端口标记交换的制作方法

专利名称：端口标记交换的制作方法
通常希望通信网络可以适应在业务源和/或目的地及业务总量上的变化。这个方面的一个例子是面向电信网络的一个连接，其建立和清除由起初采用物理拨号的机制启动的呼叫，该连接在本申请中将称为“拨号”。又一个例子是用来在多台利用因特网协议(IP)进行工作的计算机之间传送其数量非常多样化的数据的数据网络。也希望具有冗余机制以便即使当网络内发生一些故障仍能获得一定水平的服务。
一旦穿过拨号网络建立了一条路径，则期望该建立至少保持几秒钟，也许许多分钟或小时；并且也期望可以保证恒定的双工数据率，反之IP网络不得不处理单工数据的脉冲串。许多传统的拨号网络强加延迟传播限制，以便确保好的通信不会受到例如回波的损害。
试图利用公共设备以可靠的方式运送拨号业务和IP业务，而没有显著性地损害这两种不同类型业务的任何一个，这产生了如此多的问题以致于尽管当然它们能够通过同一传输网络分开传送{例如在同步数字系列(SDH)网络中通过分开的虚容器(VC)来运送}，但在同一多路复用中{例如拨号和IP业务都作为IP进行运送}不直接混合它们通常是可取的。
不直接混合拨号业务和IP业务的一个理由是它们在网络中需要不同的算法拨号业务需要呼叫处理以建立呼叫；而IP业务需要转发单个数据包。
有必要注意到在穿过网络运送IP业务和穿过网络运送基于PSTN业务的呼叫即拨号之间的基本不同。拨号网络必须能够确保用于每个呼叫持续时间的带宽是可用的。IP网络必须能够发送数据包从任一输入到任一输出，所以实际上对于IP业务，从所有输入到所有输出的路径是永久使能的，但不能保证带宽。将描述一种解决办法，该方法在采用一定布置的条件下，能够使IP和拨号业务穿过同一网络运送。
对于共享公共网络的拨号业务和IP业务，如果整个算法处理(用于呼叫处理和转发)能够在进入公共|网络之前被做完，则还可能对拨号业务和IP业务使用不同的算法。公共网络采用的网络拓扑的类型将影响取得此目标的难度。
用于规则拓扑网络的一些布置，或者已经取得专利，或者正在进行专利申请。专利No.GB2343582B描述了部分互连星形网络，专利申请No.WO01/84877描述了部分互连扁平网络。专利申请No.GB0130729.7描述了分组业务最优化。专利申请No.GB0130730.5结合了上述的几个技术，关于该专利及这些专利申请的细节在此包含作为参考。专利申请No.GB0130730.5描述了一个包含多个节点的部分互连网络，其节点包括(a)已分配节点和星形节点(STAR)，其中已分配节点是每一个被分配到多个区域(AREA)之一的节点，部分互连网络也包括已分配节点和星形节点之间的点到点的互连，具有互连到单个星形节点的已分配节点的区域数目构成从单个星形节点路由(ROUTE)的数目，第一区域的已分配节点被互连到一组包括一些但不是全部的星形节点，以及其中另外的区域类似地互连到每组包含星形节点的另外组，在不同区域的任意两个已分配节点之间至少存在一个互连选择(CHOICE)，互连路由包括由星形节点串联连接的两个点到点的互连；或者(b)至少六个拓扑节点，其中一个拓扑节点是一个单个的物理节点或一组互连的物理节点，或一个物理节点或一组互连的物理节点的一部分和多个物理节点的多个部分，每个拓扑节点至少有三个点到点的拓扑连接，用于将拓扑节点连接到多个拓扑节点的一些但不是全部，在任意两个拓扑节点之间至少有一个路由选择，一个路由选择包含或者在另外拓扑节点处串联连接的两个点到点的拓扑连接，或者在两个拓扑节点之间直接点到点的拓扑连接；其中多个节点中至少有一个包括一个交换装置，用于执行简单转接核心功能，多个节点中的三个或更多包括一个具有联系输出属性和/或输入认知属性的单链接接口，一个节点上每个简单转接核心功能没有逻辑连接到另一个节点处的另一个简单转接核心功能，而是被逻辑连接到其它节点的至少三个单链接接口，根据各自的输出属性和/或输入认知属性，包括单链接接口的节点被各自相互通信连接接受控制进程控制，该单链接接口连接到被布置以执行简单转接核心功能的节点的一个实例。
不需要由网络交换机完成算法处理的网络可以从类似的多端口通信交换机的网络进行构建。
根据本发明，通信交换机包括多个用数字标识的输入业务端口、多个用数字标识的输出业务端口、至少一个有效标记提取装置和至少一个数字处理器，对通信交换机进行布置，由此通过用数字标识的输入业务端口进入通信交换机的每个消息包含一个信头，该信头包含一个标记栈，该标记栈包括至少一个合法的标记，其这一合法标记是一个有效标记，其中这一有效标记的数值被保留在通过特定数字标识的输入业务端口进入通信交换机的特定消息的信头里面，该数值通过至少一个有效标记提取装置中的一个进行提取，供给至少一个数字处理器中的一个，该数字处理器使用此特定信息的有效标记和此特定用数字标识的输入业务端口的数值形成一个数值结果，该数值结果直接等于所述特定消息通过其离开通信交换机的用数字标识的输出业务端口的数字。
本发明现在将通过例子的方式参考附图进行描述，其中

图1示出了根据现有技术发明的具有分裂区域和已分配节点的实际部分互连的11个星形节点的网络；图2示出了具有两个连到同一已分配节点的网关的图1；图3示出了具有两个连到同一区域中不同已分配节点的网关的图1；图4示出了具有两个连到不同区域中不同已分配节点的网关的图1；图5示出了图2，图3和图4的结合；图6示出了根据现有技术发明的具有16个拓扑节点的部分互连扁平网络；图7示出了根据现有技术发明的对图6用点状网格重画的部分互连扁平网络；图8示出了具有连接到四个拓扑节点的三个网关的图7；图9示出了说明相对端口标记交换的例子的图解视图；图10示出了说明具有相对端口标记交换的业务域允许的使用的图解视图；图11示出了说明业务域允许的总和的图解视图；图12示出了网关上相对端口标记的图解表示；图13示出了说明在始发已分配边缘节点上相对端口标记交换的动作的图解视图；图14示出了说明在始发区域节点上相对端口标记交换的动作的图解视图；图15示出了说明在始发星形节点上相对端口标记交换的动作的图解视图；图16示出了说明在端接区域节点上相对端口标记交换的动作的图解视图；图17示出了说明在端接已分配边缘节点上相对端口标记交换的动作的图解视图；图18示出了说明在网关上产生相对端口标记的反向栈的图解视图。
专利申请No.0130730.5描述了一些采用部分互连星形网络和部分互连扁平网络的网络。
上述专利申请给出的星形网络的例子是已分配节点 分裂区域 星形节点 分裂区域 已分配节点MP 交叉连接 STC 交叉连接 MP上述专利申请给出的扁平网络的例子是MP/STC点状网格MP/STC点状网格MP/STCMP 交叉连接 STC 交叉连接 MP其中MP是主处理节点。
其中STC是包含简单转接核心的节点。
这些类型的网络都包含穿过5个节点，其中间3个节点已被布置为两个固定的交叉连接和一个简单转接核心功能。
本专利申请的图1示出了一个星形网络的例子。它也是专利申请No.GB0130730.5的图10。与从Charles J.Colburne和Jeffrey H.Dinitz所编的THE CRC HANDBOOK OF COMBINATORIAL DESIGNS中列出BIBD(平衡不完全分组设计)中可以形成的一些星形网络相比，这是一个小网络。
本专利申请的图1将节点分类为边缘节点、区域节点和星形节点。它是双选择网络，因为当从一个区域的一个边缘节点到另一个区域的一个边缘节点时，有两个可以穿过的星形节点的选择。例如从区域9的一个边缘节点到区域4的一个边缘节点，可以穿过星形节点9或星形节点3。还可以选择使用哪个区域节点。所以在本例中共可以穿过5个节点。
图2示出了在同一边缘节点上两个网关之间的简单连接。在这种情况下只穿过边缘节点。
图3示出了都连接到同一对区域节点的不同边缘节点上的两个网关之间的连接。在这种情况下可以穿过两个边缘节点和一个区域节点；共计3个交换机。
图4示出了连接到不同对区域节点的不同边缘节点上的两个网关之间的连接。在这种情况下可以穿过两个边缘节点、两个区域节点和一个星形节点；共计5个交换机。
因此，为了穿过所描述的该类规则的星形拓扑网络，必须分别穿过1个、3个或5个节点以到达网关A、B或C，如图5所示。
本专利申请的图6示出了一个扁平网络的例子。它也是专利申请No.GB0130730.5的图24。它有16个可以连接网关的节点。可以认为它从8个网格形成，每一个网格的4个节点即1，2，3&4---5，6，7&8---9，10，11&12---13，14，15&161，5，9&13---2，6，10&14---3，7，11&15---4，8，12&16本专利申请的图7示出了扁平网络的上述例子，但将其网格示为点状网格。它也是专利申请No.GB0130730.5的图25。它有16个可以连接网关的节点及8个不可以连接网关的点状网格节点。
与从Charles J.Colburne和Jeffrey H.Dinitz所编的THE CRCHANDBOOK OF COMBINATORIAL DESIGNS中列出从SRG(强规则图)中可以形成的一些扁平网络相比，这是一个小网络。
穿过这个扁平网络也需要分别穿过1个、3个或5个节点以到达网关A，B或C，如图8所示。
到达网关A穿过节点1；到达网关B穿过节点1，节点(1，5，9&13)和节点5；到达网关C穿过节点1，节点(1，2，3&4)，节点4，节点(4，8，12&16)和节点8。
返回图4，假定每个已分配边缘节点有至少一个网关，则一个已分配边缘节点必须有至少3个端口。所示每个分裂区域节点具有9个端口，每个星形节点有10个端口。所以，为了确定如图4所示的穿过网络从一个网关到另一个网关的路由，实际上需要5个地址字段，例如每个是4位。
因此这5个字段的第1个字段定义了第一已分配边缘节点的输出端口；这5个字段的第2个字段定义了第一区域节点的输出端口；这5个字段的第3个字段定义了星形节点的输出端口；
这5个字段的第4个字段定义了第二区域节点的输出端口；这5个字段的第5个字段定义了最终边缘已分配节点的输出端口；异步传输模式(ATM)是一种多路复用的方法，它被设计成可以由拨号呼叫控制进行操作，尽管其格式使用称为信元的固定长度的数据包而不是固定的时分复用。ATM的编址范围最大长度是28位并被设置为两个字段，一个是12位(或8位用于用户网络接口)的虚拟路径标志(VPI)，另一个是16位的虚拟连接标志(VCI)。因为考虑到ATM被设计具有呼叫控制，所以该编址范围只需要足以指示在多路复用范围内使用VCI字段的各个连接VPI字段可以用于在呼叫控制下穿过任意ATM交叉连接到下一个交换机起作用。ATM没有被设计具有例如5个独立的地址字段，其中每个地址字段将定义待穿过的5个交换机的输出端口。
ATM使用信头翻译表，因为在地址字段的一部分中的特定值通常并不直接对应一个特定输出端口。本专利申请的主要特征是，信头包含的地址的特定部分直接定义用来从交换机离开的输出端口。
端口标记交换在本专利申请中是给予一种技术的名称，藉此一个信元、帧或数据包的信头包含一个标记栈，其中每个标记用来直接确定输出业务端口的数字标识。例如一个标记包含数值167；它意味着该信元、帧或数据包应该通过具有数字标识167的输出业务端口离开与该标记相关的交换机。在本专利申请中，交换机应该作用于其上的标记称为有效标记。有效标记是标记栈中包含的标记之一。然而，尽管可以使用这种技术，但是另一种技术更为有用。
相对端口标记交换类似于端口标记交换，但是有重大的不同。应当用来离开交换机的输出业务端口的数字标识不仅取决于有效标记的数值，而且也取决于用于进入交换机的输入业务端口的数字标识。基本上，有效标记的数值和输入业务端口的数字标识利用模加法运算被加到一起，以形成输出业务端口的数字标识。
相对端口标记交换需要所穿过的每个交换机的端口标记。出于简化，图9只示出了信头的3个标记。
尽管可以使用直接被标地址的端口标记，但是相对端口标记将要被描述，因为它有特殊的优势。
对于相对端口标记交换，数据包的信头必须包含相对端口标记栈和业务域允许号。图9示出了正在从左到右被发送的数据包，该数据包具有的第一标记(+1)在该栈中的其它标记之前，在业务域允许号之后。
当数据包抵达交换机的输入端口时，将使用有效相对端口标记的数值。接收的有效相对端口标记的数值被添加到输入业务端口的数字标识(模加法)以确定输出业务端口的数字标识。
图9中所示交换机是4端口交换机。
在图9中第一个交换机2+1＝3，因此路径穿过端口2到端口3。
在图9中第二个交换机1+3＝4，因此路径穿过端口1到端口4。
在图9中第三个交换机1+0＝1，因此路径穿过端口1到端口1。
执行的加法必须是模加法，因为本例中如果加法结果大于4，则必须从结果中减去4。
交换机不需要有信头翻译表以完成交换，也不需要呼叫处理，因为相对端口标记在网关单元中已经被准备好，这将在后面进一步讨论。
一旦标记已被使用，则交换机可以移动该使用过的标记到栈尾。使用相对端口标记的好处是，一旦穿过网络，则穿过网络的路径可以从使用过的相对端口标记进行推断。如果使用基本的端口标记交换，则这是不可能的。
可以用来产生一个表格或反向编址的基本的端口标记交换布置的方法如下。一旦交换机使用了消息的有效标记，则有效标记的内容可以为输入业务端口的数字标识所替代，而该消息通过该输入业务端口进入交换机。如果这为所有被穿过的交换机所完成，则所得到的标记栈将指示使用端口标记交换装置通过网络返回的路径。
相对端口标记交换的又一特征是具有业务域允许的能力。图10示出了来自不同端口的多个数据包都被转发到端口3。为了确保端口3不必处理太多业务及随之发生的业务丢弃，因而需要保护机制。保护机制将不阻止由某一个服务丢弃业务，因为该服务通过端口3正在发送太多的业务，但是要确保发送太多业务的一个服务(例如业务域A)不影响在另一个业务域(例如业务域B)的业务质量。
每个输出端口必须具有一个容量分配组，用于每个允许使用该输出端口的每一个业务域。这些容量分配的总和不应该超过输出端口的容量，见图11。当业务域的确超过它的允许容量分配时，则可能发生丢弃，并可能启动业务域允许违犯。容量分配可以包括带宽参数，排队参数，缓冲参数等。
应该注意到，尽管业务域允许类似于在专利申请No.GB0130730.5中描述的与单链接接口相关联的输出属性和/或输入认知属性，但是业务域允许是相对端口标记交换所需要的附加功能。
如果栈中标记的数字等于待穿过的交换机的数字，那么可以利用相对端口标记交换机穿过网络运送IP业务。为了完成此任务，入口网关将不得不从IP地址确定穿过网络所采用的路由，并产生相对端口标记的合适的有效栈。这对于任意蜿蜒的网络将不是很容易，但是对于图1所示形式的结构化网络将是相对直通的。
在边缘节点、区域节点和星形节点上的所有交换机都是相对端口标记交换机。
网关必须格式化将要运送入具有相对端口标记栈的信元/数据包/帧的业务。(类似于ATM适配层。)为了穿过规则网络运送拨号类型的业务，呼叫处理必须能够产生完整的相对端口标记栈。呼叫处理信息仅在边缘节点。
如图2所示，为了在连接到同一边缘节点的网关之间传送，需要只具有一个有效相对端口标记的标记栈，因为只有一个交换机要穿过。离开网关的呼叫的每个信元、数据包或帧运送具有一个有效相对端口标记的栈。这种布置不需要如在专利申请No.GB0130729.7中描述的数据包业务最优化(PTO)算法。
如果在连接两个网关的边缘节点上有呼叫处理信息，则可以产生一个有效相对端口标记。
如图3所示，为了在连接到连接同一区域节点的不同边缘节点的网关之间传送，需要具有三个有效相对端口标记的标记栈，因为有三个交换机要穿过。离开网关的呼叫的每个信元、数据包或帧运送具有三个有效相对端口标记的栈。这种布置使用了如在专利申请No.GB0130729.7中描述的数据包业务最优化算法。
如果在连接两个网关的两个边缘节点上都有呼叫处理信息，则可以产生三个有效标记如果在两个边缘节点上的智能呼叫处理功能之间有信令通信；随之产生如在专利申请No.GB0130729.7中的PTO方法描述的简单转接核心(STC)功能可以在区域节点工作。区域节点是一个被穿过的交换机，它与智能节点没有关联，但它利用PTO保护管理过供应算法提供每呼叫加强。
如图4所示，为了在连接到不在同一区域节点的不同边缘节点的网关之间传送，需要具有五个有效相对端口标记的标记栈，因为有五个交换机要穿过。离开网关的呼叫的每个信元、数据包或帧运送具有五个有效相对端口标记的栈。这种布置仍旧使用了如在专利申请No.GB0130729.7中描述的PTO算法。
如果在连接两个网关的两个边缘节点上都有呼叫处理信息，则可以产生五个有效标记如果在两个边缘节点上的智能呼叫处理功能之间有信令通信；以及如果区域节点(X和Z)仅充当加强的交叉连接作用，则随之产生如在专利申请No.GB0130729.7中的PTO方法描述的简单转接核心(STC)功能可以在星形节点(Y)工作。星形节点(Y)是一个被穿过的交换机，它与智能节点没有关联，但它利用PTO保护管理过供应算法提供每呼叫加强。区域节点(X和Z)是被穿过的交换机，它与智能节点没有关联，而是它们在静态管理控制下只为穿过5个交换机的路径提供固定的加强。
使用图5和图8所示的规则网络拓扑形式产生一些好处。一个好处是一定数目的节点必须被穿过，例如1、3或5。如果不包括点状网格，则在图8中将是1个、2个或3个节点。因此信头中的有效标记数字应该对应于待穿过节点的数字(否则可以认为出错)。还有一些必须应用的其它条件。在图5中，如果信头只有一个标记，则该标记不应该指示连接到区域节点的输出端口；为了有效，它应该指向连接到网关的端口。它也遵循，具有3个或5个标记的信头的第一个标记不应该指向连接到网关的端口。
图5的一些规则是只有最后一个有效标记应该指向连接到网关的端口。
倒数第二个有效标记应该指向连接到已分配边缘节点的端口。
3个或5个有效标记的第一个有效标记应该指向连接到区域节点的端口。
5个有效标记的第二个有效标记应该指向连接到星形节点的端口。
有效标记不能是零(否则它将指回它自己)。
这应该确保星形节点到区域节点再到星形节点的路径是无效的，区域节点到边缘节点再到区域节点的路径也是无效的。
对于部分互连的星形网络应用这些规则的实际装置将分配链接状态层
层1网关到已分配边缘节点层2已分配边缘节点到区域节点层2区域节点到星形节点对于星形网络需要符合下述规则连接规则一个有效标记三个有效标记五个有效标记第一标记层1到层1层1到层2层1到层2第二标记---------- 层2到层2层2到层3第三标记---------- 层2到层1层3到层3第四标记---------- ----------- 层3到层2第五标记---------- ----------- 层2到层1对于如图8所示的部分互连扁平网络有所不同，因为只存在两层层1网关到MP/STC节点层2MP/STC节点到点状网格节点具有点状网格的扁平网络需要相应地符合下述规则连接规则一个有效标记三个有效标记五个有效标记第一标记层1到层1层1到层2层1到层2第二标记----------- 层2到层2层2到层2第三标记----------- 层2到层1层2到层2第四标记----------- ---------- 层2到层2第五标记----------- ----------- 层2到层1对于如图6所示的部分互连扁平网络又只存在两层层1网关到MP/STC节点层2MP/STC节点到MP/STC节点没有点状网格的扁平网络需要相应地符合下述规则连接规则一个有效标记二个有效标记三个有效标记第一标记层1到层1层1到层2层1到层2第二标记----------- 层2到层1层2到层2第三标记----------- ----------- 层2到层1为了指示无效标记，每个标记可以包含奇偶校验位。可以利用具有坏的奇偶校验的零标记指示无效标记(例如当不需要该标记时)。利用奇偶校验也有助于发现标记的任何毁坏。业务域允许号也可以具有奇偶校验位。
正如已经提及的，使用相对端口标记的好处是，一旦网络已经被穿过，则可以从用过的相对端口标记推断出穿过该网络的路径。该特征可以以几种方式加以利用，尽管这些利用的确倾向于依赖部分互连星形网络和部分互连扁平网络的规则特性。
通过在消息的信头设置广播标志，广播调查消息可以和起始都被设置为无效状态的标记一起发送有效负载可以包含测试和识别信息(例如始发网关的IP地址)。业务域允许号应该对应于正在被调查的业务域，或者业务域允许号可以设置为零(具有好的奇偶校验)以指示该调查不局限于一个业务域。在第一交换机处，一个消息从除了该消息抵达的端口外的所有端口被发出，但是其具有的一个标记现在被设置以指示对于从输入端口数字取得输出端口数字所必要的模加法，从而产生好像该标记已被使用并被置于栈尾一样的效果。这发生在穿过网络的时候，但是为了阻止试图沿着不合适的路径或者沿着环路等传送的消息，也可以应用与上述所列对应的某一规则，以便例如从星形节点到区域节点再到星形节点的路径是无效的，和从区域节点到边缘节点再到区域节点的路径也是无效的。
从网关X的广播消息的使用将导致所有其它网关接收大量消息。消息的数量与穿过网络的明显可接受的路由选择的总数量相对应。
通过1个节点通过3个节点通过5个节点X到A 1 0 10X到B 0 2 10X到C 0 0 8通过在消息的有效负载中设置响应标志，通过已接收广播调查消息的网关可以形成广播调查响应消息有效负载又一次包含测试和标识信息(例如响应网关的IP地址)。因此，对于网关来说，获悉抵达其它网关所需的标记以及获悉那些网关的标识是可能的。该信息可被用来看在可能的路由中是否因为故障或重配置而发生变化。形成这些消息并解释该结果的复杂性是网关的职责，对于相对端口标记交换机的唯一特殊功能是处理广播消息并且应用上面定义的连接规则。
通过使用相对端口标记交换，穿过使用非常简单的交换机的网络来完成此过程是可能的。不需要由相对端口标记交换机自己处理的信头翻译表或路由表。
当不得不丢弃一个消息时会发生业务域允许违犯。这在较低层也可以被触发，如果需要的话(例如85％的占有率)。当业务域允许违犯被触发时，由相对端口标记交换机采取的行动是为该业务域以相反的方向发送广播消息(包含违犯标志)，即返回到可能正在提供太多业务或为该业务域提供业务到网络的特定点的所有网关。然后，接收到业务域允许违犯消息的网关应该对于受影响的业务域避免使用直接与在业务域允许违犯消息中接收的那个相对应的标记栈。
业务域允许和丢弃消息的目的是保护其它业务域。它们不会自动保护业务域内的电路以免相互影响。数据包业务最优化(PTO)是确保业务域内拨号类型电路不互相干扰的一种方法。如图4所示，当穿过5个节点并使用了PTO时，则呼叫处理和PTO处理应该在边缘节点完成，然后由边缘节点为网关提供所需的相对端口标记栈。
多协议标记交换(MPLS)是公认的技术。它既没有使用用于对输出端口的直接编址的标记，也没有使用对输出端口的相对编址。当网关收到广播调查消息或业务域允许违犯消息时，它需要推断相对端口标记(反向栈)以沿着返回到消息源的路径折回。所以对于每个标记，假定它有L位(不包括奇偶校验位)，则反向标记的值等于2L-原始标记的值对每个标记必须完成该推导。
图12到图18相当详细地示出了当穿过图4中所示的5个节点时所需要的动作。
图12示出了初始相对端口标记栈。它假定所有交换机对每一标记需要L位，以致它们可以有多达2L个端口。
图13示出了始发已分配边缘节点所需的动作。顶层标记用于定义输出端口并被置于栈底，其它标记则向上移动一个位置。应该检查业务域允许容量分配以确保其不被超出。
图14示出了始发区域节点交换机所需的动作，同图13一样，顶层标记用于定义输出端口并被置于栈底，其它标记则向上移动一个位置。应该检查业务域允许容量分配以确保其不被超出。
图15示出了星形节点交换机所需的动作。
图16示出了端接区域节点交换机所需的动作。
图17示出了端接区域节点交换机所需的动作。
图18示出了抵达端接网关的标记的状态和如何推导反向栈。
应该注意到，通过管理或控制接口可以为相对端口标记交换机提供每个业务域允许的容量分配参数。通过管理控制接口可能需要提供的其它一些信息是分配给每一链接的层；网络类型，例如星形网络，扁平网络(具有点状网格)，扁平网络(没有点状网格)；节点类型和信头格式。
为了通过正常业务接口提供管理信息，可以需要将管理网关连接到通常没有直接连接网关的网络节点的端口上，例如星形节点。通过正常业务接口接收的管理信息将被转接到(如有效标记所指示)管理网关连接的端口上。
本申请已经提到，一旦某一标记已被使用，则可以将其置于栈尾。这有助于为下一个交换机指示哪个是有效标记。存在指示哪个是有效标记的其它方式，包括使已经用过的标记更清楚，因而栈中下一个就是有效标记。达到此目的可以通过对每个标记使用单独的标志，或者通过翻转奇偶校验位，或者通过增加指示已经使用了多少标记的计数值。在星形网络的情况下，从连接规则推断哪个是有效标记也是可能的，尽管对于扁平网络则不是这样。如果包括一些关于扁平网络用过的标记栈的附加信息，那么就能够推断出有效标记，例如一个相关节点的数字标识(不是对于5个标记的栈)多于一个相关节点的数字标识一个相关节点的数字标识，如果节点知道它们连接的节点的数字标识。
不必改变信头的好处是可以简化交换机电路，对于一些形式的交换，譬如光交换具有相当大的好处。又一个好处是，如果交换机不改变消息的内容(既不是信头也不是有效负载)，则发现故障和性能监控会变得更容易。
权利要求
1.一种通信交换机，包括多个用数字标识的输入业务端口、多个用数字标识的输出业务端口、至少一个有效标记提取装置和至少一个数字处理器，对通信交换机进行布置，由此每个通过用数字标识的输入业务端口进入通信交换机的消息包含一个信头，该信头包含一个标记栈，该标记栈包括至少一个合法的标记，其这一合法标记是一个有效标记，其中该有效标记的数值被包含在通过特定数字标识的输入业务端口进入通信交换机的特定消息的信头里面，该数值通过至少一个有效标记提取装置中的一个进行提取，并被提供给至少一个数字处理器中的一个，该数字处理器使用此特定信息的有效标记和此特定用数字标识的输入业务端口的数值以便形成一个数值结果，该数值结果直接等于用数字标识的输出业务端口的数字，所述特定消息通过该输出业务端口离开通信交换机。
2.权利要求1所述的通信交换机，其中形成一个双工对的一个用数字标识的输入业务端口和一个用数字标识的输出业务端口的每一个都有同样的数字标识。
3.权利要求1或2所述的通信交换机，其中当信头包含多个有效标记时，由通信交换机收到的有效标记栈的第一个标记是有效标记。
4.权利要求3所述的通信交换机，其中一旦提取有效标记的值用于数字处理，则该有效标记被移至栈内的最后位置。
5.权利要求1，2，3或4所述的通信交换机，其中数值结果等于有效标记的数值。
6.权利要求1，2，3或4所述的通信交换机，其中数值结果等于有效标记的数值和特定用数字标识的输入业务端口的数值的模加法。
7.权利要求6所述的通信交换机，其中一组连接规则是通过管理或控制接口应用的，其中如果消息不符合所应用的该组连接规则，那么就不转发该消息。
8.权利要求7所述的通信交换机，其中如果已接收消息的信头包括广播标志，则所述消息通过所有用数字标识的输出业务端口离开通信交换机，除了与该消息进入通信交换机所经过的用数字标识的输入业务端口具有相同数字的用数字标识的输出业务端口之外。
9.权利要求8所述的通信交换机，其中每条离开通信交换机的消息具有用过的有效标记，如果类似消息进入相同的用数字标识的输入业务端口，离开相同的用数字标识的输出业务端口，那么该有效标记被设置为与该类似消息具有同样的值，除了该类似消息不包括广播标志以外。
10.前述任一权利要求所述的通信交换机，其中分离和附加网关的功能可以产生具有标记栈的消息；可以接收消息；可以产生广播消息；可以接收广播消息并利用反向标记栈产生广播响应消息；以及可以接收包含违犯标志的广播消息。
11.前述任一权利要求所述的通信交换机，其中每条消息的信头还包括业务域允许号，以指示该消息属于哪个业务域，并具有用于比较来自于每个业务域转发给用数字标识的输出业务端口的业务量和所述用数字标识的输出业务端口的各个业务域所具有的容量分配参数的装置。
12.权利要求11所述的通信交换机，其中如果用数字标识的输出端口受到被超过的容量分配参数的影响，则受影响的用数字标识的输出业务端口通过具有同一数字标识的用数字标识的输入业务端口以相反的方向启动包含违犯标志的广播消息。
13.每一个如前述任一权利要求所述的多个通信交换机被连接以形成部分互连网络，其中多个通信交换机是已分配节点或星形节点；其中已分配节点是每一个被分配到多个区域(AREA)之一的节点，部分互连网络也包括在已分配节点和星形节点之间的点到点的互连，其中具有互连到各个星形节点的已分配节点的区域数目构成从各个星形节点路由(ROUTE)的数目，第一区域的已分配节点被互连到一组包括一些但不是全部的星形节点，以及其中其它区域类似地互连到每组包含星形节点的其它组，在不同区域的任意两个已分配节点之间至少存在一个互连选择(CHOICE)。
14.每一个如前述任一权利要求所述的多个通信交换机被连接以形成部分互连网络，其中多个通信交换机可以代表至少六个拓扑节点，其中一个拓扑节点是一个单个的物理节点或一组互连的物理节点，或一个物理节点或一组互连的物理节点的一部分和多个物理节点的多个部分，每个拓扑节点有至少三个点到点的拓扑链接，用于将拓扑节点连接到多个拓扑节点的一些但不是全部，在任意两个拓扑节点之间有至少一个路由选择，一个路由选择或者包含在另外拓扑节点处串联连接的两个点到点的拓扑连接或者包含两个拓扑节点之间直接点到点的拓扑连接。
15.每一个如前述任一权利要求所述的多个通信交换机被连接以形成部分互连网络，其中多个通信交换机可以代表多个节点，其中多个节点中至少有一个包括一个执行简单转接核心功能的交换装置，多个节点中的三个或更多包括一个联系输出属性和/或输入认知属性的单链接接口，其中在一个节点上的每个简单转接核心功能没有逻辑连接到在另一个节点上的另一个简单转接核心功能和在一个节点上的每个简单转接核心功能被逻辑连接到在其它节点上的至少三个单链接接口，根据各自的输出属性和/或输入认知属性，包括单链接接口的节点被各自相互通信连接接受控制进程控制，该单链接接口连接到被布置以执行简单转接核心功能的节点的一个实例。
全文摘要
一种通信交换机，包括多个用数字标识的输入业务端口、多个用数字标识的输出业务端口、至少一个有效标记提取装置和至少一个数字处理器，对通信交换机进行布置，由此每个通过用数字标识的输入业务端口进入通信交换机的消息包含一个信头，该信头包含一个标记栈，该标记栈包括至少一个合法的标记，其这一合法标记是一个有效标记，其中该有效标记的数值被包含在通过特定数字标识的输入业务端口进入通信交换机的特定消息的信头里面，该数值通过至少一个有效标记提取装置中的一个进行提取，并被提供给至少一个数字处理器中的一个，该数字处理器使用此特定信息的有效标记和此特定用数字标识的输入业务端口的数值以便形成一个数值结果，该数值结果直接等于用数字标识的输出业务端口的数字，所述特定消息通过该输出业务端口离开通信交换机，其中数值结果等于有效标记的数值和所述特定用数字标识的输入业务端口的数值的模加法。
文档编号H04L12/56GK1633789SQ03803977
公开日2005年6月29日 申请日期2003年2月11日 优先权日2002年2月14日
发明者G·乔平, T·S·马德恩 申请人:马科尼英国知识产权有限公司