日2007年8月15日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者邁克·塔克夫曼 申請人:思科技術(shù)公司