分组传送方法及分组传送装置的制作方法

文档序号:7633304阅读:147来源:国知局
专利名称:分组传送方法及分组传送装置的制作方法
技术领域
本发明涉及分组传送方法及分组传送装置,特别涉及在采用以太网(Ethernet)传送方式,MPLS传送方式,GRE封装、IPinIP封装、GFP封装、第二层帧封装等可变长分组的封装传送方式等的网络中用于实现无分组损失的故障恢复的分组传送方法及分组传送装置。
背景技术
分组通信中的现有的故障检测/切换技术具有例如以太网中的STP(Spanning Tree Protocol生成树协议)及其派生技术(例如参照非专利文献1~3),或者EAPS(Ethernet Automatic Protection Switching以太网自动保护切换)。另外,EAPS包含通过面向MAN服务的环形拓扑进行高速切换的技术。
该技术在环内选择主交换机,设主交换机的一方为初级,设另一方为次级,并将次级阻断。由初级向环发出“Hello分组”,如果在一定时间内不返回次级,则检测故障。另外,环上中途的交换机在检测到故障时,向主交换机发出“TRAP”,可以更快地(不足一秒)检测出故障。检测到故障后,立即将次级变为“FORWADING”。
另外,在环形网络中,作为实现高可靠性的标准,有RPR(ResilientPacket Ring弹性分组环)(例如参照非专利文献4)。
另外,作为ATM线路中的ATM信元的无中断技术,有如下的方法在ATM信元中记录信元号,并复制两个或两个以上,分别向其他线路发送/传送,在接收侧采用从两个或两个以上的线路发送来的同一信息信元中的一个,并向下游传送(例如参照专利文献1)。
非专利文献1IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol(STP)非专利文献2IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree(RSTP)非专利文献3LANスイツチング徹底解説,日 BP社,ISBN4-8222-8099-3非专利文献4IEEE 802.17 Resilient Packet Ring(RPR)专利文献1日本特开平7-46250号公报但是,上述现有的STP或EAPS的切换时间大于等于一秒,因而存在不能够实现不允许分组(帧)损失的高可靠性的问题。另外,这些技术是交换机的端口单位的故障恢复技术,不能够实现以分组为单位的切换。此外,EAPS或RPR存在只适用于环形网的问题。
另外,专利文献1所述的ATM信元的无中断化技术专用于ATM线路,并且由于是以线路为单位的无瞬断技术,所以存在不适用于节点故障的问题。

发明内容
本发明鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种用于在通过传送分组来进行通信的网络中实现无分组损失的高可靠的故障恢复的分组传送方法及分组传送装置。
上述课题通过一种分组传送方法来解决,该分组传送方法是用于传送分组的网络装置中的分组传送方法,其特征在于,发送侧的装置根据发送分组生成两个拷贝,对所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符,来进行发送,接收侧的装置通过两个接收单元分别接收所述分组,识别与所述收发对对应的标识符,若所述标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,在相同顺序的分组中选择一个向下游发送,废弃其他的分组或者在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送方法来构成,该分组传送方法是用于传送分组的网络装置中的分组传送方法,其特征在于,发送侧的装置根据发送分组生成两个拷贝,对所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符、以及与路径对应的标识符,来进行发送,接收侧的装置通过两个接收单元分别接收所述分组,识别与所述收发对对应的标识符和与所述路径对应的标识符,若所述标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,在相同顺序的分组中选择一个向下游传送,废弃其他的分组或者在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
在所述接收侧的装置中,可以将从两条路径传送的分组临时存储在两个FIFO存储器中,选择正常传送的分组向下游传送。另外,也可以将从两条路径传送的分组临时存储在两个循环散列存储器中,选择正常传送的分组向下游传送,也可以将从两条路径传送的分组临时存储在两个FIFO存储器中,将两个接收单元共有的第三存储器用作循环散列,选择正常传送的分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送装置来构成,该分组传送装置是传送分组的分组传送装置,其特征在于,具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有拷贝单元,其根据发送分组生成两个拷贝;编号/标识符赋予单元,其对由所述拷贝单元所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该所拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符;分组发送单元,其发送被赋予了所述序列号和所述标识符的两个分组;所述接收功能单元具有分组接收单元,其分别接收由所述发送功能单元发送的所述两个分组;存储器,其分别存储所接收的所述两个分组;选择单元,其读出存储于所述存储器中的所述两个分组,识别与所述收发对对应的标识符,若该标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,从相同顺序的分组中选择一个;发送单元,其将由所述选择单元选择的分组向下游发送,废弃其他的分组或在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送装置来构成,该分组传送装置是传送分组的分组传送装置,其特征在于,具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有拷贝单元,其根据发送分组生成两个拷贝;编号/标识符赋予单元,其对由所述拷贝单元所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该所拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符、以及与路径对应的标识符;分组发送单元,其发送被赋予了所述序列号和所述标识符的两个分组;所述接收功能单元具有分组接收单元,其分别接收由所述发送功能单元发送的所述两个分组;存储器,其分别存储所接收的所述两个分组;选择单元,其读出存储于所述存储器中的所述两个分组,识别被赋予该分组的与所述收发对对应的标识符和与所述路径对应的标识符,若该标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,从相同顺序的分组中选择一个;发送单元,其将所述选择单元所选择的分组向下游发送,废弃其他的分组或在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送方法来构成,该分组传送方法在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由分组发送侧和接收侧所具有的分组传送装置来实施,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置向分组中的、决定该分组的传送目的地时未参照的部分中插入用于区别分组的顺序的信息,并且对该分组进行拷贝,生成两个或两个以上的分组,将该分组分别向所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照用于区别各分组的所述顺序的信息,识别具有同一信息的分组及其顺序,将具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序依次向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送装置来构成,该分组传送装置在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有插入单元,其向分组中的、决定该分组的传送目的地时未被参照的部分中插入用于区别分组的顺序的信息;拷贝单元,其对分组进行拷贝,生成两个或两个以上的分组;以及发送单元,其将该分组分别向所述独立路径发送,所述接收功能单元具有接收单元,其分别接收来自所述独立路径的分组;识别单元,其通过参照用于区别各分组的所述顺序的信息,来识别具有同一信息的分组及其顺序;以及选择单元,其将识别单元所识别出的具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序依次向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送方法来构成,该分组传送方法在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置通过参照分组的分组标头的一部分来区别是否为高可靠性分组,复制高可靠性分组,向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置通过参照分组标头的一部分来判断从所述独立路径到达的分组是否为高可靠性分组,对于高可靠性分组,判断从多个路径到达的分组数据的同一性,当同一分组从两条或两条以上的路径到达时,仅将任何一个向下游传送而将其他的废弃,在同一分组仅从一个路径到达时,将该分组向下游传送。通过参照所述分组标头的一部分,能够判断分组的优先级,从而能够判断是否为高可靠性分组。
当成为传送对象的分组为以太网分组时,所述分组标头的一部分为到达分组传送装置的前级交换机的端口号、存在于帧标头内的第三层协议的Type值、帧标头内的目的地MAC地址、发送源MAC地址、802.1QVLAN标记中所含的优先级(CoS值)、VLAN-ID、IP标头中所含的DiffServ码点值(ToS值)、UDP的目的地端口号和发送源端口号、TCP的目的地端口号和发送源端口号中的任何一个,当成为传送对象的分组为MPLS对应的分组时,所述分组标头的一部分为目的地MAC地址、发送源MAC地址、垫片头的CoS值(Exp值)中的任何一个,当成为传送对象的分组包含IP分组时,所述分组标头的一部分为IP分组的ToS值、发送源IP地址、目的地IP地址中的任何一个。
另外,针对从多个路径到达的分组,接收侧的分组传送装置根据使预定函数作用而得的值来判断从多个路径到达的分组的同一性。
另外,也可以是,发送侧的分组传送装置将顺序标识符或时间戳插入要发送的分组,接收侧的分组传送装置通过参照在发送侧插入的顺序标识符或时间戳,判断从多个路径到达的分组的同一性。
另外,也可以是,发送侧的分组通信装置插入到分组中的顺序标识符或时间戳的格式是与802.1Q标准的VLAN标记同一格式,发送侧的分组通信装置在该VLAN标记的VLAN-ID字段中记述顺序信息或时间信息。
另外,本发明也可以作为分组传送方法来构成,该分组传送方法在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置复制分组,并向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照各分组的同一性识别信息,识别具有同一信息的分组,将具有同一信息的分组中的一个、并且是未传送的分组向下游传送,在如上所述的分组传送方法中,接收侧的分组传送装置将已经传送至下游的分组的同一性识别信息从最新的分组回溯m个(m为大于等于1的整数)来进行保持,通过对所保持的同一性识别信息和下一个到达的分组的同一性识别信息进行比较,判断该到达的分组已传送或未传送。
所述同一性识别信息为插入到分组中的顺序标识符或时间戳、或者是使预定函数对分组进行作用而得到的值。
另外,本发明也可以作为分组传送方法来构成,该分组传送方法在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置在要传送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,并复制该分组,向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值进行比较,将从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中的比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大、并且在从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中具有最小值的至少一个分组中的一个分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送方法来构成,该分组传送方法在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定多个独立路径,发送侧的分组传送装置在要发送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,并复制该分组,向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照各分组的顺序标识符,识别具有同一信息的分组及其顺序,将具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序向下游传送,在如上所述的分组传送方法中,在接收侧的分组传送装置中,将所述独立路径中的从开始通信起分组最早到达的路径设为现用系统,对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和在现用系统中接收的分组的顺序标识符的值进行比较,将具有比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大的顺序标识符的分组设为下一个应当传送的分组,当经过一定时间,现用系统中的分组的到达中断时,采用其他系统作为新的现用系统,将在该系统中接收的分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送装置来构成,该分组传送装置在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有如下的单元通过参照分组的分组标头的一部分来区别是否为高可靠性分组,复制高可靠性分组,向所有的所述独立路径发送,
所述接收功能单元具有如下的单元针对从所述独立路径到达的分组,通过参照分组标头的一部分来判断是否为高可靠性分组,对于高可靠性分组判断从多个路径到达的分组数据的同一性,当同一分组从两条或两条以上的路径到达时,仅将任何一个向下游传送而将其他的废弃,在同一分组仅从一个路径到达时,将该分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送装置来构成,该分组传送装置在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有复制分组并向所有的所述独立路径发送的单元,所述接收功能单元具有分别接收来自所述独立路径的分组的单元;通过参照各分组的同一性识别信息来识别具有同一信息的分组的单元;将已经传送至下游的分组的同一性识别信息从最新的分组回溯m个(m为大于等于1的整数)来进行保持,通过对所保持的同一性识别信息和下一个到达的分组的同一性识别信息进行比较,判断该到达分组已传送或未传送的单元;以及将具有同一信息的分组中的一个、并且是未传送的分组向下游传送的单元。
另外,本发明也可以作为分组传送装置来构成,该分组传送装置在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,
所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有如下的单元在要传送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,复制该分组,向所有的所述独立路径发送,所述接收功能单元具有如下的单元对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值进行比较,将在从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中的比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大,并且在从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中具有最小值的至少一个分组中的一个分组向下游传送。
另外,本发明也可以作为分组传送装置来构成,该分组传送装置在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有如下的单元在要传送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,复制该分组,向所有的所述独立路径发送,所述接收功能单元具有如下的单元分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照各分组的顺序标识符,识别具有同一信息的分组及其顺序,将具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序向下游传送,所述接收功能单元将所述独立路径中的、从开始通信起分组最早到达的路径设为现用系统,对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和在现用系统中接收的分组的顺序标识符的值进行比较,将具有比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大的顺序标识符的分组设为下一个应当传送的分组,当经过一定时间,现用系统中的分组的到达中断时,采用其他系统作为新的现用系统,将在该系统中接收的分组向下游传送。
发明效果根据本发明,在现有的故障时不能够无瞬断地恢复的分组网中,生成分组的拷贝,分别通过不同路径传送,并在接收侧传送两者中任何一方,能够实现无瞬断切换功能,从而提供高可靠性的分组网。并且,通过在每个收发之间使用独立的路径,能够提供即使在多个据点之间通信时,也具有与点对点同样的高可靠性的分组网。
另外,根据本发明,由于参照分组标头的信息来确定是否为需要高可靠性的分组,因此可应用于可靠性需求多样化的用户网络。
另外,当在接收侧判断分组的同一性时,通过使用使预定函数对分组进行作用而得到的值,不需要向分组中插入额外的字段即可实现高可靠性。
并且,在接收侧,等待来自两条或两条以上的路径的同一分组到达之后,进行传送,从而在从一个发送源向多个目的地发送分组时,即使在顺序标识符不连续的情况下,也能够解决因到达延迟导致的顺序跳跃。
另外,通过赋予与用户优先级对应的路径标识符,能够在中继网络内进行优先控制。


图1是本发明的一个实施方式的系统概要图。
图2是本发明的一个实施方式的系统概要图。
图3是表示本发明的一个实施方式的分组结构的图。
图4是表示本发明的一个实施方式的分组结构的图(以太网时的例1)。
图5是表示本发明的一个实施方式的分组结构的图(以太网时的例2)。
图6是表示本发明的一个实施方式的分组结构的图(MPLS时的例子)。
图7是表示本发明的一个实施方式的分组结构的图(其他封装的例子)。
图8是本发明的第一实施方式的分组传送装置的结构图。
图9是本发明的第一实施方式的分组传送装置的结构图。
图10是本发明的第一实施方式的分组传送装置的发送功能部的其他例子。
图11是本发明的第一实施方式的计数器部和选择部的处理顺序的流程图(之一)。
图12是本发明的第一实施方式的计数器部和选择部的处理顺序的流程图(之二)。
图13是本发明的第一实施方式的分组传送装置的其他例子。
图14是用于说明本发明的第二实施方式的在存储器中使用循环散列的情况的图。
图15是本发明的第二实施方式的计数器部和选择部的处理顺序的流程图。
图16是本发明的第三实施方式的分组传送装置的结构图。
图17是本发明的第三实施方式的分组传送装置的结构图。
图18是本发明的第三实施方式的表示从存储器A、存储器B向共有存储器C写入的顺序的流程图。
图19是本发明的第三实施方式的表示共有存储器C的数据传送顺序的流程图。
图20是本发明的第四实施方式的表示将Ethernet分组冗余化的结构的图。
图21是本发明的第五实施方式的表示将Ethernet分组冗余化的结构的图。
图22是本发明的第六实施方式的用于说明根据超时设定来进行多点化的图。
图23是本发明的第七实施方式的表示赋予VLAN标记的结构的图。
图24是本发明的第七实施方式的用于说明依赖于发送路径的VLAN标记和依赖于发送源的VLAN标记的赋予的图。
图25是本发明的第八实施方式的用于说明依赖于发送路径的VLAN标记和依赖于发送源的ID的赋予的图。
图26是本发明第九实施方式的表示网络上的应用例的图。
图27是本发明第十实施方式的表示网络上的应用例的图。
图28是本发明的第十一实施方式的使用LSS的计划无瞬断切换的例子。
图29是本发明的第十二实施方式的使用LSS的计划无瞬断切换的例子。
图30是本发明的第十四实施方式的分组传送装置的发送功能部的结构图。
图31是本发明的第十四实施方式的分组传送装置的发送功能部的结构图。
图32是表示使要插入的路径标识符反映用户分组的优先级时的例子的图。
图33是表示使计数器字段反映优先级时的例子的图。
图34是表示在VLAN标记的内侧插入计数器的例子的图。
图35是本发明的第十五实施方式的系统结构图。
图36是本发明的第十五实施方式的表示分组传送装置的发送功能部的结构例的图。
图37是对象网络为以太网时的分组的结构例。
图38是本发明的第十五实施方式的分组传送装置的接收功能部的结构图。
图39是本发明的第十五实施方式的表示分组传送装置的接收功能部的处理顺序的流程图。
图40是本发明的第十五实施方式的表示分组传送装置的接收功能部的处理顺序的流程图。
图41是本发明的第十六实施方式的分组传送装置的接收功能部的结构图。
图42是本发明的第十六实施方式的表示分组传送装置的接收功能部的处理顺序的流程图。
图43是用于说明保持时间戳的存储器的图。
图44是用于说明保持函数值的存储器的图。
图45是本发明的第十七实施方式的表示分组传送装置的接收功能部的处理顺序的流程图。
图46是本发明的第十七实施方式的表示分组传送装置的接收功能部的处理顺序的流程图。
图47是本发明的第十八实施方式的分组传送装置的接收功能部的结构图。
图48是本发明的第十八实施方式的表示分组传送装置的接收功能部的处理顺序的流程图。
图49是本发明的第十八实施方式的表示分组传送装置的接收功能部的处理顺序的流程图。
图50是本发明的第十九实施方式的网络结构图。
图51是本发明的第十九实施方式的以太网的分组结构例。
图52是本发明的第十九实施方式的分组传送装置的接收功能部的结构图。
图53是本发明的第二十实施方式的分组传送装置的接收功能部的结构图。
图54是本发明的第二十一实施方式的分组传送装置的接收功能部的结构图。
图55是本发明的第二十一实施方式的用于说明分组传送装置的接收功能部的动作概要的图。
图56是本发明的第二十一实施方式的以太网的分组结构例。
符号说明100、200、300、400、500、600、700、800分组传输装置110、210发送功能部111、211接收部115、215路径/收发对判别部
112、212拷贝部113、213标识符赋予部114、214发送部116高可靠性判断部120、220、320、420、520、620、720、820接收功能部121、221、321、421、521、621、721、821接收部122、222、322、422、522、622、722、822存储器A、存储器B、存储器C123、223选择部124、224、427、627、727、827计数器部125、225、325、425、525、625、725、825发送部126、226标识符参照部127、227、326、426、526、626、628、826控制部829到达计数器/循环计数器部具体实施方式
以下与附图一起对本发明的实施方式进行说明。图1示出本发明的一个实施方式的分组传送系统的概要图。
在该图中,用户网1、2经广域网3连接。在用户网1、2和广域网3的边界上具有本发明的分组传送装置4、5。
分组传送装置4、5在进行向广域网3的分组发送时,生成来自用户网1或2的分组的两个拷贝,对分组赋予表示其顺序的序列号(也称为计数器值、顺序标识符),经独立路径分别进行传送。在接收侧,通过参照计数器值选择具有同一信息的多个分组中的一个,向下游传送。
另外,在本说明书及权利要求书中,所谓“两个或两个以上的独立路径”是指不会因单一故障、施工而同时中断通信的不同的路径。另外在本申请的说明书及权利要求书中,“分组”的用语包含通过第二层网络进行传送的“帧”的含义。
在图1的结构中,发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置分别可以为多个。此时,在分组传送装置4中,通过对分组附加用于识别分组的收发对(发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置的对)的标识符,能够在分组传送装置5中按照各收发对进行分组的选择。另外,通过分组传送装置4赋予表示广域网3的传送路径的路径标识符,也能够向与标识符对应的路径传送分组。并且,能够附加兼有收发对(或仅目的地,或仅发送源)的识别信息和路径的识别信息的识别信息。
用户网、广域网例如是以太网、MPLS、其他的实施封装来进行分组传送的网络等。另外,广域网是由通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此传送分组的第二层交换机等构成的网络。另外,优选将用于识别具有同一信息的分组的计数器值插入到在分组的传送中没有为了决定目的地而被上述第二层交换机等参照的部分中。
图2示出了用户网、广域网是以太网时的网络结构例。
在该图中,使用中间的以太网3连接两端的以太网1、2。在以太网3的边界上设置以太网交换机6、7。在本发明中使用的分组传送装置4、5设置于以太网交换机6、7的外侧,用来构成高可靠性的以太网。该分组传送装置4、5生成来自以太网1或2的以太网分组的两个拷贝,并进行发送。分别进行传送,在接收侧选择正常的分组,向下游传送。所拷贝的分组作为如图3所示的除了通常的以太网标头和有效负荷之外,还追加了标记区域和计数器区域的两个字段的分组,能够在分组传送装置4、5之间传送。
字段的追加例如可以按照如下的方式进行。
当对象分组为以太网分组时,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与路径对应的VLAN标记和序列号。另外,也能够紧接着发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与收发对对应的VLAN标记和序列号。另外,也能够紧接着发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与收发对和发送路径对应的VLAN标记和序列号。也可以紧接着发送目的地MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的VLAN标记,以及与发送/接收对对应的识别ID和序列号。
作为分组传送技术,当使用MPLS时,能够在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的垫片头和序列号。另外,也可以在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与收发对对应的垫片头和序列号。另外,可以在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的垫片头,以及与收发对对应的识别ID和序列号,也可以在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径和收发对对应的垫片头和序列号。
另外,作为分组传送技术,当利用可变长分组的封装时,在用于封装的标头的后面插入计数器字段,记述序列号。在所述接收侧的装置中,能够从用于封装的标头中抽出与收发对对应的标识符或与路径对应的标识符。
以下对与以太网、MPLS等各方式对应的分组的例子进行详细说明。
图4是表示将本发明的分组传送装置应用于以太网时的分组结构例。
(a)、(b)是由用户侧发送的通常的分组。如(a)所示,具有第二层(L2)标头区域(包含MAC地址等)和数据(有效负荷)区域。(b)示出了包含在用户侧使用的VLAN标记(用户VLAN)的情况。对于以下说明的各情况,示出了不含用户VLAN的例子和包含用户VLAN的例子,在不含用户VLAN的例子和包含用户VLAN的例子中,只是用户VLAN的有无不同,因此仅对不含用户VLAN的例子进行说明。另外,也存在附有多个用户VLAN标记的情况。
(c)所示的分组在VLAN标记的区域内具有表示传送分组的广域网的LAN段的LAN段标识符(例如VLAN标识符)的区域、收发对的标识符的区域、计数器的区域。另外,收发对标识符可以由例如发送源分组传送装置和目的地分组传送装置的MAC地址决定。
这里,在收发对为一个或不区分收发对的情况下,可以采用省略了收发对的标识符的(e)结构。
另外,在将所拷贝的多个分组分别发送到不同的网络时,由于不需要识别网络内的路径,所以能够如(g)那样省略LAN段标识符。另外,在收发对为一个或不区分收发对的情况下,可以采用如(i)那样仅包含计数器区域的结构。
图5是表示将分组传送装置应用于以太网时的分组结构的其他例子。(a)例是包含用于识别传送分组的LAN段和目的地分组传送装置的标识符的区域、用于识别发送源分组传送装置的标识符的区域、以及计数器区域的例子。另外(c)是包含用于识别LAN段和收发对的标识符的区域以及计数器区域的例子。
图6是表示将分组传送装置应用于MPLS时的分组结构例。(a)表示从用户侧发送的通常的分组。另外,(b)表示Ethernet over MPLS等的通常的分组。(b)在L3标头后含有L2标头的方面与(a)不同。在图6、图7的各情况中,虽然示出了在L3标头后不含L2标头的例子和含有L2标头的例子,但是对于在L3标头后不含L2标头和含有L2标头的例子,由于只是该L2标头的有无不同,因此仅对在L3标头后不含L2标头的例子进行说明。
图6的(c)是在垫片头前设置收发对区域和计数器区域的例子。另外,(e)表示从(c)中省略了收发对区域的例子。
图7是表示将分组传送装置应用于把分组封装来进行传送的技术时的分组结构的例子。(a)、(b)是来自用户侧的通常的分组。
(c)是在封装标头前设置用于识别在广域网上传送的路径的标识符的区域、收发对标识符的区域、以及计数器区域的例子。另外,当不需要识别收发对时,可以采用(e)的结构。
另外,也存在将表示LAN段等的路径的标识符、以及表示发送目的、发送源、收发对等的标识符统称为路径标识符的情况。
如图4~图7所示,优选计数器区域设置于没有在分组的传送中为了决定目的地而被参照的部分。因此具有不依赖于传送分组的广域网的经营者的种类,而能够实现本发明的分组传送装置的动作的优点。在本方法中,对于插入到分组中的、为了决定目的地而在传送中被参照的标识符,在以太网的情况下,如果考虑到对网络的亲和性,则优选以VLAN标记形式插入。另一方面,计数器区域的形式同样优选VLAN标记形式,但是鉴于在传送中不进行参照,可以为任意的字段长。另外,在除以太网之外的情况下,计数器区域的长度也可以是任意的。以下对各实施方式进行说明。
图8是表示实现本发明的第一实施方式的分组传送装置100的结构的图。
该图所示的分组传送装置100具有发送功能部110和接收功能部120。当分组传送装置100为发送侧时,使用发送功能部110,当分组传送装置100为接收侧时,使用接收功能部120。
发送功能部110具有接收部111;拷贝部112;标识符赋予部1131、1132;发送部1141、1142。
发送功能部110通过接收部111接收来自用户网侧的分组,通过拷贝部112生成分组的两个拷贝。所拷贝的分组分别传送至标识符赋予部1131、1132,此处,分组被赋予计数器区域(顺序标识符区域),在区域中写入计数器值(顺序标识符)。计数器值表示分组的顺序,在每次传送分组时增加1并写入。由标识符赋予部1131、1132生成的分组由发送部1141、1142传送至广域网侧。
接收功能部120具有接收部121;存储器A 122A、存储器B 122B;选择部1231、1232;计数器部124;发送部125。
在接收功能部120中,由两个接收部1211、1212分别从广域网中接收A系统、B系统中的分组。所接收的分组在A系统中,存储于存储器A 122A中,在B系统中,存储于存储器B 122B中。在本实施方式中,存储器A 122A、存储器B 122B分别作为FIFO(First In First Out先进先出)来应用。从存储器A 122A、存储器B 122B中读出的分组由选择部1231、1232进行识别和选择,消去附加于分组中的计数器区域,通过发送部125向用户网侧发送。
图9是表示实现本发明的第一实施方式的分组传送装置的其他结构的图。图9所示的例子是发送侧分组传送装置和目的地侧分组传送装置有多个,且识别收发对的情况的例子。
该图所示的分组传送装置100由发送功能部110和接收功能部120构成。在图9中,当分组传送装置100为发送侧时,使用发送功能部110,当分组传送装置100为接收侧时,使用接收功能部120。
发送功能部110具有接收部111;路径/收发对判别部115;拷贝部112;标识符赋予部1131、1132;发送部1141、1142。
发送功能部110通过接收部111接收来自用户网侧的分组。然后,在路径/收发对判别部115中,根据分组的目的地等决定分组传送路径和(分组传送装置的)收发对。另外,当确定了用于传送所拷贝的多个分组的路径时,也可以不进行分组传送路径的决定。
然后,通过拷贝部112生成分组的两个拷贝。所拷贝的分组分别传送至标识符赋予部1131、1132,此处,分组被赋予路径标识符(包含路径识别信息和收发对的识别信息)区域和计数器区域,值被写入到各个区域中。
路径标识符的区域以及计数器区域的例子如图4~图7所示。另外,在计数器区域中写入序列号(顺序标识符)。由标识符赋予部1131、1132生成的分组由发送部1141、1142向广域网发送。另外,发送功能部110也可以采用图10所示的结构。此时,被标识符赋予部113赋予了标识符和计数器值的分组在拷贝部112中进行拷贝。
图9的接收功能部120包括接收部1211、1212;存储器A 122A、存储器B 122B;标识符参照部1261、1262;控制部127;选择部1231、1232;计数器部124;发送部125。另外,选择部和计数器部为各发送源所有,选择部1231、1232和计数器部124对应于其中的一个发送源。另外,当在同一收发对中采用不同的多个路径对时,也可以使选择部1231、1232和计数器部124为同一发送源中的各路径对所有。这一点在其他实施方式中也一样。
在接收功能部120中,由两个接收部1211、1212分别从广域网3中接收A系统、B系统中的的分组。所接收的分组在A系统中,存储于存储器A 122A中,在B系统中,存储于存储器B 122B中。在本实施方式中,存储器A 122A、存储器B 122B分别作为FIFO(First In First Out)来应用。从存储器A 122A、存储器B 122B中读出的数据的路径标识符在标识符参照部1261、1262中进行参照,并进行发送源分组传送装置的识别。
然后,根据控制部127的控制,将分组传递至与分组的发送源对应的选择部1231、1232,通过选择部1231、1232和计数器部124进行基于序列号的分组的选择,消去分组的路径标识符区域和计数器区域,通过分组发送部125将分组向用户网侧发送。
接下来,对根据计数器部124和选择部123的处理顺序进行说明,该处理顺序在图8和图9中是相同的。
图11是表示本发明的第一实施方式的计数器部和选择部的处理顺序的流程图。以下的处理是对应于一个收发对的处理。在图9所示的结构中,通过标识符参照部和控制部的功能,按照各收发对(在接收功能部内为各发送源)进行以下处理。
在发送功能部110、接收功能部120中存在A系统、B系统的两个系统。在各接收部中,等待分组的到达,将到达的分组首先存储于用作FIFO的存储器中。当存储器A中有分组时,选择部1231取得FIFO内最早的分组(步骤101、102),参照分组的计数器值并将其设为CA。将CA与计数器部所管理的基准计数器CF进行比较(步骤103),按照CF=CA、CF>CA、CF<CA的三种情况进行条件分支。首先,当CF=CA时,将该分组传送至分组发送部125,转入分组等待状态(步骤104)。如果CF>CA,则废弃分组,转入分组等待状态(步骤105)。如果是CF<CA的状态,则转入B系统的分组等待状态(步骤106)。
当B系统中有分组时,选择部1232取得B系统的用作FIFO的存储器B 122B的最早的分组(步骤107),参照分组的计数器值并将其设为CB。这里,对CF和CB进行比较(步骤108),按照CF>CB、CF=CB、CF<CB的三种情况进行条件分支。当CF>CB时,废弃分组而转入B系统的分组等待状态(步骤109)。当CF=CB时,传送该分组,使CF的值增加1而转入A系统的分组等待状态(步骤110)。当CF<CB时,将CF的值加1,转入A系统的分组等待状态(步骤111)。
传送至分组发送部125的分组被除去路径标识符区域和计数器区域而向用户网侧传送。
通过以上动作,能够对具有同一信息的分组按照其顺序进行识别,将具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序依次向下游传送。
在执行本实施方式的算法时,当CF=CA的条件连续时,存在B系统的存储器B 122B溢出的可能性。此时可以考虑如下的几个对策。
(1)将存储器A 122A和存储器B 122B的FIFO构成为循环FIFO。在该结构中,存储器不会溢出,旧分组被新分组覆盖。
(2)在对存储器A 122A和存储器B 122B的FIFO进行写入时,当超出一定的数据量时,强制清除旧数据。
(3)定期使A系统和B系统交替作用,从而防止B系统的存储器B122B溢出。
(4)对算法进行补充。图12示出了作为B系统的存储器B 122B溢出对策的算法。其与所述图11的差别在于,在满足CF=CA的条件并进行分组的传送等处理后,对存储器B 122B的使用量进行确认,若其超过预定的阈值,则转入B系统的分组等待状态(步骤201)。而其他部分则与图11完全相同。
另外,也可以如图13所示构成分组传送装置。在图13所示的结构和图9所示的结构中,接收功能部120的结构不同。在图9的结构中,通过从存储器中读出的分组来参照路径标识符,并按照各收发对分配给选择部和计数器部,而在图13的结构中,首先参照接收分组的路径标识符,按照各收发对存储于存储器中。图13的结构的动作,按照各收发对来看,能够与图11和图12所示的动作完全相同地进行。
在本实施方式中,装置结构使用所述第一实施方式的图8或图13所示的结构。其中,在第一实施方式中,在存储器A 122A和存储器B 122B中使用FIFO或循环FIFO,而在本实施方式中使用循环散列。
图14是用于对本发明第二实施方式的在存储器中使用循环散列的情况进行说明的图。
在循环散列中,将所给予的存储器区域划分为n(整数)个部分,作为地址赋予1~n。从广域网发送来的分组参照计数器值,保存在以计数器值除以n的余数为地址的存储器区域中。另外,在进行保存时,如果在L2标头、路径标识符区域、计数器区域、数据(有效负荷)区域中包含有效负荷区域,则可以对其全部进行保存,也可以对其中的几个进行选择保存。对这样构成的存储器A 122A和存储器B 122B中的内容,按照图15所示的处理顺序使计数器部和选择部动作。
图15是本发明的第二实施方式的计数器部和选择部的处理顺序的流程图。另外,以下的处理是对应于一个收发对的处理。即,通过标识符参照部和控制部的功能,按照各收发对(在接收功能部内为各发送源)执行以下处理。
在接收功能部120中有A系统、B系统的两个系统,将主要接收分组的系统称为选择系统,将预备的系统称为非选择系统。例如,当主要传送来自A系统的分组时,将A系统称为选择系统,而将B系统称为非选择系统。选择系统/非选择系统的区别不是固定的,而是能够根据条件而替换。当分组处理开始后,A系统、B系统的两个系统处于分组等待状态。其中,以最初接收分组的系统为选择系统。此时,将所读取的计数器值设定为CF(步骤301)。以下,将A系统设为选择系统。
下面进入主要的处理顺序。
根据有无与选择系统的存储器A 122A的CF地址对应的位置的数据,条件分支为两个(步骤302)。
(1)当有数据时,从存储器A 122A中取出CF地址的数据,为了进行发送处理而进行传送(步骤303)。然后,使CF增加1(步骤304),再确认有无与选择系统的存储器A 122A的CF地址对应的位置的数据。
(2)当无数据时,确认是否存在非选择系统的存储器B 122B的CF地址数据(步骤305),根据非选择系统的存储器B 122B的数据的有无而进一步分为两支。
(2-1)当有数据时,取出存在于非选择系统的存储器B 122B的CF地址中的数据,进行发送(步骤306)。然后,使CF增加1(步骤304),再确认选择系统的存储器A 122A的数据的有无。
(2-2)当在步骤305中为无数据时,进行超时等待(步骤307、308),若CF地址的数据在超时前到达(步骤309),则进行上述的(2-1)的处理,一并进行选择系统、非选择系统的名称变更(步骤310)。若超时则放弃发送,使CF增加1(步骤304),转入选择系统的分组处理。
通过使用循环散列,将分组存储于以计数器值除以n的余数为地址的存储器区域。即使在计数器值为N的帧比计数器值为N-n的帧先到达时,如果在从循环散列中读出分组时考虑计数器值并按计数器值的顺序读出,也能在读出时将第n个以内的到达顺序的颠倒订正为正确的顺序。
图16是表示本发明的第三实施方式的分组传送装置的结构的图。
该图所示的分组传送装置200由发送功能部210和接收功能部220构成。
发送功能部210具有接收部211;拷贝部212;编码部2131、2132;发送部2141、2142,是与所述第一实施方式的图8所示相同的结构。
接收功能部220具有接收部2211、2212;存储器A 222A、存储器B222B;选择部2231、2232;计数器部224;发送部225。接收功能部220通过接收部2211、2212接收分组,并写入存储器A 222A或存储器B 222B。另外,存储器A 222A、存储器B 222B作为FIFO来应用。
选择部2231、2232从存储器A 222A、存储器B 222B中读出数据,将数据按照后述顺序传送至共有存储器C 222C。
共有存储器C 222C构成图14所示的循环散列,通过计数器部224的控制进行读取,通过发送部225向用户网络传送。
图17示出了本实施方式的分组传送装置200的其他例子。图17所示的例子是发送侧分组传送装置和目的地侧分组传送装置有多个,且识别收发对的情况的例子。
该图所示的分组传送装置200由发送功能部210和接收功能部220构成。
发送功能部210包括分组接收部211;路径/收发对判别部215;拷贝部212;标识符赋予部2131、2132;发送部2141、2142,是与所述第一实施方式的图9所示相同的结构。
接收功能部220包括分组接收部2211、2212;存储器A 222A、存储器B 222B;共有存储器C 222C;标识符参照部2261、2262;控制部227;选择部2231、2232;计数器部224;发送部225。另外,计数器部和共有存储器C为各发送源所有,计数器部224和共有存储器C 222C对应于其中的一个发送源。
接收功能部220通过分组接收部2211、2212接收分组,写入存储器A222A或存储器B 222B。存储器A 222A、存储器B 222B作为FIFO来应用。
标识符参照部2261、2262参照分组的路径标识符,识别分组的发送源。然后,根据控制部227的控制,选择部2231、2232针对标识符参照部2261、2262所识别的各发送源,将来自存储器A 222A、存储器B 222B的数据按照后述顺序传送至与发送源对应的共有存储器C。
共有存储器C 222C构成图14所示的循环散列,通过计数器部224的控制来读取分组,通过发送部225向用户网络传送。
图18是本发明的第三实施方式的表示从存储器A、B向共有存储器C写入的顺序的流程图。以下根据图17的结构来进行说明,但是在图16的情况下也能够以相同的动作进行处理。图18、图19的处理是对应于一个收发对的处理。即,根据标识符参照部和控制部的功能,能够按照各收发对(在接收功能部内为各发送源)进行以下的处理。
标识符参照部226和选择部223进行分组接收等待(步骤401),如果在存储器A 222A、存储器B 222B的任意一个中有数据(步骤402),则取得该数据,从分组的计数器区域中读出序列号(步骤403)。如果与序列号对应的存储器C 222C的区域为非空(步骤404,否),则废弃分组(步骤406),如果为空则除去路径标识符区域、计数器区域,写入存储器C222C的对应区域(步骤405),转入分组接收等待。
图19是表示本发明的第三实施方式中的利用计数器部传送共有存储器C的数据的顺序的流程图。
根据分组等待状态(步骤501),确认在存储器C 222C的第F(整数)个条目中是否有数据(步骤502),根据数据的有无而分为两支。
(1)若有数据则将其传送至发送部225(步骤503),使F的值增加1(步骤504),返回分组接收等待。
(2)若无数据则进行超时等待。进一步条件分支为两个(步骤505)。
(2-1)若第F个数据在超时前到达,则发送数据(步骤503),使F的值增加1(步骤504)。
(2-2)在超时的情况下,确认是否存在F+1之后的条目(步骤506)。根据数据的有无进一步分为两支。
(2-2-1)存在条目时,使F的值增加1(步骤504),转入分组等待状态。
(2-2-2)不存在条目时,转入分组等待状态(步骤501)。
下面对第四实施方式的冗余化结构进行说明。在第四至第十实施方式中,作为一例对在以太网上应用本发明的分组传送装置的情况进行说明。另外,以下说明的发送侧装置和接收侧装置的结构可以按照所述第一至第三实施方式中的任一结构来实施,但是在本实施方式中不需要进行收发对的识别。
图20(A)表示将全部的以太网分组冗余化的结构。在发送装置的拷贝部中,生成发送分组的两个拷贝,由标识符赋予部新赋予VLAN标记(在该图中为“VLAN-A”)和识别同一发送顺序的序列号,将两个拷贝从发送部分别向不同的网络发送。在接收侧装置的选择部中,在相同顺序的分组中选择先到的一个向下游发送。另一方的分组到达则废弃。
图20(B)表示仅选择VLAN设定为“VLAN-A”的以太网分组来进行冗余化的结构。在发送侧装置中,VLAN设定用于识别作为VLAN-A分组,在拷贝部中生成该分组的两个拷贝,标识符赋予部为拷贝分别新赋予VLAN标记(在该图中为“VLAN-B”)和识别同一发送顺序的序列号,将两个拷贝从分组发送部分别向不同的网络发送。
图21表示本发明的第五实施方式的将以太网分组冗余化的结构。另外,以下说明的发送侧装置和接收侧装置的结构可以按照所述第一至第三实施方式中的任一结构来实施,但是在本实施方式中也不需要进行收发对的识别。
图21(A)是选择VLAN标记为“VLAN-A”的以太网分组来进行冗余化的结构。在发送装置中,拷贝部生成发送分组的两个拷贝,由标识符赋予部为各个拷贝赋予不同的VLAN标记(在该图中为“VLAN-B”和“VLAN-C”)和识别同一发送顺序的序列号,从分组发送部向同一网络发送。在接收侧装置中,将两个端口(接收部)分别设定为仅接收“VLAN-B”和“VLAN-C”分组的结构。
另外,“VLAN-B”的分组和“VLAN-C”的分组在广域网中分别传送的路径是不会因单一故障、施工而同时中断通信的不同的独立路径。
图21(B)是将未赋予VLAN标记的分组全部冗余化的结构。与上段同样地,在发送侧装置中,在标识符赋予部中,为拷贝部所拷贝的发送分组的两个拷贝新赋予各自不同的VLAN标记(在该图中为“VLAN-A”和“VLAN-B”)和识别同一发送顺序的序列号,从分组发送部向同一网络发送。
图21(C)与图21(A)同样地,是选择VLAN标记为“VLAN-A”的分组来进行冗余化的结构。该图示出了如下的情况在发送装置中,为两个拷贝赋予各自不同的VLAN标记(在该图中为“VLAN-B”和“VLAN-C”),在接收侧装置中,将一个端口设定为接收“VLAN-B”和“VLAN-C”的双方的结构。这样,不需要使发送侧装置和接收侧装置的设定相同。
图22是本发明的第六实施方式中的用于说明根据超时设定来进行多点化的图。另外,以下说明的发送侧装置和接收侧装置的结构通过所述第一至第三实施方式中的能够进行超时设定的结构来实施。
图22的例子是,在接收侧装置的接收部中,有限地设定等待某个序列号的分组的时间,在接收侧装置的发送部中,利用当预定时间到来时能够自动地将下一序列号的分组向下游传送的超时功能的结构。另外,在本实施方式的情况下,采用将测量预定时间的定时器(未图示)设置在接收侧装置的接收部、发送部上的结构。
图23是表示本发明第七实施方式的赋予VLAN标记的结构的图。
图23(A)示出了赋予依赖于收发对的VLAN标记的结构。在发送侧装置的拷贝部中拷贝两个发送分组,当通过标识符赋予部赋予同一序列号时,赋予依赖于收发对的VLAN标记,对各收发对从1开始赋予序列号,从分组发送部分别向不同的网络发送两个拷贝。这里的分组在图5的(c)或(d)的路径标识符中相当于除去了依赖于“LAN段”的部分的部分。如图23(A)所示,例如从装置X向装置P传送的分组中被赋予了称为“VLAN-PX”这样的VLAN标记。
在接收侧装置的选择部中,对从两个网络接收的分组的VLAN标记进行识别,对于具有表示同一发送源的VLAN标记的分组,根据序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,从相同顺序的分组中选择一个,由发送部发送而废弃其他的。
关于VLAN标记,无论在输入分组中附有VLAN标记还是未附有VLAN标记,都由标识符赋予部新赋予VLAN标记。从而实现多点化。
另外,收发对能够根据例如要传送的以太网分组的发送源及目的地的MAC地址、VLAN设定等而决定。
图23(B)是赋予依赖于收发装置对及发送路径的VLAN标记的结构。在发送侧装置的拷贝部中拷贝两个发送分组,当标识符赋予部赋予同一序列号时,将要冗余化的两个分组的VLAN标记不同,并且针对各收发对新赋予VLAN标记,使其成为不同的VLAN标记,针对各收发装置对从1开始赋予序列号。由此,能够识别两个分组的路径。这里的分组与图5的(c)或(d)相当。在图23(B)中,例如从装置X向装置P传送的分组被赋予了“VLAN-P1X”和“VLAN-P2X”这样的VLAN标记。
在接收侧装置中,通过由标识符参照部识别各VLAN标记,来识别具有表示同一发送源的VLAN标记的分组,并根据序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序。从而可实现多点化。另外,例如具有多对路径的情况下,能够识别具有同一发送源、并且经由相同路径对的分组。
另外,当赋予与收发对和路径对应的VLAN标记时,也能够一个一个地赋予分别对应的VLAN标记。该情况下的例子如图24(A)、(B)所示。例如在图24(A)中,替换图23(A)的VLAN-PX,而赋予了VLAN-P和VLAN-X。另外,在图24(A)中,替换图23(B)的VLAN-P1X,而赋予了VLAN-P1和VLAN-X。
图25是用于对本发明的第八实施方式的依赖于发送路径的VLAN标记和依赖于收发对的ID的赋予进行说明的图。另外,以下说明的发送侧装置和接收侧装置的结构可以按照前述第一至第三实施方式中的任一结构来实施。
该图的例子是赋予依赖于发送路径的VLAN标记,并赋予依赖于收发装置对的ID的结构。在发送侧装置的拷贝部中拷贝两个发送分组,标识符赋予部在赋予同一序列号时,新赋予依赖于发送路径的VLAN标记,使得将要冗余化的两个分组的VLAN标记不同,并针对各收发装置对赋予不同的ID和序列号。这里的分组与图7的(c)或(d)基本相当。
在接收侧装置的标识符参照部中,参照VLAN标记和ID,识别经相同路径从相同发送源发送的分组,根据序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,从发送部发送相同顺序的分组中的一方而废弃其他的。
图26是表示本发明的第九实施方式的网络上的应用例的图。在该图中,示出了应用于metro-loop的例子。在该图中,“无瞬断Ethernet”对应于上述分组传送装置。
该图的结构是通过上述发送侧装置将拷贝成两个的分组分别向环形结构的反方向发送的结构。能够用于例如将同一VLAN标记的分组向不同的网络发送这样的场合。另外,本实施方式的不同的网络是构成物理独立的路径的网络的例子。
图27是表示本发明的第十实施方式的网络上的应用例的图。在该图中,表示应用于以太网(Ethernet)专用线的例子。在该图中,“无瞬断Ethernet”对应于上述分组传送装置。
该图的结构是通过发送侧装置将拷贝成两个的分组向各自不同的以太网专用线发送的结构。能够用于例如将同一VLAN标记的分组向不同的网络发送这样的场合。另外,本实施方式的不同的网络是使用专用线的独立路径的例子。
图28表示本发明的第十一实施方式的使用LSS的计划无瞬断切换的例子。在该图中,示出了在分组传送装置中使用Link Signaling Sublayer(LSS)协议有计划地进行无瞬断切换时的例子。在Inter Frame Gap(IFG)内准备了LSS用字节来发送计数器(图28(A)),通过测定现用系统和预备系统的计数器延迟差,废弃慢的一方。如果由于故障等使现用系统的计数器的到达延迟,则采用预备系统的分组(图28(B))。
图29(A)~(C)表示本发明的第十二实施方式的使用LSS的计划无瞬断切换的例子。在该图中,在分组传送装置中通过在带内(inband)发送APS(Automatic Protection Swiching)类协议,来进行现用系统与预备系统的切换。
在本实施方式中,对可变长的封装技术进行说明。
作为可变长分组的封装技术,可以采用例如英特网/封装协议。可以采用例如在封装标头和数据报之间插入计数器字段的方法。
另外,也可以使用GRE封装技术。在GRE封装技术中,使用将作为封装标头的发送标头+GRE标头赋予给原数据报的方法,例如可以采用在GRE标头和数据报之间插入计数器字段的方法。
另外,可以使用IPinIP隧道技术。在IPinIP隧道技术中,使用将作为封装标头的外部IP标头+隧道标头赋予给原数据报的方法,可以采用在隧道标头和数据报之间插入计数器字段的方法。
此外,也可以使用根据PPP或HDLC进行的封装。例如可以采用在PPP标头和数据报之间插入计数器字段的方法。
此外,可以使用根据GFP进行的封装。例如采用在系统开销和数据报之间插入计数器字段的方法。
此外,在封装技术中,如果是能够在标头(系统开销)和数据报之间插入堆栈的技术,则能够应用于本发明。
另外,通过将使计算机执行上述发送功能部和接收功能部的动作的程序安装于用作分组传送装置的计算机中,能够实现本发明的分组传送装置。该程序可以经网络流通。
另外,将所构建的程序事先存储在与分组传送装置连接的磁盘装置或软盘、CD-ROM等可移动存储介质中,当执行时,能够安装在计算机上。
接着,对如下的实施方式进行说明,即参照分组标头的信息,确定需要高可靠性的分组和不需要高可靠性的分组,仅将需要高可靠性的分组向多个路径传送。本实施方式的技术,能够应用于对可靠性的要求多样化的用户网络。
在本实施方式中,在发送侧的分组传送装置中,通过参照分组的分组标头的一部分,区别需要高可靠性的分组和不需要高可靠性的分组,复制需要高可靠性的分组(以下称为“高可靠性分组”)向所有的独立路径发送,而对于不需要高可靠性的分组不进行复制,仅向独立路径中的任何一个发送。在接收侧的分组传送装置中,对于来自独立路径的到达分组,通过在接收部中参照分组标头的一部分来判断是否为高可靠性分组。对于高可靠性分组,通过进一步判断从多个路径到达的分组数据的同一性,在同一分组从两个或两个以上的路径到达时,仅将任意一个向下游传送,而废弃其他的。另外,在同一分组仅从一个路径到达时,将其向下游传送。
本实施方式的分组传送装置的发送功能部的结构例如图30所示。该结构是在图8所示的结构中,在接收部111和拷贝部112之间具有高可靠性判断部116的结构。在图30的结构中,对高可靠性判断部116判断为是需要高可靠性的分组的分组进行拷贝,并赋予标识符。当高可靠性判断部116判断为是不需要高可靠性的分组时,则不进行复制和标识符赋予,而构成为使分组从发送部1141、发送部1142中的一方发送。如图31所示,对高可靠性分组也可以采用在赋予标识符后进行拷贝的结构。另外,也可以采用如下的结构在拷贝后进行是否为高可靠性分组的判断,若不是高可靠性分组,则仅传送所拷贝的分组中的一个。
在发送功能部中具有高可靠性判断部,且在接收功能部的接收部中包含用于判断是否为高可靠性分组的功能的结构,能够应用于其他实施方式的分组传送装置。
在高可靠性判断部116中,用于区别是需要高可靠性的分组和不需要高可靠性的分组的方法例如有如下的方法。
如果对象分组是以太网分组,则可以使用到达该分组传送装置的前级交换机的端口号、存在于分组标头内的第三层协议的Type值、帧标头内的目的地MAC地址、发送源MAC地址、802.1Q VLAN标记中所含的优先级(CoS值)、VLAN-ID、IP标头中所含的DiffServ码点值(ToS值)、UDP或TCP的目的地端口号、UDP或TCP的发送源端口号中的任何一个,来判断是否为需要高可靠性的分组。
如果对象分组为MPLS对应的分组,则可以使用目的地MAC地址、发送源MAC地址或者垫片头的CoS值(Exp值)中的任何一个,来判断是否为需要高可靠性的分组。
另外,在上述以外的情况下,如果对象分组包含IP分组,则可以使用IP分组的ToS值、发送源IP地址或者目的地IP地址中的任何一个,来判断是否为需要高可靠性的分组。
另外,在发送侧的分组传送装置中,当赋予路径标识符时,能够包含反映用户分组的优先级的路径标识符。当含有多个路径标识符时,能够在这些中的一个或一个以上的路径标识符中包含反映用户分组优先级的路径标识符。具体而言,例如在将VLAN标记或垫片头用于路径标识符的情况下,将用户赋予的VLAN标记的CoS值或者用户赋予的垫片头的CoS值(Exp值)或者用户IP标头的ToS值作为优先级,并使要插入的路径标识符反映该值。
在图32示出了使要插入的路径标识符反映用户分组的优先级时的例子。
(a)示出了在接收侧的分组传送装置中,参照用户VLAN标记(type值为8100)的CoS值,将该值反映为新赋予的路径标识符(type值为9100的VLAN标记)的CoS值的例子。(b)示出了在发送侧的分组传送装置中,参照用户分组的IP标头内的ToS值,将该值反映为新赋予的路径标识符(type值为9100的VLAN标记)的CoS值的例子。(c)示出了在发送侧的分组传送装置中,参照用户VLAN标记(type值为8100)的CoS值,将该值反映为新赋予的两个路径标识符中的内侧(靠近数据侧)标记(type值为8100的VLAN标记)的CoS值的例子。(d)示出了在发送侧的分组传送装置中,参照用户分组的IP标头内的ToS值,在新赋予的两个路径标识符中,将该值反映为内侧标记(type值为8100的VLAN标记)的CoS值的例子。
通过使要插入的路径标识符反映优先级,能够在分组传送装置间的交换机中,进行与优先级对应的优先控制。另外,在分组传送装置中,通过进行从ToS到CoS的转换,具有不需要通过交换机的ToS控制的可能性。
另外,优先级除了通过路径标识符的字段反映以外,也可以通过顺序标识符(计数器)字段以及后述的时间戳字段反映。即,设新插入的顺序标识符或时间戳的格式是与802.1Q标准的VLAN标记相同的格式,在该VLAN标记的VLAN-ID字段中记述顺序信息或时间信息。并且将用户分组的CoS值反映为该VLAN标记的CoS值。
其中一例如图33所示。图33所示的例子示出了如下的情况新插入的顺序标识符或时间戳的状态以802.1Q的VLAN格式为依据,作为type值,赋予了表示VLAN标记的8100,作为CoS值,赋予了通过参照用户分组而得的值。
另外,如图6等所示,也可以构成为在分组被赋予了一个或一个以上的VLAN标记或垫片头的情况下,将顺序标识符或后述的时间戳插入到VLAN标记或垫片头中的、被赋予到最内侧(靠近数据侧)的VLAN标记或垫片头的更内侧。这样,在分组传送装置中,能够不对顺序标识符CoS值等进行拷贝,而通过中继交换机进行优先控制。即,减少了赋予的标记数。此时,在接收侧,根据该插入位置来决定顺序标识符或时间戳的读出位置。图34示出了当用户附加了一个VLAN标记时,在其内侧插入顺序标识符(计数器)的例子。
在本实施方式中说明的高可靠性判断方法、反映优先级的方法等可以应用于其他各实施方式。
图35示出了本实施方式的系统结构。如图35所示,本实施方式的系统构成了发送侧的分组传送装置15经广域网a21和广域网b22与多个接收侧的分组传送装置16、17、18连接的点对多点网络。
在本实施方式中,独立路径为两个系列时的发送侧装置的发送功能部的结构可以采用与图8所示的结构相同的结构。即,接收部111从用户网接收分组,在拷贝部112中对分组进行复制,然后对拷贝后的两个分组分别赋予路径标识符和顺序标识符,向广域网侧的两条路径发送。另外,如图36所示,也可以构成为在赋予路径标识符和顺序标识符之后对分组进行复制,向两条路径发送。
图37是在本实施方式中对象网络为以太网时的分组的结构例。在广域网中,使用VLAN技术赋予标识符,使得能够在现有的以太网中传送分组。特别是,由于紧接着MAC地址之后插入的路径标识符在广域网络传送中被参照,所以优选基于现有的VLAN技术(IEEE 802.1Q)来进行赋予。另外,表示顺序信息的顺序标识符可以是基于VLAN技术(IEEE802.1Q)的标记(4字节),也可以是不基于VLAN技术(IEEE 802.1Q)但字节长为4字节的标记,还可以是任意长的标记。
图38是本实施方式的分组传送装置300的接收功能部320的结构图。另外,在图38中未示出发送功能部。如图38所示,接收功能部320具有从各路径接收分组的接收部3211、3212;临时储存分组的存储器A322A、存储器B 322B;参照顺序信息对分组的传送、废弃进行控制的控制部326;以及向用户网侧传送分组的发送部325。本实施方式的接收功能部320的动作如下所述。
接收部3211、3212经由两条路径从广域网侧接收分组,将所接收的分组分别存储于存储器A 322A、存储器B 322B中。控制部326分别参照存储器A 322和存储器B 322B的最早的分组(最先到达的分组),通过对其顺序标识符进行比较,先将早的分组向下游传送。参照图39的流程图对控制部326的控制顺序进行说明。
控制部326参照存储器A 322和存储器B 322B的分组的有无,对双方具有分组的情况和任意一方具有分组的情况的两个系统进行条件分支(步骤601)。
(1-1)当双方具有分组时,读出A、B两个系统的分组的顺序标识符CA、CB(步骤602),比较编号的大小(步骤603)。按照CA<CB的情况、CA=CB的情况、CA>CB的情况进行条件分支。
(1-1-1)当CA<CB时,将A系统分组向下游传送,将该分组从存储器A中消去,B系统分组维持待机状态,返回到两系统分组参照状态(步骤604)。
(1-1-2)当CA=CB时,将A系统(或者B系统)分组向下游传送,将所传送的分组从相应存储器中消去,废弃B系统(A系统)分组,从存储器中消去,返回到两系统分组参照状态(步骤605)。
(1-1-3)当CA>CB时,将B系统分组向下游传送,将该分组从存储器中消去,A系统分组维持待机状态,返回到两系统分组参照状态(步骤606)。
即,判断为编号小的分组为下一个传送的分组,并向下游传送,从存储器中消去。编号大的分组待机,再返回到两系统的分组参照状态。
(1-2)在步骤601中,当仅A、B的任何一方有分组时,分支为仅A系统中有分组的情况和仅B系统中有分组的情况(步骤607)。
(1-2-1)在仅A系统中有分组的情况下,确认B系统的分组待机时间(步骤608)。
(1-2-1-1)在B系统的分组待机时间未满时,返回到两系统分组参照状态。
(1-2-1-2)在B系统的分组待机时间已满时,向下游传送A系统分组,并将其从存储器A中消去,返回到两系统分组参照状态(步骤609)。
(1-2-2)在步骤607中,当仅B系统有分组时,确认A系统的分组待机时间(步骤610)。
(1-2-2-1)在A系统的分组待机时间未满时,返回到两系统分组参照状态。
(1-2-2-2)在A系统的分组待机时间已满时,向下游传送B系统分组,并将其从存储器B中消去,返回到两系统分组参照状态(步骤611)。
图40示出了本实施方式的其他的流程图。图40示出了在图39的(1-2)之后的处理中,不进行A系统和B系统的分组待机,而立即将分组向下游传送的顺序。
在本实施方式中,由于没有通过分组传送装置的接收功能部对已传送的分组的顺序进行管理,因此当在A系统与B系统中同一分组的到达时间差较大时(分组待机时间或以上的情况),存在使多个同一分组向下游传送的可能性。因此需要注意路径延迟差的设定。
图41示出了本实施方式的分组传送装置400的接收功能部420的结构。发送功能部未图示。如图41所示,该分组传送装置的接收功能部420除了第十五实施方式的分组传送装置的接收功能部的结构以外,还具有管理已传送顺序的计数器部427。
控制部426通过对存储器A和B的最早的分组(最先到达的分组)的顺序标识符、和表示已传送的分组的顺序号的计数器部427的计数器值进行比较,决定下一个应向下游传送的未传送的分组。参照图42的流程图对控制部426的处理顺序进行说明。
如图42所示,控制部426确认存储器A 422A、存储器B 422B的分组的有无,条件分支成双方具有分组的情况和任何一方具有分组的情况的两个系统(步骤701)。
(2-1)当双方具有分组时,读出A、B两系统的分组的顺序标识符CA、CB(步骤702),分别与计数器值(CF)的大小进行比较。首先,关于A,按照CF≥CA的情况和CF<CA的情况进行条件分支(步骤703)。
(2-1-1)当CF≥CA时,废弃A系统分组,将该分组从存储器A中消去,转入CB与CF的比较(步骤704、705)。
(2-1-1-1)当CF≥CB时,也废弃B系统分组,将该分组从存储器B中消去,返回到两系统分组参照状态(步骤706)。
(2-1-1-2)当CF<CB时,B系统分组维持待机状态,返回到两系统分组参照状态(步骤707)。
(2-1-2)在步骤703中,当CF<CA时,A系统分组维持待机,转入CB与CF的比较(步骤708)。
(2-1-2-1)当CF≥CB时,废弃B系统分组,从存储器B中消去,A系统分组维持待机状态,返回到两系统分组参照状态(步骤709)。
(2-1-2-2)在步骤708中,当CF<CB时,A系统、B系统分组维持待机状态,转入CA与CB的比较(步骤710)。
(2-1-2-2-1)当CA<CB时,将A系统分组向下游传送,将该分组从存储器中消去,当重新设定为计数器值CF=CA后,B系统分组维持待机状态,返回到两系统分组参照状态(步骤711)。
(2-1-2-2-2)当CA=CB时,将A系统(或B系统)分组向下游传送,将所传送的分组从存储器中消去,当重新设定为计数器值CF=CA(CB)后,废弃B系统(A系统)分组。即,从存储器中消去(步骤712)。然后,返回到两系统分组参照状态。
(2-1-2-2-3)当CA>CB时,将B系统分组向下游传送,将该分组从存储器中消去,当重新设定为计数器值CF=CB后,A系统分组维持待机状态,返回到两系统分组参照状态(步骤713)。
(2-2)在步骤701中,在仅A、B任何一方中具有分组的情况下,分支为仅A系统中具有分组的情况和仅B系统中具有分组的情况(步骤714)。
(2-2-1)仅A系统中具有分组时,确认B系统的分组待机时间(步骤715)。
(2-2-1-1)在B系统的分组待机时间未满时,返回到两系统分组参照状态。
(2-2-1-2)当B系统的分组待机时间已满时,读出A系统分组的顺序标识符CA,转入与CF的比较(步骤716、717)。
(2-2-1-2-1)当CF≥CA时,通过从存储器A中消去A系统分组来进行废除,并返回到两系统分组参照状态(步骤718)。
(2-2-1-2-2)当CF<CA时,将A系统分组向下游传送,将该分组从存储器中消去,当重新设定为计数器值CF=CA后,返回到两系统分组参照状态(步骤719)。
(2-2-2)在步骤714中,当仅B系统中具有分组时,确认A系统的分组待机时间(步骤720)。
(2-2-2-1)在A系统的分组待机时间未满时,返回到两系统分组参照状态。
(2-2-2-2)当A系统的分组待机时间已满时,读出B系统分组的顺序标识符CB,转入与CF的比较(步骤721、722)。
(2-2-1-2-1)当CF≥CB时,通过从存储器B中消去B系统分组来进行废除,并返回到两系统分组参照状态(步骤723)。
(2-2-1-2-2)当CF<CB时,将B系统分组向下游传送,将该分组从存储器B中消去,当重新设定计数器值CF=CB后,返回到两系统分组参照状态(步骤724)。
在本实施方式中,对存储已传送的分组的顺序的计数器值(CF)、和对象的n系统(本实施方式中n=2)的分组的顺序标识符(C1~Cn)的大小进行比较。然后,将C1~Cn中的大于CF且在C1~Cn中最小顺序的分组(最小顺序的分组有多个时为任何一个)作为下一个传送的分组。
在本实施方式中,由于使用计数器值CF对已传送的分组的顺序进行管理,所以即使在A系统和B系统中同一分组的到达时间差较大的情况(分组待机时间或以上的情况)下,也能够不向下游传送多个同一分组,而实现无中断化。
作为用于识别分组间同一性的标识符,除了如上所述顺序标识符以外,也可以使用时间戳。此时,在发送侧的分组传送装置中,为对象分组赋予时间戳。然后,在接收侧的分组传送装置中,对从多个系统到达的时间戳进行比较,识别顺序。
另外,为了像本实施方式那样在接收侧进行已传送的分组的识别,从最新的分组回溯m个(m是大于等于1的整数)来保持时间戳,将所保持的时间戳与下一个到达的时间戳进行比较,从而判断到达分组为已传送或未传送。
此时,在分组传送装置的接收功能部中,具有如图43所示的保持时间戳的存储器。作为该存储器,可以使用RAM或CAM。当为RAM时,将比较对象数据与存储于存储器的各数据进行比较,判断同一性。当为CAM时,由于能够将比较数据与存储器内部的数据列表一起进行比较,所以能够高速判断。
除了将用于同一性判断的标识符赋予分组以外,也可以在接收侧根据使预定函数作用而得到的值,对所到达的分组进行分组之间的同一性的判断。作为函数,例如可以使用预定的散列函数。
此时,为了识别已传送的分组,如图44所示,保持与图43同样的存储器。与图43的情况同样地,可以使用RAM、CAM等作为存储器。
在接收侧判断所到达的分组是否为已传送的分组的本实施方式中说明的方法也可以应用于其他实施方式。
第十七实施方式的接收功能部的结构与图41所示的第十六实施方式的结构相同,但是处理动作不同。
本实施方式将n条(本实施方式中n=2)独立路径中的从开始通信起分组最早到达的路径设为现用系统,比较存储已传送分组的顺序的计数器值(CF)、和用作现用系统的系列的分组的顺序标识符(Ci1≤i≤n)的大小,将顺序大于CF的分组作为下一个应该传送的分组向下游传送。另外,当现用系统的分组的到达中断时,接着将分组早到的其他路径用作新的现用系统,向下游传送分组。
使用图45、图46的流程图对第十七实施方式的处理动作进行说明。
图45所示的方法,将A系统、B系统中的分组早到侧设为0系统,进行传送(将另一方设为1系统),当0系统因故障或施工等而中断通信时,传送1系统分组,当0系统恢复时则返回0系统。以下,对图45的流程图进行说明。
首先,按照分组先到达A系统、B系统中的哪一方来对处理进行条件分支(步骤801)。
(3-1)当A系统分组早到时,或A、B系统同时到达时,读出A系统的顺序标识符CA(步骤802),比较与计数器值(CF)的大小(步骤803)。按照CF≥CA的情况和CF<CA的情况进行条件分支。
(3-1-1)当CF<CA时,传送A系统分组,将该分组从存储器A中消去,将CF设定为CF=CA,若有B系统的分组则消去最早的分组(步骤804),转入存储器A的分组有无的确认(步骤805)。
(3-1-1-1)在步骤805中,当存储器A中有分组时,返回到分组的顺序读出顺序。
(3-1-1-2)在步骤805中,当存储器A中没有分组时,转入存储器B的分组有无的确认(步骤806)。
(3-1-1-2-1)在步骤806中,当存储器B中有分组时,读出B系统的顺序标识符CB(步骤807),与计数器值(CF)的大小进行比较(步骤808)。按照CF≥CB的情况和CF<CB的情况进行条件分支。
(3-1-1-2-1-1)如果CF≥CB,则废弃B系统分组,将该分组从存储器B中消去(步骤809),然后返回到存储器A的分组有无的确认。
(3-1-1-2-1-2)如果CF<CB,则传送B系统分组,将该分组从存储器中消去,将CF设定为CF=CB(步骤810),然后返回到存储器A的分组有无的确认。
(3-1-1-2-2)在步骤806中,当存储器B中没有分组时,返回到A、B系统的早到确认。
(3-1-2)在步骤803中,当CF≥CA时,废弃A系统分组,将该分组从存储器A中消去(步骤811),转入存储器A的分组有无的确认。然后,执行与步骤805~810相同的处理。
(3-2)在步骤801中,当B系统分组早到时,读出B系统的顺序标识符CB(步骤812),与计数器值(CF)的大小进行比较(步骤813)。按照CF≥CB的情况和CF<CB的情况进行条件分支。
(3-2-1)当CF<CB时,传送B系统分组,将该分组从存储器B中消去,设定为CF=CB,若有A系统的分组,则消去最早的分组(步骤814),转入存储器B的分组有无的确认(步骤815)。
(3-2-1-1)在步骤815中,当存储器B中有分组时,返回到分组的顺序读出顺序。
(3-2-1-2)在步骤815中,当存储器B中没有分组时,转入存储器A的分组有无的确认(步骤816)。
(3-2-1-2-1)在步骤816中,当存储器A中有分组时,读出A系统的顺序标识符CA(步骤817),比较与计数器值(CF)的大小(步骤818)。按照CF≥CA的情况和CF<CA的情况进行条件分支。
(3-2-1-2-1-1)如果CF≥CA,则通过从存储器中消去A系统分组来进行废弃(步骤819),返回到存储器B的分组有无的确认。
(3-2-1-2-1-2)如果CF<CA,则传送A系统分组,将该分组从存储器A中消去,将CF设定为CF=CA(步骤820),然后返回到存储器B的分组有无的确认。
(3-2-1-2-2)在步骤816中,当存储器A中没有分组时,返回到A、B系统的早到确认。
(3-2-2)在步骤813中,当CF≥CB时,废弃B系统分组,并从存储器B中消去(步骤821),转入存储器B的分组有无的确认。然后,执行与步骤815~820同样的处理。
图46所示的方法将A、B系统中的分组早到侧设为0系统来进行传送(将另一方设为1系统),如果0系统停止,则传送1系统的分组。并且,不论0系统是否恢复,在1系统因故障、施工等中断通信之前利用1系统分组。
图46的流程图在A系统早到的情况下,代替在上述图45的流程图中,在步骤809或步骤810之后返回“存储器A的分组有无的确认”(步骤805),而返回到“存储器B的分组有无的确认”。另外,在B系统早到的情况下,代替在上述图45的流程图中,在步骤820或步骤819之后返回“存储器B的分组有无的确认”(步骤815),而返回到“存储器A的分组有无的确认”。
在图45、46所示的方法的步骤805、815、905、915的处理中,也可以在待机时间定时器已满后才转入下一步骤。从而能够减少系统转换的频度。
图47示出了第十八实施方式的接收功能部520的结构图。该结构与图38所示的第十五实施方式相同,但是在本实施方式中,控制部526不参照分组的顺序标识符。
动作的流程图如图48所示。在本实施方式中,将分组早到的系列设为0系统,将0系统作为现用系统来传送分组(步骤1002~1003、步骤1007~1008)。根据接收功能部520的存储器内存储的分组的有无、以及分组待机时间的已满/未满,来执行0系统和1系统的切换判断(步骤1004~1005、步骤1009~1010)。图48示出了将现用系统从0系统切换到1系统后,只要1系统不中断就不返回0系统的情况。该图49示出了其他的例子。图49的例子示出了现用系统从0系统切换到1系统后,如果0系统恢复,则使现用系统复原的情况。
下面对第十九实施方式进行说明。图50示出了本实施方式的网络结构图。如图50所示,该网络是从多个发送源向多个目的地发送分组的多点对多点的网络。
图51示出了本实施方式的以太网的分组结构例。如图51(a)所示,附加了与传送分组的路径和发送源对应的VLAN标记(4字节)和顺序信息(4字节)。另外,也可以采用图51(b)所示的结构。在图51(b)的情况下,作为路径信息附加4字节的VLAN标记,并且在顺序标识符内赋予用于区别发送源的ID号。
图52是本实施方式的分组传送装置600的接收功能部620的结构图。发送功能部未图示。在本实施方式中,由于针对各发送源赋予了不同序列的顺序标识符,因而针对各发送源具有实现上面说明的实施方式所示的功能的结构。即,如图52所示,本实施方式的接收功能部620针对各发送源具有存储器A 622A、存储器B 622B、控制部626、计数器部627。另外,具有控制部628,控制部628识别发送源信息,针对各发送源区别在存储器中的存储目的地。
图53示出了能应用于图50所示的网络的分组传送装置700的接收功能部720的其他例子。
在图53所示的结构中,存储接收分组的存储器A、B不按照各发送源进行区别。即,存储器A 722A和存储器B 722B各一个。在本实施方式中,控制部728从存储器A 722A、存储器B 722B的分组中取得CA、CB的值和发送源信息,根据发送源信息,将CA、CB的值传送至该发送源的控制部726。在该发送源的控制部726中,进行分组的顺序比较,并将顺序比较结果返回到控制部728。控制部728根据顺序比较结果,对存储器A 722A、存储器B 722B执行分组的废弃/传送/待机。着眼于一个发送源时的处理内容与上面所说明的实施方式相同。
在上述实施方式中,在将计数器值用作分组的同一性判断的顺序标识符的情况下,计数器值是有限的(达到最大值后归零),因而不能够识别一旦归零后的计数器值和归零前的计数器值。因此,在本实施方式中,对是否归零进行管理,考虑了该因素来进行计数器值的比较。
图54示出了本实施方式的分组传送装置800的接收功能部820的结构。如图54所示,该接收功能部820除了图41所示的结构,还在A系统和B系统中分别具有到达计数器/循环计数器部829。
参照图55对装置的动作进行说明。
在A系统、B系统中独立地进行循环管理。以下对A系统的循环管理进行说明,但是B系统也一样。
在A系统中,如果顺序n1的分组到达,则将A系统的到达计数器的值设为n1,使控制部826的A系统的循环用定时器复位(图55之(1))。在下一分组到达之前,如果该循环用定时器计算了与从n1开始到顺序号的最大值对应的时间,则使A系统的循环计数器加1(图55之(2))。该时间是在设顺序号的最大值为Nmax的情况下,(与(最小帧长+帧间间隔)对应的时间)×(Nmax-n1)的时间。另外,在循环计数器没有变化时,在下一分组到达的情况下,将该分组的顺序号直接用于顺序比较。
当在A系统和B系统的延迟时间差内A系统的下一个分组(顺序n2)到达时(图55之(3)),在使循环计数器+1的状态下,并且当n2<n1时,将该A系统的分组的顺序设为n2+Nmax,用于顺序比较。即使在循环计数器是+1的情况下,若n2≥n1则使用n2本身进行顺序比较。(2)之后,当在A系统、B系统的延迟时间差内下一个分组未到达时,使已传送计数器值归零。
在上述处理中,在A系统、B系统中的循环计数器一致的时刻,使双方的循环计数器归零。另外,上述顺序的最大值Nmax设定为使A、B间的延迟差≤(与(最小帧长(64byte)+帧间间隔)对应的时间)×Nmax。
另外,也可以通过在发送侧记录计数器值归零的次数,用于比较在接收侧计数器值归零的次数和计数器值。图56示出了采用该方法的情况下的以太网的分组结构例。如图56所示,除了计数器值,还记录计数器值归零的次数。在接收侧,在分组之间对该次数和计数器值进行比较。即,在计数器值归零的次数相同的情况下对计数器值进行比较。
另外,本发明不限于上述实施方式,在权利要求的范围内,可以进行各种变更、应用。
权利要求
1.一种分组传送方法,是用于传送分组的网络装置中的分组传送方法,其特征在于,发送侧的装置根据发送分组生成两个拷贝,对所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符,来进行发送,接收侧的装置通过两个接收单元分别接收所述分组,识别与所述收发对对应的标识符,若所述标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,在相同顺序的分组中选择一个向下游发送,废弃其他的分组或者在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
2.一种分组传送方法,是用于传送分组的网络装置中的分组传送方法,其特征在于,发送侧的装置根据发送分组生成两个拷贝,对所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符、以及与路径对应的标识符,来进行发送,接收侧的装置通过两个接收单元分别接收所述分组,识别与所述收发对对应的标识符和与所述路径对应的标识符,若所述标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,在相同顺序的分组中选择一个向下游传送,废弃其他的分组或者在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
3.根据权利要求1或2所述的分组传送方法,在所述接收侧的装置中,将从两条路径传送的分组临时存储在两个FIFO存储器中,选择正常传送的分组向下游传送。
4.根据权利要求1或2所述的分组传送方法,在所述接收侧的装置中,将从两条路径传送的分组临时存储在两个循环散列存储器中,选择正常传送的分组向下游传送。
5.根据权利要求1或2所述的分组传送方法,在所述接收侧的装置中,将从两条路径传送的分组临时存储在两个FIFO存储器中,将两个接收单元共有的第三存储器用作循环散列,选择正常传送的分组向下游传送。
6.根据权利要求1或2所述的分组传送方法,将以太网用作分组传送技术。
7.根据权利要求6所述的分组传送方法,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与路径对应的VLAN标记和序列号。
8.根据权利要求6所述的分组传送方法,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与收发对对应的VLAN标记和序列号。
9.根据权利要求6所述的分组传送方法,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与收发对和发送路径对应的VLAN标记和序列号。
10.根据权利要求6所述的分组传送方法,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的VLAN标记,以及与发送/接收对对应的识别ID和序列号。
11.根据权利要求1或2所述的分组传送方法,将MPLS用作分组传送技术。
12.根据权利要求11所述的分组传送方法,在MPLS的垫片头(shimheader)前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的垫片头和序列号。
13.根据权利要求11所述的分组传送方法,在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与收发对对应的垫片头和序列号。
14.根据权利要求11所述的分组传送方法,在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的垫片头,以及与收发对对应的识别ID和序列号。
15.根据权利要求11所述的分组传送方法,在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径和收发对对应的垫片头和序列号。
16.根据权利要求4或5所述的分组传送方法,使用循环散列的存储器的区域被划分为n(n为大于等于2的整数)个,并被赋予地址1~n,当接收侧的装置接收到分组时,将该分组保存在以计数器值除以n的余数为地址的存储器区域中,即使在计数器值为N的分组比计数器值为N-n的分组先到达时,一次将该分组保存在以该计数器值N除以n的余数为地址的存储器区域中,并在读出分组时按照分组的计数器值的顺序读出,也能在读出时将第n个以内的到达顺序的颠倒订正为正确的顺序。
17.根据权利要求1或2所述的分组传送方法,作为分组传送技术,使用利用了可变长分组的封装的分组传送技术。
18.根据权利要求17所述的分组传送方法,在对所述可变长分组赋予用于封装的标头时,在所述用于封装的标头后插入计数器字段,记述序列号。
19.根据权利要求18所述的分组传送方法,在所述接收侧的装置中,从用于封装的标头中抽出与收发对对应的标识符或与路径对应的标识符。
20.一种分组传送装置,用于传送分组,其特征在于,具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有拷贝单元,其根据发送分组生成两个拷贝;编号/标识符赋予单元,其对由所述拷贝单元所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该所拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符;分组发送单元,其发送被赋予了所述序列号和所述标识符的两个分组;所述接收功能单元具有分组接收单元,其分别接收由所述发送功能单元发送的所述两个分组;存储器,其分别存储所接收的所述两个分组;选择单元,其读出存储于所述存储器中的所述两个分组,识别与所述收发对对应的标识符,若该标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,从相同顺序的分组中选择一个;发送单元,其将由所述选择单元选择的分组向下游发送,废弃其他的分组或在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
21.一种分组传送装置,用于传送分组,其特征在于,具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有拷贝单元,其根据发送分组生成两个拷贝;编号/标识符赋予单元,其对由所述拷贝单元所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该所拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符、以及与路径对应的标识符;分组发送单元,其发送被赋予了所述序列号和所述标识符的两个分组;所述接收功能单元具有分组接收单元,其分别接收由所述发送功能单元发送的所述两个分组;存储器,其分别存储所接收的所述两个分组;选择单元,其读出存储于所述存储器中的所述两个分组,识别被赋予该分组的与所述收发对对应的标识符和与所述路径对应的标识符,若该标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,从相同顺序的分组中选择一个;发送单元,其将所述选择单元所选择的分组向下游发送,废弃其他的分组或在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
22.根据权利要求20或21所述的分组传送装置,所述存储器为FIFO存储器,所述接收功能单元的所述选择单元包含从临时存储于两个FIFO存储器的分组中选择正常传送的分组的单元。
23.根据权利要求20或21所述的分组传送装置,所述存储器为循环散列存储器,所述接收功能单元的所述选择单元包含从临时存储于两个循环散列存储器的分组中选择正常传送的分组的单元。
24.根据权利要求20或21所述的分组传送装置,所述存储器为FIFO存储器,所述接收功能单元还具有所述两个所述分组接收单元共有的第三存储器,并且包含将所述第三存储器用作循环散列,以选择正常传送的分组的单元。
25.根据权利要求20或21所述的分组传送装置,在所述发送功能单元和所述接收功能单元中,将以太网用作分组传送技术。
26.根据权利要求25所述的分组传送装置,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与路径对应的VLAN标记和序列号。
27.根据权利要求25所述的分组传送装置,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与收发对对应的VLAN标记和序列号。
28.根据权利要求25所述的分组传送装置,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与收发对和发送路径对应的VLAN标记和序列号。
29.根据权利要求25所述的分组传送装置,紧接着以太网分组的发送源MAC地址,插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的VLAN标记、以及与收发对对应的识别ID和序列号。
30.根据权利要求20或21所述的分组传送装置,将MPLS用作分组传送技术。
31.根据权利要求30所述的分组传送装置,在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的垫片头和序列号。
32.根据权利要求30所述的分组传送装置,在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与收发对对应的垫片头和序列号。
33.根据权利要求30所述的分组传送装置,在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径对应的垫片头、以及与发送/接收对对应的识别ID和序列号。
34.根据权利要求30所述的分组传送装置,在MPLS的垫片头前插入标记字段和计数器字段,记述与发送路径和收发对对应的垫片头和序列号。
35.根据权利要求25或26所述的分组传送装置,使用循环散列的存储器的区域被划分为n(n为大于等于2的整数)个,并被赋予地址1~n,当接收到分组时,将该分组保存在以计数器值除以n的余数为地址的存储器区域中,即使在计数器值为N的分组比计数器值为N-n的分组先到达时,一次保存在以该计数器值N除以n的余数为地址的存储器区域中,并在读出分组时按照分组的计数器值的顺序读出,也能在读出时将第n个以内的到达顺序的颠倒订正为正确的顺序。
36.根据权利要求20或21所述的分组传送装置,作为分组传送技术,使用利用了可变长分组的封装的分组传送技术。
37.根据权利要求36所述的分组传送装置,在对所述可变长分组赋予用于封装的标头时,在所述用于封装的标头后插入计数器字段,记述序列号。
38.根据权利要求37所述的分组传送装置,从用于封装的标头中抽出与收发对对应的标识符或与路径对应的标识符。
39.一种分组传送方法,是在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由分组发送侧和接收侧所具有的分组传送装置来实施的分组传送方法,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置向分组中的、决定该分组的传送目的地时未参照的部分中插入用于区别分组的顺序的信息,并且对该分组进行拷贝,生成两个或两个以上的分组,将该分组分别向所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照用于区别各分组的所述顺序的信息,识别具有同一信息的分组及其顺序,将具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序依次向下游传送。
40.根据权利要求39所述的分组传送方法,其特征在于,所述发送侧的分组传送装置将识别所述独立路径的路径识别信息作为所述通信网络中的决定传送目的地的目的地信息的一部分插入所述分组,向该路径标识符所识别的路径发送分组。
41.根据权利要求39或40所述的分组传送方法,其特征在于,所述发送侧的分组传送装置,至少将用于识别发送侧的分组传送装置的发送源识别信息插入所述分组,所述接收侧的分组传送装置通过参照所述发送源识别信息,针对各发送源识别具有同一信息的分组及其顺序。
42.根据权利要求39所述的分组传送方法,所述两条或两条以上的独立路径是物理独立的两条或两条以上的路径或者是两条或两条以上的专用线。
43.一种分组传送装置,在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有插入单元,其向分组中的、决定该分组的传送目的地时未被参照的部分中插入用于区别分组的顺序的信息;拷贝单元,其对分组进行拷贝,生成两个或两个以上的分组;以及发送单元,其将该分组分别向所述独立路径发送,所述接收功能单元具有接收单元,其分别接收来自所述独立路径的分组;识别单元,其通过参照用于区别各分组的所述顺序的信息来识别具有同一信息的分组及其顺序;以及选择单元,其将识别单元所识别出的具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序依次向下游传送。
44.根据权利要求43所述的分组传送装置,其特征在于,所述发送功能单元中的插入单元将识别所述独立路径的路径识别信息作为所述通信网络中的决定传送目的地的目的地信息的一部分插入所述分组,所述发送单元向该路径标识符所识别的路径发送分组。
45.根据权利要求43或44所述的分组传送装置,其特征在于,所述发送功能单元中的插入单元至少将用于识别发送侧的分组传送装置的发送源识别信息插入所述分组,所述接收功能单元中的识别单元通过参照所述发送源识别信息,针对各发送源识别具有同一信息的分组及其顺序。
46.根据权利要求43所述的分组传送装置,所述两条或两条以上的独立路径是物理独立的两条或两条以上的路径或者是两条或两条以上的专用线。
47.一种分组传送方法,是在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施的分组传送方法,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置通过参照分组的分组标头的一部分来区别是否为高可靠性分组,复制高可靠性分组,向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置通过参照分组标头的一部分来判断从所述独立路径到达的分组是否为高可靠性分组,对于高可靠性分组,判断从多个路径到达的分组数据的同一性,当同一分组从两条或两条以上的路径到达时,仅将任何一个向下游传送而将其他的废弃,在同一分组仅从一个路径到达时,将该分组向下游传送。
48.根据权利要求47所述的分组传送方法,其特征在于,当成为传送对象的分组为以太网分组时,所述分组标头的一部分为到达分组传送装置的前级交换机的端口号、存在于帧标头内的第三层协议的Type值、帧标头内的目的地MAC地址、发送源MAC地址、802.1QVLAN标记中所含的优先级(CoS值)、VLAN-ID、IP标头中所含的DiffServ码点值(ToS值)、UDP的目的地端口号和发送源端口号、TCP的目的地端口号和发送源端口号中的任何一个,当成为传送对象的分组为MPLS对应的分组时,所述分组标头的一部分为目的地MAC地址、发送源MAC地址、垫片头的CoS值(Exp值)中的任何一个,当成为传送对象的分组包含IP分组时,所述分组标头的一部分为IP分组的ToS值、发送源IP地址、目的地IP地址中的任何一个。
49.根据权利要求47所述的分组传送方法,其特征在于,针对从多个路径到达的分组,接收侧的分组传送装置根据使预定函数作用而得的值来判断从多个路径到达的分组的同一性。
50.根据权利要求47所述的分组传送方法,其特征在于,发送侧的分组传送装置将顺序标识符或时间戳插入要发送的分组,接收侧的分组传送装置通过参照在发送侧插入的顺序标识符或时间戳,判断从多个路径到达的分组的同一性。
51.根据权利要求50所述的分组传送方法,其特征在于,发送侧的分组通信装置在向分组赋予一个或一个以上的VLAN标记或垫片头时,将顺序标识符或时间戳插入到所述VLAN标记或垫片头中的、被赋予到最内侧的VLAN标记或垫片头的更内侧,接收侧的分组通信装置根据该插入位置,决定插入到分组中的顺序标识符或时间戳的读出位置。
52.根据权利要求50所述的分组传送方法,其特征在于,发送侧的分组通信装置插入到分组中的顺序标识符或时间戳的格式是与802.1Q标准的VLAN标记同一格式,发送侧的分组通信装置在该VLAN标记的VLAN-ID字段中记述顺序信息或时间信息。
53.根据权利要求50所述的分组传送方法,其特征在于,对发送侧的分组通信装置插入到分组中的顺序标识符或时间戳中的顺序信息或时间信息进行记述的字段为任意长。
54.根据权利要求47所述的分组传送方法,其特征在于,发送侧的分组通信装置对要发送的分组赋予一个或一个以上的路径标识符,使其中至少一个路径标识符反映用户网赋予给分组的优先级。
55.根据权利要求54所述的分组传送方法,其特征在于,发送侧的分组通信装置使用VLAN标记或垫片头将所述路径标识符赋予所述分组,通过参照所述分组标头的一部分来判断优先级,使所述路径标识符反映该优先级,当成为传送对象的分组为以太网分组时,所述分组标头的一部分为到达分组传送装置的前级交换机的端口号、存在于帧标头内的第三层协议的Type值、帧标头内的目的地MAC地址、发送源MAC地址、802.1QVLAN标记中所含的优先级(CoS值)、VLAN-ID、IP标头中所含的DiffServ码点值(ToS值)、UDP的目的地端口号和发送源端口号、TCP的目的地端口号和发送源端口号中的任何一个,当成为传送对象的分组为MPLS对应的分组时,所述分组标头的一部分为目的地MAC地址、发送源MAC地址、垫片头的CoS值(Exp值)中的任何一个,当成为传送对象的分组包含IP分组时,所述分组标头的一部分为IP分组的ToS值、发送源IP地址、目的地IP地址中的任何一个。
56.一种分组传送方法,是在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施的分组传送方法,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置复制分组,并向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照各分组的同一性识别信息,识别具有同一信息的分组,将具有同一信息的分组中的一个、并且是未传送的分组向下游传送,在如上所述的分组传送方法中,接收侧的分组传送装置将已经传送至下游的分组的同一性识别信息从最新的分组回溯m个(m为大于等于1的整数)来进行保持,通过对所保持的同一性识别信息和下一个到达的分组的同一性识别信息进行比较,判断该到达的分组已传送或未传送。
57.根据权利要求56所述的分组传送方法,其特征在于,所述同一性识别信息为插入到分组中的顺序标识符或时间戳、或者是使预定函数对分组进行作用而得到的值。
58.根据权利要求56所述的分组传送方法,其特征在于,在接收侧的分组传送装置中,作为保持所述同一性识别信息的存储器,使用CAM(Content Addressable Memory内容可寻址存储器)。
59.一种分组传送方法,是在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施的分组传送方法,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定两条或两条以上的独立路径,发送侧的分组传送装置在要传送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,并复制该分组,向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值进行比较,将从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中的比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大、并且在从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中具有最小值的至少一个分组中的一个分组向下游传送。
60.一种分组传送方法,是在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,由在分组发送侧和接收侧所具备的分组传送装置来实施的分组传送方法,其特征在于,在发送侧的分组传送装置和接收侧的分组传送装置之间设定多个独立路径,发送侧的分组传送装置在要发送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,并复制该分组,向所有的所述独立路径发送,接收侧的分组传送装置分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照各分组的顺序标识符,识别具有同一信息的分组及其顺序,将具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序向下游传送,在如上所述的分组传送方法中,在接收侧的分组传送装置中,将所述独立路径中的从开始通信起分组最早到达的路径设为现用系统,对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和在现用系统中接收的分组的顺序标识符的值进行比较,将具有比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大的顺序标识符的分组设为下一个应当传送的分组,当经过一定时间,现用系统中的分组的到达中断时,采用其他系统作为新的现用系统,将在该系统中接收的分组向下游传送。
61.一种分组传送装置,在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有如下的单元通过参照分组的分组标头的一部分来区别是否为高可靠性分组,复制高可靠性分组,向所有的所述独立路径发送,所述接收功能单元具有如下的单元针对从所述独立路径到达的分组,通过参照分组标头的一部分来判断是否为高可靠性分组,对于高可靠性分组判断从多个路径到达的分组数据的同一性,当同一分组从两条或两条以上的路径到达时,仅将任何一个分组向下游传送而将其他的分组废弃,在同一分组仅从一个路径到达时,将该分组向下游传送。
62.根据权利要求61所述的分组传送装置,其特征在于,当成为传送对象的分组为以太网分组时,所述分组标头的一部分为到达分组传送装置的前级交换机的端口号、存在于帧标头内的第三层协议的Type值、帧标头内的目的地MAC地址、发送源MAC地址、802.1QVLAN标记中所含的优先级(CoS值)、VLAN-ID、IP标头中所含的DiffServ码点值(ToS值)、UDP的目的地端口号和发送源端口号、TCP的目的地端口号和发送源端口号中的任何一个,当成为传送对象的分组为MPLS对应的分组时,所述分组标头的一部分为目的地MAC地址、发送源MAC地址、垫片头的CoS值(Exp值)中的任何一个,当成为传送对象的分组包含IP分组时,所述分组标头的一部分为IP分组的ToS值、发送源IP地址、目的地IP地址中的任何一个。
63.根据权利要求61所述的分组传送装置,其特征在于,针对从多个路径到达的分组,所述接收功能单元根据使预定函数作用而得到的值来判断从多个路径到达的分组的同一性。
64.根据权利要求61所述的分组传送装置,其特征在于,所述接收功能单元通过参照在发送侧插入的顺序标识符或时间戳,判断从多个路径到达的分组的同一性。
65.根据权利要求64所述的分组传送装置,其特征在于,所述发送功能单元在向分组赋予一个或一个以上的VLAN标记或垫片头时,将顺序标识符或时间戳插入到所述VLAN标记或垫片头中的、被赋予到最内侧的VLAN标记或垫片头的更内侧,所述接收侧功能单元根据该插入位置来决定插入于分组中的顺序标识符或时间戳的读出位置。
66.根据权利要求64所述的分组传送装置,其特征在于,所述发送功能单元插入到分组中的顺序标识符或时间戳的格式是与802.1Q标准的VLAN标记同一格式,所述发送功能单元在该VLAN标记的VLAN-ID字段中记述顺序信息或时间信息。
67.根据权利要求64所述的分组传送装置,其特征在于,对所述发送功能单元插入到分组中的顺序标识符或时间戳中的顺序信息或时间信息进行记述的字段为任意长。
68.根据权利要求61所述的分组传送装置,其特征在于,所述发送功能单元对要发送的分组赋予一个或一个以上的路径标识符,使其中至少一个路径标识符反映用户网赋予给分组的优先级。
69.根据权利要求68所述的分组传送装置,其特征在于,所述发送功能单元使用VLAN标记或垫片头将所述路径标识符赋予给所述分组,通过参照所述分组标头的一部分来判断优先级,并使所述路径标识符反映该优先级,当成为传送对象的分组为以太网分组时,所述分组标头的一部分为到达分组传送装置的前级交换机的端口号、存在于帧标头内的第三层协议的Type值、帧标头内的目的地MAC地址、发送源MAC地址、802.1QVLAN标记中所含的优先级(CoS值)、VLAN-ID、IP标头中所含的DiffServ码点值(ToS值)、UDP的目的地端口号和发送源端口号、TCP的目的地端口号和发送源端口号中的任何一个,当成为传送对象的分组为MPLS对应的分组时,所述分组标头的一部分为目的地MAC地址、发送源MAC地址、垫片头的CoS值(Exp值)中的任何一个,当成为传送对象的分组包含IP分组时,所述分组标头的一部分为IP分组的ToS值、发送源IP地址、目的地IP地址中的任何一个。
70.一种分组传送装置,在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有复制分组并向所有的所述独立路径发送的单元,所述接收功能单元具有分别接收来自所述独立路径的分组的单元;通过参照各分组的同一性识别信息来识别具有同一信息的分组的单元;将已经传送至下游的分组的同一性识别信息从最新的分组回溯m个(m为大于等于1的整数)来进行保持,通过对所保持的同一性识别信息和下一个到达的分组的同一性识别信息进行比较,判断该到达分组已传送或未传送的单元;以及将具有同一信息的分组中的一个、并且是未传送的分组向下游传送的单元。
71.根据权利要求70所述的分组传送装置,其特征在于,所述同一性识别信息为插入到分组中的顺序标识符或时间戳,或者是使预定函数对分组进行作用而得到的值。
72.根据权利要求70所述的分组传送装置,其特征在于,所述接收功能单元具有CAM(Content Addressable Memory),作为保持所述同一性识别信息的存储器。
73.一种分组传送装置,在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有如下的单元在要传送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,复制该分组,向所有的所述独立路径发送,所述接收功能单元具有如下的单元对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值进行比较,将在从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中的比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大,并且在从所述独立路径接收的多个分组的顺序标识符的值中具有最小值的至少一个分组中的一个分组向下游传送。
74.一种分组传送装置,在分组传送系统中使用,该分组传送系统在通过参照分组的目的地信息来决定传送目的地由此来传送分组的通信网络中,具有在分组发送侧和接收侧经两条或两条以上的独立路径而设置的多个分组传送装置,其特征在于,所述分组传送装置具有发送功能单元和接收功能单元,所述发送功能单元具有如下的单元在要传送的分组中插入用于识别分组的顺序的顺序标识符,复制该分组,向所有的所述独立路径发送,所述接收功能单元具有如下的单元分别接收来自所述独立路径的分组,通过参照各分组的顺序标识符,识别具有同一信息的分组及其顺序,将具有同一信息的分组中的一个按照分组的顺序向下游传送,所述接收功能单元将所述独立路径中的、从开始通信起分组最早到达的路径设为现用系统,对已传送的分组的顺序标识符的值(CF)和在现用系统中接收的分组的顺序标识符的值进行比较,将具有比已传送的分组的顺序标识符的值(CF)大的顺序标识符的分组设为下一个应当传送的分组,当经过一定时间,现用系统中的分组的到达中断时,采用其他系统作为新的现用系统,将在该系统中接收的分组向下游传送。
全文摘要
本发明公开了传送分组的网络装置中的分组传送方法。在该分组传送方法中,发送侧的装置根据发送分组生成两个拷贝,对所拷贝的分组分别赋予用于识别同一发送顺序的序列号,另外还对该拷贝的分组分别赋予与收发对对应的标识符,来进行发送,接收侧的装置通过两个接收单元分别接收所述分组,识别与所述收发对对应的标识符,若所述标识符一致,则根据所述序列号辨识具有同一信息的分组及其顺序,在相同顺序的分组中选择一个向下游发送,废弃其他的分组或者在仅一方到达时将到达的分组向下游传送。
文档编号H04L1/22GK1879369SQ20058000126
公开日2006年12月13日 申请日期2005年7月13日 优先权日2004年7月14日
发明者社家一平, 福德光师, 今宿互, 岛野胜弘 申请人:日本电信电话株式会社
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