專利名稱：環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)備援方法，尤其是指一種能夠防止廣播風暴(Broadcast Storm)發(fā)生的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)備援方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代信息科技的快速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備讓信息的流通變得迅速 許多，而對公司企業(yè)以及民眾的日常生活來說，維持通訊暢通的重要性是不言可喻的。一 般而言，通訊網(wǎng)絡(luò)可以簡單定義為將通訊設(shè)備互相連結(jié)，所形成的整體作業(yè)環(huán)境。而 用涵蓋范圍大小來區(qū)分，大致上可分為局域網(wǎng)絡(luò)(Local Area Network, LAN)、城域網(wǎng)絡(luò) (Metropolitan Area Network, MAN)、禾口廣域網(wǎng)絡(luò)(Wide Area Network, WAN)三禾中，其中局 域網(wǎng)絡(luò)(LAN)是涵蓋范圍最小的網(wǎng)絡(luò)，通常是同一間辦公室、同一棟建筑、或是同一個校園 為范圍的通訊網(wǎng)絡(luò)。 在網(wǎng)絡(luò)的世界中，為了能順利的互相傳輸交換信息，整個網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點都必須 遵守相同的規(guī)范標準，因此通訊協(xié)議就應(yīng)運而生。目前網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議以國際標準化組 織(International Organization forStandardization， ISO)所制定的開放式通訊系 統(tǒng)互聯(lián)模型(Open Systemlnterconnection Model, 0SI model)，和電機電子工程師協(xié)會 (Institutionof Electrical and Electronics Engineers, IEEE)所制定的IEEE 802系 列為主要的通訊協(xié)議。而以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)就是目前最常見的局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之一。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)指的不只是網(wǎng)絡(luò)的連結(jié)拓樸形式(topology)，還包括了網(wǎng)絡(luò)的實體 傳輸媒介裝置，以及信息的存取方式。OSI模型是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一些參考概念，并沒有提 出具體施行的方法，而在現(xiàn)實世界中的以太網(wǎng)(Ethernet)、記號環(huán)網(wǎng)絡(luò)(Token-Ring)、 ARCnet(Attached ResourceComputer Network)、 FDDI(Fiber Distributed Data Interface) 、A卯leTalk等等，都是依附于0SI模型之下的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通訊協(xié)議。
而一般來說，目前應(yīng)用在局域網(wǎng)絡(luò)或是工業(yè)自動化系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)，在每個節(jié)點都 設(shè)有網(wǎng)絡(luò)交換器(Network Switcher)，并經(jīng)由各個交換器連結(jié)到相關(guān)設(shè)備，像是計算機、通 訊設(shè)備、終端設(shè)備等，以提供信息交換功能。 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的連結(jié)拓樸形式有很多種，包含了線形(Line)、環(huán)狀(Ring)、排狀 (Bus)、星形(Star)、網(wǎng)狀(Mesh)、樹狀(Tree)等等，其中環(huán)狀的連接方式為網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié) 點呈串連相接，頭尾再相連形成閉合環(huán)狀，每個節(jié)點都可以通過環(huán)形的線路與其它任何節(jié) 點相互通訊。然而環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸，因其線路呈現(xiàn)環(huán)狀循環(huán)，若是舊信息一直無止境 的在線路中循環(huán)傳遞，占用了網(wǎng)絡(luò)頻寬，就會使新的信息無法傳遞，形成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，這種 現(xiàn)象稱為廣播風暴(BroadcastStorm)。其解決的方法就是在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的某一個交換器節(jié)點 上設(shè)置阻隔端口 (blocked)，不允許信息通過，因此信息就不會無止境的傳遞下去。
又因為環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性，當網(wǎng)絡(luò)中其中一個節(jié)點毀損中斷，無法使用時，其它 節(jié)點也會受影響，甚至造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，因此確保線路的暢通是很重要的。而現(xiàn)今環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的 備援方法大部分都采用RapidSpanning Tree Protocol (RSTP)的算法，來讓線路的穩(wěn)定性提高。RSTP算法中，當阻隔著的端口偵測到環(huán)狀線路中有其它節(jié)點或線路損壞時，就馬上把 原本阻隔著的端口變成可通訊端口 (forward)，讓整個系統(tǒng)線路能維持暢通；而當損壞的
節(jié)點或線路修復(fù)的后，再把變成可通訊的端口改回阻隔端口 ，回復(fù)到初始的狀態(tài)。 但是因為線路損壞或是修復(fù)狀態(tài)的傳遞，需要時間，而RSTP算法在端口狀態(tài)的切
換不夠迅速，因此常導(dǎo)致在端口狀態(tài)切換期間，線路上信息封包的遺失過多，導(dǎo)致整個系統(tǒng)
的錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，使得環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)備援更為迅速，并 有防止數(shù)據(jù)傳輸無窮循環(huán)的保護機制，能抑止廣播風暴(Broadcast Storm)的產(chǎn)生。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上具有多個 交換器節(jié)點，其備援方法步驟包括 決定端口的初始狀態(tài)，設(shè)定環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上一個端口為阻隔端口，其它為可通訊端 □; 當有線路損壞中斷，該損壞線路兩端的交換器在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上發(fā)出一線路損壞信 息； 初始阻隔的端口收到該線路損壞信息時，將端口狀態(tài)設(shè)定為可通訊；
將該損壞線路兩端所接的端口狀態(tài)設(shè)定為阻隔；以及 當該損壞線路修復(fù)時，其兩端所接的阻隔端口 ，擇一維持阻隔狀態(tài)，另一設(shè)定為可 通訊。 換句話說，本發(fā)明提供一種環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)備援方法，該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上具有多個交換器 節(jié)點，交換器中有兩個以上的端口，用以互相串連相接形成環(huán)狀，而其它端口可以與另一 網(wǎng)絡(luò)相連，或是連接任何裝置；且交換器中更包含有一儲存裝置，用以儲存端口狀態(tài)。備 援方法步驟包括決定端口的初始狀態(tài)，設(shè)定環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上一個端口為阻隔端口 (blocked port)，其它為可通訊端口 (forward port)，方法可以是比較各個端口的MAC (Media Access Control)地址，或是其它自行定義的設(shè)定方式；當有線路損壞中斷，該損壞線路兩端的交 換器在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上廣播一線路損壞信息；原本阻隔的端口收到該線路損壞信息時，將端口 狀態(tài)設(shè)定為可通訊；將該損壞線路兩端所接的端口狀態(tài)設(shè)定為阻隔；當該損壞線路修復(fù) 時，其兩端所接的阻隔端口 ，選擇其中一個維持阻隔狀態(tài)，另一個設(shè)定為可通訊，方法可以 是比較兩端口的復(fù)原先后、MAC地址大小、或是其它自行定義的選擇方式。
本發(fā)明的特征為(l)當線路損壞時，阻隔端口可立即設(shè)定為可通訊端口 (< 20ms)，較RSTP算法將阻隔端口 口設(shè)定為可通訊端口的時間(> lsec)節(jié)省許多；(2) 線路損壞修復(fù)后，直接設(shè)置修復(fù)線路兩端端口的其中一個為阻隔端口 ，公知RSTP算法要廣 播告知網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點，接著再把阻隔處設(shè)在初始的地方。因為技術(shù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點 數(shù)量越來越可觀，相較之下，本發(fā)明阻隔端口與可通訊端口的切換設(shè)定速度，比公知快速許 多，省去了廣播線路損壞與修復(fù)的漫長時間，進而能夠達到減少傳訊數(shù)據(jù)遺失與增加系統(tǒng) 穩(wěn)定性的目的。 以上的概述與接下來的說明及附圖，皆是為了進一步說明本發(fā)明所采取的手段及 達成的功效。然所附實施例及附圖僅提供參考與說明用，并非用來限制本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明一種實施例的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。 圖2為本發(fā)明一種實施例的初始端口狀態(tài)設(shè)定流程圖。 圖3為本發(fā)明一種實施例的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)備援方法流程圖。 圖4、圖5、圖6、圖7為本發(fā)明一種實施例的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)備援方法流程示意圖。主要元件附圖標記說明
11 15 交換器 S202 S206 設(shè)定端口狀態(tài)初始值的步驟 S302 S308 環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)備援方法的步驟
具體實施例方式
參照圖l，為本發(fā)明一種實施例的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡圖，本實施例的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中，有 五個交換器11 15，相互串連相接形成環(huán)狀，如圖l，而該交換器11 15中各包含兩個以 上的端口 ，用以相互連接形成環(huán)狀；另，交換器11 15中更各包含了一儲存裝置，用以儲存 端口 口狀態(tài)。當然，環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點個數(shù)不限于五個，只要三個以上的節(jié)點即可形成環(huán)狀 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。 當環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)架設(shè)完成，各個節(jié)點就會開始互相通知，設(shè)定初始端口狀態(tài)，步驟流 程圖如圖2所示。在本實施例中初始阻隔端口的決定方法，是比較各個端口的MAC地址 (S202);將擁有最大MAC地址的端口設(shè)為阻隔(S204);除了阻隔的端口之外，其它端口設(shè)為 可通訊(S206)，如此便完成了初始值的設(shè)定。而初始阻隔端口的決定，可為任何自行定義的 方法，并不限于比較MAC地址大小。 圖3為本發(fā)明備援方法的實施例流程圖，配合圖4、圖5、圖6、和圖7的本實施例流 程示意圖進行說明。如圖4的標記，假設(shè)初始設(shè)定的阻隔處，為交換器11其中一個連接于 環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上的端口 ；接著如圖5，若交換器13和交換器14相連的線路損壞中斷，損壞線路 兩端的交換器13與交換器14就會發(fā)出一線路損壞信號，通知環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(S302)， 該線路損壞信號可為任意自行定義的數(shù)據(jù)格式；然后交換器11接收到該線路損壞信號時， 將原本阻隔的端口設(shè)為可通訊(S304)，改設(shè)損壞線路兩端的交換器13與交換器14的端口 為阻隔(S306)，如圖6所示，如此一來，環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上的各個節(jié)點仍可正常相互通訊，且不會 有廣播風暴的產(chǎn)生；再來若線路修復(fù)后，修復(fù)線路兩端的交換器13與交換器14相連的端口 擇其一維持阻隔，另一設(shè)為可通訊(S308)，如圖7所示，而選擇方法可以是比較兩端端口復(fù) 原的快慢或MAC地址的大小，也可為其它自行定義的選擇方式。例如，將較快修復(fù)的端口維 持阻隔，另一設(shè)為可通訊；或是將兩者MAC地址較大的端口維持阻隔，另一設(shè)為可通訊。
本發(fā)明的特征為線路修復(fù)后，阻隔端口直接設(shè)定為修復(fù)線路兩端端口的其中一 個，與公知要發(fā)出信號通知初始阻隔處相比，省去了許多傳訊時間，讓因為線路損壞修復(fù)造 成的傳輸數(shù)據(jù)遺失減低，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 以上所述為本發(fā)明的具體實施例的說明，然而本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求為 準，本發(fā)明的領(lǐng)域的任何普通技術(shù)人員可輕易思及的變化或修改皆可涵蓋在本案所界定的 專利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上具有多個交換器節(jié)點，其備援方法步驟包括決定端口的初始狀態(tài)，設(shè)定環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上一個端口為阻隔端口，其它為可通訊端口；當有線路損壞中斷，該損壞線路兩端的交換器在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上發(fā)出一線路損壞信息；初始阻隔的端口收到該線路損壞信息時，將端口狀態(tài)設(shè)定為可通訊；將該損壞線路兩端所接的端口狀態(tài)設(shè)定為阻隔；以及當該損壞線路修復(fù)時，其兩端所接的阻隔端口，擇一維持阻隔狀態(tài)，另一設(shè)定為可通訊。
2. 如權(quán)利要求1所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上的交換器中各包含多個端口 ，用以相互串接形成環(huán)狀。
3. 如權(quán)利要求1所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于該環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上的交換器中更各包含了一儲存裝置，用以儲存該交換器各個端口的狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求1所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于該初始阻隔端口的決定方法是比較各個端口的MAC地址大小。
5. 如權(quán)利要求4所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于該比較MAC地址的初始阻隔端口決定方法，是選出擁有最大MAC地址的端口 ，設(shè)定其為初始阻隔端口 ，其它環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上的端口則設(shè)為可通訊。
6. 如權(quán)利要求1所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于當損壞線路修復(fù)時，該阻隔端口的選擇方法是比較修復(fù)線路兩端端口的MAC地址大小。
7. 如權(quán)利要求6所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于該比較MAC地址的阻隔端口選擇方法，是選出兩端口中擁有較大MAC地址者維持阻隔，另一端口則設(shè)為可通訊。
8. 如權(quán)利要求1所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于當損壞線路修復(fù)時，該阻隔端口的選擇方法是比較修復(fù)線路兩端端口的復(fù)原快慢。
9. 如權(quán)利要求8所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，其特征在于該比較復(fù)原快慢的阻隔端口選擇方法，是擇其復(fù)原較快的端口維持阻隔，另一端口則設(shè)為可通訊。
全文摘要
一種環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的備援方法，當有線路損壞時，初始阻隔端口便設(shè)定成可通訊，以維持網(wǎng)絡(luò)暢通；而在損壞的線路修復(fù)后，阻隔端口直接設(shè)定為修復(fù)線路兩端端口的其中一個，不需再發(fā)出信號通知初始阻隔端口設(shè)回阻隔，省去了許多傳輸時間，讓因為線路損壞修復(fù)所造成的傳輸數(shù)據(jù)遺失減少，提高了環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號H04L12/42GK101741668SQ20081017641
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者鮑志雄 申請人:益網(wǎng)科技股份有限公司