專利名稱：具有可變地址學(xué)習(xí)、交換與路由選擇的電信網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信領(lǐng)域，并特別涉及用于這樣一種電信網(wǎng)絡(luò)的電路與方法，該電信網(wǎng)絡(luò)具有在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上進行可變地址學(xué)習(xí)、交換與路由選擇而不使用令牌或封裝。
背景技術(shù)：
計算機網(wǎng)絡(luò)在大小商業(yè)、大學(xué)和其他組織中已變得很普通，這樣的網(wǎng)絡(luò)允許許多用戶共享數(shù)據(jù)與資源，諸如數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、文件服務(wù)器、交換機、路由器、打印機、調(diào)制解調(diào)器與其他外圍設(shè)備。有三種基本類型的協(xié)議用于在例如以太網(wǎng)、令牌環(huán)或光纖分布數(shù)據(jù)接口(FDDI)與封裝等這些網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)。每個這樣的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有一定的優(yōu)缺點，這些優(yōu)缺點將在本發(fā)明的背景技術(shù)中的部分Ⅰ中加以簡要描述以便更好地理解本發(fā)明的教導(dǎo)。還有，常規(guī)的以太網(wǎng)協(xié)議將被描述在部分Ⅱ中。最后，那些限制了要在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中配置的這樣的交換機的能力的常規(guī)以太網(wǎng)交換機的各個方面將被描述在部分Ⅲ中。
Ⅰ．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議下面更全面描述的以太網(wǎng)基本上是一種廣播協(xié)議，其主要優(yōu)點是其簡單性。這允許利用較便宜的硬件與軟件來實施以太網(wǎng)。常規(guī)以太網(wǎng)所具有的主要缺點是對此網(wǎng)絡(luò)能覆蓋的物理距離具有大量的限制。還有，常規(guī)地，以太網(wǎng)的帶寬更靠近網(wǎng)絡(luò)的中心。
分別在計算機工業(yè)標準IEEE-802.5與ANSI XT3.9中所述的令牌環(huán)與FDDI當(dāng)與常規(guī)以太網(wǎng)相比時具有能在更大的距離上發(fā)送數(shù)據(jù)的顯著優(yōu)點。還有，令牌環(huán)與FDDI在整個網(wǎng)絡(luò)上提供實際上相等的帶寬。令牌環(huán)與FDDI的主要缺點是其復(fù)雜的協(xié)議，這使此設(shè)備比以太網(wǎng)設(shè)備昂貴得多。在令牌環(huán)與FDDI網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送分組的方式必需這些復(fù)雜的協(xié)議。這些協(xié)議依賴于“令牌“的使用。環(huán)繞網(wǎng)絡(luò)傳送此令牌，以便使只有擁有令牌的網(wǎng)絡(luò)實體才能在此網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)令牌被破壞時，網(wǎng)絡(luò)單元不能在此網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)。在一些情況中，這能持續(xù)幾秒。為解決此問題，已研制允許網(wǎng)絡(luò)單元確定何時丟失令牌并生成一個新令牌的復(fù)雜協(xié)議。與以太網(wǎng)絡(luò)相比，實施這些協(xié)議所要求的大量的邏輯電路使令牌環(huán)與FDDI網(wǎng)絡(luò)實施與維護昂貴。
最后，已發(fā)展了封裝協(xié)議，它允許在較長的距離上發(fā)送以太網(wǎng)分組。在這樣的協(xié)議中，整個以太網(wǎng)分組帶著它自己的包括附加的尋址信息、協(xié)議信息等的標題一起被放置在另一類型的分組內(nèi)。這些協(xié)議一般也具有這樣的問題，即它們可能要求將特殊的較高層協(xié)議信息包括在以太網(wǎng)分組的數(shù)據(jù)字段中以便在網(wǎng)絡(luò)中控制路由器，這樣，就限制了能處理的數(shù)據(jù)分組的類型，并給生成這些分組的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用于在各個以太網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)送與接收這些分組的路由器施加了顯著的處理負擔(dān)。這些附加的協(xié)議單元與限制一般要求將昂貴的硬件與軟件附加到本來是很廉價的以太網(wǎng)絡(luò)上。還有，這樣的協(xié)議一般要求使用人工生成的用于路由器的地址表。
Ⅱ．以太網(wǎng)以太網(wǎng)已變成用于局域網(wǎng)的公用協(xié)議并且由于上述的優(yōu)點而廣泛使用。對于本說明書，術(shù)語“以太網(wǎng)”包括由一系列分別稱為IEEE-802.3與ISO8802/3的計算機工業(yè)標準覆蓋的全部類別的載波檢測多址連接/碰撞檢測(CSMA/CD)協(xié)議，這包括但不限于稱為“StarLAN”的1兆比特以太網(wǎng)、10兆比特以太網(wǎng)、稱為“快速以太網(wǎng)”的100兆比特以太網(wǎng)、稱為“吉比特以太網(wǎng)”的1吉比特以太網(wǎng)和任何其他數(shù)據(jù)速率上的任何未來CSMA/CD協(xié)議。
最初，以太網(wǎng)被設(shè)計為具有以大約每秒10兆比特的速率傳送數(shù)據(jù)分組給終端并從終端中傳送數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)總線的半雙工廣播系統(tǒng)。連接到以太網(wǎng)的每個終端能發(fā)送給此網(wǎng)絡(luò)上的所有終端或從這些終端中接收(“多址連接”，即CSMA/CD中的“MA”)，但在原始以太網(wǎng)中不可以同時發(fā)送與接收。還有，以太網(wǎng)被設(shè)計為一種沒有終端在給定時間上接入數(shù)據(jù)總線的中央控制的網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)基于兩個終端極少同時發(fā)送和每個終端首先“監(jiān)聽”此總線以查清另一終端是否已在發(fā)送(“載波檢測”，即CSMA/CD中的“CS”)的概率原則，這和利用令牌管理確定性控制的令牌環(huán)與FDDI系統(tǒng)以及由ATM(異步傳送模式)交換機或路由器通過特定路由器間協(xié)議處理中央確定性控制的ATM網(wǎng)絡(luò)與路由器大不相同。
當(dāng)兩個終端同時試圖發(fā)送時，會發(fā)生碰撞。所涉及的終端通過監(jiān)視數(shù)據(jù)總線上的碰撞信號或監(jiān)視發(fā)送之后此總線上被破壞的數(shù)據(jù)分組來檢測碰撞(“碰撞檢測”，即CSMA/CD中的“CD”)。為了使已發(fā)送的終端認識到具有碰撞，所有的終端必須接收所涉及的所有分組和碰撞信號。因此，此網(wǎng)絡(luò)不能大于最小分組從開始至完成所覆蓋的距離的一半。在每秒10兆比特的情況下，64字節(jié)分組的最小以太網(wǎng)分組從開始至完成耗時5.12毫秒。因此，局域網(wǎng)不能大于一個分組在2.56毫秒(包括來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的任何傳播延遲)內(nèi)移動的距離。當(dāng)檢測到碰撞時，每個終端在試圖重發(fā)其分組之前將等待一個隨機的時間量，以避免此網(wǎng)絡(luò)上的其他碰撞。這與令牌環(huán)、FDDI、ATM和路由器不同，這是因為利用令牌與附加協(xié)議管理的集中式確定性控制不允許碰撞并因此能在長得多的距離上發(fā)送數(shù)據(jù)。
以太網(wǎng)與所有其他的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一樣以分組形式發(fā)送。這些數(shù)據(jù)分組包括源地址、目的地址、發(fā)送的數(shù)據(jù)、和通常稱為循環(huán)冗余校驗或CRC的一系列數(shù)據(jù)完整性比特。此源地址識別始發(fā)此分組的設(shè)備，而目的地址則識別通過此網(wǎng)絡(luò)將此分組發(fā)送至的設(shè)備。
最近已研制的全雙工以太網(wǎng)通過在兩個終端之間具有單獨的發(fā)送與接收信道來消除半雙工以太網(wǎng)的定時限制。在這種方式中，由于發(fā)送信道只發(fā)送給單個接收機，而此接收機從不從任何其他的發(fā)射機中接收傳輸，所以從沒有碰撞。全雙工以太網(wǎng)要求每個以太網(wǎng)設(shè)備具有另外的緩沖存儲器與邏輯來同時存儲發(fā)送分組與接收分組。具有能發(fā)送分組給其他交換機或終端并從其他交換機或終端中接收分組的多個端口的傳統(tǒng)以太網(wǎng)集線器不能處理全雙工以太網(wǎng)。原始的以太網(wǎng)交換機也不能處理全雙工以太網(wǎng)，但市場上最近的以太網(wǎng)交換機具有附加的緩沖存儲器與邏輯可在其一個或多個以太網(wǎng)端口上用于允許一個或多個這樣的端口操作在全雙工模式中。
為了將數(shù)據(jù)分組從輸入端口交換到特定終端，此以太網(wǎng)交換機必須知道此交換機上的哪個端口連接到至此終端的路徑。常規(guī)地，以太網(wǎng)交換機“自學(xué)”附加到或與此交換機的每個端口相關(guān)的終端的標識。每個交換機端口在它接收到每個分組時在用于那個端口的存儲表中記錄此分組的源地址。
還有，當(dāng)在此交換機的一個端口上接收到分組時，將此分組的目的地址與用于此交換機的其他端口的存儲表進行比較。當(dāng)在用于一個端口的表中找到此目的地址的匹配時，將此分組交換到那個端口并從那個端口中發(fā)送出去。然而，如果此分組是“廣播分組”，即，具有十六進制目的地址FFFFFF的分組，則將此分組廣播給此交換機上的其他端口，但從不返回廣播給原始接收端口。而且，如果對于非廣播或單播目的地址沒有匹配，則此交換機可以假定這是通過此交換機至新終端的第一分組。由于不知道此終端的位置，所以可以將此分組廣播給此交換機上的其他端口，但從不返回廣播給原始接收端口。同樣地，可能具有使用特別預(yù)留目的地址的“多播”分組，這樣的分組將廣播給一個選定的設(shè)備組。
雖然不是以太網(wǎng)協(xié)議的一部分，而是通常使用的較高層協(xié)議(例如，TCP/IP)的一部分，但如果此廣播或單播分組到達其預(yù)定目的地，則目的設(shè)備通常利用返回給廣播此分組的交換機的一個確認來應(yīng)答。當(dāng)此確認分組到達此交換機時，此交換機將目的終端的確認分組的源地址輸入到用于那個端口的存儲器，以記錄此目的終端與此交換機中的端口的關(guān)聯(lián)性。以這種方式，發(fā)送給那個站的后續(xù)分組將被交換到此交換機的正確端口。
Ⅲ．常規(guī)的以太網(wǎng)交換機的單向環(huán)具有的問題與所有其他的以太網(wǎng)設(shè)備一樣，不能在單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)造常規(guī)以太網(wǎng)。人們能想象一種可能的結(jié)構(gòu)，其中每個交換機使用一個端口從此環(huán)(“環(huán)入端口”)中接收分組、使用一個端口將分組放置到此環(huán)(“環(huán)出端口”)上、以及使用一個或多個本地端口以便連接到局域網(wǎng)去。這種結(jié)構(gòu)在使用常規(guī)以太網(wǎng)交換機時將導(dǎo)致至少兩個問題。
首先，具有廣播地址、多播地址或例如用于不與此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的終端的無效地址的以太網(wǎng)分組，由于以太網(wǎng)交換機處理具有未知目的地址的分組的方式因而不確定地圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動。如上所述，如果常規(guī)以太網(wǎng)未在用于此交換機的端口的表中未找到分組的目的地址，則從此交換機的包括此環(huán)出端口的每個端口中廣播此分組。由于此地址是無效的，所以此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的每個交換機又將從其環(huán)出端口中廣播此分組。因而，此分組將不確定地圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動。
還有，在這樣的單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，交換機將試圖從此交換機的環(huán)入端口中發(fā)送出一些分組。如上所述，常規(guī)的以太網(wǎng)交換機使用在一個端口上接收的分組的源地址來建立用于此端口的表。此表把通過此端口能到達的終端指示給此交換機。在單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)一個分組通過此環(huán)入端口進入交換機時，此交換機使發(fā)送此分組的終端(例如，設(shè)備A)與此環(huán)入端口相關(guān)。因而，在此交換機從預(yù)定用于設(shè)備A的本地端口中接收到分組時，此交換機試圖從只接收的環(huán)入端口中發(fā)送此分組而不從環(huán)出端口中發(fā)送此分組。
可選擇地，人們可能試圖使用每個交換機一個端口來連接單向環(huán)中的交換機。在此結(jié)構(gòu)中，可以這樣連接全雙工以太網(wǎng)端口的接收電路，以便從此環(huán)中接收分組，并且可以這樣連接同一全雙工以太網(wǎng)端口的發(fā)送電路，以便通過此環(huán)發(fā)送分組給下一交換機。然而，這與下面的基本以太網(wǎng)規(guī)則之一相沖突如果在一個端口上接收的分組的目的地址與用于那個端口的表中的源地址相同，則拋棄此分組。這稱為“目的地址過濾”規(guī)則。如剛才所述的常規(guī)以太網(wǎng)交換機的環(huán)中的目的地址過濾的應(yīng)用表示一旦此交換機的端口已經(jīng)知道此環(huán)上其他終端的所有源地址，將不允許任何從此環(huán)上的前一交換機始發(fā)并預(yù)定要送到此環(huán)上后一交換機的分組進入此交換機，以便能沿著此環(huán)將此分組傳送給下一交換機。而且，以太網(wǎng)的第二基本規(guī)則(即，從來不會在從中接收分組的端口上發(fā)送出此分組)表示即使來自前一交換機的分組能進入接收電路，也從來不會從那個端口中將此分組發(fā)回到該環(huán)上，從而將它送至后一個交換機。我們在此可能注意到如果利用常規(guī)以太網(wǎng)集線器來嘗試采用任何一種這些方案將會導(dǎo)致所有相同或更多的問題，這是因為集線器被設(shè)計成總是廣播每個分組。
一些公司試圖通過使用不同的定制的協(xié)議封裝以太網(wǎng)分組以便傳輸從而來設(shè)法回避這些問題。然而，這些技術(shù)給實質(zhì)上模仿令牌環(huán)或FDDI網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備增加大量的復(fù)雜性并因此增加大量的開支。而且，這些技術(shù)丟失了以太網(wǎng)系統(tǒng)的許多益處。用于連接環(huán)中的以太網(wǎng)LAN的更常用技術(shù)是使用路由器將以太網(wǎng)分組變換為令牌環(huán)、FDDI或其他面向環(huán)的分組。此技術(shù)可以包括在另一類型的分組中封裝以太網(wǎng)分組(這要求將特殊的較高層協(xié)議信息包括在以太網(wǎng)分組的數(shù)據(jù)字段中以便控制路由器)，以及要求這樣的設(shè)備的用戶人工編程路由選擇地址表。
由于上述原因和對于本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀與理解本說明書之后將變得顯而易見的下述的其他原因，在本領(lǐng)域中需要一種對于包含在數(shù)據(jù)分組中的數(shù)據(jù)與協(xié)議是透明的、能夠自學(xué)所有設(shè)備的位置而無需人工干預(yù)、并且實施簡單和低成本的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
發(fā)明概要環(huán)形網(wǎng)絡(luò)具有的上述問題與其他問題可以利用本發(fā)明來解決，通過閱讀與研究下面的描述就可以明白。將要描述與環(huán)形網(wǎng)絡(luò)一起使用的系統(tǒng)與方法。有益地，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)允許系統(tǒng)設(shè)計者選擇與此網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備相關(guān)的識別符以便用作為在此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中進行交換的基礎(chǔ)。此識別符也用于阻止分組環(huán)繞此網(wǎng)絡(luò)不確定地移動。此識別符也被環(huán)形交換機用于自學(xué)網(wǎng)絡(luò)中各個設(shè)備的位置。許多不同的信號能被用作為此識別符。例如，以太網(wǎng)分組的媒體接入控制(MAC)地址、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址、分層地址的至少一部分、通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號、在用于此數(shù)據(jù)分組的相同或不同協(xié)議層的兩個或多個識別符的組合、或其他合適的識別符。
特別地，在一個實施例中，提供了用于在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)分組的一種環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)包括多個環(huán)形交換機。每個環(huán)形交換機具有至少一個環(huán)形端口、至少一個本地端口、和根據(jù)從被此環(huán)形交換機處理的分組中選出的源識別符來自學(xué)哪些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是與此環(huán)形交換機的每個端口相關(guān)的至少一個表。此選出的源識別符例如可以是以太網(wǎng)分組的媒體接入控制(MAC)地址、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址、分層地址的至少一部分、通用數(shù)據(jù)報的端口號碼、用于此數(shù)據(jù)分組的相同或不同協(xié)議層上兩個或多個識別符的組合、或其他合適的識別符。每個環(huán)形交換機的至少一個環(huán)形端口耦合到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中另一環(huán)形交換機的環(huán)形端口。此環(huán)形交換機在它的環(huán)與本地端口之間交換數(shù)據(jù)分組以便將這些數(shù)據(jù)分組傳送給與此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中環(huán)形交換機的至少一個本地端口相關(guān)的特定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。要這樣來構(gòu)造這些環(huán)形交換機的端口，以便根據(jù)此至少一個表將在至少一個環(huán)形端口與至少一個本地端口上接收的、未預(yù)定要送到與此環(huán)形交換機的至少一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備去的數(shù)據(jù)分組交換到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的另一環(huán)形交換機而不需使用令牌或封裝此分組。
在另一實施例中，提供了用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一種環(huán)形交換機。此環(huán)形交換機包括可以被耦合以便在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)分組的至少一個環(huán)形端口。此環(huán)形交換機也包括可被耦合到至少一個局域網(wǎng)或設(shè)備的至少一個本地端口。此環(huán)形交換機還包括至少一個表，此表根據(jù)在此環(huán)形交換機的端口上接收的數(shù)據(jù)分組中選出源識別符去跟蹤與此環(huán)形交換機的每個端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的識別符。根據(jù)此至少一個表將在至少一個環(huán)形端口上接收的、未預(yù)定要送到與此環(huán)形交換機的至少一個本地端口之中的任何一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)分組交換給被耦合到此至少一個環(huán)形端口的另一環(huán)形交換機，而不需使用令牌或封裝此分組。
在另一實施例中，提供了用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一種環(huán)形交換機。此環(huán)形交換機包括雙向環(huán)形端口，它可以被耦合以便通過環(huán)形交換機的環(huán)以便去接收數(shù)據(jù)分組和發(fā)送數(shù)據(jù)分組。此環(huán)形交換機包括可耦合到至少一個局域網(wǎng)的至少一個本地端口。此環(huán)形交換機也包括根據(jù)從被此環(huán)形交換機處理的數(shù)據(jù)分組中選出的源識別符來自學(xué)并存儲與至少一個雙向環(huán)形端口及至少一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的識別符的至少一個表。此環(huán)形交換機允許在此環(huán)形端口上接收的數(shù)據(jù)分組從此交換機的本地端口和/或環(huán)形端口中進行重發(fā)，以便能根據(jù)目的地識別符和此至少一個表將這些數(shù)據(jù)分組傳送給此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的這個或其他環(huán)形交換機上的設(shè)備，而不需使用令牌或封裝此數(shù)據(jù)。此環(huán)形交換機也包括與雙向環(huán)形端口相關(guān)的用于消除具有對應(yīng)于與此交換機的至少一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的源識別符的輸入數(shù)據(jù)分組的電路。
在另一實施例中，提供了用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一種環(huán)形交換機。此環(huán)形交換機包括一個可以被耦合以便從此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中接收數(shù)據(jù)分組的環(huán)入端口，此環(huán)形交換機還包括一個可以被耦合以便提供數(shù)據(jù)分組給此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)出端口。也提供至少一個本地端口。此至少一個本地端口可被耦合到局域網(wǎng)。此環(huán)形交換機還包括至少一個表來跟蹤與此環(huán)形交換機的端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的選出識別符。當(dāng)在此環(huán)入端口上接收到數(shù)據(jù)分組時，此表將該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選出的識別符與此環(huán)出端口相關(guān)聯(lián)。
在另一實施例中，提供了用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中為環(huán)形交換機的端口建立一個表的一種方法，此方法包括在此環(huán)形交換機的第一端口上接收數(shù)據(jù)分組。此方法還包括從此數(shù)據(jù)分組中讀出選擇的源識別符。此方法在一個表中存儲用于此環(huán)形交換機的源識別符，它表示從與此交換機的第二不同端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中始發(fā)此數(shù)據(jù)分組，從而允許在此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上單向傳輸。
在本發(fā)明的另一實施例中，提供了用于從環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中消除數(shù)據(jù)分組的一種方法。此方法包括在此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機的環(huán)形端口上接收數(shù)據(jù)分組。此方法從此數(shù)據(jù)分組中讀出選擇的源識別符并將此源識別符與此環(huán)形交換機的至少一個表進行比較。此至少一個表示哪些識別符是與此交換機的每個端口相關(guān)的。當(dāng)此源識別符對應(yīng)于與此交換機的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，拋棄此數(shù)據(jù)分組。
在另一實施例中，提供了用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機中處理數(shù)據(jù)分組的一種方法。此方法包括在此環(huán)形交換機的雙向環(huán)形端口上接收數(shù)據(jù)分組。此方法還包括讀出此數(shù)據(jù)分組中的選出的源識別符。當(dāng)此源識別符未存在于用于此環(huán)形交換機的端口的表中時，在至少一個表中存儲此源識別符，同時把此識別符作為是用于與此環(huán)形端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示。此方法從此數(shù)據(jù)分組中讀出選擇的目的地識別符。當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符存在于用于此環(huán)形交換機的表中時，即使在此環(huán)形端口上接收到此數(shù)據(jù)分組并且將此目的地識別符與此環(huán)形端口相關(guān)而不需使用令牌或封裝此數(shù)據(jù)分組，也將此數(shù)據(jù)分組交換到與此目的地識別符相關(guān)的環(huán)形交換機的端口。當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符未存在于用于此環(huán)形交換機的表中或此數(shù)據(jù)分組是廣播數(shù)據(jù)分組時，將此數(shù)據(jù)分組廣播給此環(huán)形交換機的所有端口。當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符是多播識別符時，則將此數(shù)據(jù)分組廣播給此環(huán)形交換機的所有合適的端口。
在另一實施例中，提供了用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機中處理數(shù)據(jù)分組的一種方法。此方法包括在此環(huán)形交換機的環(huán)入端口上接收數(shù)據(jù)分組。讀出此數(shù)據(jù)分組的選出的源識別符。當(dāng)此源識別符未存在于用于此環(huán)形交換機的端口的表中時，將此源識別符存儲在此表中，同時把此識別符作為是用于與此環(huán)形交換機的環(huán)出端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示。此方法還包括從此數(shù)據(jù)分組中讀出選擇的目的地識別符。當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符存在于用于此環(huán)形交換機的表中時，將此數(shù)據(jù)分組交換到與此目的地識別符相關(guān)的環(huán)形交換機的端口。當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符未存在于用于此環(huán)形交換機的表中或此數(shù)據(jù)分組是廣播數(shù)據(jù)分組時，廣播此數(shù)據(jù)分組。當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符是多播識別符時，將此數(shù)據(jù)分組廣播給此環(huán)形交換機的所有合適的端口。
圖1是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的實施例的方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)分組的方法的實施例的流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的環(huán)形交換機的方框圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)分組的方法的另一實施例的流程圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的修改的以太網(wǎng)交換機的實施例的方框圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于識別具有無效目的地址的分組的方法的實施例的流程圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于學(xué)習(xí)與以太網(wǎng)交換機的本地端口相關(guān)的終端的地址的方法的實施例的流程圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的修改的以太網(wǎng)交換機的另一實施例的方框圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于識別具有無效目的地址的分組的方法的另一實施例的流程圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于學(xué)習(xí)與以太網(wǎng)交換機的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地址的方法的另一實施例的流程圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的另一實施例的方框圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于被環(huán)形交換機處理數(shù)據(jù)分組的方法的方框圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于被環(huán)形交換機處理數(shù)據(jù)分組的另一方法的方框圖。
詳細描述圖1是用于在單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)分組的、總體上以100表示的系統(tǒng)的實施例的方框圖。對于本說明書，術(shù)語數(shù)據(jù)分組包括以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDI、異步傳送模式(“ATM”)和具有至少包括源地址、目的地址、有效負載數(shù)據(jù)與選擇地包括諸如循環(huán)冗余校驗的糾錯碼的格式的其他數(shù)據(jù)分組。
對于本說明書，術(shù)語“源地址”與“目的地址”包括但不限于一般是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中編程的48比特硬件地址的媒體接入控制(MAC)地址，例如，以太網(wǎng)MAC地址?？蛇x擇地，其他地址或信號能用來替代MAC地址。例如，因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址在交換分組時能用作源與目的地址。IP地址一般包括可能與MAC地址不同的源與目的地址。每個IP地址是IP分組的標題中的32比特數(shù)字。還有，通用數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)標題中的端口號碼也能用于確定在哪對網(wǎng)絡(luò)單元中的分組進行交換。
諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)也提供用于交換分組的基礎(chǔ)。例如，根據(jù)子網(wǎng)絡(luò)定義因特網(wǎng)地址，這樣的地址是以X.Y.Z.W的形式，其中X一般表示類型A網(wǎng)絡(luò)，X.Y一般表示類型B子網(wǎng)絡(luò)，X.Y.Z一般表示類型C子網(wǎng)絡(luò)，而W一般表示子網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的地址。利用此結(jié)構(gòu)的地址，用于交換設(shè)備的源識別符與目的地識別符可以只包括分層地址的一部分。例如，能只對此分層地址的3、8、10或16比特或任何其他部分進行交換判定。
還應(yīng)明白術(shù)語“源地址”與“目的地址”也包括上述的各個地址或識別符的任何組合。例如，網(wǎng)絡(luò)的單元能根據(jù)MAC地址與IP地址以及這些地址的一部分進行交換判定。也能使用各個識別符的其他組合。
實質(zhì)上，術(shù)語源地址與目的地址包括能用于識別在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的分組的源地址與目的地址的任何數(shù)據(jù)或信號。因而，術(shù)語“地址”與“識別符”在此可相互交換地使用，以包括識別數(shù)據(jù)分組的源或目的地的任何數(shù)據(jù)、信號或其他指示。而且，源與目的地可以應(yīng)用于最后或中間源或目的地。
還有，術(shù)語“以太網(wǎng)”包括利用分別稱為IEEE-802.3與ISO8802/3的計算機工業(yè)標準系列覆蓋的全部類型的載波檢測多址連接/碰撞檢測(CSMA/CD)協(xié)議。這包括但不限于稱為“星形LAN”的1兆比特以太網(wǎng)、10兆比特以太網(wǎng)、稱為“快速以太網(wǎng)”的100兆比特以太網(wǎng)、稱為“吉兆以太網(wǎng)”的1吉比特以太網(wǎng)、和任何其他數(shù)據(jù)速率的任何未來CSMA/CD協(xié)議。有益地，系統(tǒng)100允許在單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送常規(guī)的數(shù)據(jù)分組而不會涉及常規(guī)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中使用的封裝與令牌協(xié)議的顯著復(fù)雜性。系統(tǒng)100對數(shù)據(jù)分組進行操作而不管使用的數(shù)據(jù)速率與特定數(shù)據(jù)分組協(xié)議如何。系統(tǒng)100也克服上面根據(jù)試圖在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中使用常規(guī)以太網(wǎng)交換機、集線器或其他設(shè)備時所述的問題。
系統(tǒng)100包括許多環(huán)形交換機104-1至104-N，這每個交換機自學(xué)哪些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的各個端口相關(guān)。每個環(huán)形交換機包括耦合到本地網(wǎng)絡(luò)的一個或多個本地端口。這些本地端口能包括被構(gòu)造成與以太網(wǎng)、令牌環(huán)、ATM、FDDI或其他合適網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一起使用的端口。例如，環(huán)形交換機104-1包括耦合到局域網(wǎng)(LAN)106-1的至少一個本地端口。局域網(wǎng)106-1包括耦合到公用總線108-1的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A、B與C。如本說明書中所使用的，術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”包括但不限于集線器、計算機終端與工作站、路由器、交換機、網(wǎng)關(guān)和在網(wǎng)絡(luò)中被常規(guī)耦合的其他設(shè)備。
應(yīng)注意環(huán)形交換機104-2具有耦合到其本地端口的兩個局域網(wǎng)，即106-2a與106-2b。這表示這些環(huán)形交換機能支持基本上可能多于2的多個局域網(wǎng)。
環(huán)形交換機104-1至104-N借助互連這些環(huán)形交換機的環(huán)形接口的傳輸媒體而耦合在一起以形成系統(tǒng)100的環(huán)。如圖1的實施例中所示，環(huán)形交換機104-1至104-N利用線路102-1至102-N耦合在一個環(huán)中。線路102-1至102-N可以包括例如雙絞線、同軸電纜、印制電路板上的導(dǎo)體、單個集成電路的子部分之間的內(nèi)部連接、光纜、無線連接、或用于在系統(tǒng)100的環(huán)形交換機之間發(fā)送數(shù)據(jù)分組的其他合適的媒體。以這種方式，系統(tǒng)100能以增加常規(guī)以太網(wǎng)交換機的可提供的本地端口的數(shù)量的一種低成本方式而被利用。
在圖11所示的可選擇實施例中，耦合環(huán)形收發(fā)信機1102-1至1102-N以形成用于在系統(tǒng)100的環(huán)形交換機之間發(fā)送以太網(wǎng)分組的單向環(huán)。環(huán)形交換機1104-1至1104-N分別與環(huán)形收發(fā)信機1102-1至1102-N相關(guān)。環(huán)形收發(fā)信機1102-1至1102-N可以包括例如可從Minnetonka(Minnesota)的ADC Telecommunications公司中獲得的多個DV6000光纖傳送系統(tǒng)。DV6000提供16個信道的容量來傳送數(shù)據(jù)。在此實施例中，只有DV6000的一個信道用于在系統(tǒng)1100中發(fā)送以太網(wǎng)分組。其他信道可以用于另外的環(huán)形交換機網(wǎng)絡(luò)或其他用途，例如，視頻、話音或其他數(shù)據(jù)傳輸。可選擇地，環(huán)形收發(fā)信機102-1至102-N可以利用諸如無線收發(fā)信機、光纖收發(fā)信機等的其他常規(guī)傳送機制來實施。
有益地，系統(tǒng)100的環(huán)形交換機104-1至104-N使用一種可阻止分組不確定地圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的方法。根據(jù)一個實施例，環(huán)形交換機在分組進入此環(huán)形交換機的環(huán)形接口時讀出分組的源地址。如果在此環(huán)形接口上接收的分組的源地址對應(yīng)于與此環(huán)形交換機的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地址，此方法從此環(huán)中消除此分組并拋棄此分組。這表示從與本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如，用于環(huán)形交換機104-1的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A、B或C)中始發(fā)的分組完整地通過系統(tǒng)100的環(huán)并返回到達始發(fā)環(huán)形交換機的環(huán)入端口上。此方法允許環(huán)形交換機消除分組，這是因為未在系統(tǒng)100中找到從與其本地端口之一相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中始發(fā)的分組的目的地址。
在另一實施例中，每個交換機的識別號碼用于阻止分組不確定地圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動。當(dāng)一個分組從本地端口進入環(huán)形交換機時，將用于此環(huán)形交換機的識別號碼附加到此分組之后、之前或添加到此分組中。當(dāng)在環(huán)形交換機的環(huán)形接口上接收到分組時，此環(huán)形交換機查看此分組的識別號碼。如果此識別號碼表示此分組從此環(huán)形交換機中始發(fā)，則從此系統(tǒng)中消除此分組。在另一實施例中，在其始發(fā)環(huán)形交換機上給此分組附加上一個計數(shù)值。處理此分組的網(wǎng)絡(luò)中的每個后續(xù)環(huán)形交換機遞增此分組的計數(shù)值。還有，處理此分組的每個環(huán)形交換機檢查此計數(shù)值。如果此計數(shù)值超過一個指定門限，則消除此分組。選擇此計數(shù)最大值，以便當(dāng)此分組至少在此網(wǎng)絡(luò)中環(huán)繞一次時，從此環(huán)中消除此分組。
環(huán)形交換機104-1至104-N也使用一種允許分組的正確處理而不丟失數(shù)據(jù)的用于處理環(huán)形接口上的數(shù)據(jù)分組的修改的方法。在一個實施例中，用于每個環(huán)形交換機的環(huán)形接口包括兩個端口環(huán)入端口與環(huán)出端口。基本上，此環(huán)形交換機根據(jù)在環(huán)入端口上接收的分組的源地址來建立用于此環(huán)出端口的地址表。因此，預(yù)定用于與系統(tǒng)100中的其他環(huán)形交換機的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分組將從此環(huán)出端口中輸出，并圍繞此環(huán)移動而且被交換到合適環(huán)形交換機的本地端口。以這種方式，環(huán)形交換機知道那些不與此交換機的本地端口相關(guān)的系統(tǒng)100中的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只能通過環(huán)出端口而不通過環(huán)入端口到達。注意在每個這樣的實施例中，此環(huán)形交換機可以保持多個地址表或用于此環(huán)形交換機的所有端口的單個地址表或用于每個端口的單獨表。在利用單個地址表的情況中并且有可能在多個地址表的情況中，此環(huán)形交換機使用與此表中的每個地址相關(guān)的多個比特來表示此端口與此地址相關(guān)。
在另一實施例中，每個環(huán)形交換機的環(huán)形接口包括如圖3所示的單個雙向環(huán)形端口。為了消除丟失數(shù)據(jù)的問題，在此實施例中，此方法使用通常的地址表和地址學(xué)習(xí)技術(shù)，但允許也從此環(huán)形端口中發(fā)送在此環(huán)形端口上接收的分組，這違反以太網(wǎng)交換機的常規(guī)規(guī)則不能在接收了一個分組的端口上交換輸出此分組。在此實施例中，也中止了目的地址過濾的規(guī)則，以便能利用中間交換機來接收從此環(huán)上前一環(huán)形交換機中始發(fā)并預(yù)定要送到此環(huán)上后一環(huán)形交換機的分組。
通過在由此網(wǎng)絡(luò)傳送的分組之前附加上、在其之中包括、或在其之后附加上識別符或“標記”就能在網(wǎng)絡(luò)100上提供各種業(yè)務(wù)。例如，利用這樣的標記能實施諸如虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、服務(wù)質(zhì)量(QOS)的業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)100能使用如下的標記實施VLAN。多個局域網(wǎng)(LAN)能耦合到例如圖1的環(huán)形交換機104-2與104-3中所示的環(huán)形交換機的本地端口。從該環(huán)交換到本地端口的諸如廣播或多播分組的某些類型的分組可以在從此環(huán)中丟棄業(yè)務(wù)的環(huán)形交換機的所有端口上發(fā)送。這會由于一個組織或設(shè)備能接收預(yù)定給其他組織或設(shè)備的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生安全性問題。在一些情況中，屬于不同組織的兩個或多個LAN(例如，一個組織停止從另一組織中接入此環(huán)形交換機)可以耦合到同一交換機的本地端口。有益地，在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)100包括在分組之前、之后附加上或包括在分組中的虛擬LAN識別符(VLAN)以區(qū)別在相同或不同交換機的本地端口上的LAN的分組。例如，LAN106-2a與106-3a與LAN相關(guān)。當(dāng)在環(huán)形交換機104-2的本地端口上從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備G或H中接收到分組時，根據(jù)接收到此分組的本地端口而在這些分組之前、之后附加上或在這些分組中包括VLAN識別符。當(dāng)從此環(huán)中交換出這些分組時，環(huán)形交換機104-3查看之前附加上的VLAN識別符以便確定哪些本地端口允許用于這些分組。在此示例中，此環(huán)形交換機將從用于LAN106-3a的本地端口中發(fā)送具有合適的VLAN識別符的任何與所有分組。
在從此本地端口中發(fā)送之前從此分組中消除VLAN識別符，以阻止用戶接入要被交換機用于實施VLAN的信令，這給VLAN的用戶提供附加等級的安全性。因而，即使此分組是廣播或多播分組，也不從所有端口中輸出此分組。相反地，只從被表示為是VLAN的成員的端口中交換輸出此分組。
在另一實施例中，能根據(jù)一個是虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的組成部分的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的識別符(例如，MAC地址、IP地址或其他合適的識別符)的表生成一個VLAN。例如，在虛擬LAN上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備H、I與K相關(guān)聯(lián)。當(dāng)在環(huán)形交換機104-2的本地端口上從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備H中接收到預(yù)定要送到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備K的分組時，根據(jù)被標識為是VLAN的成員的設(shè)備的識別符的表，可以在這些分組之前、之后附加上或在這些分組中包括VLAN識別符。當(dāng)從此環(huán)中交換輸出這些分組時，環(huán)形交換機104-3查找所述那些在其之前、之后附加的或被包括在其中的VLAN識別符和識別符的表，以便確定哪些本地設(shè)備是利用此VLAN識別符識別的VLAN的成員。在此示例中，此環(huán)形交換機將從用于LAN106-3b的本地端口中利用合適的VLAN識別符發(fā)送來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備H的任何和所有分組給設(shè)備K。
在從此本地端口中發(fā)送之前從此分組中消除此VLAN識別符，以便阻止用戶接入要被交換機用于實施VLAN的信令，這樣就給VLAN的用戶提供附加一層的安全性。因而，即使此分組是廣播或多播分組，也不從所有端口中輸出此分組。相反地，只從具有被表示為VLAN的成員的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口中交換輸出此分組。
在其他實施例中，能識別一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與本地端口的組合以建立虛擬局域網(wǎng)。
VLAN識別符也能用于在網(wǎng)絡(luò)100中實施多播功能。雖然圖1表示利用環(huán)形交換機的環(huán)互連的多個LAN，但這些本地端口也可能耦合到提供例如視頻數(shù)據(jù)的信號給電視節(jié)目或電視會議的用戶的有線網(wǎng)絡(luò)。在此實施例中，VLAN識別符用于將分組傳送給特定組的用戶。例如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備G、H、J、C與B處在正在例如從與環(huán)形交換機104-N相關(guān)的源中接收分組(例如，正提供按觀看次數(shù)收費業(yè)務(wù)給被識別設(shè)備的有線系統(tǒng)的標題末尾)的一個集團中。當(dāng)在環(huán)形交換機104-N上接收到分組時，此環(huán)形交換機查看一個表示與例如MAC或這些分組的IP地址相關(guān)的VLAN識別符的表。此地址例如是以太網(wǎng)多播地址、IP多播地址或其他合適的多播地址。在這些分組之前、之后附加上或在這些分組中包括此VLAN識別符并圍繞此環(huán)發(fā)送這些分組。
在每個環(huán)形交換機上，多播地址表示此分組是一個VLAN分組，以便使此環(huán)形交換機查看所述之前、之后附加的或包括的VLAN識別符。例如，環(huán)形交換機104-2查看它的表并根據(jù)例如與此VLAN識別符相關(guān)的表中的MAC地址或IP地址來確定此VLAN識別符和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備G與H相關(guān)聯(lián)。環(huán)形交換機104-2因而在包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備G與H的本地端口上發(fā)送出這些分組。這些分組包括由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備解碼的多播地址?？蛇x擇地，環(huán)形交換機104-2能生成此分組的拷貝并插入將要接收這些分組的每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的以太網(wǎng)和/或IP地址。
下面的


是從處理分組的觀點進行的而不具體結(jié)合諸如VLAN識別符的標記的使用。然而，將明白在此所述的處理與系統(tǒng)通過描述出現(xiàn)在標記系統(tǒng)內(nèi)的處理也適用于標記環(huán)境中。特別地，例如，“廣播分組”或分組的“廣播”的全部論述表示只將此分組廣播給與同一VLAN識別符相關(guān)的設(shè)備。同樣地，例如，將分組從環(huán)中交換到特定設(shè)備的所有論述表示根據(jù)設(shè)備識別符從此環(huán)中交換出此分組而不在此環(huán)形交換機的本地端口上發(fā)送此分組，除非(利用源識別符確定的)發(fā)送此分組的設(shè)備和(利用目的地識別符確定的)預(yù)定接收者都是同一VLAN的成員。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)分組的方法的第一實施例的流程圖。此方法實施根據(jù)在環(huán)入端口上接收的數(shù)據(jù)分組的源地址為環(huán)形交換機的環(huán)出端口來生成一個地址表的技術(shù)。此方法也相對以太網(wǎng)交換機的一個或多個本地端口的地址表檢查輸入分組的源地址，以消除已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動的從本地端口中始發(fā)的分組。下表提供在圖2與4中使用的縮略語的定義。

此方法在方框200開始處理輸入數(shù)據(jù)分組。此方法使用的第一因數(shù)是確定哪種類型的端口已接收到此數(shù)據(jù)分組。此方法根據(jù)是在環(huán)入端口還是在本地端口上接收到此輸入數(shù)據(jù)分組來以不同方式處理數(shù)據(jù)分組。因而，在方框202，此方法確定交換機是否在環(huán)入端口上接收到輸入數(shù)據(jù)分組。如果在本地端口上接收到此數(shù)據(jù)分組，此方法前進至方框206并使用常規(guī)交換技術(shù)來處理此數(shù)據(jù)分組。此方法隨后在方框208結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
如果在環(huán)入端口上接收到此數(shù)據(jù)端口，此方法從方框202前進至方框212并使用修改的技術(shù)來解決上面根據(jù)處理環(huán)入網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組所述的問題。此方法首先確定此交換機是否以前已處理此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)分組。此方法通過在此環(huán)形交換機的至少一個地址表中查找輸入數(shù)據(jù)分組的源地址來這樣做。如果此源地址未處在一個地址表中，此方法前進到方框214并將此輸入數(shù)據(jù)分組的源地址放置在用于環(huán)出端口的表中，即使在環(huán)入端口上接收到此數(shù)據(jù)分組。因此，預(yù)定要送到始發(fā)此數(shù)據(jù)分組的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的、由環(huán)形交換機處理的未來數(shù)據(jù)分組將在環(huán)出端口上發(fā)送到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上，以便在它的環(huán)形交換機的本地端口上交換給此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
此方法接下來轉(zhuǎn)而確定在哪交換此數(shù)據(jù)分組。在方框216，此方法確定此輸入數(shù)據(jù)分組的目的地址是否在此環(huán)形交換機的任何一個端口的地址表中。如果此目的地址在至少一個地址表之一中，此方法將此數(shù)據(jù)分組從環(huán)入端口交換到此地址表中所示的端口。此方法隨后在方框208結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
在方框216，如果此數(shù)據(jù)分組的目的地址未處在用于此環(huán)形交換機的端口之一的地址表中，此方法在除了此環(huán)入端口之外的所有端口上廣播此數(shù)據(jù)分組。此方法在方框208結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
如果在方框212此方法確定此源地址對于此環(huán)形交換機是已知的，則此方法前進至方框224。在方框224，此方法確定此輸入數(shù)據(jù)分組的源地址是否在用于此環(huán)出端口的地址表中。如果是這樣的話，此方法前進至方框226并更新用于此環(huán)出端口的地址表中的源地址的舊計數(shù)值。此方法前進至方框216以便如上所述完成此數(shù)據(jù)分組的處理。
如果在方框224此方法確定此輸入數(shù)據(jù)分組不是來自與此環(huán)出端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，則此方法前進至方框228并濾除、截短或否則刪除此數(shù)據(jù)分組。在這種情況中，確定此源地址是用于本地端口的地址表。這表示利用與此環(huán)形交換機的本地相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備始發(fā)此數(shù)據(jù)分組，并且此分組已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動而未交換到此輸入數(shù)據(jù)分組的目的地址所表示的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因而，此輸入數(shù)據(jù)分組是一個不正確尋址的廣播分組或一個多播分組，并應(yīng)從此網(wǎng)絡(luò)中消除此分組。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)分組的方法的另一實施例的流程圖。此方法實施使用諸如在常規(guī)以太網(wǎng)交換機中使用的自學(xué)類型的常規(guī)自學(xué)功能的技術(shù)，但是即使是在環(huán)形端口上接收到數(shù)據(jù)分組時也允許從此環(huán)形端口中發(fā)送出這些數(shù)據(jù)分組以防止數(shù)據(jù)的丟失。因而，此方法違反在每個其他公知的現(xiàn)有類型的以太網(wǎng)設(shè)備中使用的以太網(wǎng)分組處理的常規(guī)規(guī)則、并特別違反在以太網(wǎng)交換中使用的規(guī)則。此方法也相對用于此環(huán)形交換機的一個或多個本地端口的地址表來檢查輸入數(shù)據(jù)分組的源地址，以便消除已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動的從本地端口中始發(fā)的數(shù)據(jù)分組。
此方法在方框400開始處理輸入數(shù)據(jù)分組。此方法使用的第一因數(shù)是確定哪種類型的端口接收到此輸入數(shù)據(jù)分組。此方法根據(jù)是在環(huán)形端口還是在本地端口上接收到此輸入數(shù)據(jù)分組來以不同方式處理這些數(shù)據(jù)分組。因而，在方框402，此方法確定此交換機是否在環(huán)形端口上接收到此輸入數(shù)據(jù)分組。如果在本地端口上接收到此數(shù)據(jù)分組，此方法前進至方框406，并使用常規(guī)的交換技術(shù)來處理此數(shù)據(jù)分組。此方法隨后在方框408結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
如果在此環(huán)形端口上接收到此數(shù)據(jù)分組，此方法從方框402前進至方框412，并使用修改的技術(shù)來解決上面根據(jù)在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)分組所述的問題。此方法首先確定此環(huán)形交換機是否以前已處理此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)分組。此方法通過在用于此環(huán)形交換機的端口的地址表中查找輸入數(shù)據(jù)分組的源地址來進行。如果此源地址未處在與一個端口相關(guān)的地址表中，此方法前進至方框414，并如常規(guī)以太網(wǎng)實踐中一樣將此輸入數(shù)據(jù)分組的源地址放置在此環(huán)形端口的表中。
此方法接下來轉(zhuǎn)而確定在哪里交換此數(shù)據(jù)分組。在方框416，此方法確定此輸入數(shù)據(jù)分組的目的地址是否在用于此環(huán)形交換機的端口之一的地址表中。如果此目的地址處在用于一個端口的表中，即使此目的地址在用于此環(huán)形端口的表中，此方法也在方框418將此數(shù)據(jù)分組從環(huán)形端口交換到具有包含此目的地址的地址表的端口。這違反常規(guī)以太網(wǎng)規(guī)則，但在這種情況中有益地允許環(huán)形交換機在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中進行構(gòu)造。此方法隨后在方框圖408結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
在方框416，如果用于此數(shù)據(jù)分組的目的地址未在此環(huán)形交換機的端口之一的地址表中，則此方法在方框420在包括此環(huán)形端口的所有端口上廣播此數(shù)據(jù)分組。此方法在方框408結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
如果在方框412此方法確定此源地址對于此環(huán)形交換機是已知的，則此方法前進至方框424。在方框424，此方法確定此輸入數(shù)據(jù)分組的源地址是否處在用于此環(huán)形端口的地址表中。如果是這樣的話，則此方法前進至方框426并更新用于此環(huán)形端口的地址表中的源地址的舊計數(shù)值。此方法前進至方框416，以便如上所述完成此數(shù)據(jù)分組的處理。
如果在方框424此方法確定此輸入數(shù)據(jù)分組不是來自與此環(huán)形端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，則此方法前進至方框428并濾除、截短或否則刪除此數(shù)據(jù)分組。在這種情況中，確定此源地址是用于本地端口的地址表。這表示利用與此環(huán)形交換機的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來始發(fā)此數(shù)據(jù)分組，并且此數(shù)據(jù)分組已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動而未交換到此輸入數(shù)據(jù)分組的目的地址所表示的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因而，此輸入數(shù)據(jù)分組是未正確尋址的廣播分組或多播分組，并應(yīng)從此網(wǎng)絡(luò)中消除此分組。
圖5是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一般以500表示的環(huán)形交換機的可選擇實施例的方框圖。在此實施例中，與常規(guī)以太網(wǎng)交換機502一起使用外部電路來實施該方法以便阻止數(shù)據(jù)分組不利地從此網(wǎng)絡(luò)中丟失，并濾除已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動而未交換到環(huán)形交換機之一的本地端口上的數(shù)據(jù)分組。在此實施例中，交換機502是由TexasInstruments of Richardson,Texas制造的Thunderswitch系列號TNETX3150或由Galileo Technology of Karmiel,Israel制造的GT-48002或GT-48002A Fast Ethernet Switch Controller(快速以太網(wǎng)交換控制器)。Thunderswitch與Galileo交換機是具有使這些交換芯片能通過外部處理器的強制或控制從而中止其常規(guī)自動地址表自學(xué)算法的接口端口并允許外部處理器在地址表中放置地址的以太網(wǎng)交換機的示例。在此實施例中，外部處理器讀出從此環(huán)中輸入的源地址，并利用由此外部處理器設(shè)置到環(huán)出端口的端口識別比特上的端口識別比特來將這些地址寫入地址表中?？蛇x擇地，交換機502可以包括PMC-Sierra,Inc.of Burnaby,BC,Canada公司制造的常規(guī)PM33351 FastEtherDirector Ethernet交換機。利用此實施例，PM3351交換機能重新進行編程以禁止端口的目的地址過濾功能，從而允許從數(shù)據(jù)分組所到達的同一端口中發(fā)送這些數(shù)據(jù)分組。在此實施例中，交換機502將具有諸如圖3所示的單個環(huán)形端口。能重新編程的其他常規(guī)以太網(wǎng)交換機能替代Thunderswitch、Galileo與PMC-Sierra交換機。重新編程的Thunderswitch、Galileo與PMC-Sierra交換機或其等同物的使用使得能利用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的常規(guī)環(huán)形交換機來解決這些問題之一，即，由于網(wǎng)絡(luò)的環(huán)特性所引起的數(shù)據(jù)分組的丟失。圖5所示的附加電路用于實施源地址過濾功能，阻止數(shù)據(jù)分組不確定圍繞此網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送。圖5中的電路利用具有環(huán)入與環(huán)出端口的交換機502來表示。應(yīng)明白外部電路同樣良好地與具有雙向環(huán)形端口的交換機一起工作。
實際上，環(huán)形交換機500的外部電路用于根據(jù)輸入此環(huán)入端口的與從此環(huán)出端口中輸出的數(shù)據(jù)分組流從對應(yīng)于與交換機502的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸入數(shù)據(jù)分組中推定出這些地址。將這些地址放置在環(huán)形交換機500的外部地址表(EAT)504中。將輸入數(shù)據(jù)分組與此地址表進行比較，以確定哪些數(shù)據(jù)分組已經(jīng)圍繞此環(huán)移動一圈并需要被丟棄。
對于環(huán)形交換機500處理的數(shù)據(jù)分組，具有四種基本情形1．?dāng)?shù)據(jù)分組從環(huán)形網(wǎng)絡(luò)進入環(huán)入端口并且不從環(huán)出端口輸出。用于此數(shù)據(jù)分組的目的地址對應(yīng)于本地端口上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并將放置在外部地址表504中。
2．?dāng)?shù)據(jù)分組來自本地端口并從交換機502的環(huán)出端口中交換此數(shù)據(jù)分組，以便放置到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上。此數(shù)據(jù)分組將只在輸出數(shù)據(jù)分組流中并因而能將其源地址附加到外部地址表504上。
3．?dāng)?shù)據(jù)分組來自此環(huán)并在環(huán)入端口上進入交換機502，而且在環(huán)出端口上將此數(shù)據(jù)分組發(fā)回到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上。此數(shù)據(jù)分組的地址不與本地端口相關(guān)聯(lián)。
4．?dāng)?shù)據(jù)分組來自此環(huán)以及其源地址與本地端口的源地址相同，并且由于它已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈而需要被濾除。
交換機500包括能從交換機502的環(huán)入與環(huán)出端口中接收數(shù)據(jù)的兩個狀態(tài)機，該交換機502能通過生成并查找外部地址表504來區(qū)分每一種這樣的情形。耦合第一狀態(tài)機506以便從此環(huán)中接收數(shù)據(jù)分組。第一狀態(tài)機506提供輸入數(shù)據(jù)分組的源地址給先入先出(FIFO)緩沖器510。第二狀態(tài)機512使用FIFO510中的數(shù)據(jù)和從環(huán)出端口中發(fā)送的數(shù)據(jù)分組來確定哪些地址對應(yīng)于本地端口。第二狀態(tài)機512將這些地址放置在外部地址表504中并保持此表504。
圖7是表示圖5的第二狀態(tài)機512的方法的一個實施例。此狀態(tài)機用于建立并保持與交換機502的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的外部地址表。此方法在方框700開始。在方框702，此方法開始將數(shù)據(jù)分組從交換機502的環(huán)出端口發(fā)送到此環(huán)上。在方框704，此方法從此數(shù)據(jù)分組中提取源地址。在方框706，此方法確定用于此數(shù)據(jù)分組的源地址是否在EAT504中。如果此源地址在EAT504中，此方法前進至方框708并更新EAT504中的舊計數(shù)值，以及還允許此數(shù)據(jù)分組完整地進行發(fā)送而不中斷。此方法隨后前進至方框710并結(jié)束從環(huán)出端口中輸出的數(shù)據(jù)分組的處理。
在方框706，如果此方法確定從此環(huán)出端口中輸出的數(shù)據(jù)分組的源地址未在EAT504中，則此方法前進至方框712。在方框712，此方法確定在環(huán)出端口上從此數(shù)據(jù)分組中提取的源地址是否在FIFO510中。如果未在FIFO510中，此方法前進至方框714，并將在環(huán)出端口上從此數(shù)據(jù)分組中提取的源地址加到EAT504中，這對應(yīng)于利用與交換機502的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備始發(fā)數(shù)據(jù)分組的情況，即，此數(shù)據(jù)分組從環(huán)出端口中輸出而不進入環(huán)入端口。此方法前進至方框710。
在方框712，如果此方法確定用于此數(shù)據(jù)分組的源地址在FIFO510中，于是此方法前進至方框716。在方框716，此方法確定此源地址是否是將從FIFO510中提取的下一個源地址。如果此源地址不是FIFO510中的下一個地址，則我們知道至少一個數(shù)據(jù)分組終接在本地地址上。因而，此方法前進至方框718并從FIFO510中刪除下一個地址而且返回到方框716。
如果在方框716確定此源地址是FIFO510中的下一個地址，則此方法前進至方框720并從FIFO510中刪除下一個地址。這對應(yīng)于通過交換機502將數(shù)據(jù)分組從環(huán)入端口傳送到環(huán)出端口的情況。
因而，根據(jù)此方法，對應(yīng)于交換機502的本地端口的地址表的地址表被保持在交換機502的外部，以便能識別和濾除已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動的數(shù)據(jù)分組。
同樣的技術(shù)能與交換機識別號和跳躍計數(shù)值一起使用。在這種情況中，處理是相同的。然而，F(xiàn)IFO將更寬以便在每個邏輯位置中容納包含此源地址的一個或全部、交換機識別號碼和跳躍計數(shù)值的一系列比特。如果包括跳躍計數(shù)值，則將此計數(shù)值在某一點上遞增一并在從此環(huán)中接收到時被檢測為第一步。
圖6是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的圖5的第一狀態(tài)機506的方法的示意性實施例的流程圖。此狀態(tài)機用于確定何時交換機502的環(huán)入端口上的數(shù)據(jù)分組的源地址對應(yīng)于與交換機502的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。此方法在方框600開始。在方框602，此方法開始將數(shù)據(jù)分組傳送給交換機502的環(huán)入端口。在方框604，此方法從此數(shù)據(jù)分組中提取源地址。在方框606，此方法比較輸入數(shù)據(jù)分組的源地址與EAT504中的地址。如果在EAT504中沒有此數(shù)據(jù)分組的源地址的匹配，則此方法前進至方框608和將此源地址放置在FIFO510中，并將整個數(shù)據(jù)分組發(fā)送到交換機502中而不中斷。此方法隨后在方框612結(jié)束對此數(shù)據(jù)分組的處理并返回到方框600，以便處理下一個數(shù)據(jù)分組。
在方框606，如果此數(shù)據(jù)分組的源地址在EAT504中，則此方法前進至方框610并截短(放棄)進入交換機502的環(huán)入端口的數(shù)據(jù)分組。這阻止從交換機的本地端口中始發(fā)的數(shù)據(jù)分組圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)不確定地移動。
圖8是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)構(gòu)造并在總體上以800表示的環(huán)形交換機的可選擇實施例的方框圖。此實施例利用此方法的主要目的在于捕獲在本地端口上始發(fā)的并圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈而且到達同一環(huán)形交換機的環(huán)入端口上的數(shù)據(jù)分組。此實施例也利用從環(huán)出端口輸出的數(shù)據(jù)分組只能來自以下兩個源之一的事實即來自本地端口或環(huán)入端口。通過跟蹤與比較存在于環(huán)出端口上的數(shù)據(jù)分組的地址、和被輸入到很容易地以一個或多個內(nèi)容可尋址存儲器EACAM804實施的外部地址表中的此環(huán)入端口的數(shù)據(jù)分組的地址，環(huán)形交換機800能確定這些地址是否對應(yīng)于本地端口。為此，環(huán)形交換機800包括交換機802，此交換機可以包括重新編程的以太網(wǎng)交換機，諸如上面根據(jù)圖5描述的各種形式的例如Texas Instruments制造的Thunderswitch芯片、Galileo芯片、或PMC-Sierra芯片交換機。環(huán)形交換機800包括被耦合以便去接收預(yù)定要送到交換機802的環(huán)入端口的數(shù)據(jù)分組的第一狀態(tài)機806。還有，環(huán)形交換機800包括響應(yīng)來自交換機802的環(huán)出端口的數(shù)據(jù)分組的第二狀態(tài)機808。第一與第二狀態(tài)機806與808在EACAM804中建立并保持一個能表示哪些端口是本地端口的表，以便第一狀態(tài)機806能從環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中消除那些利用交換機802的本地端口始發(fā)并圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈的數(shù)據(jù)分組。第一與第二狀態(tài)機806與808的操作在下面分別結(jié)合圖9與10進行描述。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的圖8的第二狀態(tài)機808的方法的一個實施例的流程圖。此方法在方框1000開始處理數(shù)據(jù)分組。此方法前進至方框1002并開始在此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送此數(shù)據(jù)分組。在方框1004，此方法從此數(shù)據(jù)分組中提取源地址。
在方框1006，此方法確定來自交換機802的環(huán)出端口的數(shù)據(jù)分組的源地址是否在EACAM804的表中。如果此地址已存儲在EACAM804中，則此方法前進至方框1008并更新EACAM804中此地址的舊計數(shù)值，并且還允許此數(shù)據(jù)分組完整地進行發(fā)送而不中斷。此方法在方框1010結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
在方框1006如果用于此數(shù)據(jù)分組的源地址未在EACAM804中，則此方法前進至方框1012。在這種情況中，此方法確定此數(shù)據(jù)分組一定是從本地端口中始發(fā)的并因而利用設(shè)置為“1”的本地比特指示符來將此源地址放置在EACAM804的表中?！?”表示此地址對應(yīng)于與交換機802的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地址。此方法隨后前進至方框1010并結(jié)束。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的圖8的第一狀態(tài)機806的方法的一個實施例的流程圖。此方法在方框900開始處理數(shù)據(jù)分組。此方法前進至方框902并在交換機802的環(huán)入端口上提供此數(shù)據(jù)分組。在方框904，此方法從此數(shù)據(jù)分組中提取源地址。
在方框906，此方法確定提供給交換機802的環(huán)入端口的數(shù)據(jù)分組的源地址是否在EACAM804的表中。如果此地址還未存儲在EACAM804中，則此方法前進至方框908并利用設(shè)置為“0”的本地比特指示符將此地址放置在EACAM804中，并且還將整個數(shù)據(jù)分組發(fā)送到交換機802中而不中斷?！?”表示此地址不用于交換機802的本地端口。此方法在方框910結(jié)束此數(shù)據(jù)分組的處理。
如果在方框906用于此數(shù)據(jù)分組的源地址在EACAM804中，則此方法前進至方框912。此方法確定本地比特指示符是否等于“1”，例如，此地址是否與本地端口相關(guān)。如果此本地比特指示符是“0”，則此方法在方框910結(jié)束。另一方面，如果此方法在方框912確定此本地指示符是“1”，則此方法前進至方框914并截短(放棄)進入交換機802的環(huán)入端口的數(shù)據(jù)分組。此方法在方框910結(jié)束。
一個可選擇的實施例能使用兩個單獨的CAM存儲器而不是一個CAM，利用設(shè)置為“0”或“1”的比特來表示環(huán)與本地端口地址的相對關(guān)系。這樣的實施例由下面圖12中的示例使用。還有，除了“0”與“1”之外的其他值能用于區(qū)分本地與環(huán)地址。
圖12是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于在環(huán)形交換機中處理分組的方法的方框圖。在此實施例中，此環(huán)形交換機使用附加到數(shù)據(jù)分組的計數(shù)值或識別號來確定分組是否已圍繞環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈。
在方框1200，在環(huán)形交換機的環(huán)入端口上接收分組。在方框1202，此方法確定附加到此數(shù)據(jù)分組的識別號是否與此環(huán)形交換機的識別號碼相同。當(dāng)在此環(huán)形交換機的本地端口上接收到數(shù)據(jù)分組時，將識別號碼附加到這些數(shù)據(jù)分組上。如果當(dāng)前分組的識別號碼與當(dāng)前環(huán)形交換機的識別號碼相同，則此方法在方框1204由于此數(shù)據(jù)分組已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈而截短、放棄或否則刪除此數(shù)據(jù)分組。
在方框1206，此方法確定附加到此數(shù)據(jù)分組的跳躍計數(shù)值是否等于零。此跳躍計數(shù)值是在始發(fā)數(shù)據(jù)分組的環(huán)形交換機上附加到數(shù)據(jù)分組上的數(shù)字。在處理此數(shù)據(jù)分組的每個后續(xù)環(huán)形交換機上遞增此跳躍計數(shù)值，并將其放回在環(huán)形交換機上以便發(fā)送給下一個環(huán)形交換機。跳躍計數(shù)值例如可以包括8比特數(shù)字，以使此計數(shù)值在此數(shù)據(jù)分組通過至少256個環(huán)形交換機時復(fù)位為零?？蛇x擇地，任何其他合適數(shù)量的比特能用于此跳躍計數(shù)值。還有，應(yīng)明白此跳躍計數(shù)值和識別號碼能一起或單獨進行使用。如果此方法確定此跳躍計數(shù)值設(shè)置為零，則此方法前進至方框1204，這是因為此分組已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動至少一圈。
如果在方框1206此方法確定到達環(huán)入端口上的分組還未圍繞此環(huán)移動，則由此交換機處理此分組以便從本地端口或從環(huán)出端口中發(fā)送此分組。在方框1208將此數(shù)據(jù)分組存儲在先入先出(FIFO)緩沖器中。將此數(shù)據(jù)分組的源地址存儲在用于環(huán)地址(環(huán)CAM)的存儲器(此存儲器最方便的是內(nèi)容可尋址存儲器(CAM))中，或在方框1210在環(huán)CAM中更新此舊地址。在方框1212，此方法確定此環(huán)CAM是否已滿，如果是這樣的話，在方框1214從此環(huán)CAM中刪除利用老化信息判斷的環(huán)CAM中最舊的地址?？蛇x擇地，在方框1214可以直接復(fù)位此環(huán)CAM，以擦除所有的地址并允許此環(huán)CAM重新學(xué)習(xí)最新的地址。
雖然在FIFO中緩沖此數(shù)據(jù)分組，但分別在方框1216與1218中在此環(huán)CAM和包含與此環(huán)形交換機的本地端口相關(guān)的地址的CAM(本地CAM)中查找此數(shù)據(jù)分組。在方框1216與1218，根據(jù)對環(huán)與本地CAM中的查找來產(chǎn)生邏輯信號。提供方框1216的邏輯信號給邏輯門1220與1222。還有，將此邏輯信號從方框1218提供給邏輯門1220與1224。邏輯門1220用于通過交換機1228將數(shù)據(jù)分組從方框1208上使用的FIFO傳送給本地端口1226之一。注意在此實施例中，交換機1228包括典型的以太網(wǎng)物理接口芯片，諸如全雙工模式的microlinear的ML6692交換機。邏輯門1222用于在環(huán)與本地CAM中找到此地址時在方框1230擦除地址。這發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已從環(huán)上的一個交換機移動到此環(huán)上的另一交換機時。擦除地址允許此系統(tǒng)重新學(xué)習(xí)此設(shè)備的新的位置。最后，邏輯門1224用于在方框1238通過另一FIFO“來自環(huán)FIFO(From-Ring FIFO)”將數(shù)據(jù)分組從方框1208上使用的FIFO傳送到環(huán)出端口。
圖12的方法也負責(zé)在本地端口1226上接收的數(shù)據(jù)分組的處理，這樣的數(shù)據(jù)分組在方框1232通過交換機1228傳送給“來自本地(From-local)”FIFO。在方框1234，將此數(shù)據(jù)分組的源地址存儲在最方便的是CAM、本地CAM的一個存儲器中，或者在本地CAM中更新舊地址。在方框1236，此方法確定本地CAM是否已滿，而如果是這樣的話，在方框1238根據(jù)老化信息從此CAM中刪除最舊的地址?？蛇x擇地，可以在方框1238簡單地復(fù)位此本地CAM以擦除所有的地址，并允許此本地CAM重新學(xué)習(xí)最新的地址。對于本地CAM與環(huán)CAM，可以使用其他的老化形式，諸如刪除已使用了5分鐘的地址或另一合適的時間周期。這對于此說明書中所述的所有其他實施例的老化要求也是如此。
此方法通過環(huán)出端口將來自From-Local(來自本地)與From-Ring FIFO(來自環(huán)FIFO)的數(shù)據(jù)放置到此環(huán)上。判決方框1240生成用于控制至環(huán)出端口的接入的邏輯信號以用于來自From-Local與From-Ring FIFO的數(shù)據(jù)分組。如果From-Ring FIFO已滿，啟動邏輯門1244并禁止邏輯門1246。因而，在方框1250遞增跳躍計數(shù)值之后，在方框1248從環(huán)出端口中提供來自From-Ring FIFO的數(shù)據(jù)分組。如果此From-Ring FIFO未滿，則啟動邏輯門1246并禁止邏輯門1224。因而，在方框1250遞增跳躍計數(shù)值之后，在方框1248從環(huán)出端口中提供來自From-Local FIFO的數(shù)據(jù)分組。
注意在方框1252，狀態(tài)機用于在兩個緩沖器都滿時仲裁將分組從From-Local緩沖器與From-Ring緩沖器中放置到環(huán)出端口上。在一個實施例中，如果From-Ring緩沖器超過一個門限，例如半滿，則發(fā)送一個信號給本地端口以便從發(fā)送較多的分組給From-LocalFIFO后退，直至此From-Local FIFO下移低于此門限。
也要注意如果在環(huán)入端口上接收的分組既不在本地CAM中也不在環(huán)CAM中，由于根據(jù)判決方框1216與1218的輸出既不禁止門1220也不禁止門1224，所以將此分組“廣播”到本地端口與環(huán)出端口。
圖13是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于在環(huán)形交換機中處理分組的方法的方框圖。在此實施例中，此環(huán)形交換機使用附加到數(shù)據(jù)分組的計數(shù)值或識別號碼來確定一個分組是否已圍繞環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈。
在方框1300，在環(huán)形交換機的環(huán)入端口上接收分組。在方框1302，此方法確定附加到此數(shù)據(jù)分組的識別號碼是否與此環(huán)形交換機的識別號碼相同。當(dāng)在環(huán)形交換機的本地端口上接收到數(shù)據(jù)分組時，將識別號碼附加到這些數(shù)據(jù)分組上。如果當(dāng)前分組的識別號碼與當(dāng)前環(huán)形交換機的識別號碼相同，則此方法由于此數(shù)據(jù)分組已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈而刪除此分組。
在方框1306，此方法確定附加到此數(shù)據(jù)分組的跳躍計數(shù)值是否等于零。跳躍計數(shù)值是在始發(fā)數(shù)據(jù)分組的環(huán)形交換機上附加到此數(shù)據(jù)分組的一個數(shù)字。在處理此數(shù)據(jù)分組的每個后續(xù)環(huán)形交換機上遞增此跳躍計數(shù)值并將此計數(shù)值放回到此環(huán)形交換機上以便發(fā)送給下一個環(huán)形交換機。此跳躍計數(shù)值例如可以包括一個8比特數(shù)字，以便在此數(shù)據(jù)分組通過至少256個環(huán)形交換機時將此計數(shù)值復(fù)位為零?？蛇x擇地，任何其他合適數(shù)量的比特能用于此跳躍計數(shù)值。還有，應(yīng)明白能一起或單獨使用跳躍計數(shù)值與識別號碼。如果此方法確定此跳躍計數(shù)值設(shè)置為零，則此方法因為此分組已圍繞此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動一圈而前進至方框1304。
如果在方框1306此方法確定到達環(huán)入端口上的分組還未圍繞此環(huán)移動一圈，則由此交換機處理此分組以便從本地端口或從環(huán)出端口中發(fā)送此分組。在方框1308將此數(shù)據(jù)分組存儲在先入先出(FIFO)緩沖器中。將此數(shù)據(jù)分組的地址存儲在用于環(huán)地址的最方便的是內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)(環(huán)CAM)的一個存儲器中，或在方框1310更新那個存儲器中此地址的舊記錄。在方框1312，此方法確定環(huán)CAM是否已滿，如果是這樣的話，通過在方框1314刪除利用此存儲器中的老化信息確定的最舊地址來老化此環(huán)CAM?？蛇x擇地，在方框1314可以簡單地復(fù)位此環(huán)CAM。這樣就擦除了此存儲器中的所有地址，允許此存儲器重新學(xué)習(xí)最新地址。
雖然在FIFO中緩沖此數(shù)據(jù)分組，但分別在方框1316與1318中在環(huán)CAM和包含與此環(huán)形交換機的本地端口相關(guān)的地址的CAM(本地CAM)中查找此數(shù)據(jù)分組。在方框1316與1318，根據(jù)環(huán)與本地CAM中的查找來產(chǎn)生邏輯信號，將邏輯信號從方框1316提供給邏輯門1320與1322。還有，將邏輯信號從方框1318提供給邏輯門1320與1324。邏輯門1320用于通過交換機1328將數(shù)據(jù)分組從在方框1308中使用的FIFO傳送給本地端口1326之一。注意在此實施例中，交換機1328包括諸如半雙工模式的Microlinear的ML6692交換機的典型以太網(wǎng)物理層接口芯片。當(dāng)在環(huán)與本地CAM中都找到此地址時，邏輯門1322被用于在方框1330擦除地址。最后，邏輯門1324用于在方框1338中通過另一FIFO“From-Ring FIFO”將數(shù)據(jù)分組從在方框1308中使用的FIFO傳送到環(huán)出端口。
圖13的方法也負責(zé)在本地端口1326上接收的數(shù)據(jù)分組的處理。這些數(shù)據(jù)分組在方框1332通過交換機1328傳送給“From-Local”FIFO。在方框1334，將此數(shù)據(jù)分組的源地址存儲在本地CAM中或更新此本地CAM中此地址的陳舊記錄。在方框1336，此方法確定此本地CAM是否已滿，而如果是這樣的話，在方框1338老化此本地CAM。這可以通過擦除利用存儲在存儲器中的老化信息確定的最舊地址來完成，或可選擇地可以在方框1338簡單地復(fù)位此存儲器。這擦除所有的地址并允許此CAM重新學(xué)習(xí)最新的地址。
可以由環(huán)CAM與本地CAM來使用各種其他的老化方案，諸如周期性地擦除長于5分鐘或某一其他合適時間的地址。而且，能在單個存儲器或用于環(huán)與本地地址的CAM中實施圖12的方法與圖13的方法。雖然使用單個存儲器將降低制造成本，但使用兩個存儲器極大簡化邏輯定時，從而使電路更容易設(shè)計。
此方法通過環(huán)出端口將來自From-Local與From-Ring FIFO的數(shù)據(jù)分組放置到此環(huán)上。判決方框1340生成用于控制將來自From-Local與From-Ring FIFO的數(shù)據(jù)分組接入到環(huán)出端口的邏輯信號。如果此From-Ring FIFO是滿的，則啟動邏輯門1344并禁止邏輯門1346。因而，在方框1350遞增跳躍計數(shù)值之后，在方框1348從環(huán)出端口中提供來自From-Ring FIFO的數(shù)據(jù)分組。如果此From-Ring FIFO未滿，則啟動邏輯門1346并禁止邏輯門1344。因而，在方框1350遞增跳躍計數(shù)值之后，在方框1348從環(huán)出端口中提供來自From-Local FIFO的數(shù)據(jù)分組。
注意在方框1352，將產(chǎn)生碰撞以迫使交換機1328從From-Local緩沖器是滿時發(fā)送后退。
也注意如果在環(huán)入端口上接收的分組的地址既不在本地CAM中也不在環(huán)CAM中，則由于根據(jù)判決方框1316與1318的輸出既不禁止門1320也不禁止門1324，所以將此數(shù)據(jù)“廣播”到本地端口與環(huán)出端口。
結(jié)論雖然在此已表示與描述特定實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到為實現(xiàn)同一目的而計算的任何安排可以替代所示的特定實施例。本申請打算覆蓋本發(fā)明的任何改變或變化。例如，在此所述類型的環(huán)形交換機能使用任何合適方法進行互連來形成一個環(huán)以便在交換機之間發(fā)送數(shù)據(jù)。這包括但不限于無線、有線、印制線路、半導(dǎo)體通路、光纖與其他傳輸技術(shù)。還有，在此所述的方法的各個步驟能以軟件、固件或硬件來實施。還有，本發(fā)明的實施例包括設(shè)計為執(zhí)行上述各個功能的單個集成電路。可選擇地，可以與圖5、8、12與13所示的附加電路一起使用修改了的常規(guī)交換機。還有，用于識別已圍繞環(huán)形網(wǎng)絡(luò)移動的分組的所述各種技術(shù)能與使用一個雙向環(huán)形端口或環(huán)入與環(huán)出端口的環(huán)形交換機一起使用。還有，本地端口可以不是以太網(wǎng)端口，只要這些端口包含源地址、目的地址與數(shù)據(jù)有效負載的話。也應(yīng)注意除CAM之外的各種存儲器設(shè)備能用于根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)實施地址表。整個說明書中所述的各種老化方法能與任何一個實施例一起使用。還有，其他公知的老化方法能替代上述方法而不脫離本發(fā)明的精神與范疇。還有，將明白每個實施例將與用于環(huán)形交換機的單個地址表或多個地址表一起工作。還將明白在上述的每個實施例中，任何一個或多個跳躍計數(shù)值、交換機識別信號或在本地端口的地址表中源地址的查找可以被用于消除已圍繞此環(huán)移動一圈的分組。在上面指定FIFO、CAM或其他存儲設(shè)備的每種情況中，可以注意到隨機存取存儲器能與指針一起用于各個緩沖器或位置。另外，通過在利用網(wǎng)絡(luò)傳送的分組之前、之后附加上或包括識別符或“標記”，可以在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上提供各種業(yè)務(wù)。例如，利用這樣的標記能實現(xiàn)諸如虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、服務(wù)質(zhì)量(QOS)這樣的業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)。
權(quán)利要求
1．一種環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，用于在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)分組，此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)包括許多環(huán)形交換機，每個環(huán)形交換機具有至少一個環(huán)形端口、至少一個本地端口和至少一個表，此表根據(jù)從被此環(huán)形交換機處理的分組中選出的源識別符來自學(xué)哪些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與此環(huán)形交換機的每個端口相關(guān)；每個環(huán)形交換機的至少一個環(huán)形端口被耦合到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的另一環(huán)形交換機的環(huán)形端口；其中此環(huán)形交換機在其環(huán)形與本地端口之間交換數(shù)據(jù)分組，以便將這些數(shù)據(jù)分組傳送到與此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)形交換機的至少一個本地端口相關(guān)的特定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；和其中要這樣來構(gòu)造這些環(huán)形交換機的端口，以便根據(jù)此至少一個表將未預(yù)定要送到與此環(huán)形交換機的至少一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的、在至少一個環(huán)形端口與至少一個本地端口上接收的數(shù)據(jù)分組交換到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上的另一環(huán)形交換機。
2．權(quán)利要求1的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中此被選擇的源識別符包括媒體接入控制(MAC)地址。
3．權(quán)利要求1的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中此被選擇的源識別符包括因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
4．權(quán)利要求1的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中此被選擇的源識別符包括分層地址的至少一部分。
5．權(quán)利要求1的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中此被選擇的源識別符包括通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
6．權(quán)利要求1的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中此被選擇的源識別符包括用于此數(shù)據(jù)分組的相同或不同協(xié)議層上的兩個或多個識別符的組合。
7．權(quán)利要求1的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中本地端口或被選擇的環(huán)形交換機的選擇本地端口上的被選擇的設(shè)備與一個公用識別符相關(guān)。
8．權(quán)利要求7的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中此公用識別符被附加的在分組之前、之后或包括在分組中。
9．權(quán)利要求8的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中此環(huán)形交換機在從本地端口中發(fā)送此分組之前消除此公用識別符。
10．權(quán)利要求1的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其中這些環(huán)形交換機在將要多播給多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分組之前、之后附加上一個識別符或在這些分組之中包括一個識別符。
11．用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一種環(huán)形交換機，此環(huán)形交換機包括至少一個環(huán)形端口，可以被耦合以便在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)分組；至少一個本地端口，可以被耦合到至少一個局域網(wǎng)或設(shè)備；至少一個表，用于識別與此環(huán)形交換機的每個端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；和其中根據(jù)此至少一個表將未預(yù)定要送到與此環(huán)形交換機的至少一個本地端口之中任何一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的、在至少一個環(huán)形端口上接收的數(shù)據(jù)分組交換到被耦合到此至少一個環(huán)形端口的另一環(huán)形交換機而不需使用令牌或封裝此分組。
12．權(quán)利要求11的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括媒體接入控制(MAC)地址。
13．權(quán)利要求11的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
14．權(quán)利要求11的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括分層地址的至少一部分。
15．權(quán)利要求11的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
16．權(quán)利要求11的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括用于此數(shù)據(jù)分組的不同協(xié)議層上的兩個或多個識別符的組合。
17．權(quán)利要求11的環(huán)形交換機，其中本地端口或被選擇的環(huán)形交換機的被選擇本地端口上的被選擇的設(shè)備與一個公用識別符相關(guān)。
18．權(quán)利要求17的環(huán)形交換機，其中此公用識別符被附加的在分組之前、之后或包括在分組中。
19．權(quán)利要求18的環(huán)形交換機，其中此環(huán)形交換機在從此本地端口中發(fā)送此分組之前消除此公用識別符。
20．權(quán)利要求11的環(huán)形交換機，其中這些環(huán)形交換機在將要多播給多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分組之前、之后附加上一個識別符或在這些分組之中包括一個識別符。
21．用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一種環(huán)形交換機，此環(huán)形交換機包括至少一個環(huán)形端口，可以被耦合以便在環(huán)形交換機的環(huán)上傳送數(shù)據(jù)分組；至少一個本地端口，可被耦合到至少一個局域網(wǎng)或設(shè)備；至少一個表，用于存儲與至少一個環(huán)形端口和至少一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的識別符；其中此環(huán)形交換機允許在此環(huán)形端口上接收的、將要從此交換機的環(huán)形端口中重發(fā)的數(shù)據(jù)分組能根據(jù)此至少一個表傳送到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的其他環(huán)形交換機；和與至少一個環(huán)形端口相關(guān)的電路，用于消除具有對應(yīng)于與此交換機的至少一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的源識別符的輸入數(shù)據(jù)分組。
22．權(quán)利要求21的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括媒體接入控制(MAC)地址。
23．權(quán)利要求21的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
24．權(quán)利要求21的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括分層地址的至少一部分。
25．權(quán)利要求21的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
26．權(quán)利要求21的環(huán)形交換機，其中此被選擇的源識別符包括用于此數(shù)據(jù)分組的相同或不同協(xié)議層上的兩個或多個識別符的組合。
27．權(quán)利要求21的環(huán)形交換機，其中本地端口或被選擇的環(huán)形交換機的被選擇本地端口上的被選擇的設(shè)備與一個公用識別符相關(guān)。
28．權(quán)利要求27的環(huán)形交換機，其中此公用識別符被附加在分組之前、之后或包括在分組之中。
29．權(quán)利要求28的環(huán)形交換機，其中此環(huán)形交換機在從此本地端口中發(fā)送此分組之前消除此公用識別符。
30．權(quán)利要求21的環(huán)形交換機，其中此環(huán)形交換機在將要多播給許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分組之前、之后附加上一個識別符或在這些分組之中包括一個識別符。
31．用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一種環(huán)形交換機，此環(huán)形交換機包括環(huán)入端口，可以被耦合以便從此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中接收數(shù)據(jù)分組；環(huán)出端口，可以被耦合以便提供數(shù)據(jù)分組給此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)；至少一個本地端口，可以被耦合到一個局域網(wǎng)；至少一個表，跟蹤與此環(huán)形交換機的端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的被選擇識別符；和其中當(dāng)在此環(huán)入端口上接收到數(shù)據(jù)分組時，此表將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的被選擇的識別符與此環(huán)出端口相關(guān)。
32．權(quán)利要求31的環(huán)形交換機，其中此被選擇的識別符包括媒體接入控制(MAC)地址。
33．權(quán)利要求31的環(huán)形交換機，其中此被選擇的識別符包括因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
34．權(quán)利要求31的環(huán)形交換機，其中此被選擇的識別符包括分層地址的至少一部分。
35．權(quán)利要求31的環(huán)形交換機，其中此被選擇的識別符包括通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
36．權(quán)利要求31的環(huán)形交換機，其中此被選擇的識別符包括用于此數(shù)據(jù)分組的相同或不同協(xié)議層上的兩個或多個識別符的組合。
37．權(quán)利要求31的環(huán)形交換機，其中本地端口或被選擇的環(huán)形交換機的被選擇本地端口上的被選擇的設(shè)備與一個公用識別符相關(guān)。
38．權(quán)利要求37的環(huán)形交換機，其中此公用識別符被附加在分組之前、之后或包括在分組之中。
39．權(quán)利要求38的環(huán)形交換機，其中此環(huán)形交換機在從此本地端口中發(fā)送此分組之前消除此公用識別符。
40．權(quán)利要求31的環(huán)形交換機，其中這些環(huán)形交換機在將要多播給多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分組之前、之后附加上一個識別符或在這些分組之中包括一個識別符。
41．用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中為環(huán)形交換機的端口建立一個表的一種方法，此方法包括在此環(huán)形交換機的第一端口上接收數(shù)據(jù)分組；從此數(shù)據(jù)分組中讀出所選擇的源識別符；和在用于此環(huán)形交換機的表中存儲此源識別符，它表示從與此交換機的第二不同端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中始發(fā)此數(shù)據(jù)分組，以允許此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上的單向傳輸。
42．權(quán)利要求41的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括從以太網(wǎng)分組中讀出媒體接入控制(MAC)地址。
43．權(quán)利要求41的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
44．權(quán)利要求41的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出分層地址的至少一部分。
45．權(quán)利要求41的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
46．權(quán)利要求41的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出用于此數(shù)據(jù)分組的不同協(xié)議層上的兩個或多個識別符的組合。
47．用于從一個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中消除數(shù)據(jù)分組的一種方法，此方法包括在此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機的環(huán)形端口上接收數(shù)據(jù)分組；從此數(shù)據(jù)分組中讀出被選擇的源識別符；將此源識別符與此環(huán)形交換機的至少一個表進行比較，其中此至少一個表表示哪些識別符與此交換機的每個端口相關(guān)；和當(dāng)此源識別符對應(yīng)于與此交換機的本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，拋棄此數(shù)據(jù)分組。
48．權(quán)利要求47的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括從以太網(wǎng)分組中讀出媒體接入控制(MAC)地址。
49．權(quán)利要求47的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
50．權(quán)利要求47的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出分層地址的至少一部分。
51．權(quán)利要求47的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
52．權(quán)利要求47的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出用于此數(shù)據(jù)分組的不同協(xié)議層上兩個或多個識別符的組合。
53．用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機中處理數(shù)據(jù)分組的一種方法，此方法包括在此環(huán)形交換機的環(huán)形端口上接收數(shù)據(jù)分組；從此數(shù)據(jù)分組中讀出被選擇的目的地識別符；和當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符處在用于此環(huán)形交換機的表中時，將此數(shù)據(jù)分組交換到與此目的地識別符相關(guān)的環(huán)形交換機的端口。
54．權(quán)利要求53的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括從以太網(wǎng)分組中讀出媒體接入控制(MAC)地址。
55．權(quán)利要求53的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
56．權(quán)利要求53的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出分層地址的至少一部分。
57．權(quán)利要求53的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
58．權(quán)利要求53的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出用于此數(shù)據(jù)分組的不同協(xié)議層上兩個或多個識別符的組合。
59．權(quán)利要求53的方法，并且還包括在讀出被選擇的目的地識別符之后讀出被附加在其之前、之后或被包括在其中的識別符。
60．權(quán)利要求59的方法，其中在用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符未處在用于此環(huán)形交換機的表中或此數(shù)據(jù)分組是廣播數(shù)據(jù)分組時，將此數(shù)據(jù)分組廣播給與此公用識別符相關(guān)或包括與此公用識別符相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的環(huán)形交換機的所有端口。
61．權(quán)利要求59的方法，其中在用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符是多播識別符時，將此數(shù)據(jù)分組廣播給與此公用識別符相關(guān)或包括與此公用識別符相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的環(huán)形交換機的所有端口。
62．用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機中處理數(shù)據(jù)分組的一種方法，此方法包括在此環(huán)形交換機的環(huán)入端口上接收數(shù)據(jù)分組；讀出此數(shù)據(jù)分組的被選擇的源識別符；當(dāng)此源識別符未處在用于此環(huán)形交換機的端口的表中時，在此表中存儲此源識別符，同時指示該識別符用于與此環(huán)形交換機的環(huán)出端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；從此數(shù)據(jù)分組中讀出被選擇的目的地識別符；當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符處在用于此環(huán)形交換機的表中時，將此數(shù)據(jù)分組交換到與此目的地識別符相關(guān)的環(huán)形交換機的端口；當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符未處在用于此環(huán)形交換機的表中或此數(shù)據(jù)分組是廣播數(shù)據(jù)分組時，廣播此數(shù)據(jù)分組；和當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符是多播識別符時，將此數(shù)據(jù)分組廣播給此環(huán)形交換機的所有合適端口。
63．權(quán)利要求62的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括從以太網(wǎng)分組中讀出媒體接入控制(MAC)地址。
64．權(quán)利要求62的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
65．權(quán)利要求62的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出分層地址的至少一部分。
66．權(quán)利要求62的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼。
67．權(quán)利要求62的方法，其中讀出被選擇的源識別符包括讀出用于此數(shù)據(jù)分組的相同或不同協(xié)議層上的兩個或多個識別符的組合。
68．權(quán)利要求62的方法，并且還包括在讀出此被選擇的目的地識別符之后讀出被附加在其之前、之后或被包括在其中的識別符。
69．權(quán)利要求68的方法，其中在用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符未處在用于此環(huán)形交換機的表中或此數(shù)據(jù)分組是廣播數(shù)據(jù)分組時，將此數(shù)據(jù)分組廣播給與此公用識別符相關(guān)或包括與此公用識別符相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的環(huán)形交換機的所有端口。
70．權(quán)利要求68的方法，其中當(dāng)用于此數(shù)據(jù)分組的目的地識別符是一個多播識別符時，將此數(shù)據(jù)分組廣播給與此公用識別符相關(guān)或包括與此公用識別符相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的環(huán)形交換機的所有端口。
71．用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)分組的一種方法，此方法包括在此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機的本地端口上接收數(shù)據(jù)分組；根據(jù)此環(huán)形交換機的本地端口將一個識別符附加到此分組上，以使此環(huán)形交換機上的本地端口與此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的被選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上至少一個另外環(huán)形交換機的本地端口相關(guān)；和在此環(huán)形交換機的環(huán)形端口上發(fā)送具有附加的識別符的分組。
72．權(quán)利要求71的方法，其中在此分組之前、之后附加上此識別符或?qū)⒋俗R別符包括在此分組中。
73．權(quán)利要求71的方法，其中將此識別符附加到一個多播分組上。
74．用于在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)分組的一種方法，此方法包括在此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形交換機的環(huán)形端口上利用被附加在其之前、之后或被包括在其中的公用識別符接收一個數(shù)據(jù)分組；讀出此分組的被附加在其之前、之后或被包括在其中的識別符；確定此公用識別符是否與此環(huán)形交換機相關(guān)的端口或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有關(guān)；當(dāng)此公用識別符與此環(huán)形交換機的端口或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)時，消除此被附加在其之前、之后或被包括在其中的公用識別符；和根據(jù)此公用識別符從此環(huán)形交換機的至少一個本地端口中發(fā)送此分組。
全文摘要
提供了用于在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)分組的一種環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)包括許多環(huán)形交換機,每個環(huán)形交換機具有至少一個環(huán)形端口、至少一個本地端口和至少一個表,此表根據(jù)從被此環(huán)形交換機處理的分組中選擇的源識別符來自學(xué)哪些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與此環(huán)形交換機的每個端口相關(guān)。這些源與目的地識別符例如可以是以太網(wǎng)分組的媒體接入控制(MAC)地址、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址、分層地址的至少一部分、用于此數(shù)據(jù)分組的不同協(xié)議層上的兩個或多個識別符的組合、通用數(shù)據(jù)報協(xié)議的端口號碼或其他合適的識別符。每個環(huán)形交換機的至少一個環(huán)形端口耦合到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的另一環(huán)形交換機的環(huán)形端口。此環(huán)形交換機在其環(huán)形端口與本地端口之間交換數(shù)據(jù)分組,以便將這些數(shù)據(jù)分組傳送給與此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)形交換機的至少一個本地端口相關(guān)的特定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這樣來構(gòu)造這些環(huán)形交換機的端口,以便根據(jù)至少一個表來把在至少一個環(huán)形端口與至少一個本地端口上接收的、未預(yù)定傳送至與此環(huán)形交換機的至少一個本地端口相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)分組交換到此環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上的另一環(huán)形交換機而不需使用令牌或封裝此分組。
文檔編號H04L12/44GK1324536SQ99812454
公開日2001年11月28日 申請日期1999年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月21日
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