專利名稱：能夠發(fā)送標(biāo)記幀的虛擬局域網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明要求對于2000年7月遞交的序列號為No.206915/2000的日本申請的優(yōu)先權(quán)，該日本申請的主題事項包含在此，以供參考。
本發(fā)明涉及一個用于在虛擬局域網(wǎng)(VLAN)中識別終端的虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識(ID)的系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種方法，該方法自動識別并為一個終端設(shè)置一個VLAN標(biāo)識，而不是由一個用戶手動設(shè)置VLAN標(biāo)識。
有關(guān)的用于發(fā)送和接收發(fā)布的VLAN信息的幀的交換集線器公開于特開平11-074923的日本專利。眾所周知，下面的系統(tǒng)用于創(chuàng)建一個VLAN。一個用戶手動設(shè)置一個VLAN，有一個終端屬于該VLAN。該終端在一個局域網(wǎng)(LAN)中將這個VLAN的信息與一個GVRP(一種符合IEEE802.1Q的GARP VLAN注冊協(xié)議，其中，GARP是類屬性注冊協(xié)議的縮寫)包消息一起發(fā)送到一個用于幀中繼的LAN交換機(jī)(此后縮寫為LSW)上。當(dāng)LSW接收這個GVRP包消息時，該VLAN信息被注冊在這個LSW上。以上是一個創(chuàng)建VLAN的系統(tǒng)。
當(dāng)創(chuàng)建符合IEEE802.1Q的能夠處理標(biāo)記幀的VLAN(此后稱TAG-VLAN)時，向TAG-VLAN添加或從其中撤消終端是通過由用戶用現(xiàn)有終端功能手動為每個終端設(shè)置VLAN標(biāo)識(ID)來實現(xiàn)的。
即使采用這個相關(guān)系統(tǒng)，可以通過為每個終端設(shè)置現(xiàn)有的TAG-VLAN標(biāo)識并隨之發(fā)送與接收包來開始進(jìn)行通信。這意味著，象提前從網(wǎng)絡(luò)管理員處確認(rèn)TAG-VLAN標(biāo)識條件這樣的工作必須在脫機(jī)(offline)狀態(tài)下執(zhí)行了。當(dāng)一個新TAG-VLAN被創(chuàng)建時，仍然需要從終端手動設(shè)置TAG-VLAN標(biāo)識。這是一個辛苦的過程，其中當(dāng)有N個終端要設(shè)置時，同樣的設(shè)置操作就要重復(fù)N次。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為了達(dá)到上述目的，作為特定配置，提供一個能夠發(fā)送標(biāo)記幀的TAG-VLAN系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個用于發(fā)送包的交換機(jī)，這個包帶有由交換機(jī)管理的VLAN標(biāo)識，以及一個終端，該終端用于儲存交換機(jī)所發(fā)送的包的VLAN標(biāo)識，區(qū)分何時VLAN標(biāo)識就是它自己所屬的VLAN的標(biāo)識，并執(zhí)行與其自身VLAN相關(guān)的操作。
本發(fā)明申請公開了其他各種用來實現(xiàn)上述目標(biāo)的發(fā)明。這些發(fā)明將從所附的權(quán)利要求、實施方案和附圖中得到理解。
本發(fā)明的目的和特點可以參考下文對本發(fā)明說明性的實施方案的詳細(xì)敘述及附圖得到理解，其中附圖包括

圖1是一個配置圖，表現(xiàn)了本發(fā)明的自動TAG-VLAN標(biāo)識識別系統(tǒng)的第一特定實例。
圖2表現(xiàn)了GVRP包消息的格式。
圖3表現(xiàn)了確認(rèn)幀的格式。
圖4是一個配置圖，表現(xiàn)了本發(fā)明的自動VLAN標(biāo)識識別系統(tǒng)的第二特定實例。
第一實施例圖1是一個配置圖，表現(xiàn)了本發(fā)明的自動TAG-VLAN標(biāo)識識別系統(tǒng)的第一特定實例。這個第一特定實例包括一個LSW 11和N個與LSW 11相連的終端21，22…2N(其中N是不包括0的自然數(shù))。
LSW 11對于至少一個組及其預(yù)設(shè)IP地址是TAG-VLAN。對LSW 11的每個端口都能設(shè)置一個VLAN。LSW 11的每個端口都能設(shè)置為既屬于TAG-VLAN，又屬于不能處理標(biāo)記幀的VLAN(此后稱為UNTAG-VLAN)。
LSW 11周期性地向所有與LSW 11相連的終端21到2N發(fā)送GVRP包消息。圖2表現(xiàn)了GVRP包消息的格式。一個GVRP包消息是一個控制消息，它包含所有用于管理LSW 11的VLAN標(biāo)識信息。然而，關(guān)于這個VLAN標(biāo)識是用于TAG-VLAN的還是用于UNTAG-VLAN的信息沒有包含在GVRP包消息中。
與LSW 11相連的終端可以包括計算機(jī)、能夠進(jìn)行包傳輸?shù)募€器電話機(jī)(HUBs telephones)，以及其他LSW等。終端21是一臺能夠傳輸標(biāo)記幀的計算機(jī)，并且具有監(jiān)視LSW 11所發(fā)送的GVRP包消息的功能。
終端21設(shè)置了自己的網(wǎng)關(guān)地址(此后稱為GW地址)和網(wǎng)際協(xié)議地址(此后稱為IP地址)，但還沒有設(shè)置TAG-VLAN標(biāo)識。終端21監(jiān)視LSW 11發(fā)送的GVRP包消息，并儲存包含在GVRP包消息中由LSW 11所管理的全部VLAN標(biāo)識。
圖3展示了一個確認(rèn)幀的實例。確認(rèn)幀是一個標(biāo)記幀，其帶有在DA字段中的目標(biāo)地址，在SA字段中的源地址，在TAG字段中的TAG-VLAN標(biāo)識和控制信息，在TYPE字段中的幀類型，在DATA字段中的IP頭和IP數(shù)據(jù)以及在CRC字段中的錯誤校驗信息。終端21向LSW 11發(fā)送一個確認(rèn)幀，在DATA字段的IP頭中將一個GW地址描述為目標(biāo)地址而將自己的IP地址描述為源地址，并在TAG字段的TAG標(biāo)識中描述儲存的VLAN標(biāo)識之一。終端21為每個VLAN標(biāo)識生成并發(fā)送一個確認(rèn)幀。這時，終端21設(shè)置并在一個時段內(nèi)等待LSW 11對確認(rèn)幀的回應(yīng)。如果LSW11沒有在時段周期內(nèi)回應(yīng)確認(rèn)幀，終端21判斷在所傳輸?shù)拇_認(rèn)幀內(nèi)描述的VLAN標(biāo)識和GW地址是否匹配，即判斷VLAN標(biāo)識是否是錯誤的。然后終端21從讀自GVRP包消息的VLAN標(biāo)識中選取一個還沒有被使用的VLAN標(biāo)識。終端21再在確認(rèn)幀中描述所選的VLAN標(biāo)識并將確認(rèn)幀發(fā)送到LSW 11。終端21重復(fù)發(fā)送該確認(rèn)幀的操作，直到得到來自LSW 11的對確認(rèn)幀的回應(yīng)。
當(dāng)LSW 11接收到確認(rèn)幀，它確認(rèn)在確認(rèn)幀中所描述的目標(biāo)地址的VLAN標(biāo)識和GW地址。通常由于終端21的作用，GW地址被設(shè)為與VLAN標(biāo)識的IP地址相同。LSW 11儲存一個信息對，它由自己管理的VLAN標(biāo)識和與其相聯(lián)系的IP地址組成。LSW 11驗證VLAN標(biāo)識和IP地址組成的信息對與終端21發(fā)送的確認(rèn)幀中所述的VLAN標(biāo)識和IP地址組成的信息對是否匹配。
當(dāng)LSW 11所管理的VLAN標(biāo)識和IP地址對與終端21發(fā)送的確認(rèn)幀中所述的VLAN標(biāo)識和GW地址對不匹配時，LSW 11丟棄確認(rèn)幀。
當(dāng)LSW 11所管理的VLAN標(biāo)識和IP地址對與終端21發(fā)送的確認(rèn)幀中所述的VLAN標(biāo)識和GW地址對相匹配時，LSW 11在確認(rèn)幀的TAG字段信息中進(jìn)行讀取，并判斷是否有可能使用這個VLAN標(biāo)識實行處理。當(dāng)LSW 11判斷有可能使用這個VLAN標(biāo)識實行處理時，就向終端21發(fā)送一個回應(yīng)。當(dāng)終端21接收到來自LSW 11的回應(yīng)時，通過自動設(shè)置VLAN標(biāo)識，可以使用這個VLAN標(biāo)識執(zhí)行此后的通信。
終端21產(chǎn)生與所儲存的VLAN標(biāo)識數(shù)目相同的確認(rèn)幀，并將這些確認(rèn)幀集中都發(fā)送到LSW 11。此時，終端21能夠通過將終端21所發(fā)送的確認(rèn)幀的VLAN標(biāo)識追加到來自LSW 11的響應(yīng)中來辨別哪一個VLAN標(biāo)識是響應(yīng)想要的。因此，能夠通過發(fā)送描述每個VLAN標(biāo)識的確認(rèn)幀來快速執(zhí)行對有用的VLAN標(biāo)識的確認(rèn)，而無需等候一個時段。
在這個特定的實例中，LSW 11管理多個VLAN標(biāo)識但也有可能是只有一個VLAN標(biāo)識。此時，終端21所屬的VLAN標(biāo)識能夠被確認(rèn)而無需終端21發(fā)送確認(rèn)幀。
如上文詳細(xì)描述的，VLAN標(biāo)識的設(shè)置在LSW 11進(jìn)行，而LSW 11所管理的VLAN標(biāo)識能夠在終端從LSW 11發(fā)送的GVRP包消息中獲得。通過隨后發(fā)送確認(rèn)幀，可以識別出終端21所屬的VLAN標(biāo)識。因而，能夠在聯(lián)機(jī)操作中設(shè)置VLAN標(biāo)識而無需用戶檢驗VLAN標(biāo)識，并且可以執(zhí)行設(shè)置操作而不考慮諸如網(wǎng)絡(luò)管理員是否在場這樣的條件。
而且，能夠在LSW 11中集中設(shè)置VLAN標(biāo)識而無須在每個終端手工逐個設(shè)置，這降低了必須執(zhí)行的工作量，尤其是在設(shè)置多個終端的情況下。另外，在移動一個終端時，與設(shè)置操作相關(guān)的時間和麻煩都有所減少。
第二實施方案圖4是展示本發(fā)明的自動VLAN標(biāo)識識別系統(tǒng)第二特定實例的配置圖。除了與第一特定實例相同的配置之外，第二特定實例還包括一個地址解析服務(wù)器31。
第二特定實例以與第一特定實例相同的方式操作，因而省略對操作的敘述。在第二特定實例中，VLAN標(biāo)識2，3和5作為一個整體存在于LSW 11中，且標(biāo)識3的VLAN被設(shè)為TAG-VLAN。地址解析服務(wù)器31與TAG-VLAN和設(shè)置端口相連。另外，能夠與LSW 11相連的終端的數(shù)目以及相同數(shù)目的IP地址被儲存在地址解析服務(wù)器31中。
而且，在第二特定實例中，除了VLAN標(biāo)識之外，沒有為終端21自身設(shè)置的GW地址和IP地址。
終端21監(jiān)視LSW 11發(fā)送的GVRP包消息并儲存GVRP包消息中包含的所有VLAN的標(biāo)識。終端21生成一個地址請求幀并將地址請求幀發(fā)送到地址解析服務(wù)器31，該地址請求幀由描述所存VLAN標(biāo)識之一的標(biāo)記幀構(gòu)成。
當(dāng)從終端21發(fā)來的地址請求幀中所描述的VLAN標(biāo)識是2或5時，如果LSW 11判斷這個VLAN標(biāo)識不符合地址解析服務(wù)器31所屬的VLAN標(biāo)識，地址請求幀被丟棄而不向地址解析服務(wù)器31發(fā)送。如果在設(shè)定的時段內(nèi)沒有收到響應(yīng)，則終端21判定在所傳輸?shù)牡刂氛埱髱忻枋龅腣LAN標(biāo)識不屬于地址解析服務(wù)器31。終端21隨之從讀自GVRP包消息的VLAN標(biāo)識中選擇一個沒有使用過的VLAN標(biāo)識。終端21重復(fù)發(fā)送該地址請求幀的操作，直到得到來自地址解析服務(wù)器31的響應(yīng)。
另一方面，當(dāng)從終端21發(fā)來的地址請求幀中所描述的VLAN標(biāo)識是3時，如果LSW 11判斷該VLAN標(biāo)識與地址解析服務(wù)器31所屬的VLAN標(biāo)識相匹配，地址請求幀經(jīng)過交換并被發(fā)送到地址解析服務(wù)器31。
當(dāng)收到地址請求幀，地址解析服務(wù)器31從預(yù)存的IP地址中任意選擇一個IP地址，并將該IP地址發(fā)回給構(gòu)成該地址請求幀的來源的終端21。地址解析服務(wù)器31然后將被發(fā)回去的IP地址設(shè)為已用，以便該IP地址不會針對來自另一個終端的地址請求再次被使用。
當(dāng)接收到來自地址解析服務(wù)器31的地址請求幀響應(yīng)時，終端21讀入并自動設(shè)置IP地址。終端21可以使用IP地址設(shè)置來進(jìn)行通信。而且，終端21將來自地址解析服務(wù)器31的響應(yīng)中的VLAN標(biāo)識當(dāng)作是其自身所屬的VLAN的標(biāo)識，并自動進(jìn)行設(shè)置。
在這個實例中，一次生成一個地址請求幀并傳輸，但終端21也可以生成與VLAN標(biāo)識數(shù)目相同的地址請求幀，在地址請求幀中描述所存的VLAN標(biāo)識，并將這些地址請求幀發(fā)送到地址解析服務(wù)器31面不用等待一個時段。這時，來自地址解析服務(wù)器31的響應(yīng)被附在終端21發(fā)來的地址請求幀的VLAN標(biāo)識上進(jìn)行發(fā)送。作為結(jié)果，終端21能夠判斷哪個VLAN標(biāo)識是所給出的響應(yīng)，以及判斷該VLAN標(biāo)識是否是其自身所屬的VLAN的標(biāo)識。
在第二特定實例中，從地址解析服務(wù)器31接收一個IP地址，但本發(fā)明并不受此限制，并且也可以支持接收對于三層地址等的自動設(shè)置，這出現(xiàn)在如IPX(因特網(wǎng)絡(luò)包交換)和AppleTalk系統(tǒng)的其他系統(tǒng)的開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)中。
如上所述，VLAN標(biāo)識的設(shè)置在LSW 11執(zhí)行，而且由LSW11所管理的VLAN標(biāo)識可以在終端21從LSW 11發(fā)來的GVRP包消息中獲得。然后，通過發(fā)送一個地址請求幀，終端21所屬的VLAN標(biāo)識能夠被識別出來。因此，能夠在聯(lián)機(jī)操作中設(shè)置VLAN標(biāo)識而無須用戶手動檢驗VLAN標(biāo)識，而且能夠不考慮諸如網(wǎng)絡(luò)管理員是否在場等條件而進(jìn)行設(shè)置操作。
VLAN標(biāo)識能夠在LSW 11上集中設(shè)置而無須在每個終端逐個手動設(shè)置，這降低了設(shè)置多個終端時的工作量。此外，還可以通過提前在地址解析服務(wù)器31中準(zhǔn)備IP地址來接收IP地址，并自動執(zhí)行設(shè)置。
以上描述了本發(fā)明的特定實施方案，我們可以理解到本發(fā)明并不局限于此，因為技術(shù)人員可以進(jìn)行修改。本申請預(yù)期了任何以及所有在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的修改，下面對其敘述并聲明于此。
權(quán)利要求
1.一個能夠發(fā)送標(biāo)記幀的TAG-VLAN系統(tǒng)，包括一個交換機(jī)，用于發(fā)送包含交換機(jī)所管理的VLAN標(biāo)識的包；以及一個終端，用于儲存交換機(jī)發(fā)送的包的VLAN標(biāo)識，區(qū)分何時VLAN標(biāo)識是終端自身所屬的VLAN標(biāo)識并執(zhí)行與其自身VLAN相關(guān)的設(shè)置。
2.權(quán)利要求1的TAG-VLAN系統(tǒng)，其中，當(dāng)對于被交換機(jī)發(fā)送的包有多個VLAN標(biāo)識時，終端向交換機(jī)發(fā)送包，并進(jìn)行測試來判斷終端是否能夠為自己使用該VLAN標(biāo)識。
3.一種判斷一個VLAN標(biāo)識是否可以分配給一個終端的方法，所述方法包括以下步驟一個交換機(jī)發(fā)送包含交換機(jī)自己管理的VLAN標(biāo)識的GVRP包消息；一個終端通過監(jiān)視交換機(jī)發(fā)送的GVRP包消息來儲存交換機(jī)所管理的VLAN標(biāo)識，并在由標(biāo)記幀構(gòu)成的確認(rèn)幀中描述該VLAN標(biāo)識及自己的網(wǎng)關(guān)地址，用于向交換機(jī)發(fā)送；當(dāng)由交換機(jī)自己管理的VLAN標(biāo)識和VLAN標(biāo)識的網(wǎng)際協(xié)議地址構(gòu)成的信息對與在終端發(fā)送的確認(rèn)幀中描述的VLAN標(biāo)識和網(wǎng)關(guān)地址構(gòu)成的信息對相匹配時，交換機(jī)響應(yīng)確認(rèn)幀，向終端發(fā)送一個響應(yīng)幀；并且終端通過接收交換機(jī)響應(yīng)確認(rèn)幀而發(fā)送的響應(yīng)幀來判斷確認(rèn)幀中描述的VLAN標(biāo)識是否是能夠分配給自己的VLAN標(biāo)識。
4.權(quán)利要求3的方法，其中，關(guān)于響應(yīng)確認(rèn)幀而向終端發(fā)送的響應(yīng)幀，當(dāng)根據(jù)終端發(fā)送的確認(rèn)幀中所描述的標(biāo)記信息判定可以對一個匹配的VLAN標(biāo)識進(jìn)行處理時，就響應(yīng)確認(rèn)幀而向終端發(fā)回一個響應(yīng)幀。
5.權(quán)利要求4的方法，其中當(dāng)在GVRP包消息中包括多個VLAN標(biāo)識時，終端從儲存的VLAN標(biāo)識中任意選擇一個VLAN標(biāo)識，生成一個確認(rèn)幀，并將確認(rèn)幀發(fā)送到交換機(jī)，這樣，當(dāng)在一個預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到來自交換機(jī)的響應(yīng)幀時，就選擇與已選VLAN標(biāo)識不同的VLAN標(biāo)識，生成一個新的確認(rèn)幀，并把這個確認(rèn)幀發(fā)送給服務(wù)器。
6.權(quán)利要求4的方法，其中，當(dāng)GVRP包消息中包含多個VLAN標(biāo)識時，終端生成與儲存的VLAN標(biāo)識數(shù)目相同的確認(rèn)幀，逐個描述VLAN標(biāo)識，以發(fā)送給交換機(jī)，并在來自交換機(jī)的響應(yīng)幀中描述相應(yīng)確認(rèn)幀所描述的VLAN標(biāo)識。
7.一種判斷一個VLAN標(biāo)識是否可以被分配給一個終端的方法，所述方法包括以下步驟一個交換機(jī)發(fā)送包含交換機(jī)自己管理的VLAN標(biāo)識的GVRP包消息；一個終端監(jiān)視交換機(jī)所發(fā)的GVRP包消息來儲存交換機(jī)所管理的VLAN標(biāo)識，并在一個用于向服務(wù)器發(fā)送的請求幀中描述VLAN標(biāo)識；當(dāng)終端發(fā)來的請求幀中描述的VLAN標(biāo)識與服務(wù)器所屬的VLAN標(biāo)識相匹配時，交換機(jī)向服務(wù)器發(fā)送終端發(fā)送的請求幀；服務(wù)器響應(yīng)交換機(jī)轉(zhuǎn)接過來的請求幀，向終端發(fā)出一個響應(yīng)幀；以及終端通過接收服務(wù)器響應(yīng)請求幀發(fā)來的響應(yīng)幀，判斷確認(rèn)幀中所描述的VLAN標(biāo)識是否是能夠分配給自己的VLAN標(biāo)識。
8.權(quán)利要求7的方法，其中，服務(wù)器響應(yīng)交換機(jī)轉(zhuǎn)接來的請求幀向終端發(fā)送響應(yīng)幀，在對請求幀的響應(yīng)幀中包括了在服務(wù)器預(yù)設(shè)的地址信息，并且終端根據(jù)包含在針對請求幀的響應(yīng)幀中的地址信息來設(shè)置其自身的地址信息。
9.權(quán)利要求8的方法，其中當(dāng)在GVRP包消息中包含多個VLAN標(biāo)識時，終端從儲存的VLAN標(biāo)識中任意選擇一個VLAN標(biāo)識，生成一個請求幀，并向服務(wù)器發(fā)送這個請求幀，使得當(dāng)在一個預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有收到來自服務(wù)器的響應(yīng)幀時，選擇一個與已選VLAN標(biāo)識不同的VLAN標(biāo)識，生成一個新的請求幀，并將這個請求幀發(fā)送到服務(wù)器去。
10.權(quán)利要求8的方法，其中，當(dāng)在GVRP包消息中包含多個VLAN標(biāo)識時，終端生成與所儲存的VLAN標(biāo)識數(shù)目相同的確認(rèn)幀，逐個描述VLAN標(biāo)識用于發(fā)送給服務(wù)器，并在來自服務(wù)器的響應(yīng)幀中描述相應(yīng)的確認(rèn)幀所描述的VLAN標(biāo)識。
全文摘要
依據(jù)本發(fā)明的一種能夠發(fā)送標(biāo)記幀的TAG－VLAN系統(tǒng)具有一個用于發(fā)送包的交換機(jī),該包中含有交換機(jī)所管理的VLAN標(biāo)識,以及一個終端,用于儲存交換機(jī)所發(fā)包的VLAN標(biāo)識,判別何時VLAN標(biāo)識是終端自身所屬的VLAN標(biāo)識并執(zhí)行與自身VLAN相關(guān)的設(shè)置。
文檔編號H04L12/56GK1333613SQ01116898
公開日2002年1月30日 申請日期2001年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者宮本勝彥 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社