专利名称：无连接服务器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种面向连接的交换网络用的无连接服务器，许多与所说的无连接服务器有通路的终端连接到此无连接服务器。所说的无连接服务器能传输由信息色组成的信息，并以无连接方式在所说的面向连接的交换网络上接收来自终端的信息。
这样的服务器其技艺是广为人知的，例如，在尚未公开的No.91200301.9号欧洲专利申请中就对包括这样的无连接服务器的通讯交换系统进行了功能描述。
本发明的目的是提供一种如同上述专利申请中所描述的、可靠的、适应性强的无连接服务器的可供使用的实施例。
此目的是为此实现的所说的无连接服务器包括许多处理模块，这些处理模块按原定序列对所说的信息包执行各自予定的控制功能并随后通过所说的网络传输所说的信息包，而且至少其一部分以交换方式相互通信。
用这种方法实现模块化的无连接服务器。这些处理模块可分别进行维护，例如进行版本升级、扩充或修改，从而实现灵活的结构。执行明确的功能的各模块的组合可用以提高服务器的可靠性。例如按其可获得的功能来选择这样组合中的一种模块，可通过交换装置来实现。
本发明的无连接服务器的另一特征是所说的交换手段是所说的交换网络的一部分。
因此，服务器的这些模块能遍布于整个交换网络，执行通用功能的模块可供不同的服务器使用。此无连接服务器完全编入交换网络，并可予见无需附加硬件去实现交换手段。
本发明的无连接服务器的其他特征是，它还包括延时机构，此延时机构使所说的每个信息包延时，直至完成全部所说的控制功能，所说的延时机构像先进先出移位寄存器那样组建，在此先进先出移位寄存器中每当所说的信息包移一次位至少对所说的信息色执行完一个所说的控制操作。当全部所说的控制操作已对所说的信息包执行后，为了在所说的交换网上传送，所说的信息包被置于所说的移位寄存器的一个输出端上，而且执行每个所说的控制功能所需的时间间隔至多等于在所说的延时机构上两个相继的信息包到达的时间间隔中的最小值。
因此，该无连接服务器接收到的信息包，是从不排队的，没有操作要施加于它。也就是说信息包在运行过程中被及时处理，来一个处理一个。
当然，该无连接服务器所接收的信息包储存在先进先出寄存器中，在由第一个模块执行过第一操作后，此信息包在先进先出寄存器中移位，以使存储容量适用于下一个到达的信息包。因为由不同的模块执行的基本功能用这样的方式限定，即它们的执行时间不超过在先进先出寄存器中信息包到达的时间，在上述第一操作完成瞬间新信息包到达。此信息包在先进先出寄存器中依功能执行的顺序移位。当信息包到达先进先出寄存器的输出端时，全部操作被执行，并且信息包在网络上传输到目的地。
本发明的无连接服力器的又一特征是，所说的控制作用包括源地址核实操作，以确认至少包括在所说的信息的一个信息包中的源地址;目的地址鉴别操作，以判断至少包括在所说信息的一个信息包中的目的地址;存取级别管理，用以将所说的信息包的传输速率限定到一最高的传输速率;加载操作，使之能对所说的传输装置加载;路由选择操作，以确定所说的信息包在所说的交换网络上传送新遵循路径;源地址鉴别操作，以判断至少包括在所说信息的一个信息包中的源地址;和信息标识符分配操作，以将用来识别与所说的信息包有关信息的标识符分配至每个所说的信息包。
本发明的无连接服务的再一个特征是，它还包括一予防阻塞模块，此予防阻塞模块具有在所说的面向连接的交换网上测量传输所说的信息包所要求的带宽的测量手段，和用以使所要求的带宽与所说的传输装置的所说的网络上得到的带宽进行比较的比较手段，并且产生一表示所说的比较结果的控制信号。
当信息包位于先进先出寄存器的输出端时，用这种方法可避免处理由于没有可用的带宽而不能在网上传送的信息包。此控制信号实际上被用来在信息包被无连接服务器接收的瞬间指示上述可能出现的没有可用带宽的情况。在那瞬间信息包能被排除，或者能把过载指示传送到信息包的始发站。
本发明也涉及一种位于交换网络入口处的予防阻塞模块，此予防阻塞模块包括用以测量在所说的交换网络上传输信息包所要求的带宽的测量手段，和用以使所说的要求带宽与在所说的网络上传输的可用带宽进行比较的比较手段，并且产生一表现所说的比较结果的控制信号。
结合附图参照对下述的实施例的说明，上面所提到的和本发明称其它目的和特征将变得更为明显，并且对此发明的本身也会有一个更好的了解。
图1表示本发明的无连接服务器CS的方框图;
图2更详细地示出图1中的无连接服务处理程序CLSPI;
图3更详细地示出图2中的信息处理器;
图4表示图1中的无连接信息包路由器CLPR1的方框图;
图5示出由图1的无连接服务器接收的信息包所用的信息处理情况慨要。
由图1中的无连接服务器CS接收和处理的信息包通过分割信息而获得。它们包括标题部分和信息部分。信息的第一个包称信息包的起始包或BOM包，在其标题内有源地址，目的地址，信息包必须遵循的路径标志，确认信息包所属信息的输入信息标识符及指示BOM信息包的代码。
除最后一个信息包外，后续的信息包均称为信息的继续部分或COM包，它仅包括时间标志，输入信息标识符及标识其后续信息位置的顺序号。最后一个信息包称信息的结束部分或EOM包。专门有一代码表示它是EOM包。
图1的无连接服务器CS经访问链LA1/m与异步传输方式的交换网络ATM相连，经过ATM终端TV1-TUK可访问无连接服务器CS。这些终端可用无连结方式，在面向连接的ATM网络上发送信息包或信息组。为此，在ATM网络内建立固定的虚拟连接，构成无连接虚拟复盖网终。终端通过ATM网络，按无连接方式发送信息包，在ATM网络上发送这一信息包到特定的无连接服务器，如CS。该无连接服务器还完成地址核实，地址鉴别及管理功能，决定ATM网络内信息包遵循的固定虚拟路径。在后面信息包内加入适当路由信息后，服务器经此路径发送信息包到达目的处，其间可能还经过另外的无连接服务器，后者称转发无连接服务器。该虚拟复盖网络建立及使用的详细说明在尚未公开的No91200301.9号欧洲专利申请中提供。
下面是无连接服务器CS的使用与操作说明。
由终端TV1/K之一提供的信息包到达图1的无连接服务器CS，由连接终端模块TLK1-TLKm之一接收，这些模块连接到多通道的自路由开关MPSR上。该开关工艺是熟知的，例如在已发表的国际专利申请WO9/02420及欧洲专利申请0446493AI申请有所说明。另外，无连接信息包路刷器模块组CLPR1-CLPRp，无连接服务处理器组CLSP1-CLSPn分别经链I1-Ip及链L1-Ln连到开关MPSR。
必须注意，图1的双向链组L1/Ln，I1/Ip及LA1/LAn中每一个由一根线表示。
还需注意，开关MPSR可以是ATM网络的一部分。在这种情况下，无连接服务器归入ATM网络。
每个链终端模块经MPSR中半永久性连接连向专用的无连接服务处理器。而且，一个无连接服务处理器可以连到多个链终端模块。
CS接收的信息包来自终端，要经过特定物性链LA1/m上的特定链终端模块TLK1/m，又要经过包含在信息包标题内的信息指示的特定虚拟连接，然后通过开关MPSR上的链终端模块路由到专门的无连接服务处理器CLSP1/n。另一方面，经CS处理后的信息包，必须经专门的链终端模块送到特定的物理链及特定的虚拟连接机构上，在此之前，该信息包由特别的无连接服务器进行鉴别，这将在后面解释。
除路由到合适的无连接服务处理器外，CLSP1/n，TLK1-TLKm还执行ATM网络与开关MPSR之间接口功能。这些功能及后面的路由功能对于本技术领域的人员是很清楚的，因此对链终端模块不再赘述。
CLSP1-CLSPn对从ATM网络上接收信息包起作用，在此情况下，暂称其为输入无连接服务处理器。同样，它亦可以对从ATM网络上发送的信息包起作用，在此时，暂称其为输出无连接服务器。
输入无连接服务处理器对接收的信息包进行错误检查及输入鉴别。它包括-循环冗余码CRC检验;
-对加在信息包标题内的顺序号进行顺序检查，若顺序号丢失，其后接收到的同一信息的信息包作废;
-根据信息包内与信息长度有关的信息进行信息长度检查，若检查出错误，其后接收的信息包作废;
-信息包超时检查。在超时情况下，采用同上方法处理。
输入无连接服务器对直接来自终端的信息包执行目的地址的鉴别，也就是检查信息包是否可以送到指定的目的地址，确认源地址及访问类型的实施，也就是检查信息包的位率是否保持在预定位率之下。
输入无连接服务处理器也路由每一个接收的信息包到适当的链终端模块TLK1/m，以便通过ATM网络传送。
输出无连接服务处理器执行在ATM网络上发送信息包的操作。如对BOM信息包标题内的源地址进行鉴别，信息标志的分配或者对MID分配信息。
根据BOM信息包标题内的目的地址，无连接信息包路由器模块CLPR1-CLPRp，在路由表中寻找适当的输出链或输出连接，通过这些链或连接来发送所有信息包。
参照图2对一种无连接服务处理器，即CLSP1进行详细说明。该说明运用于所有的无连接服务处理器。
CLSP1包括一个MPSR接口模块MPSRI，MPSRI与链L1相连，并通过链MI与段协议处理器SPD相连。SPP通过链IF1与关联存储器M1通讯。通过中间连接PI连到信息处理器MHP上，MHP经IF2链同存储器M2相连。MHP及SPP两者分别经接口链CI2，CI1受控制器CO控制。
所有有关信息的功能，如信息长度的确认，都由SPP处理;而所有有关链的功能，如地址鉴别，都由MHP处理。
无连接服务器所能处理的信息量与SPP及MHP的处理容量有关。
控制器CO起动和监控MHP，SPP及其存储器，并处理错误情况。
MPSRI实现的功能与一般链终端模块TLK1/m处理的接口功能相同，所以对MPSRI在此不再赘述。
SPP是流水线处理器，它确保每个信息包的处理及延迟时间不变。亦就是说由SPP执行的全部功能或者可以在固定的处理时间内执行，或者可以分成n个子功能，在后面时间内执行。SPP在信息包上完成CRC处理、顺序号及长度检查。它有包含状态表的协议状态机PSM(两者均未示出)。其工作情况有待后述。
显示于图3的MHP，主要完成地址的鉴别与确认、信息标志分配及访问类型实施。它也是一个流水线处理器，其中流水线步的处理时间等于在服务器上的信息包到达时间的间隔。MHP包含有与流水线步数相同的寄存器。处理模块MID，ACE，DAS，SAS和SAV分别与5个阶段P5到P1对应。MID完成信息识别处理;ACE完成访问类型实施处理;DAS，SAS及SAV分别实现目的地址的鉴别，源地址的鉴别及源地址的核实。后面的执行模块通过接口模块I5如图2所示，经IF2访问M2，经CI2访问CO。
一种无连接信息包路由器，即CLPR1在图4中详细说明。它包括连接到链I1的接口模块MPSR1，和与图2的MPSRI具有相同功能的MPSRI1，它经先进先出寄存器FIFO连到执行路由计算的路由处理器。RP连到具有路由表的存储器模块RM。
象RP这样的模块，其工艺是熟知的，如IEEE网络杂志92年1月P42-50上，Tong-Bipei和CharlesEukowskie所著的“在硅片中输入路由表”一文就阐述了这些内容。
对上述模块的操作解释见下文，并参考图1到5，这些图示出了信息包的处理情况，信息包是由无连接服务器CS从终端接收到的。
例如该信息包由一个链终端模块如TLK1经过LA1在CS中接收到，经后面模块路由到无连接服务处理器如CLSP1，该信息包与LA1相连，且与上文中在接收信息包标题中指出的虚拟接点相连。这可由图5中线1象征性指出。
首先使设所接收的信息包为ROM信息包。在CLSP1中，第二信息包首先被SPP处理，SPP托信息包存储于包括在M1中的先进先出寄存器中(未示出)。通过PSM中的状态表决定对信息包执行何种功能。如执行正确，状态器即进入另一种状态，其值存储于M1中，并将信息包标题中有关信息传送给MHP，例如BOM显示，显示CLSP1作无连接服务处理器，在BOM信息包内寻找信息的源地址与目的地址。于是SAV，DAS，和ACE执行前面叙述的各自的功能。因为CLSP1作为输入无连接服务处理器，SAS和MID无动作。MHP执行的结果返回SPP，SPP即进入下一个状态。以上是假设全部功能均正确情况下。
一旦接收到信息包，CLSP1不仅执行上述功能，同时还向无连接信息包路由器如CLPR1发送第一个请求，CLPR1是由开关MPSR任意选定的。以上由图5的线2指示。后一个请求包括信息的源地址和目的地址。一旦接收到这请求，CLPR1就会在CLSP1执行功能的同时执行路由功能。
必须注意，CLSP1和CLPR1进行上述处理时，CLSP1可以接收其它信息包。因为SPP和MHP为流水线处理器，因为是如此定义的，流水线处理时间不超过接收信息包的到达间隔时间，继续信息包一被接受立即处理，即临时完成。而且，选择无连接信息包路由器极是时，考虑了执行路由功能所需总时间，当发送上述第一个请求时，经常可提供信息包路由器。
一旦接收到此请求，MPSRI1将接收到的请求存入FIFO，然后用存储在RM中的路由表RP执行其路由计算。
CLPR1使用路由表确定指向前面陈述请求目的的合适的链，发送第二个请求到无连接服务处理器如CLSP2为源地址鉴别和MID地址分配，CLSP2与后面合适链有关，见图5线3所示。
CLSP2从第二个请求中接收指示，让它作输出无连接服务处理器，同时对接收信息中源地址进行鉴别并分配一个空MID。
必须注意只有一个输出处理器同一特定链相关联，MID5作为特定链仅被一个单输出无连接服务处理器管理。
执行了鉴别功能并分配了MID后，CLSP2经开关MPSR向CLSP1发送回答信号，见图5线4。该回答信号包括输出链的识别及对MID的分配，当鉴别出现混乱，发送一页回答信号，CLSP1使删除后面与有关信息相关的信息包。
当接到正回答信号后，CLSP1把上述链标志及MID存于M1，路由相应的信息包，这些信息包已予先存储在M1的先进先出寄存器中并经L1及MPSR用SPP查询输出链终端模块，例如TLK2，与已标志的输出链相应。见图5线6。从此处，信息包经LA2发送到ATM网络及请求的目的地。
当接收的信息包是COM信息包时情况相同，除非没有发送路由请求;没有分配MID，所有存储在与所用的MID有关的M1中的信息，现在用以执行信息相关连，如信息长度检查。予先存储的链标志及MID用以路由COM信息包到上述相应的链终端模块TLK2。
另一方面，当已接收的信息包为EOM信息包，CLSP1便释放全部数据信息，并向CLSP2发送请求以释放MID，如图5中线5所示。
必须注意，接收的信息包在M1的先进先出寄存器中移位，其速度与SPP执行基本功能的处理时间相对应，也与前面所说的MHP的流水线步骤的处理时间相对应。当CLSP1和CLSP2执行了其功能，在寄存器输出端查询信息包。
还需注意，由于带宽不够，TLK2接收的信息包有可能无法通过ATM网络发送，这时信息包或排在队列上或者撤离队列。为避免发生这种情况，在无连接服务器中具有防阻塞模块(未示出)，该模块由监控模块和测量模块组成。监控模块在每个输入无连接服务处理器输入端，它监视信息包的接收，测定平均数据到达率，并从后一速率中扣除信息包在ATM网络上传送所需的带宽度，测量模块放在链终端模块上，它用来测量相应输出链的带宽，并把这信息传送到监控模块。监控模块检查要求带宽和使用带宽的和是否未超出后面链的带宽容量。如超出容量，信息包不处理，并向信息包的原发端发送信息，指出由于超大不能传输。
下面简要说明上面讨论的无连接服务器如何扩充以提供多目的地或者说一点到多点的通讯。一点到多点的信息包组成一点到多点的信息。并在BOM包的标题中有一级地址表示传输后读信息包的目的地址。
链终端模块及输入无连接服务处理器不去区分到点信息包和点到多点信息包。由于这个原因，一点到多点信息包首先作为点到点信息包处理，即信息包从接收链终端模块到一合适的输入无连接服务处理器被路由，又从输入无连接服务器向无连接信息包路由器模块发送一路由请求。根据请求中的地址组，检查出信息包为一点到多点信息包，且后面的地址组被转换成外部的一点到多点树型码，即信息包送到的目的地址矩阵。于是，无连接信息包路由模块向输入无连接服务处理器传送一路由回答信号，该信号包括外部的一点到多点树型码，内部的一点到多点路由信息。后面的路由信息并不是链终端模块的地址，而是所有输出无连接服务处理器的地址集合或子集合。而且，输入无连接服务处理器把信息包的拷贝送到上面集合或子集中所指出的所有输出无连接服务处理器。后面的每个得器都要在外部的点到多点的树型码上叠加一个指出它们可到达地址的树型标志，以确定需要向那些目的处发送拷贝。在每份拷贝中调整外部的点到多点树型码，除去处理器将发送拷贝的目的地址，为每份拷贝分配一个MID之后，后面的处理器把拷贝传送到用以传输的合适的链终端模块，以转换无连接服务器和(或)目的用户终端。当EOM信息包被发送，MID被释放。
必须注意，根据内部路由信息，开关MPSR也可完成点到多点的部分拷贝。
还需注意，上面提到的传送过程专门提供一组地址码，通过给终端传送信息包的无连接服务器，这组地址码又被送回到信息包相应地址组中，并重其外部的一点到多点的树型码。
尽管该发明的原理是在上面特定的设备上说明的，然而很明显这些说明仅作为一个例子，它不应限制本发明的应用范围。
权利要求
1.一种用于面向连接交换网络(ATM)无连接服务器，ATM上连有许多终端(TU1/K)，可访问所说的无连接服务器，无连接服务器可传输信息包建立的信息，并在所说的面向连接的交换网络上以无连接方式从所说的终端上接收信息，其特点在于所说的无连结服务器包括多个处理模块(TLK1/m；CLSP/n；CLPR1/p)，它们以预定的顺序，分别对所说的信息包执行预定控制功能，并在所说的网络上传递所说的信息包，至少一部份网络通过交换方式(MPSR)相互通信。
2.根据权利要求1所说的无连结服务器，其特征在于所说的交换方式(MPSR)是所说交换网络(ATM)的一部分。
3.根据权利要求1所说的无连结服务器，其特征在于至少所说的一个处理模块是路由模块(CLPR1/P)，它执行的路由操作是确定在所说的交换网络(ATM)上所说信息包的路径。
4.根据权利要求3所说的无连接服务器，其特征在于所说的路由模块(CLRP1/P)可以被很多能实现路由操作的子模块代替。
5.根据权利要求1所说的无连接服务器，其特征在于所说的无连接服务器还包括延迟方式(M1)，由它将所说的每个信息包延迟到所有所说的控制功能都被执行。
6.根据权利要求5所说的无连接服务器，其特征在于所说的延迟方式按先进先出移位寄存器组织，在移位寄存器内，每个信息包被移位时每次至少执行一个控制动作，所说的移位寄存器的输出端有信息包，当所有控制作用都在信息包上执行完，信息包就在交换网络(ATM)上传输。
7.根据权利要求5所说的无连接服务器，其特征在于实现每个所说控制动作所需时间间隔最多相当于两个连续信息包，以所说延迟方式的最小到达时间间隔。
8.根据权利要求1所说的无连接服务器，其特征在于所说的控制功能包括源地址的确认功能，即确认至少在所说信息中有一个信息包有发源地址;目的地址的鉴别功能，判断至少在所说信息中有一个信息包有此目的地址;访问类型限制，即将信息包的传输速率限制在最大传输速率之下;加载动作，即使所说的传输加载;路由功能，即决定交换网络上所说的信息包所遵循的路径;源地址的鉴别功能，即所说信息中至少有一个信息包有以源地址;信息标识符分配功能，即分配每一个所说的信息包和标识与信息包有关信息的标识符。
9.根据权利要求4所述的无连接服务器，其特征在于至少有一个所说子模块能转换一组地址;至少一个一点到多点信息包形成一点到多点地址树型码及一组地址码;至少一个所说处理模块能译码所说一点到多点的树型码，拷贝所说一点到多点的信息包并根据一点到多点树型码，在所说的交换网络上确定拷贝路径。
10.根据权利要求9所述的无连接服务器，其特征在于所说的子模块能制作信息包的拷贝，在拷贝件中包括所说的树型码及所说一组地址码，并把所说的拷贝件传送到所有能译码树型码的处理模块上。
11.根据权利要求10所说的无连接服务器，其特征在于所说的可译码树型码的处理模块把所说的级地址码转换成所说的组直址，并且在所说的拷贝件直接传磅到一个所说的终端时，至少用所说组地址代替拷贝件，树型码及组地址中的一个。
12.根据权利要求1所说的无连接服务器其特征在于所说的无连接服务器附加防阻塞模块，以模块包括测量在所说的面向连接的交换网络上传输所说的信息包所需带宽的测量方法，如使所说的要求带宽与所说网络上进行传输可达到的带宽进行比较的比较方法，并产生表征所说的比较结果的控制信号。
13.一种置于交换网络的入口处的防阻塞模块它包括为了测量在所说的交换网络上传输信息包所需带宽的测量方法，如使所说的要求带宽与所说网络上进行传输可达到的带宽进行比较的比较方法，并产生表示所说的比较结果的控制信号。
全文摘要
无连接服务器以无连接方式，在面向连接的交换网络上，传输由信息包组成的信息。无连接服务器包括很多模块TLK
文档编号H04Q11/04GK1079854SQ9310578
公开日1993年12月22日 申请日期1993年5月18日 优先权日1992年5月19日
发明者保罗·西奥·玛丽亚·雷纳德斯 申请人:阿尔卡塔尔有限公司