专利名称：连网的信息处理系统设备的制作方法
技术领域：
下面描述要求了解网络数据通信以及在这样的通信网络中使用的交换机和路由器。具体而言，本描述要求熟悉将网络操作划分成多层的网络架构的ISO模型。基于ISO模型的典型架构从第1层(有时也被标识为“L1”)开始扩展，其中第1层是物理路径或介质，信号通过其经过第2、3、4等层向上传递到第7层，最后提及的第7层是在链接到网络的计算机系统上运行的应用编程层。在本文中，L1、L2等的提及旨在指代网络架构的对应层。本公开内容还要求对于在这样的网络通信中称作分组和帧的位串有基本的理解。
背景技术：
802.11标准是电气和电子工程师协会为2.4千兆赫兹带宽空间中的无线局域网创建的规范族。802.11可被认为是一种以极高的速度将计算机和其他电子设备彼此互连以及连接到因特网而无需麻烦的布线的方法-基本上是如何将无绳电话链接到其基站的更快版本。采用802.11，电子设备可以以每秒11兆位在大约300英尺(90米)的距离内彼此交谈，这快于公司办公室的某些有线网络。
使用802.11的设备-越来越多地称作Wi-Fi-是相对廉价的。计划安装在固定地点的网络接入点可以花大约500美元买到，并且将协调范围内的所有802.11配备设备的通信，并且提供到该接入点所链接的因特网和/或任何内联网的链接。让膝上型计算机或其他设备“插入”到网络中的卡的价格为100到200美元。出现了一些支持802.11通信而无需附加卡的个人通信设备。无线802.11卡和接入点非常畅销。人们想要并且寻找与802.11标准产品的容易连接性。
随着无线局域网(LAN)的成本迅速降低，并且随着这种网络的安装毫不费力，它们迅速地在家庭(为了个人使用或家庭办公)、小型企业以及大型企业中激增。由于提供完全LAN是相对新的技术，因此通过无线LAN进行路由选择并且互连诸如膝上型计算机系统的设备与诸如个人数字助理(PDA)和电话的其他移动客户端的重要问题尚未充分地得以解决。
IEEE 802.11规定了满足以下标准委员会目标的用于无线网络的标准1)易于安装和使用，2)基于在本质上基于低成本组件(并且可预期随着时间甚至会越来越便宜)的技术，以及3)如同其父标准IEEE 802.3，希望由于其高速(11Mbps)和其“傻瓜连网”简单化连网和安装方法而将变得非常普及。所有这些高度重视的特性伴随着一个严重的弊端当在较大的网络中使用时，它们作为大的“平坦”LAN而工作，由于非常小的发展，因此这可能很快就会有严重的性能问题。
802.11的后继技术即将出现。一种是超宽带无线技术或UWB，其使用低功率的宽频谱技术以非常高的速度传输数据。UWB将有可能比802.11快10倍，仍然存在在此提出的某些相同困难。另一个是直接在执行诸如系统中央处理器和网络处理器的其他功能的芯片上包括射频功能。
值得注意的是，无线接入节点或点目前在第2层工作，并且不具有第3层寻址的知识，而它们所连接的核心路由器具有第3层寻址的完全知识。随着半导体技术的进步，越来越多的功能已被并入到无线接入点中。例如，最初，它们是简单的“集线器”，例如最初的有线IBM8228，其是完全无源的产品。目前，这些接入点是复杂的第2层交换机，其具有第2层、或连接到它们的无线设备的介质访问控制(MAC)地址的完全知识。
发明内容
本发明考虑了这样的接入点和其他设备，其是完全第3层感知的，特别是知道无线连接到它们的站的IP地址。一旦这些无线设备变得具有完全第3层功能性，则在这些产品中使用开放最短路径优先(OpenShortest Path First，OSPF)将提供一种从大的平坦LAN环境转移到IP路由选择分级世界的检验良好、非常健壮的方法。因此，本发明的目的是通过帮助实现在这种点、网络节点或终端设备上实现有利的路由选择协议来提高无线设备的网络性能。
在实现该目的中，支持无线的设备之间的互相通信根据无线网络的架构者、设计者和实现者所公知的惯例来配置，以帮助通信信道的激增。
现在将参照附图仅作为示例描述本发明，其中图1是安装在一机构内的网络的示意图，其包括工作站计算机系统和服务器计算机系统；图2是无线接入点的示意图，其中该无线接入点例如可以在图1所示的网络中工作，并且其具有第3层流感知性；以及图3是示出在图1的网络中执行的步骤的简化流程图。
具体实施例方式
参照附图，图1示出了网络10，其具有服务器计算机系统11、可以是无线或有线的多个固定接入点12、以及多个工作站计算机系统14。每个工作站计算机系统14通过无线连接或者可能通过有线连接或两者耦接到该网络。根据机构的大小和范围，所管理的网络可具有多种系统和多种连接的混合。工作站可以是笔记本计算机系统、个人数字助理系统、高级功能电话、桌面型电脑或迷你塔型(minitower)系统、或者能够通过接入点接入网络10的其他设备。所有示出的设备可以称作信息处理系统设备。其中一些具有无线数据通信的能力，并且是这里讨论的特别重点。
本发明考虑了固定接入点12和工作站14具有第3层通信感知性。对于接入点12，其中这些接入点是所谓的“边缘路由器”(典型地是有线连接的，并且“处于网络线路的末端”)，这种能力有时在该设备中提供。在本发明之前，该能力如果在端点设备如工作站14中全然出现是高度不寻常的，相反，在这些设备与边缘路由器的连接上设置可靠性。通过包括现在或将来可得到的适当元件，可以提供第3层感知性，如图2中的例子所示，其中无线接入点20具有有线连接21和至少一个无线连接端口22，其包括诸如保存路由选择或连接性表24的网络处理器的电路。对于诸如用户系统14的“端点”设备，可以进行相同或类似的实现。
行业顾问定义了一种网络处理器(这里也称作“NP”)作为能够执行下面功能中的一个或多个的可编程通信集成电路分组分类—根据已知特征如地址或协议来识别分组；分组修改—修改分组以遵循IP、ATM或其他协议(例如，在IP首标内更新生存时间(time-to-live)字段)；队列/策略管理—反映针对特定应用的分组进入队列、离开队列和分组调度的设计策略；以及分组转发—在交换结构上发送和接收数据，以及将分组转发或通过路由选择而发送到适当地址。
虽然该定义是早期NP的基本特性的精确描述，但是尚未认识到NP的完全潜在能力和优点。网络处理器可通过允许采用硬件执行以前采用软件处理的网络化任务在大范围的应用中增加带宽和解决延迟问题。另外，NP可以通过诸如并行分布式处理和管道处理设计的架构来提供速度改进。这些能力可支持高效的查询引擎，增加吞吐量，并且提供复杂任务的迅速执行。
预期网络处理器以CPU相对于PC的相同方式成为网络的基本网络构建块。NP所提供的典型能力是实时处理、安全性、存储和转发、交换结构连接性、以及IP分组处理和学习能力。NP涉及第二到第五ISO层，并且被设计成优化网络特定任务。
处理器模型NP包括多个通用处理器和专用逻辑电路。提供商致力于这样的设计，其提供可以以及时和节省成本的方式适应变化的可扩展的灵活解决方案。处理器模型NP允许集成度较低的分布式处理，从而提供较高的吞吐量、灵活性和控制。可编程性可允许容易地移植到新协议和技术，而不需要新的ASIC设计。采用处理器模型NP，网络设备销售商从降低的不可退还的工程成本和改良的投放市场时间(time-to-market)中受益。
根据传统网络操作，网络10中的节点维护连接性表，其包含可与其建立通信的其他节点的地址。根据维护该表的节点的特征，该表可称作路由选择或可信邻居表。该表根据所检测连接性的广播通知而周期性地刷新。本发明利用该路由选择或可信邻居表以及如上所述执行处理的智能节点的能力。
通过一起加入到图1的网络10中的设备的第3层感知性和能力，这些设备可实现称作开放最短路径优先或OSPF的路由选择协议。OSPF是在因特网工程任务组(IETF)RFC-1583中提出的，感兴趣的读者可以参考它。随着OSPF的实现，公知的网络路由选择协议允许例如远离无线接入点的工作站或远离服务器计算机系统的接入点发送和接收流过中间设备的数据分组。因此，如果把分组比作充满信息处理系统设备荷叶的池塘内的青蛙，则青蛙可从一个荷叶跳到另一个荷叶，并且从池塘的一边走到另一边。如本发明所考虑的那样，遵循公知OSPF协议的数据流允许快速且容易地形成足够邻近从而允许进行无线链接的设备的专用网络。
图3的流程图示意性地示出这样的数据流。如图所示，作为开始步骤100，终端站打开与另一个L3感知性设备的通信。然后，OSPF在101以新条目更新局部路由选择表，并且在102与其他设备交换路由选择表更新。然后，在103进行正常的数据流动。在104，监视链接状态，并且当链接保持有效时，正常的数据流动继续。如果链接状态表示故障，则该程序返回到在101 OSPF更新路由选择表的步骤。
权利要求
1.一种设备，包括信息处理系统设备(12、14)，能够无线链接到另一个信息处理系统设备(12、14)；所述设备内的电路，能够进行第3层寻址；以及所存储的程序指令，可被所述电路访问，并且当在其中执行时用来实现开放最短路径优先(OSPF)。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述信息处理系统设备是无线接入点(12)。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述信息处理系统设备是终端用户设备(14)。
4.一种方法，包括以下步骤提供具有处理第3层寻址的能力的信息处理系统设备(12、14)，其能够无线链接到另一个信息处理系统设备；以及在该设备处执行可被其访问的所存储的程序指令，其实现开放最短路径优先(OSPF)。
5.如权利要求4所述的方法，其中提供设备的步骤包括提供无线接入点(12)。
6.如权利要求4所述的方法，其中提供设备的步骤包括提供终端用户设备(14)。
全文摘要
诸如接入点和终端用户设备的无线连接的信息处理系统设备是第3层感知的，特别是知道无线连接到它们的站的IP地址。通过具有完全第3层功能性的能力，在这些产品中使用开放最短路径优先(OSPF)将提供一种从大的平坦LAN环境转移到IP路由选择分级世界的检验良好、非常健壮的方法。
文档编号H04L12/28GK1742466SQ200380101514
公开日2006年3月1日 申请日期2003年11月5日 优先权日2002年11月15日
发明者弗朗西斯·爱德华·诺埃尔 申请人:国际商业机器公司