用于配置网状通信网络的节点设备的方法、计算机程序、信息存储装置和系统的制作方法_2

文档序号:9383399阅读:来源:国知局
设备执行的第一算法;
[0034]图4B示意性表示当生成链路故障消息或链路恢复消息时由节点设备执行的第二算法;
[0035]图4C示意性表示当接收链路故障消息或链路恢复消息时由节点设备执行的算法;
[0036]图4D示意性表示由节点设备执行的用于创建至少一个本地交换(reverse)路径表的算法;
[0037]图4E示意性表示可选地由节点设备实施的逆路径表;
[0038]图5示意性表示当接收链路故障消息时由网状通信网络的输入节点设备执行的算法;
[0039]图6示意性表示当接收链路恢复消息时由输入节点设备执行的算法;
[0040]图7示意性表示当接收路径切换消息时由节点设备或网状通信网络的终端设备执行的算法。
[0041]图1A示意性表示可以实施本发明所在的网状通信网络。该网状通信网络优选地属于以太网型。
[0042]图1A中所示的网状通信网络包括当所述网状通信网络完全处于运行中时由经由相应的链路互连的多个节点设备111、112、113、114、115、116组成的环形部分。将各个节点设备111、112、113、114、115、116连接至该环形部分的相邻的节点设备的链路可以是有线的或无线的。由链路互连的两个节点设备在本文中被称为邻近节点设备。
[0043]图1A中所示的网状通信网络还包括至少一个输入节点设备101。该输入节点设备101允许将网状通信网络与另一通信网络(例如,诸如核心网络或其他类型的主干网络)互连。当网状通信网络是独立网络时,可以省略输入节点设备101。
[0044]在优选实施方式中,输入节点设备101是作为在网状通信网络中定义的每个数据路径的一个端点的节点设备。例如,输入节点设备101将网状通信网络与核心网络互连并且允许与网状通信网络的节点设备111、112、113、114、115、116或者与终端设备121、122、123的上行链路和下行链路通信。上行链路通信是指向核心网络的数据发送,对于该核心网络而言,网状通信网络的一个设备是发起方。下行链路通信是指来自核心网络的数据发送,对于该核心网络而言,网状通信网络的至少一个设备是接收方。
[0045]图1A中所示的网状通信网络还包括至少一个终端设备121、122、123。当所述网状通信网络完全处于运行中时,每个终端设备经由相应的链路被连接至环形部分的至少两个节点设备。当网状通信网络完全处于运行中时,每个终端设备优选地经由相应的链路而被连接至环形部分的两个节点设备。将每个终端设备121、122、123连接至环形部分的相应的节点设备的链路可以是有线的或无线的。
[0046]认为当所有链路可运行时,网状通信网络完全处于运行中。
[0047]为了能实现在网状通信网络中建立通信,节点设备实施链路状态路由协议,这使各个节点设备建立转发表。根据链路状态路由协议原理,各个节点设备以示出哪个节点设备被连接至哪个其他节点设备的图表的形式构建与网状通信网络的连接性图。随后,各个节点设备独立计算在网状通信网络中从各个节点设备到每个可能目的地节点设备的最佳数据路径。随后,节点设备将收集的最佳数据路径存储在一个或多个前述转发表中。换言之,链路状态路由协议使节点设备从最初起建立转发表。
[0048]在优选实施方式中,网状通信网络的节点设备实施链路状态路由协议SPB。因此,当网状通信网络经由输入节点设备101被连接至核心网络或其他类型的主干网络时,实施SPB是特别有优势的。
[0049]链路状态路由协议允许重新配置整个网状通信网络以考虑大规模的拓扑变化。然而,当在建立转发表时为有效并且被考虑的链路失效或被修复时,可以应用简化告知的拓扑变化。
[0050]事实上,当链路状态路由协议结束时,转发表表示特定的网络拓扑。当需要网络的重新配置时,再次发起链路状态理由协议,这会从最初起重新建立转发表,并且当链路失效或被修复时,执行简化告知。
[0051]根据说明性示例,图1A中所示的网状通信网络对应于能实现到/来自列车的通信的通信网络。输入节点101使嵌入列车组成件中的通信设备能够访问另一组成件或核心网络。节点设备111、116被嵌入组成件中的第一列车中,且以向也嵌入在该第一列车中的终端设备121提供通信弹性(resiliency);节点设备112、115被嵌入组成件的第二列车中,且以向也嵌入所述第二列车中的终端设备122提供通信弹性;节点设备113、114被嵌入组成件的第三列车中,且以向也嵌入所述第三列车中的终端设备123提供通信弹性。当所述节点装置之间的链路失效或被修复时,实施如下文中详述的简化告知方法。然而,当应采用新组成件或列车配置(增加新组成件或组成件中的列车,去除组成件中的列车或组成件)时,随后实施链路状态路由协议以便根据新列车配置建立转发表。换言之,网状通信网络能使位于列车中的设备通信,至少一些节点设备位于列车中,且当存在列车配置变化时,由节点设备应用链路状态协议。
[0052]图1B示意性表示由各个节点设备111、112、113、114、115、116实施的转发表。该转发表包括遍及整个网状通信网络表示数据路径的信息。转发表的每行表示数据路径。
[0053]图1B中所示的转发表包括针对每行存储数据路径的第一端点EPl的地址的第一列151。该转发表还包括针对每一行遍及整个数据路径标识第一端点EPl经由节点设备的哪个端口可到达的第二列152。该转发表还包括针对每一行存储所涉及的数据路径的标识符的第三列153。
[0054]转发表还包括存储指示数据路径是否可以被激活的标志。在已执行前述链路状态路由协议的网络发现阶段之后,对于在转发表中所标识的每个数据路径,各个节点设备将该标志设置为真(TRUE),因此指示所述数据路径可以被激活。当检测到链路故障或链路恢复时,如下文中详述,由节点设备修改该标志。
[0055]转发表的第一列151、第二列152和第三列153被填充有从链路状态路由协议的网络发现阶段产生的值。随后,通过增加第四列154来增强该转发表。
[0056]在图1A中所示的网状通信网络的背景下,数据路径的每个端点是输入节点101、节点设备或者终端设备。优选地,每个数据路径的一个端点是输入节点设备101。例如,这是在输入节点101被适配为将图1A中所示的网状通信网络的一部分与设定所有数据通信被建立所凭借的核心或主干网络或者其他类型的主干网络互连时的情况。当每个数据路径的一个端点是输入节点设备101时,在图1B中所示的转发表中(即,在第一列151中)仅指示每个数据路径的另一端点。
[0057]在实施该转发表的节点设备的背景下,所述转发表是所称的本地的。
[0058]当由节点设备接收消息时,所述节点设备从所接收的消息获得数据路径标识符以及所涉及的数据路径端点的标识符。节点设备还获得对已接收该消息的所述节点设备的输入端口的指示。随后,该节点设备解析转发表以找出第三列153包括所获得的数据路径标识符和第一列151包括所获得的端点标识符所针对的行。当节点设备找到该行时以及当在所述行的第二列152中指示的端口不同于输入端口时,该节点设备将在所述行的第二列152中指示的端口用作输出端口以转发消息。当节点设备找到该行时以及当在所述行的第二列152中指示的端口与输入端口相同时,该节点设备将所有其他端口用作输出端口以转发所接收的消息。当节点设备未找到该行时,该节点设备抛弃所接收的消息。
[0059]图2示意性表示网状通信网络的环形部分的节点设备和/或输入节点设备和/或跨网状通信网络的数据路径的端点的架构。一般来说,该架构涉及节点设备。
[0060]根据所示出的架构,该节点设备包括由通信总线210互连的以下部件:处理器、微处理器、微控制器或CPU(中央处理单元)200 ;RAM(随机存取存储器)201 ;ROM(只读存储器)202 ;HDD(硬盘驱动器)203或者适用于读取存储在存储装置上的信息的任何其他设备;以及允许经由相应的链路与邻近节点设备通信的通信接口组204。
[0061 ] CPU 200能够执行从ROM 202、从诸如SD (安全数字)卡的外部存储器或者从HDD203加载进RAM 201的指令。在已启动节点设备之后,CPU 200能够从RAM 201读取指令并且执行这些指令。该指令形成使CPU 200执行下文所述的至少一种算法的一些或所有步骤的一种计算机程序。
[0062]下文所述的算法的任何和所有步骤可以通过由可程序化计算机器(诸如PC (个人计算机)、DSP(数字信号处理器)或微控制器)执行一组指令或程序而在软件中实施;或者由机器或专用部件(诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))在硬件中实施。
[0063]图3示意性表示当在网状通信网络中检测到链路故障或链路恢复时由该网状通信网络的各个节点设备执行的算法。让我们考虑该算法由节点设备112执行。
[0064]当节点设备112开始执行图3的算法时,根据链路状态路由协议已填充了每个本地转发表。
[0065]在步骤S301中,节点设备112检测到附接至其一个端口的链路变得暂时不可用或者附接至其一个端口的链路从暂时不可用恢复。
[0066]在步
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