УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ И ПРИЕМОМ КАДРОВ
SWITCHING DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING TRANSMISSION AND RECEPTION OF FRAMES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству коммутации и способу управления передачей и приемом кадров.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
С помощью беспроводного устройства, включающего в себя коммутатор второго уровня, беспроводную секцию можно конфигурировать с возможностью становиться резервной. Резервирование с беспроводным устройством, включающим в себя коммутатор уровня 2, обычно выполняется по стандарту IEEE 802.3ad (агрегирование каналов связи). Такая конфигурация с резервированием создается, чтобы осуществлять распределение нагрузки (выравнивание нагрузки) или повышать отказоустойчивость.
С помощью такого беспроводного устройства может происходить переключение беспроводного порта (устройства в виде карты, которое выполняет беспроводную связь), чтобы решать проблемы появления неисправности в беспроводном порте, замещения беспроводного порта, изменения беспроводной среды и подобного. Что касается беспроводного устройства, когда переключение беспроводного порта происходит с беспроводной секцией, выполненной с возможностью стать резервной, имеет место процесс сброса (процесс очистки) FDB (базы данных пересылки), накопленной коммутатором уровня 2. Этот процесс сброса в FDB вызывает лавинную рассылку кадров. То есть выполняется ненужный перенос кадров, что неблагоприятно увеличивает трафик. Кроме того, отсутствие (потери) кадров будет вызываться, пока не начнется связь с беспроводным портом, на который вновь переключились.
Когда агрегирование каналов связи реализуется с помощью беспроводного устройства, включающего в себя коммутатор уровня 2, оконечный блок беспроводной линии (устройство в виде карты, которое выполняет беспроводную связь), который осуществляет связь через беспроводную линию, приводит в действие управление буфером, такое как процесс распределения передач и организации дуплексной передачи. Кроме того, оконечный блок беспроводной линии выполняет управление переключением ACT (активная система)/SBY (резервная система) программными средствами. Для реализации этих функций оконечному блоку беспроводной линии требуется время на выполнение процесса переключения беспроводного порта.
В последующем будет дано описание способа, относящегося к вышеупомянутой задаче.
Патентная литература 1 раскрывает способ пересылки данных, согласно которому все магистральные линии связи в конфигурации с резервированием могут коммутироваться. Патентная литература 1 раскрывает конфигурацию с резервированием, в которой виртуальный тракт формируется множеством магистральных линий и одной или несколькими линиями с защитой. Передача и прием кадров выполняются с использованием виртуального тракта.
Патентная литература 2 раскрывает систему передачи, в которой схема агрегирования каналов связи применяется ко множеству линий. С этой системой специальный кадр, называемый кадром MRL (Multi-Radio-Linc), используется для реализации агрегирования каналов связи.
Патентная литература 3 раскрывает способ для выполнения переключения на линии между двумя линиями при поддержании при этом трафика с использованием коммутатора уровня 2. Нужно отметить, что патентная литература 3 не указывает конфигурацию, в которой резервирование выполняется, чтобы обеспечивать распределение нагрузки в беспроводной секции (конфигурация N+0).
Список библиографических ссылок
Патентная литература
Патентная литература 1: публикация № 2008-54058 нерассмотренной заявки на патент Японии
Патентная литература 2: публикация № 2010-258606 нерассмотренной заявки на патент Японии
Патентная литература 3: публикация № 2011-4124 нерассмотренной заявки на патент Японии
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
С помощью способов, раскрытых в патентной литературе 1 и 2, поскольку используются специальные кадры для реализации агрегирования каналов, вызывается увеличение числа передаваемых и принимаемых кадров в сети, в результате чего увеличивается используемая полоса частот. Кроме того, патентная литература 3 не предлагает или не указывает случай, где переключение беспроводного порта или неисправность беспроводного порта имеют место в так называемой конфигурации N+0.
Как описано выше, переключение беспроводного порта имеет место, чтобы решать проблемы неисправности беспроводного порта, замещения беспроводного порта, изменения беспроводной среды и подобное. Как описано выше, переключение беспроводного порта налагает значительную нагрузку на оконечный блок беспроводной линии и требует времени для обработки. Кроме того, способы по патентной литературе 1-3 все еще не полностью справляются с увеличением используемой полосы частот, и также они не обеспечивают полностью распределение нагрузки. Таким образом, существует проблема, что эффективное и полное переключение портов не может реализовываться.
Настоящее изобретение было разработано с учетом задачи, отмеченной выше, и его основной объект состоит в обеспечении устройства коммутации и способа управления передачей и приемом кадров, с помощью которых может реализовываться эффективное и полное переключение портов.
Решение задачи
Аспект устройства коммутации согласно настоящему изобретению представляет собой устройство коммутации, содержащее: первое оконечное средство беспроводной линии, чтобы осуществлять передачу и прием кадров через первую беспроводную линию; второе оконечное средство беспроводной линии, чтобы осуществлять передачу и прием кадров через вторую беспроводную линию; первое оконечное средство линии, чтобы осуществлять обмен кадрами с первым оконечным средством беспроводной линии; второе оконечное средство линии, чтобы осуществлять обмен кадрами со вторым оконечным средством беспроводной линии; средство радиомониторинга для мониторинга состояния первой и второй беспроводных линий, средство радиомониторинга дает команду первому и второму оконечным средствам беспроводной линии осуществлять обмен кадрами-дубликатами с другим оконечным средством беспроводной линии и отбрасывать принимаемые кадры, в соответствии с режимом резервирования первой и второй беспроводных линий; средство управления трактом связи для установки первого и второго оконечного средства линии, чтобы каждое являлось либо активной системой, либо резервной системой в соответствии с результатом мониторинга, полученного средством радиомониторинга относительно состояния беспроводных линий; и ядро коммутации, которое пропускает кадры, подлежащие передаче, на оконечное средство линии, работающее как активная система, причем первая и вторая беспроводные линии подвергаются агрегированию каналов связи, чтобы обрабатываться как одна виртуальная линия.
Аспект способа управления передачей и приемом кадров согласно настоящему изобретению представляет при этом устройство коммутации, включающее в себя первое оконечное средство беспроводной линии для передачи и приема кадров через первую беспроводную линию, второе оконечное средство беспроводной линии для передачи и приема кадров через вторую беспроводную линию, первое оконечное средство линии для осуществления обмена кадрами с первым оконечным средством беспроводной линии и второе оконечное средство линии для осуществления обмена кадрами со вторым оконечным средством беспроводной линии, устройство коммутации выполняет агрегирование каналов связи, с помощью которого первая и вторая беспроводные линии обрабатываются как одна виртуальная линия, устройство коммутации осуществляет мониторинг состояния первой и второй беспроводных линий и дает команду первому и второму оконечным средствам линии, в соответствии с режимом резервирования первой и второй беспроводных линий, осуществлять обмен кадрами-дубликатами с другим оконечным средством беспроводной линии и отбрасывать принимаемые кадры, причем устройство коммутации устанавливает, в соответствии с результатом мониторинга беспроводных линий, каждое из первого и второго оконечных средств линии как активную систему, либо резервную систему, и устройство коммутации пропускает кадры, подлежащие передаче, на оконечное средство линии, работающее как «активная система».
Положительные эффекты изобретения
Настоящее изобретение может обеспечить устройство коммутации и способ управления передачей и приемом кадров, с помощью которых может реализовываться эффективное и полное переключение портов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - блок-схема, показывающая конфигурацию системы, включающей в себя устройство коммутации согласно первому варианту осуществления;
фиг. 2 - показ операций системы согласно первому варианту осуществления (когда установлен режим 1+1);
фиг. 3 - показ операций системы согласно первому варианту осуществления (когда установлен режим 1+1);
фиг. 4 - показ операций системы согласно первому варианту осуществления (когда установлен режим 2+0);
фиг. 5 - показ операций системы согласно первому варианту осуществления (когда установлен режим 2+0);
фиг. 6 - показ операций системы согласно первому варианту осуществления (когда замещается оконечный блок беспроводной линии);
фиг. 7 - показ операций системы согласно первому варианту осуществления (когда изменяется полоса частот беспроводной линии);
фиг. 8 - блок-схема, показывающая операции блока радиомониторинга согласно первому варианту осуществления;
фиг. 9 - блок-схема, показывающая операции блока управления трактом связи согласно первому варианту осуществления;
фиг. 10 - блок-схема, показывающая операции блока управления трактом связи согласно первому варианту осуществления;
фиг. 11 - показ операций системы согласно первому варианту осуществления (когда полоса частот оптимизируется в конфигурации 2+0);
Фиг. 12 - блок-схема, показывающая операции коммутатора уровня 2 согласно первому варианту осуществления.
Описание вариантов осуществления
Первый вариант осуществления
В последующем, со ссылкой на чертежи, будет дано описание варианта осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы связи согласно настоящему варианту осуществления. Система включает в себя устройство 1, коммутатор 2 уровня 2, коммутатор 3 уровня 2 и устройство 4. Коммутатор 2 уровня 2 и коммутатор 3 уровня 2 подключены друг к другу через линию 51 и линию 52. Линия 51 и линия 52 являются беспроводными линиями. Устройство 1 и коммутатор 2 уровня 2 подключены друг к другу через линию 53. Устройство 4 и коммутатор 3 уровня 2 подключены друг к другу через линию 54. Нужно отметить, что, как показано на чертеже, коммутатор 2 уровня 2 и коммутатор 3 уровня 2 могут быть подключенными друг к другу через линию 55, являющуюся проводной линией. Устройство 1 и устройство 4 являются каждое устройством, которое передает и принимает кадры.
Коммутатор 2 уровня 2 включает в себя оконечный блок 21 беспроводной линии, оконечный блок 22 беспроводной линии, оконечный блок 23 линии, оконечный блок 24 линии, оконечный блок 25 линии, оконечный блок 26 линии и блок 27 коммутатора. Блок 27 коммутатора включает в себя ядро 271 коммутации, блок 272 радиомониторинга и блок 273 управления трактом связи.
Оконечный блок 21 беспроводной линии и оконечный блок 22 беспроводной линии являются каждый блоком обработки, который передает и принимает кадры через беспроводную линию. Оконечный блок 23 линии и оконечный блок 24 линии являются каждый блоком обработки, который передает и принимает кадры на и от любого элемента, соединенного посредством провода. Оконечный блок 21 беспроводной линии и оконечный блок 22 беспроводной линии обычно являются каждый устройством в виде карты. Оконечный блок 25 линии и оконечный блок 26 линии являются каждый блоком обработки, которые осуществляют обмен кадрами с оконечным блоком 21 беспроводной линии и оконечным блоком 22 беспроводной линии, соответственно.
В последующем будет дано описание блока 27 коммутатора. Ядро 271 коммутации является блоком обработки, который включает в себя FDB (базу данных пересылки, не показана) и который управляет передачей кадров. Ядро 271 коммутации пропускает кадры передачи на оконечный блок линии, установленный как активная система.
Блок 272 радиомониторинга имеет следующие функции. Нужно отметить, что каждая из функций будет описана подробно далее со ссылкой на фиг. 2-12.
(1) Определять, делается ли беспроводная линия резервной; если это так, то определить режим такового.
(2) Осуществлять мониторинг состояния секции беспроводной линии.
(3) Давать оконечному блоку 21 или 22 беспроводной линии команду копировать кадры передачи.
(4) Давать оконечному блоку 21 или 22 беспроводной линии команду выбирать принятые кадры.
(5) Обнаруживать, что принимаемые кадры отбрасываются.
(6) Вычислять полосу частот секции беспроводной линии.
(7) Обеспечивать различные уведомления на блок 273 управления трактом связи.
Нужно отметить, что (6) вычисление полосы частот секции беспроводной линии блоком 272 радиомониторинга выполняется путем вычитания полосы частот, используемой режимом STM (режим синхронной передачи) и подобным, из полного диапазона радиочастот. (6) Вычисление полосы частот секции беспроводной линии выполняется по изменению диапазона радиочастот, вызванному AMR (радиостанция с адаптивной модуляцией), например.
Блок 273 управления трактом связи имеет следующие функции. Нужно отметить, что каждая из функций будет описана подробно далее со ссылкой на фиг. 2-12.
(1) Принимать уведомление от блока 272 радиомониторинга.
(2) Управлять режимом работы «активная система» (ACT) и «резервная система» (SBY) для оконечных блоков линии и оконечных блоков беспроводной линии для каждого режима конфигурации с резервированием (агрегирование каналов управления).
Нужно отметить, что поскольку коммутатор 3 уровня 2 структурирован по существу идентично коммутатору 2 уровня 2 и его составляющие выполняют аналогичные операции, подробное описание не повторяется.
Затем со ссылкой на фиг. 2 будет дано описание работы системы в режиме N+1 (N является натуральным числом 1 или более большим) в качестве режима конфигурации с резервированием. В последующем описании режимом N+1 является режим, в котором по меньшей мере один тракт связи (одна линия из линии 51 и линии 52 на фиг. 1) работает как резервная система. Описание будет дано на основании условия, что N=1.
На фиг. 2 показана работа системы, работающей в режиме 1+1 (в котором линия 51 является магистральной линией связи, и линия 52 является линией защиты). Оконечный блок 21 беспроводной линии, оконечный блок 25 линии, оконечный блок 31 беспроводной линии и оконечный блок 35 линии выполняют операции, которые являются подходящими для активной системы (ACT). Оконечный блок 22 беспроводной линии, оконечный блок 26 линии, оконечный блок 32 беспроводной линии и оконечный блок 36 линии выполняют операции, которые являются подходящими для резервной системы (SBY). Линия 51 и линия 52 подвергнуты агрегированию каналов связи (то есть обрабатываются как одна виртуальная линия). Нужно отметить, что любую известную схему следует использовать для обеспечения множества установок параметров для агрегирования каналов связи.
Здесь режим 1+1 является режимом, в котором обмен идентичными кадрами осуществляется через линию 51 и линию 52, и, если выполнено нормально, кадры, обмениваемые через линию 52, отбрасываются.
Когда определяется необходимость работать в режиме работы 1+1 (когда режим установлен), оконечные блоки линии и оконечные блоки беспроводной линии начинают выполнять операции, соответствующие режиму 1+1. Блок 272 радиомониторинга обнаруживает, что беспроводные линии делаются резервными, и что резервирование выполняется в режиме 1+1. Затем блок 272 радиомониторинга уведомляет результат обнаружения в блок 273 управления трактом связи.
Блок 272 радиомониторинга вычисляет полосу частот беспроводной секции и уведомляет результат вычисления в блок 273 управления трактом связи. Блок 272 радиомониторинга дает команду оконечному блоку 21 беспроводной линии, работающему как активная система (ACT), копировать кадры, подлежащие передаче. Кроме того, блок 272 радиомониторинга дает команду оконечному блоку 22 беспроводной линии, работающему как резервная система (SBY), отбрасывать принимаемые кадры.
Блок 273 управления трактом связи устанавливает LAG (агрегирование каналов связи) для оконечных блоков 25 и 26 линии в ответ на установку резервирования в режим 1+1. Конкретно блок 273 управления трактом связи устанавливает оконечный блок 25 линии как являющийся активной системой (ACT) и устанавливает оконечный блок 26 линии как являющийся резервной системой (SBY).
Нужно отметить, что операции, описанные выше, выполняются также относительно коммутатора 3 уровня 2.
Затем будет дано описание операций, когда кадры передаются от устройства 1 на устройство 4. Нужно отметить, что в последующем описании подразумевается, что надлежащее значение предварительно установлено в FDB в ядре 271 коммутации. Поскольку получателем кадров, выводимых из устройства 1, является устройство 4, то ядро 271 коммутации обращается к FDB и передает кадры в направлении линии 51 (то есть на оконечный блок 25 линии, работающий как активная система). Поскольку оконечный блок 25 линии работает как активная система (ACT), оконечный блок 25 линии передает принятые кадры на оконечный блок 21 беспроводной линии.
Оконечный блок 21 беспроводной линии работает как активная система (ACT). Оконечный блок 21 беспроводной линии копирует принятые кадры и передает скопированные кадры на оконечный блок 22 беспроводной линии. Кроме того, оконечный блок 21 беспроводной линии передает кадры передачи на оконечный блок 31 беспроводной линии через линию 51. Оконечный блок 22 беспроводной линии передает кадры, принятые от оконечного блока 21 беспроводной линии, на оконечный блок 32 беспроводной линии через линию 52. Таким образом, идентичные кадры передаются на линию 51 и линию 52.
Оконечные блоки 31 и 32 беспроводной линии принимают кадры. Здесь блок радиомониторинга 372 дает команду оконечному блоку 32 беспроводной линии, работающему как резервная система (SBY), отбрасывать кадры. В ответ на это оконечный блок 32 беспроводной линии отбрасывает принимаемые кадры. Оконечный блок 31 беспроводной линии передает принимаемые кадры на оконечный блок 35 линии. Кадры поступают на устройство 4 через ядро 371 коммутации.
Нужно отметить, что в предшествующем было дано описание случая, где устройство 1 передает кадры на устройство 4. Однако по существу идентичные операции выполняются также в случае, где устройство 4 передает кадры на устройство 1.
Затем со ссылкой на фиг. 3 будет дано описание операций системы в случае, где линия 51 обнаруживает какие-либо неисправные состояния в конфигурации, показанной на фиг. 2 (режим 1(N)+1). Как описано выше, блок 272 радиомониторинга осуществляет мониторинг состояния линии 51 и линии 52. Блок 272 радиомониторинга уведомляет блок 273 управления трактом связи о появлении ненормального состояния в линии 51. Поскольку система работает в режиме 1+1, блок 273 управления трактом связи дает возможность операциям продолжаться с помощью оконечного блока 25 линии, поддерживаемого работающим как активная система (ACT), и оконечного блока 26 линии, поддерживаемого работающим как резервная система (SBY) (то есть какое-либо изменение установок параметров не выполняется).
Таким образом, оконечный блок 21 беспроводной линии копирует кадры и передает дубликат на оконечный блок 22 беспроводной линии. Оконечный блок 22 беспроводной линии передает кадры, принятые от оконечного блока 21 беспроводной линии, на оконечный блок 32 беспроводной линии через линию 52.
Здесь агрегирование каналов связи (то есть линии 51 и линии 52, обрабатываемых как одна виртуальная линия) устанавливается в оконечные блоки 25 и 26 линии. Кроме того, кадры, выводимые из оконечного блока 25 линии, копируются и передаются из оконечного блока 22 беспроводной линии. Соответственно, даже когда возникает неисправность в линии 51, кадры обрабатываются как передаваемые нормально. Следовательно, не появляется необходимости изменения установок параметров FDB в ядре 271 коммутации, и сброс FDB (очистка FDB) не выполняется.
Затем будет дано описание передачи кадров от устройства 1 на устройство 4 при ненормальном состоянии в линии 51. Как было описано со ссылкой на фиг. 2, оконечные блоки 21 и 22 беспроводной линии передают кадры через линии 51 и 52. Однако поскольку линия 51 испытывает ненормальное состояние, только кадры через линию 52 передаются нормально. Здесь, поскольку не возникает неисправность в линии 52, и агрегирование каналов связи было выполнено, нет ненормального состояния в передаче кадров от коммутатора 2 уровня 2 на коммутатор 3 уровня 2. Поскольку нет ненормального состояния, установка параметров FDB в ядре 271 коммутации не изменяется (то есть сброс FDB не происходит).
Затем будет дано описание операций коммутатора 3 уровня 2 на стороне приема. Блок 372 радиомониторинга воспринимает, что ненормальное состояние имеет место в линии 51. Блок 372 радиомониторинга выдает команду оконечному блоку 32 беспроводной линии передавать принимаемые кадры на оконечный блок 31 беспроводной линии. Оконечный блок 32 беспроводной линии передает кадры, являющиеся дубликатами принятых кадров, на оконечный блок 31 беспроводной линии. Оконечный блок 31 беспроводной линии передает кадры, принятые от оконечного блока 32 беспроводной линии, на оконечный блок 35 линии. Кадры поступают в устройство 4 через ядро 371 коммутации. Здесь, поскольку не возникает неисправность в линии 52, и агрегирование каналов связи было выполнено, блок 372 радиомониторинга определяет, что нет ненормального состояния в передаче кадров от коммутатора 2 уровня 2 на коммутатор 3 уровня 2. Поскольку нет ненормального состояния, установка параметров FDB в ядре 371 коммутации не изменяется (то есть сброс FDB не происходит).
Нужно отметить, что хотя описание выше было дано для случая, где устройство 1 передает кадры на устройство 4, по существу идентичные операции выполняются также в случае, где устройство 4 передает кадры на устройство 1.
Затем со ссылкой на фиг. 4 будет дано описание операций системы в режиме N+0 (N является натуральным числом 2 или более большим) в качестве режима конфигурации с резервированием. В следующем описании режим N+0 является режимом, в котором два (или больше) трактов связи (линия 51 и линия 52 на фиг. 4) - оба работают в качестве магистральных линий связи. В последующем описание будет даваться на основании условия, что N=2.
В режиме 2+0 кадры, проходящие через линию 51, и кадры, проходящие через линию 52, не пересекаются, и обмен осуществляется только различными кадрами. Таким образом, режим 2+0 является режимом, который реализует распределение нагрузки линии, то есть выравнивание нагрузки. Линия 51 и линия 52 подвергаются агрегированию каналов связи (то есть обрабатываются как одна виртуальная линия).
На фиг. 4 показана работа системы в режиме вида 2+0 (в котором линия 51 и линия 52 являются магистральными линиями связи).
Когда определяется, что необходимо работать в режиме 2+0 (когда режим установлен), оконечные блоки линии и оконечные блоки беспроводной линии начинают выполнять операции, соответствующие режиму 2+0. Блок 272 радиомониторинга обнаруживает, что беспроводные линии делаются резервными, и что резервирование выполняется в режиме 2+0. Затем блок 272 радиомониторинга уведомляет результат обнаружения в блок 273 управления трактом связи.
Блок 272 радиомониторинга вычисляет полосу частот беспроводной секции и уведомляет результат вычисления в блок 273 управления трактом связи. Блок 273 управления трактом связи устанавливает LAG (агрегирование каналов связи) в оконечные блоки 25 и 26 линии в ответ на установку резервирования в режиме 2+0. Конкретно блок 273 управления трактом связи устанавливает каждый из оконечного блока 25 линии и оконечного блока 26 линии как являющийся активной системой (ACT). Путем обеспечения того, что оконечные блоки линии являются двумя активными системами, кадры передаются и принимаются распределяемыми между линией 51 и линией 52.
Нужно отметить, что операция, описанная выше, выполняется также относительно коммутатора 3 уровня 2.
Затем будет дано описание операций, когда кадры передаются от устройства 1 на устройство 4. Нужно отметить, что в последующем описании подразумевается, что надлежащее значение предварительно установлено в FDB в ядре 271 коммутации.
Ядро 271 коммутации принимает кадры, передаваемые от устройства 1. Поскольку получателем принятых кадров является устройство 4, ядро 271 коммутации передает кадры на один блок из оконечного блока 25 линии и оконечного блока 26 линии, так что кадры передаются на коммутатор 3 уровня 2. Здесь, поскольку нагрузка линии распределяется, ядро 271 коммутации распределяет кадры оконечному блоку 25 линии и оконечному блоку 26 линии по существу равномерно. Оконечный блок 25 линии передает кадры на оконечный блок 21 беспроводной линии. Подобным образом оконечный блок 26 линии передает кадры на оконечный блок 22 беспроводной линии. Оконечный блок 21 беспроводной линии передает принятые кадры на оконечный блок 31 беспроводной линии. Оконечный блок 22 беспроводной линии передает принятые кадры на оконечный блок 32 беспроводной линии.
Оконечный блок 31 беспроводной линии и оконечный блок 32 беспроводной линии соответственно принимают кадры. Оконечный блок 31 беспроводной линии передает принятые кадры на оконечный блок 35 линии. Подобным образом оконечный блок 32 беспроводной линии передает принятые кадры на оконечный блок 36 линии. Оконечный блок 35 линии и оконечный блок 36 линии передают принятые кадры в ядро 371 коммутации.
Поскольку оконечный блок 35 линии и оконечный блок 36 линии подвергались агрегированию каналов связи, ядро 371 коммутации обрабатывает кадры как подаваемые от одной линии. Ядро 371 коммутации передает кадры, вводимые от оконечного блока 35 линии и оконечного блока 36 линии, на устройство 4.
Нужно отметить, что, хотя описание выше было дано для случая, где устройство 1 передает кадры на устройство 4, по существу идентичные операции выполняются также в случае, где устройство 4 передает кадры на устройство 1.
Затем со ссылкой на фиг. 5 будет дано описание операций системы в случае, где линия 51 обнаруживает какие-либо неисправные состояния в конфигурации, показанной на фиг. 4 (режим 2(N)+0). Как описано выше, блок 272 радиомониторинга осуществляет мониторинг линии 51 и линии 52. Блок 272 радиомониторинга уведомляет блок 273 управления трактом связи о появлении ненормального состояния в линии 51. Поскольку система работает в режиме 2+0, и ненормальное состояние происходит в линии 51, блок 273 управления трактом связи изменяет оконечный блок 25 линии, чтобы он был резервной системой (SBY). Здесь линия 51 и линия 52 обрабатываются как одна виртуальная линия (то есть подвергнуты агрегированию каналов связи). Следовательно, она обрабатывается как целостная линия, без ненормального состояния, и, следовательно, сброс FDB не происходит.
Затем будет дано описание передачи кадров от устройства 1 на устройство 4, когда ненормальное состояние возникает в линии 51. Как описано выше, под управлением блока 273 управления трактом связи оконечный блок 25 линии служит в качестве резервной системы (SBY). Соответственно ядро 271 коммутации передает кадры на оконечный блок 26 линии, работающий как активная система (ACT). Оконечный блок 26 линии последовательно передает кадры на оконечный блок 36 линии. Здесь, поскольку линия 51 и линия 52 обрабатываются как одна виртуальная линия согласно агрегированию каналов связи, это не считается ненормальным состоянием, возникающим в этой линии. Соответственно в ядре 271 коммутации сброс FDB не происходит.
Затем будет дано описание работы коммутатора 3 уровня 2 на стороне приема. Оконечный блок 32 беспроводной линии принимает кадры через линию 52. Нужно отметить, что подобно коммутатору 2 уровня 2, оконечный блок 35 линии изменяют, чтобы он был резервной системой (SBY), решая проблему ненормального состояния в линии 51. Оконечный блок 32 беспроводной линии передает принятые кадры на оконечный блок 36 линии. Оконечный блок 36 линии подает принятые кадры на ядро 371 коммутации. Ядро 371 коммутации передает поданные кадры на устройство 4. В это момент, поскольку линия 51 и линия 52 считаются одной виртуальной линией согласно агрегированию каналов связи, это не рассматривается ненормальным состоянием, возникающим в этой линии. Соответственно сброс FDB не происходит в ядре 371 коммутации также.
Нужно отметить, что, хотя описание выше было дано для случая, где устройство 1 передает кадры на устройство 4, по существу идентичные операции выполняются также в случае, где устройство 4 передает кадры на устройство 1.
Нужно отметить, что оконечный блок линии и оконечный блок беспроводной линии, каждый из которых служит в качестве резервной системы (SBY), после возникновения ненормального состояния в режиме 2+0 устанавливаются в состояние «передача разрешена/прием запрещен» (standby-admit). Таким образом, даже в случае, где ненормальное состояние с высокой возможностью возникает в линии, кадры, нормально принимаемые через эту линию, могут предоставляться на устройство-получатель «как есть», и, следовательно, потери кадров уменьшаются.
Затем со ссылкой на фиг. 6 будет дано описание действия системы, когда замещается оконечный блок беспроводной линии. На фиг. 6 показано действие системы, когда работа по замещению оконечного блока 21 беспроводной линии выполняется в режиме 1+1 конфигурации с резервированием. В начальном состоянии оконечный блок 21 беспроводной линии и оконечный блок 25 линии работают каждый как активная система (ACT), и оконечный блок 22 беспроводной линии и оконечный блок 26 линии работают каждый как резервная система (SBY).
Как описано выше, оконечный блок 21 беспроводной линии является обычно устройством в виде карты. При удалении оконечного блока 21 беспроводной линии из коммутатора 2 уровня 2 блок 272 радиомониторинга обнаруживает удаление оконечного блока 21 беспроводной линии, то есть аварийное состояние. Когда блок 272 радиомониторинга обнаруживает удаление, блок 272 радиомониторинга дает команду оконечному блоку 22 беспроводной линии, работающему как резервная система (SBY), работать как активная система (ACT). Кроме того, блок 272 радиомониторинга уведомляет блок 273 управления трактом связи об аварийном состоянии оконечного блока 21 беспроводной линии (то есть удалении карты).
Блок 273 управления трактом связи, приняв уведомление, изменяет операции оконечного блока 25 линии и оконечного блока 26 линии. Конкретно блок 273 управления трактом связи изменяет установку оконечного блока 25 линии из активной системы (ACT) в резервную систему (SBY) и изменяет установку оконечного блока 26 линии из резервной системы (SBY) в активную систему (ACT).
Здесь, поскольку линия 51 и линия 52 подвергаются агрегированию каналов связи, и линия 52 является используемой, это считается целостной виртуальной линией без возникновения ненормального состояния. Соответственно сброс FDB в ядре 271 коммутации не выполняется. Нужно отметить, что в противоположном коммутаторе 3 уровня 2 ненормальное состояние в линии 51 обнаруживается блоком 372 радиомониторинга. Работа в этом случае аналогична описанной со ссылкой на фиг. 3.
Затем будет дано описание передачи кадров от устройства 1 на устройство 4, когда происходит работа по замещению оконечного блока 21 беспроводной линии. Ядро 271 коммутации принимает от устройства 1 кадры, получателем которых является устройство 4. Ядро 271 коммутации передает принятые кадры на оконечный блок 26 линии, установленный в являющейся активной системе (ACT). Оконечный блок 26 линии передает кадры на коммутатор 3 уровня 2 через оконечный блок 22 беспроводной линии через линию 52. Действие коммутатора 3 уровня 2 становится аналогичным описанному со ссылкой на фиг. 3.
Затем будет дано описание передачи кадров от устройства 4 на устройство 1, когда происходит работа по замещению оконечного блока 21 беспроводной линии. Ядро 371 коммутации принимает от устройства 4 кадры, получателем которых является устройство 1. Ядро 371 коммутации передает принятые кадры на оконечный блок 35 линии, установленный как являющийся активной системой (ACT). Оконечный блок 35 линии передает принятые кадры на оконечный блок 31 беспроводной линии. Оконечный блок 31 беспроводной линии передает кадры, являющиеся дубликатом принятых кадров, на оконечный блок 32 беспроводной линии. Оконечный блок 32 беспроводной линии передает кадры, являющиеся дубликатами, на оконечный блок 32 беспроводной линии. Оконечный блок 22 беспроводной линии пропускает принятые кадры на ядро 271 коммутации через оконечный блок 26 линии. Ядро 271 коммутации передает кадры их получателю, то есть на устройство 1.
Поскольку линия 51 и линия 52 подвергаются агрегированию каналов связи, и линия 52 является используемой, это считается целостной виртуальной линией без возникновения ненормального состояния. Соответственно сброс FDB в ядре 271 коммутации и ядре 371 коммутации не выполняется.
Как было описано выше, сброс FDB не выполняется при неисправности в какой-либо секции беспроводной линии и при замещении какого-либо оконечного блока беспроводной линии, когда беспроводную линию делают резервной (режим 1(N)+1, режим 2(N)+0). Вследствие невыполняемого сброса FDB лавинная рассылка кадров не вызывается. То есть становится возможным сдерживать рост трафика.
Затем со ссылкой на фиг. 7-10 будет дано описание операций системы, когда изменился диапазон радиочастот. На фиг. 7 показана блок-схема операций коммутатора 2 уровня 2, когда диапазон радиочастот был изменен, тогда как секцию беспроводной линии делают резервной в режиме 1+1.
Сначала со ссылкой на фиг. 7 и 8 будет дано описание операций блока 272 радиомониторинга. На фиг. 8 показана блок-схема операций блока 272 радиомониторинга, когда диапазон радиочастот изменился. Сначала блок 272 радиомониторинга обнаруживает изменение полосы частот беспроводных линий, находящихся в использовании (S1). Когда изменение полосы частот некоторой беспроводной линии обнаружено (S1), блок 272 радиомониторинга вычисляет полосу, которая может использоваться линией, и исследует, имеется ли полоса, которая может быть назначена (S2). Если нет полосы, которая может быть назначена, то есть когда полоса частот некоторой беспроводной линии является 0 (S2: Да), блок 272 радиомониторинга уведомляет блок 273 управления трактом связи об этом (S3).
Затем со ссылкой на фиг. 7 и 9 будет дано описание операций блока 273 управления трактом связи, уведомленного блоком 272 радиомониторинга, что полосой частот является 0. На фиг. 9 показана блок-схема операций блока 273 управления трактом связи уведомленного блоком 272 радиомониторинга, что полосой частот является 0.
Блок 273 управления трактом связи проверяет, является ли 0 полоса частот уведомленной беспроводной линии (S4). Блок 273 управления трактом связи определяет, требуется ли переключение «активная система (ACT)/резервная система (SBY)», на основании состояния полосы и состояния использования для текущего «активная система (ACT)/резервная система (SBY)» (S5). Например, когда полоса частот, становящаяся 0, была использована в качестве активной системы (ACT), блок 273 управления трактом связи определяет, что требуется переключение активная система (ACT)/резервная система (SBY) (S5: Да).
Когда требуется переключение активная система (ACT)/резервная система (SBY) (S5: Да), блок 273 управления трактом связи изменяет установку параметров (S6). Например, когда оконечный блок 21 беспроводной линии и оконечный блок 25 линии используются каждый в качестве активной системы (ACT), блок 273 управления трактом связи изменяет установку параметров так, что оконечный блок 21 беспроводной линии и оконечный блок 25 линии становятся каждый резервной системой (SBY), и что оконечный блок 22 беспроводной линии и оконечный блок 26 линии становятся каждый активной системой (ACT).
Затем со ссылкой на фиг. 10 будет дано описание подробных операций блока 273 управления трактом связи (то есть подробности вышеупомянутых этапов S4-S6). Фиг. 10 является блок-схемой, показывающей подробности операций блока 273 управления трактом связи при изменении полосы частот.
Блок 273 управления трактом связи принимает уведомление относительно полосы радиочастот от блока 272 радиомониторинга (S11). Блок 273 управления трактом связи проверяет, является ли режим беспроводного резервирования режимом 1(N)+1 (S12).
Когда режимом беспроводного резервирования является 1+1 (S12: Да), блок 273 управления трактом связи определяет, являются ли оконечный блок беспроводной линии и оконечный блок линии, работающие каждый как активная система (ACT), подключенными к линии, полоса частот которой стала 0 (S13).
Когда оконечный блок беспроводной линии и оконечный блок линии, подключенный к линии, полоса частот которой стала 0, являются работающими каждый как активная система (ACT) (S13: Да), и оконечный блок беспроводной линии и оконечный блок линии, являющиеся каждый резервной системой (SBY), способны работать нормально (S14: Да), блок 273 управления трактом связи изменяет установку параметров (S15). Конкретно блок 273 управления трактом связи устанавливает оконечный блок беспроводной линии и оконечный блок линии, работавший каждый как активная система (ACT), как являющийся резервной системой (SBY), и устанавливает оконечный блок беспроводной линии и оконечный блок линии, работавшие каждый как резервная система (SBY), как являющиеся каждый активной системой (ACT).
Когда режимом беспроводного резервирования является 2+0 (S12: Нет), блок 273 управления трактом связи устанавливает оконечный блок беспроводной линии и оконечный блок линии, подключенные к линии, полоса частот которой стала 0, как являющиеся каждый резервной системой (SBY) (S16).
Как было описано со ссылкой на фиг. 7-10, даже когда состояние полосы частот в беспроводных линиях изменилось, изменение может быть обнаружено, чтобы быстро изменить установку параметров. Таким образом, потери кадров могут быть минимизированы.
Затем будет дано описание повторной установки оконечных блоков линии и оконечных блоков беспроводной линии, когда установлен режим резервирования N+0. Фиг. 11 представляет блок-схему, показывающую повторную установку. Фиг. 12 представляет блок-схему, показывающую операцию повторной установки для коммутатора 2 уровня 2.
Коммутатор 2 уровня 2 теперь включает блок 274 мониторинга скорости передачи данных в состав блока 27 коммутатора. Блок 274 мониторинга скорости передачи данных является блоком обработки, определяющим скорость передачи для каждого из оконечных блоков линии в беспроводной секции. Блок 274 мониторинга скорости передачи данных уведомляет обнаруженную скорость передачи каждого из оконечных блоков линии в блок 274 управления трактом связи.
Затем будет дано описание операции со ссылкой на фиг. 12. Во-первых, блок 272 радиомониторинга осуществляет мониторинг изменения полосы частот каждой линии в беспроводной секции. Затем с предписанным хронированием (например, когда установлен AMR (Adaptive Modulation Radio)) блок 272 радиомониторинга уведомляет изменение состояния полосы частот некоторой линии в блок 273 управления трактом связи (S21).
Когда полоса частот линии, уведомляемая в блок 273 управления трактом связи, снизилась от предыдущей полосы частот (S22: Да), блок 273 управления трактом связи идентифицирует другие линии в действии (S23) и выполняет установку параметров (S24) формирования полосы, то есть изменяет установку полосы частот с тем, что распределение кадра становится оптимальным.
Затем блок 274 мониторинга скорости передачи данных получает скорость передачи оконечных блоков (25 и 26) линии и проверяет, превышено ли значение установки для полосы, измененное на этапе S24 (S25). После этого блок 273 управления трактом связи снова устанавливает полосу частот с тем результатом, что распределение кадров оптимизируется (S26).
С другой стороны, когда полоса частот линии, уведомляемая в блок 273 управления трактом связи, не была уменьшена от предыдущей полосы (S22: Нет), блок 273 управления трактом связи ожидает, что будет уведомленным о каком-либо изменении полосы частот другой линии, и после этого выполняет установку (S26) формирования полосы, то есть изменяет установку для полосы каждой линии с тем результатом, что распределение кадра оптимизируется.
Затем будет дано описание эффекта настоящего изобретения. Как было описано выше, поскольку сброс FDB не происходит с коммутатором уровня 2 (устройством коммутации) согласно настоящему варианту осуществления при любой неисправности любой беспроводной линии или в ходе замещения любого оконечного блока беспроводной линии, то не будет возникать лавинная рассылка кадров. Таким образом, становится возможным предотвращать ненужную передачу кадров.
Кроме того, как было описано со ссылкой на фиг. 7-10, даже когда состояние полосы для какой-либо беспроводной линии изменилось, коммутатор уровня 2 (устройство коммутации) согласно настоящему варианту осуществления может обнаружить изменение и может быстро изменить установку параметров. Таким образом, потери кадров могут минимизироваться.
Кроме того еще, как было описано со ссылкой на фиг. 11 и 12, коммутатор уровня 2 (устройство коммутации) согласно настоящему варианту осуществления может эффективно использовать полосу радиочастот, когда установлен режим резервирования N+0.
Нужно отметить, что настоящее изобретение не ограничивается вариантом осуществления, описанным выше, и может модифицироваться, как надлежит в объеме, не выходящем за рамки существа настоящего изобретения. Хотя предшествующее описание было дано для коммутатора уровня 2, настоящее изобретение необязательно ограничивается таковым. Схема приема-передачи кадров является применимой к мостовому устройству, коммутатору уровня 3, устройству маршрутизатора, шлюзовому устройству, оптическому ретрансляционному устройству и подобным.
Это заявка основывается на заявке и испрашивает приоритет заявки на патент Японии № 2011-129789, поданной 10 июня 2011 года, раскрытие которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение является применимым к коммутатору уровня 2, мостовому устройству, коммутатору уровня 3, устройству маршрутизатора, шлюзовому устройству, оптическому ретрансляционному устройству и подобным, каждое из которых выполняет передачу и прием кадров.
Список условных обозначений
1 - устройство
2 - коммутатор уровня 2
21, 22 - оконечный блок беспроводной линии
23-26 - оконечный блок линии
27 - блок коммутатора
271 - ядро коммутации
272 - блок радиомониторинга
273 - блок управления трактом связи
274 - блок мониторинга скорости передачи данных
3 - коммутатор уровня 2
31, 32 - оконечный блок беспроводной линии
33-36 - оконечный блок линии
37 - блок коммутатора
371 - ядро коммутации
372 - блок радиомониторинга
373 - блок управления трактом связи
4 - устройство