專利名稱：多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，更具體地是涉及從單獨(dú)平臺(tái)提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
背景技術(shù)：
今天的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商面臨著極大的挑戰(zhàn)。通信水平快速提高。客戶和公司均要求更高的訪問(wèn)速率并在因特網(wǎng)上停留更長(zhǎng)的時(shí)間，同時(shí)希望有可預(yù)測(cè)的性能和嚴(yán)格的服務(wù)等級(jí)保證。這直接需要因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)在其落腳點(diǎn)(POP)位置提供更大的容量和更高的速度，并且最好不損害性能。
為了保證可接受的性能，服務(wù)提供商正在增加對(duì)更多用戶、傳輸和事務(wù)的支持，并且最好沒(méi)有引入瓶頸或損害網(wǎng)絡(luò)可用性。許多基于網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)交易均對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格要求并且通常不能容忍過(guò)度的延遲或中斷。
為了適應(yīng)某些挑戰(zhàn)，某些ISP接入集線器和高端路由器以處理高密度傳輸。然而常規(guī)接入集線器和高端路由器的問(wèn)題是在設(shè)計(jì)中均采用中央CPU進(jìn)行集中式處理。通過(guò)集中路由傳送器/處理器傳遞所有數(shù)據(jù)增加了處理開(kāi)銷，導(dǎo)致瓶頸，限制可伸縮性并且產(chǎn)生單點(diǎn)故障。當(dāng)增加新模塊時(shí)中央處理器本質(zhì)上不能有效處理增加的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量。當(dāng)增加更多的模塊時(shí)，系統(tǒng)性能會(huì)遇到屏障。
除了通信量增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)之外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多樣性增長(zhǎng)也是個(gè)挑戰(zhàn)。用戶可以通過(guò)撥號(hào)連接，ISDN鏈路，租借線路，幀中繼，ATM虛擬電路來(lái)接入公共基礎(chǔ)設(shè)施。它們可以使用音頻級(jí)調(diào)制解調(diào)器，電纜調(diào)制解調(diào)器，各種xDSL調(diào)制解調(diào)器，或其它調(diào)制解調(diào)器。在基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)部，服務(wù)提供商的POP可以依附于核心網(wǎng)絡(luò)和POP中使用ATM，幀中繼或以太網(wǎng)的其它設(shè)備。
以常規(guī)方式支持各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)意味著ISP通常增加不同的接入服務(wù)器，接入路由器和/或獨(dú)立的LAN交換機(jī)，這通常導(dǎo)致ISP費(fèi)用和管理復(fù)雜性的增加。
因此，需要能夠提供耐故障和有效服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)量和種類的增加。這種交換機(jī)最好允許ISP提供增值業(yè)務(wù)，從而允許它們彼此區(qū)別競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，進(jìn)入新市場(chǎng)并且提高從現(xiàn)有客戶得到的收入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及能夠從單獨(dú)平臺(tái)提供包含調(diào)制解調(diào)器和ISDN服務(wù)，幀中繼支持，LAN接口和層次2與層次3交換的多種業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，交換機(jī)引入分布式分組傳遞體系結(jié)構(gòu)，其中各種系統(tǒng)接口模塊(卡)具有板上智能，路由傳遞和路由處理信息。所以各個(gè)模塊能夠獨(dú)立作出傳遞決定，從而允許并行傳遞分組。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)包含一個(gè)路由表，傳遞表和IP高速緩存的層次路由方案完成分布式分組傳遞。各個(gè)接口模塊最好包含具有已知目的地址的IP高速緩存和傳遞表。如果在IP高速緩存或傳遞表中沒(méi)有搜尋到目的地址，則在路由表中進(jìn)行查找并且獲得用于傳遞分組的路由信息。
在可選實(shí)施例中，交換機(jī)包含一個(gè)或多個(gè)下列功能交換機(jī)允許動(dòng)態(tài)資源管理向入局呼叫動(dòng)態(tài)分配資源。通過(guò)這種方式，資源不被限定到特定的端口，而是可以在各種接口模塊中間共享。如果某個(gè)資源在系統(tǒng)中隨處可用，則任意的卡均可以使用該資源。此外，如果一個(gè)資源出現(xiàn)故障，則被標(biāo)記成不可用并且最好把呼叫自動(dòng)連接到其它資源上。在完全分布式的體系結(jié)構(gòu)中，這種處理減少了發(fā)送或應(yīng)答資源請(qǐng)求時(shí)對(duì)單獨(dú)處理單元的依賴。
交換機(jī)也可以包含故障管理功能以防護(hù)交換機(jī)內(nèi)部的單獨(dú)故障點(diǎn)。一個(gè)耐故障應(yīng)用管理器(FTAM)監(jiān)視系統(tǒng)模塊，并且在一個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)剩余模塊中的FTAM軟件從故障中恢復(fù)出來(lái)并且將連接重新路由到不同的資源或輸出端口。FTAM最好調(diào)用自動(dòng)保護(hù)切換(APS)硬件和軟件以便自動(dòng)從設(shè)備故障和外部鏈路故障中恢復(fù)出來(lái)。
通過(guò)把交換機(jī)分成多個(gè)虛擬路由器，交換機(jī)還可以成批售出撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，其中撥號(hào)端口被轉(zhuǎn)給其它ISP。各個(gè)虛擬路由器最好配置自身的資源(例如ISDN或調(diào)制解調(diào)器資源)和虛擬路由器專用的路由表。所以各個(gè)虛擬路由器最好充當(dāng)以獨(dú)立和自包含方式工作的分離路由器。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定方面，各個(gè)虛擬路由器還被分成虛擬專用網(wǎng)以便控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接入。通過(guò)過(guò)濾器產(chǎn)生虛擬專用網(wǎng)，其中各個(gè)過(guò)濾器與一個(gè)過(guò)濾條件和在導(dǎo)向虛擬路由器的數(shù)據(jù)塊符合濾波條件時(shí)采取的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)。
交換機(jī)基于策略的路由也支持撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)批發(fā)。交換機(jī)允許根據(jù)與呼叫相關(guān)的呼叫策略為具體連接選擇路由路徑。因而根據(jù)諸如連接的內(nèi)鏈類型，域名電話號(hào)碼之類的因素可以建立針對(duì)具體批發(fā)ISP的路由器的連接。
交換機(jī)還通過(guò)定義各個(gè)入局連接請(qǐng)求的接入質(zhì)量等級(jí)(QoA)來(lái)提供對(duì)因特網(wǎng)的分等級(jí)接入。QoA等級(jí)允許交換機(jī)在存在資源競(jìng)爭(zhēng)時(shí)對(duì)入局連接請(qǐng)求劃分優(yōu)先權(quán)。為具有較高QoA等級(jí)的連接請(qǐng)求指定的優(yōu)先權(quán)最好高于具有較低QoA等級(jí)的連接請(qǐng)求。
交換機(jī)還可以支持一個(gè)IP路由協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)，其中層次2協(xié)議獨(dú)立于其運(yùn)行所依賴的物理接口。端口接口(PIF)模塊允許將層次2協(xié)議動(dòng)態(tài)綁定到物理接口。當(dāng)在物理端口上建立連接時(shí)，交換機(jī)針對(duì)該端口產(chǎn)生一個(gè)PIF對(duì)象。PIF對(duì)象最好根據(jù)連接類型確定針對(duì)會(huì)話使用的層次2協(xié)議，并且將一個(gè)層次2接口動(dòng)態(tài)綁定到介質(zhì)端口的層次1接口上。通過(guò)這種方式，層次2協(xié)議不需要依賴其運(yùn)行所需的物理介質(zhì)端口，而是可以在運(yùn)行時(shí)刻動(dòng)態(tài)確定。當(dāng)一個(gè)分組將被傳遞到物理端口時(shí)，PIF接收分組，加入要求的層次2封裝報(bào)頭，并且將分組傳遞到適當(dāng)?shù)奈锢斫涌凇?br> 交換機(jī)還可以包含對(duì)應(yīng)用透明的通用傳遞接口(GFI)軟件。GFI軟件最好為傳遞函數(shù)提供一個(gè)統(tǒng)一接口以便屏蔽在不同接口類型上發(fā)送和接收分組的詳細(xì)信息。最好還為驅(qū)動(dòng)器定義一個(gè)傳遞從系統(tǒng)接收和發(fā)送的分組的接口。


結(jié)合下列詳細(xì)描述，所附權(quán)利要求書(shū)和附圖可以更加完全地理解本發(fā)明的這些和其它特性，方面和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是有關(guān)基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的示意模塊圖；圖2是更加詳細(xì)的、關(guān)于圖1的傳遞模塊的示意模塊圖；圖3是有關(guān)對(duì)進(jìn)入圖1的交換機(jī)的呼叫的處理的示例性流程圖；圖4是更加詳細(xì)的、有關(guān)圖2的一個(gè)IP傳送器模塊的功能模塊圖；圖5是關(guān)于路由表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖6是關(guān)于傳遞表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖7是關(guān)于IP高速緩存的示意結(jié)構(gòu)圖；圖8是關(guān)于ARP表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖9是關(guān)于圖4的IP傳送器模塊參與的分組傳遞過(guò)程的流程圖；圖10是關(guān)于域數(shù)據(jù)庫(kù)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖11是關(guān)于呼叫策略記錄的示意結(jié)構(gòu)圖；圖12是基于策略的路由的處理流程圖；圖13是關(guān)于接入質(zhì)量表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖14圖解了一個(gè)路徑，如果正在共享交換機(jī)資源則連接可以使用該路徑；圖15是關(guān)于調(diào)制解調(diào)器資源列表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖16是關(guān)于資源分配過(guò)程的流程圖；圖17是關(guān)于圖1維護(hù)各個(gè)虛擬路由器的路由表的交換機(jī)的示意模塊圖；圖18是關(guān)于包含各種虛擬專用網(wǎng)會(huì)話的會(huì)話列表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖19是關(guān)于包含各種虛擬專用網(wǎng)規(guī)則的規(guī)則列表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖20是關(guān)于包含各種虛擬專用網(wǎng)過(guò)濾器的過(guò)濾器列表的示意結(jié)構(gòu)圖；圖21是關(guān)于過(guò)濾模塊參與的分組過(guò)濾過(guò)程的流程圖；圖22是關(guān)于針對(duì)外部鏈路故障引入APS機(jī)制的交換機(jī)的示意模塊圖；圖23是關(guān)于引入后備端口的交換機(jī)的示意模塊圖，上述后備端口被物理連接到一個(gè)單獨(dú)的卡上的另一個(gè)端口；圖24是關(guān)于引入1:2保護(hù)切換的交換機(jī)的示意模塊圖；
圖25是關(guān)于引入基于本發(fā)明一個(gè)可選實(shí)施例的1:2保護(hù)切換的交換機(jī)的示意模塊圖；圖26是關(guān)于引入1:1保護(hù)切換的交換機(jī)的示意模塊圖；圖27是關(guān)于IP傳遞層，層次2協(xié)議和層次1物理接口的示意模塊圖；圖28是示出具有多個(gè)端口接口的層次1，2和3接口的示意模塊圖；圖29是關(guān)于把圖1的交換機(jī)分成驅(qū)動(dòng)器和應(yīng)用的通用傳遞接口的示意模塊圖；圖30是關(guān)于通用分組格式的示意模塊圖；圖31是關(guān)于傳遞端口地址的示意結(jié)構(gòu)圖；圖32是關(guān)于物理端口地址的示意結(jié)構(gòu)圖；圖33是關(guān)于輸入端口信息的示意結(jié)構(gòu)圖；圖34是關(guān)于輸出端口信息的示意結(jié)構(gòu)圖；圖35是關(guān)于虛擬地址端口分配的示意結(jié)構(gòu)圖；和圖36是關(guān)于支持接收隊(duì)列和傳遞隊(duì)列的通用傳遞接口的示意結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
I.多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖1是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(也被稱作″機(jī)架″或″系統(tǒng)″)的示意模塊圖。交換機(jī)上的各個(gè)插槽最好插入一個(gè)被稱作傳遞模塊(FM)10的單獨(dú)接口模塊(卡)。如下所述，各個(gè)FM10最好包含板上智能，路由傳遞和路由處理信息以便進(jìn)行分布式分組傳遞。
一種被稱作系統(tǒng)控制模塊(SCM)14的FM承載一個(gè)路由服務(wù)器并且充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理的控制點(diǎn)。SCM14還執(zhí)行FM10的所有典型功能。
交換機(jī)包含至少兩個(gè)用于承受故障的SCM，即主SCM和輔助SCM。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)選擇主SCM并且通知到所有其它FM10。主SCM最好選擇輔助SCM作為后備。如果主SCM出現(xiàn)故障，則輔助SCM自動(dòng)成為主SCM，最好沒(méi)有信息損失和服務(wù)中斷。
各個(gè)FM10可以具有特定于應(yīng)用、針對(duì)附加物理線路接口或支持硬件的相關(guān)子卡，這種子卡被稱作專用模塊(PM)12。在最優(yōu)實(shí)施例中，存在一個(gè)或兩個(gè)與各個(gè)FM相關(guān)的PM。示例性的PM12包含以太網(wǎng)交換機(jī)PM12a，初級(jí)速率接口PM12b，數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c，和串行數(shù)據(jù)接口PM12d。并且，F(xiàn)M10和PM12允許某個(gè)ISP完全在一個(gè)單獨(dú)的平臺(tái)內(nèi)提供大量服務(wù)并且支持大量應(yīng)用。
以太網(wǎng)交換機(jī)PM12a允許建立一個(gè)到諸如因特網(wǎng)的公共網(wǎng)絡(luò)的LAN連接。這個(gè)模塊通常被用來(lái)將服務(wù)器機(jī)組，內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和Web連接到因特網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，以太網(wǎng)交換機(jī)PM12a提供十二個(gè)10Mb以太網(wǎng)端口和兩個(gè)10/100Mb自動(dòng)探測(cè)以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)端口。
初級(jí)速率接口(PRI)PM12b提供因特網(wǎng)撥號(hào)連接?？梢栽谲浖袨門(mén)1/E1鏈路或PRI ISDN鏈路提供這個(gè)模塊。PRI PM12b為每個(gè)端口上的自動(dòng)保護(hù)切換提供冗余連接。端口″A″13被分配成活躍主端口，而端口″B″15被分配成在線后備端口。
數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c為調(diào)制解調(diào)器呼叫提供撥號(hào)接入。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，各個(gè)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c提供一個(gè)由32個(gè)調(diào)制解調(diào)器構(gòu)成的調(diào)制解調(diào)器池。數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c最好沒(méi)有物理連接器。因而通過(guò)底板將入局呼叫路由到FM10，其中在FM10上連接了數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c。根據(jù)諸如接入質(zhì)量和虛擬路由器ID的資源可用性條件為入局呼叫分配可用的調(diào)制解調(diào)器。如果能夠?yàn)橐粋€(gè)呼叫提供服務(wù)，則不管呼叫進(jìn)入哪個(gè)FM10，均會(huì)將呼叫隨機(jī)分配到調(diào)制解調(diào)器池中一個(gè)可用調(diào)制解調(diào)器上。
串行數(shù)據(jù)接口PM12d允許串行同步通信。串行數(shù)據(jù)接口PM12d總共支持四個(gè)鏈路，例如三個(gè)幀中繼和一個(gè)以太網(wǎng)鏈路，或者四個(gè)幀中繼鏈路并且沒(méi)有以太網(wǎng)鏈路。串行數(shù)據(jù)接口PM12d上的鏈路層最好屬于幀中繼類型，并且鏈路層通常連接到本地路由器或外部設(shè)備以便建立到ISP或服務(wù)提供商的連接。
除了專用PM12d之外，專用FM10也可以允許ISP提供大量服務(wù)。專用FM最好是固定結(jié)構(gòu)模塊，其中處理能力和功能被緊密固定在模塊上。示例性的專用FM包含數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器FM和WAN線路接口FM。WAN線路接口FM對(duì)交換機(jī)提供信道T1或初級(jí)速率ISDN接入。數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器FM為調(diào)制解調(diào)器呼叫提供撥號(hào)接入。數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器FM通常提供32個(gè)調(diào)制解調(diào)器，但是在增加數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c的情況下可以提供多達(dá)64個(gè)調(diào)制解調(diào)器。
交換機(jī)最好包含一個(gè)互連FM10和SCM14的冗余總線體系結(jié)構(gòu)。這個(gè)總線體系結(jié)構(gòu)最好在交換機(jī)底板上提供兩個(gè)(右和左)管理總線16，兩個(gè)(右和左)時(shí)分多路復(fù)用(TDM)總線18，和兩個(gè)(右和左)信元/ATM總線20。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所有的卡均缺省使用右管理和TDM總線。所有偶數(shù)插槽中的卡均缺省使用左信元總線，而所有奇數(shù)插槽中的卡均缺省使用右信元總線。冗余總線體系結(jié)構(gòu)允許自動(dòng)將傳輸切換到剩余總線以保證連續(xù)服務(wù)。當(dāng)恢復(fù)出現(xiàn)故障的總線的操作時(shí)，傳輸最好被自動(dòng)切回到重新恢復(fù)的總線上。
管理總線16提供內(nèi)部系統(tǒng)通信以便監(jiān)視各種系統(tǒng)部件。例如，管理總線傳遞用于啟動(dòng)排序，模塊狀態(tài)和其它硬件管理功能的消息。
TDM總線18為數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c提供通信。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，TDM總線16c支持超過(guò)2,000個(gè)DS0連接并且共享這些連接上發(fā)送的傳輸負(fù)載。
信元總線20在FM10之間轉(zhuǎn)移用戶傳輸，并且使用多點(diǎn)傳送電路傳遞內(nèi)部協(xié)議和控制消息。
除了上述之外，交換機(jī)還包含兩個(gè)時(shí)鐘卡，即一個(gè)右或第一時(shí)鐘卡18a和一個(gè)左或第二時(shí)鐘卡18b，這兩個(gè)時(shí)鐘卡分別可以被指定成活躍主時(shí)鐘卡或冗余后備時(shí)鐘卡。右時(shí)鐘卡18a監(jiān)視右TDM和信元總線，而左時(shí)鐘卡18b監(jiān)視左TDM和信元總線。
兩個(gè)時(shí)鐘卡周期性檢查其各自的TDM和信元總線，以及系統(tǒng)風(fēng)扇架、系統(tǒng)風(fēng)扇的狀態(tài)和供電的有無(wú)及類型。時(shí)鐘卡接著通過(guò)其管理總線16向所有FM10周期性廣播一個(gè)機(jī)架狀態(tài)消息。
最好為時(shí)鐘卡提供至少一個(gè)時(shí)鐘源以便交換機(jī)接收撥號(hào)呼叫。時(shí)鐘最好強(qiáng)制發(fā)送和接收位保持同步。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，交換機(jī)支持多達(dá)五個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘，一個(gè)作為在線主時(shí)鐘，一個(gè)是冗余輔助時(shí)鐘，另外有三個(gè)可選時(shí)鐘。交換機(jī)可以根據(jù)一個(gè)外部信源或內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘導(dǎo)出基準(zhǔn)時(shí)鐘。如果來(lái)自一個(gè)信源的輸入變得不可接受，則時(shí)鐘卡自動(dòng)切換到一個(gè)后備時(shí)鐘源。類似地，如果一個(gè)時(shí)鐘卡或TDM總線出現(xiàn)故障，則選用其它的卡或總線。
圖2是更加詳細(xì)的、關(guān)于圖1的FM10的示意模塊圖；雖然針對(duì)FM10描述了圖2，但由于SCM14是特定類型的FM10，所以相同的模塊圖也可以適用于SCM14。然而SCM14可以包含附加存儲(chǔ)器，快閃PROM和引導(dǎo)PROM。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，F(xiàn)M10包含至少一個(gè)，但通常為兩個(gè)RISC處理器一個(gè)右或第一處理器(RCPU)22a(也被稱作應(yīng)用CPU)和一個(gè)左或第二處理器(LCPU)22b(也被稱作驅(qū)動(dòng)器CPU)。在一個(gè)具有兩個(gè)CPU的最優(yōu)實(shí)施例中，LCPU22b主要負(fù)責(zé)接收和發(fā)送分組，RCPU22a主要負(fù)責(zé)故障管理，協(xié)議封裝/解除封裝和類似操作。RCPU22a和LCPU22b均通過(guò)外設(shè)部件互連(PCI)總線28a，28b訪問(wèn)共享存儲(chǔ)器24。
PCI橋30把右PCI(RPCI)總線28a連接到左PCI(LPCI)總線28b。RPCI總線28a最好是橋30的主PCI總線，而LPCI總線28b是輔助PCI總線。
各個(gè)FM10最好也包含一個(gè)通用模塊管理(GMM)26模塊以便通過(guò)管理總線16與RCPU22a交換消息。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，GMM26被實(shí)現(xiàn)成一個(gè)智能微處理器。通過(guò)一組寄存器實(shí)現(xiàn)GMM26和RCPU22a之間的通信。在一個(gè)可編程邏輯設(shè)備中實(shí)現(xiàn)寄存器并且RCPU22a通過(guò)一個(gè)PCI輸入/輸出40模塊訪問(wèn)寄存器。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，GMM26提供兩個(gè)狀態(tài)寄存器，GST0和GST1，其中RCPU22a通過(guò)上述狀態(tài)寄存器查詢并獲得有關(guān)機(jī)架狀態(tài)，最后提交命令的狀態(tài)，消息隊(duì)列中以前和當(dāng)前消息的狀態(tài)和類似狀態(tài)的信息。
GMM26通過(guò)管理總線16接收從其它GMM廣播的消息和尋址到其FM10的消息。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，只有某個(gè)被指定成機(jī)架管理器的卡上的GMM26接收廣播消息。所有其它GMM最好忽略廣播消息并且只接收尋址到卡上的消息。如下所述，駐留在機(jī)架管理器上的GMM26針對(duì)時(shí)鐘卡18a，18b周期性廣播的機(jī)架狀態(tài)消息完成特殊的處理。
任意的卡，只要是FM10或SCM14，就可以被指定成機(jī)架管理器。然而整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)活躍的機(jī)架管理器，即主機(jī)架管理器。如果主機(jī)架管理器出現(xiàn)故障，則后備輔助機(jī)架管理器代之成為活躍機(jī)架管理器。
最好在系統(tǒng)啟動(dòng)期間選擇主機(jī)架管理器和輔助機(jī)架管理器。各個(gè)卡包含一個(gè)機(jī)架管理開(kāi)關(guān)，并且所有具有打開(kāi)的機(jī)架管理開(kāi)關(guān)的卡均是機(jī)架管理器候選。這些候選不需要發(fā)送任何激活請(qǐng)求便可以啟動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具有打開(kāi)的機(jī)架管理開(kāi)關(guān)的機(jī)架的最低插槽內(nèi)的卡被選成主機(jī)架管理器，具有打開(kāi)的機(jī)架管理開(kāi)關(guān)的機(jī)架的倒數(shù)第二低的插槽內(nèi)的卡被選成輔助機(jī)架管理器。如果系統(tǒng)中只有一個(gè)卡，則這個(gè)卡既是主機(jī)架管理器又是輔助機(jī)架管理器。一旦選擇了主要和輔助機(jī)架管理器，則這些卡但開(kāi)始應(yīng)答從其它卡接收的激活請(qǐng)求。
主要和輔助機(jī)架管理器通過(guò)信元總線20呼叫消息進(jìn)行通信。主機(jī)架管理器控制右活躍管理和信元總線16a，20a。輔助機(jī)架管理器控制左后備管理和信元總線16b，20b。如果輔助機(jī)架管理器檢測(cè)到主機(jī)架管理器的一個(gè)故障(由于呼叫消息超時(shí))，則輔助機(jī)架管理器最好切換到右管理總線16a，復(fù)位主機(jī)架管理器并且成為新的主機(jī)架管理器。新的主機(jī)架管理器根據(jù)機(jī)架中的插槽位置選擇新的輔助機(jī)架管理器。如果主機(jī)架管理器檢測(cè)到輔助機(jī)架管理器的一個(gè)故障，則主機(jī)架管理器復(fù)位輔助機(jī)架管理器并且選擇一個(gè)新的FM10充當(dāng)輔助機(jī)架管理器。
機(jī)架管理器包含一個(gè)機(jī)架管理模塊(CMM)34。CMM34通過(guò)GMM26接收和發(fā)送機(jī)架狀態(tài)消息，并且負(fù)責(zé)監(jiān)視和管理系統(tǒng)。CMM34還專門(mén)負(fù)責(zé)機(jī)架供電管理。因而，當(dāng)一個(gè)新的FM10插入系統(tǒng)時(shí)，新插入的卡的GMM26讀取FM10和PM12中的一個(gè)串行EEPROM以確定其功率要求。EEPROM存儲(chǔ)關(guān)于卡的型號(hào)，修改，序號(hào)和功率要求的信息。新卡的GMM26接著在管理總線16上通過(guò)一個(gè)激活請(qǐng)求消息向機(jī)架管理器廣播功率要求。機(jī)架管理器中的GMM26接收請(qǐng)求并且把請(qǐng)求傳遞到CMM34以確定在系統(tǒng)中是否有足夠的功率提供到卡上。如果有，則機(jī)架管理器中的GMM26用一個(gè)激活模塊消息應(yīng)答。
機(jī)架管理器中的CMM34最好還負(fù)責(zé)時(shí)鐘卡監(jiān)視。主機(jī)架管理器中的CMM34偵聽(tīng)右時(shí)鐘卡通過(guò)右管理總線16a周期性發(fā)送的機(jī)架狀態(tài)消息，而輔助機(jī)架管理器中的CMM34偵聽(tīng)左時(shí)鐘卡通過(guò)左管理總線16b周期性發(fā)送的機(jī)架狀態(tài)消息。機(jī)架狀態(tài)消息包含機(jī)架供電，風(fēng)扇，和溫度的狀態(tài)。各個(gè)機(jī)架管理器中的GMM26監(jiān)視其各自的管理總線上的機(jī)架狀態(tài)消息。GMM26接著將機(jī)架狀態(tài)消息中的任何變化通知到CMM34。如果功率是有限資源，則CMM34從最高編號(hào)的插槽開(kāi)始關(guān)閉插槽中的卡，直到系統(tǒng)中仍然提供的供電可以滿足功耗要求。
如果GMM26在一個(gè)具體的管理總線上沒(méi)有接收兩個(gè)連續(xù)的機(jī)架狀態(tài)消息，則兩個(gè)通知其CMM34。CMM34接著調(diào)用FTAM36以便在其管理總線上廣播一個(gè)測(cè)試消息。如果傳輸成功，或如果傳輸因目的地不存在而出現(xiàn)故障，則假定其時(shí)鐘卡(例如右時(shí)鐘卡18a)出現(xiàn)故障并且FTAM36產(chǎn)生一個(gè)故障通知。所有的卡接著被轉(zhuǎn)移到后備管理總線(例如左管理總線16b)上。當(dāng)故障時(shí)鐘卡恢復(fù)工作時(shí)，所有的卡最好被轉(zhuǎn)移到初始的管理總線(例如右管理總線16a)上。
如果傳輸因總線不可用而出現(xiàn)故障，則認(rèn)為所監(jiān)視的管理總線(例如右管理總線16a)發(fā)生故障并且FTAM36產(chǎn)生一個(gè)故障通知。對(duì)應(yīng)的機(jī)架管理器把所有的卡轉(zhuǎn)移到后備管理總線(例如左管理總線16b)上。監(jiān)視出現(xiàn)故障的管理總線，并且當(dāng)上述總線是恢復(fù)工作時(shí)，最好把所有的卡轉(zhuǎn)移到這個(gè)總線上。
CMM34結(jié)合機(jī)架管理器中運(yùn)行的FTAM36對(duì)機(jī)架進(jìn)行管理和監(jiān)視。在機(jī)架的其它各個(gè)卡中也運(yùn)行FTAM36的一個(gè)實(shí)例。鑒于CMM34負(fù)責(zé)整個(gè)機(jī)架，F(xiàn)TAM36最好負(fù)責(zé)識(shí)別故障并且對(duì)卡的某些局部故障作出響應(yīng)。FTAM36還專門(mén)提供對(duì)卡故障和鏈路/端口故障的本地監(jiān)視，故障檢測(cè)，故障通知，故障隔離，和服務(wù)恢復(fù)(只要可能)。
應(yīng)用軟件部件在FTAM36上登記識(shí)別要監(jiān)視的事件。當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，F(xiàn)TAM36通知所有登記該類型事件的應(yīng)用。FTAM36和應(yīng)用接著采取糾正措施。例如，一個(gè)時(shí)鐘管理器應(yīng)用可以在FTAM36上登記選擇活動(dòng)鏈接上的外部時(shí)鐘源。一個(gè)冗余端口列表應(yīng)用可以在FTAM36上登記確定故障鏈路并切換到活躍后備端口。IP應(yīng)用可以在FTAM36上登記更新具有故障鏈路/端口入口的傳遞表。
各個(gè)FTAM36通過(guò)呼叫消息檢測(cè)卡故障。各個(gè)FM20通過(guò)信元總線20按照固定時(shí)間間隔發(fā)送呼叫消息。如果某個(gè)卡不發(fā)送呼叫消息，則系統(tǒng)中的其它卡將這個(gè)卡標(biāo)記成出現(xiàn)故障。各個(gè)卡中的FTAM36則更新所有受故障事件影響的列表。在檢測(cè)到卡故障時(shí)，主SCM14通過(guò)管理總線向主機(jī)架提交一個(gè)復(fù)位請(qǐng)求以便重新啟動(dòng)故障卡。
各個(gè)FTAM36最好還檢測(cè)鏈路/端口故障。鏈路和端口驅(qū)動(dòng)器一直監(jiān)視各個(gè)鏈路和端口的狀態(tài)。如果檢測(cè)到狀態(tài)改變，則一個(gè)鏈路故障廣播消息被發(fā)送到FTAM36。系統(tǒng)的自動(dòng)保護(hù)切換(APS)硬件和軟件機(jī)制允許自動(dòng)從設(shè)備故障和外部鏈路故障中恢復(fù)出來(lái)。例如，初級(jí)速率接口(PRI)PM12b(圖1)上的各個(gè)端口具有兩個(gè)連接器，一個(gè)端口″A″13連接器和一個(gè)端口″B″15連接器。如果在端口″A″13上檢測(cè)到一個(gè)內(nèi)部故障，則系統(tǒng)的APS機(jī)制自動(dòng)把WAN傳輸重定向到端口″B″15連接器上。
再次參照?qǐng)D2，各個(gè)FM10還包含一個(gè)連接管理器46和一個(gè)資源管理器38。連接管理器46檢測(cè)FM10的入局呼叫，而資源管理器38管理和分配包含數(shù)字調(diào)制解調(diào)器和ISDN切換資源的本地資源。到交換機(jī)的各個(gè)連接需要特定的硬件和軟件資源設(shè)置。例如，幀中繼呼叫需要一個(gè)線路接口，一個(gè)HDLC控制器，一個(gè)幀中繼協(xié)議堆棧，和幀傳遞軟件。通常，在輸入FM10及其相關(guān)PM12上搜尋一個(gè)連接所需的所有資源。但有時(shí)一個(gè)卡上進(jìn)入系統(tǒng)的傳輸需要另一個(gè)卡上的資源。因而，當(dāng)連接管理器46檢測(cè)到一個(gè)入局呼叫時(shí)，通過(guò)信元總線20廣播一個(gè)資源請(qǐng)求。各個(gè)卡中的資源管理器38接收請(qǐng)求并且確定需要什么資源。如果卡具有請(qǐng)求的資源，則將這個(gè)卡分配給入局呼叫。
各個(gè)FM10也包含一個(gè)根據(jù)層次3地址傳遞分組的IP傳送器44。IP傳送器模塊最好包含本地路由信息以便通過(guò)右或第一IP傳遞引擎42a和左或第二IP傳遞引擎42b傳遞分組。當(dāng)FM10接收到一個(gè)分組時(shí)，IP傳送器44在已經(jīng)了解目的地址的情況下繼續(xù)傳遞分組。否則，IP傳送器44查找中央路由表并且獲得必要的路由信息。
圖3是處理進(jìn)入圖1的交換機(jī)的連接請(qǐng)求的示例性流程圖。程序開(kāi)始執(zhí)行，并且在步驟50連接管理器46在FM10(接收FM)的一個(gè)物理端口中檢測(cè)到一個(gè)入局呼叫。在步驟52，連接管理器46將入局呼叫通知到接收FM10中的資源管理器38。資源管理器38在步驟54搜尋呼叫策略數(shù)據(jù)庫(kù)以便找到某個(gè)對(duì)應(yīng)于入局呼叫的呼叫策略記錄。呼叫策略記錄包含規(guī)定如何路由呼叫的各種參數(shù)。可以根據(jù)呼叫內(nèi)鏈，電話號(hào)碼，域名，源地址，目的地址和類似內(nèi)容使用不同的策略。
呼叫策略參數(shù)中包含與呼叫相關(guān)的接入質(zhì)量(QoA)等級(jí)，服務(wù)質(zhì)量(QoS)等級(jí)，虛擬路由器ID，和虛擬專用網(wǎng)ID。QoA是一個(gè)對(duì)用戶進(jìn)行分類并且根據(jù)其QoA等級(jí)與當(dāng)前資源利用率的比較結(jié)果授權(quán)接入交換機(jī)的方法。這允許在存在資源競(jìng)爭(zhēng)時(shí)劃分因特網(wǎng)的接入等級(jí)。最好為各個(gè)QoA等級(jí)分配一個(gè)閾值資源使用百分比。如果資源利用率低于為入局呼叫的QoA等級(jí)分配的閾值資源使用百分比，則接受呼叫。否則拒絕呼叫。
QoS是對(duì)用戶進(jìn)行分類以便在呼叫被接受的情況下確定傳送分組的優(yōu)先權(quán)的方法。QoS通過(guò)根據(jù)其QoS等級(jí)處理連接的方式提供優(yōu)先處理。呼叫的QoS等級(jí)越高，則為呼叫的分組分配的處理優(yōu)先權(quán)也越高。
入局呼叫的虛擬路由器ID和虛擬專用網(wǎng)ID允許交換機(jī)提供對(duì)授權(quán)給用戶的資源的訪問(wèn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，交換機(jī)可以被分成多個(gè)虛擬路由器，其中各個(gè)虛擬路由器具有其自身的資源設(shè)置(例如ISDN或調(diào)制解調(diào)器資源)和路由表。因而各個(gè)虛擬路由器最好充當(dāng)以獨(dú)立和自包含方式工作的分離路由器。各個(gè)虛擬路由器還可以被分成多個(gè)虛擬專用網(wǎng)(VPN)以便進(jìn)一步控制對(duì)交換機(jī)的接入。使用過(guò)濾軟件產(chǎn)生VPN，過(guò)濾軟件根據(jù)諸如源地址和/或目的地址的條件過(guò)濾指向虛擬路由器的傳輸。
一旦根據(jù)呼叫策略記錄確定了呼叫的QoA等級(jí)，QoS等級(jí)，虛擬路由器ID和VPN ID，資源管理器38在步驟58向其它FM10廣播一個(gè)資源請(qǐng)求消息。如果有FM10具有符合呼叫的QoA等級(jí)和虛擬路由器ID的可用資源，則具有可用資源的FM10向接收FM10發(fā)送一個(gè)應(yīng)答以便把呼叫連接到可用資源。
如果接受入局呼叫，則程序在步驟59產(chǎn)生一個(gè)端口接口(PIF)對(duì)象，這個(gè)對(duì)象確定用于會(huì)話的層次2協(xié)議。交換機(jī)提供的一個(gè)通用傳遞接口接著把層次2接口動(dòng)態(tài)綁定到物理端口的層次1接口上。通過(guò)這種方式，層次2協(xié)議不需要依賴其運(yùn)行所需的物理介質(zhì)端口，而是可以在運(yùn)行時(shí)刻動(dòng)態(tài)確定。
在步驟60，程序調(diào)用ISP的認(rèn)證服務(wù)器對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證。典型的認(rèn)證服務(wù)器是RADIUS服務(wù)器。認(rèn)證服務(wù)器最好包含一個(gè)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)和詳細(xì)定義提供給各個(gè)用戶的服務(wù)類型的用戶配置信息。如下所述，服務(wù)配置信息可以包含壓縮類型，QoA等級(jí)，QoS等級(jí)，和/或分配給用戶的VPNID。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，認(rèn)證服務(wù)器中的配置信息可以覆蓋通過(guò)呼叫策略數(shù)據(jù)庫(kù)提供的缺省配置信息。
在認(rèn)證用戶之后，數(shù)據(jù)分組可以被傳遞到步驟62的目的地址。在這點(diǎn)上，交換機(jī)提供了被稱作通用傳遞接口(GFI)的統(tǒng)一接口，這個(gè)接口負(fù)責(zé)相同F(xiàn)M10上的端口之間或通過(guò)總線到交換機(jī)中另一個(gè)FM10的所有內(nèi)部分組傳遞。具體地，GFI軟件使物理鏈路驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)用和鏈路協(xié)議透明，因而任何物理接口可以和任何協(xié)議或應(yīng)用關(guān)聯(lián)。因而所有的GFI傳遞功能均是協(xié)議透明的。
當(dāng)分組到達(dá)系統(tǒng)中時(shí)，GFI軟件使用GFI應(yīng)用程序把分組轉(zhuǎn)換成通用格式。當(dāng)分組將被發(fā)送到物理端口時(shí)，GFI軟件調(diào)用適當(dāng)驅(qū)動(dòng)器的傳遞函數(shù)以發(fā)送分組。驅(qū)動(dòng)器的傳遞函數(shù)接著負(fù)責(zé)識(shí)別物理端口并且把分組傳遞到PIF模塊以便將通用分組轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器的特定格式并且從所需的端口發(fā)送出去。
然而在傳遞數(shù)據(jù)分組之前，最好進(jìn)行檢查以確定是否有適用于數(shù)據(jù)分組的過(guò)濾器。過(guò)濾器確定分組將被傳遞或丟棄。根據(jù)分組的VPN ID定位適用于數(shù)據(jù)分組的過(guò)濾器。
II.分布式處理和分組傳遞圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的一個(gè)特性是使用分布式處理和分組傳遞體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行IP(層次3)路由。各個(gè)FM10中的IP傳送器模塊提供必要的分組傳遞和路由處理智能。與集中處理器會(huì)產(chǎn)生瓶頸的常規(guī)接入服務(wù)器不同的是，分布式傳遞體系結(jié)構(gòu)有助于減少或消除單點(diǎn)阻塞并且允許標(biāo)定產(chǎn)品的針對(duì)接口數(shù)量和分組傳遞性能。
圖4是更加詳細(xì)的、有關(guān)圖2的IP傳送器模塊44的功能模塊圖。IP數(shù)據(jù)分組到達(dá)PM12的一個(gè)介質(zhì)端口并且被其介質(zhì)端口驅(qū)動(dòng)器118處理。在另一個(gè)FM10通過(guò)信元總線20已經(jīng)傳遞分組的情況下，也可以由一個(gè)底板驅(qū)動(dòng)器120接收IP數(shù)據(jù)分組。
當(dāng)在介質(zhì)端口上建立連接時(shí)，交換機(jī)針對(duì)該端口產(chǎn)生一個(gè)端口接口(PIF)122對(duì)象。PIF122對(duì)象根據(jù)連接類型確定用于當(dāng)前會(huì)話的層次2協(xié)議，并且GFI軟件124將層次2接口動(dòng)態(tài)綁定到介質(zhì)端口的層次1接口上。通過(guò)這種方式，層次2協(xié)議不需要依賴其運(yùn)行所需的物理介質(zhì)端口，而是可以在運(yùn)行時(shí)刻動(dòng)態(tài)確定。
PIF122還包含存儲(chǔ)各個(gè)端口的特定介質(zhì)和分組格式信息的PIF結(jié)構(gòu)。PIF結(jié)構(gòu)被組織成以控制器號(hào)碼和端口號(hào)碼為索引的二維數(shù)組。
邏輯端口識(shí)別器(LPI)128與PIF122通信并且包含涉及各個(gè)物理端口的IP參數(shù)。每當(dāng)希望發(fā)送分組時(shí)，IP層調(diào)用一個(gè)LPI發(fā)送函數(shù)。LPI發(fā)送函數(shù)識(shí)別適當(dāng)?shù)奈锢矶丝诓⑶覍⒎纸M傳遞到PIF122以便增加特定于介質(zhì)的層次2封裝報(bào)頭并且從適當(dāng)端口發(fā)送出去。
當(dāng)介質(zhì)端口驅(qū)動(dòng)器120接收到分組時(shí)，最好由驅(qū)動(dòng)器把分組轉(zhuǎn)換成通用格式并且發(fā)送到GFI124軟件。GFI124最好處理一個(gè)協(xié)議透明層次中的所有內(nèi)部分組傳遞，其中隱藏了在不同接口類型上發(fā)送和接收分組的細(xì)節(jié)。GFI124還根據(jù)分組的QoS將分組排入系統(tǒng)共享存儲(chǔ)器24(圖2)的四個(gè)GFI緩沖區(qū)中的一個(gè)緩沖區(qū)。
分組處理模塊126在GF2緩沖區(qū)中查詢分組，并且分析分組以定位出分組的PIF結(jié)構(gòu)。一旦定位，則分組處理模塊126最好檢查分組是否數(shù)據(jù)分組，檢查是否建立會(huì)話，并且將分組傳遞到IP傳送器44。如果需要路由分組，則IP傳送器嘗試根據(jù)其IP高速緩存102或傳遞表90獲得目的地信息。如果不成功，則IP傳送器44試圖根據(jù)SCM14中存儲(chǔ)的路由表70獲得信息。另外，IP傳送器44可以通過(guò)地址解析協(xié)議(ARP)功能模塊114或管理ARP(MARP)功能模塊116發(fā)出的MARP請(qǐng)求從一個(gè)ARP列表獲得目的地址的附加參數(shù)。
圖5是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的路由表70的示意結(jié)構(gòu)圖。路由表70列出了從FM10可達(dá)的所有IP目的地址和到達(dá)各個(gè)目的地址的所有已知路由?？梢愿鶕?jù)包含RIP，OSPF，BGP4和類似協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)路由協(xié)議產(chǎn)生路由表。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，路由表70包含一個(gè)標(biāo)識(shí)分組可以到達(dá)的已配置目的IP地址的目的字段72。路由表還包含一個(gè)子網(wǎng)字段74，該字段通過(guò)隱藏或示出部件地址來(lái)指示出目的IP地址中的重要位。數(shù)值″0″允許示出IP地址的對(duì)應(yīng)位，而數(shù)值″255″則隱藏IP地址的對(duì)應(yīng)位。通過(guò)這種方式可以指定子網(wǎng)中的大量地址。
路由表70還包含一個(gè)次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器字段76，該字段指示一個(gè)次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器的IP地址。一個(gè)所有者字段78指示如何學(xué)習(xí)路由。具體地，″OSPFE″指示路由是一個(gè)從不同的路由域(例如RIP)學(xué)習(xí)到的外部路由?！錙SPF1″指示路由是一個(gè)區(qū)域內(nèi)路由。″OSPF2″指示路由是一個(gè)區(qū)域間路由?！錖OCAL″指示路由屬于直接連接?！錝TATIC″指示路由是人工配置路由?！錎IAL-POOL″指示從撥號(hào)池分配路由。
費(fèi)用字段80指示與各個(gè)路由相關(guān)的費(fèi)用。費(fèi)用的依據(jù)是使用指示的路由對(duì)目的IP地址的距離度量。通常使用任何適當(dāng)或常規(guī)的距離向量算法計(jì)算費(fèi)用。
圖6是關(guān)于基于本發(fā)明的傳遞表90的示意結(jié)構(gòu)圖。傳遞表90是路由表70的一個(gè)子集。然而與路由表70不同的是，傳遞表90最好列出IP目的地址和到達(dá)所有這些目的地址的最優(yōu)已知路由。
就象路由表70那樣，傳遞表90包含分別指示IP目的地址和子網(wǎng)掩碼的目的字段92和子網(wǎng)字段94。如果路由是遠(yuǎn)程路由，則次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器字段96指示一個(gè)次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器IP地址。
類型字段98指示端口連接的類型。例如，如果連接類型被指示成″SPORT″，則目的IP地址位于一個(gè)單獨(dú)的端口上。如果連接類型被指示成″VLAN″，則目的地屬于一個(gè)虛擬LAN。如果類型被指示成″DIAL″，則目的端口位于撥號(hào)IP地址池。
傳遞表也包含一個(gè)描述路由類型的標(biāo)志字段100。這個(gè)字段的有效數(shù)值是″S″，該數(shù)值指示一個(gè)系統(tǒng)接口，其中目的地位于一個(gè)交換機(jī)接口的遠(yuǎn)端；″D″，該數(shù)值指示一個(gè)直接接口，其中目的地被連接到交換機(jī)(相同或不同的卡上)；″R″，該數(shù)值指示目的地位于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端的另一個(gè)設(shè)備上；″P″，該數(shù)值指示目的地位于上級(jí)網(wǎng)絡(luò)；″F″，該數(shù)值指示目的地是缺省路由；″M″，該數(shù)值指示目的地是一個(gè)管理接口。
圖7是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的IP高速緩存102的示意結(jié)構(gòu)圖。IP高速緩存102還位于各個(gè)FM10內(nèi)并且列出了最近使用的IP源/目的地址對(duì)以及物理端口地址和報(bào)頭信息。因而如果IP高速緩存內(nèi)有一個(gè)目的地址，則不用查找任何路由或傳遞表便可以傳遞分組，從而允許提高傳遞性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，IP高速緩存102包含分別指示近來(lái)的IP目的地和源地址的目的字段104和源字段106。一個(gè)外部端口字段108指示向目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)的物理端口。報(bào)頭字段110指示用于向目的地址傳遞分組的16位MAC報(bào)頭信息。
圖8是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的ARP列表112的示意結(jié)構(gòu)圖。ARP列表允許將IP地址解析成本地目的地的MAC地址和物理端口地址。當(dāng)一個(gè)設(shè)備被連接到FM10時(shí)，IP軟件動(dòng)態(tài)完成MAC-IP地址轉(zhuǎn)換并且在FM10的ARP列表112中存儲(chǔ)這個(gè)信息。
ARP列表112包含一個(gè)IP地址字段200，該字段指示一個(gè)將被轉(zhuǎn)換成MAC地址和物理端口地址的IP地址。MAC地址字段202指示對(duì)應(yīng)于IP地址的MAC地址。物理端口字段204指示對(duì)應(yīng)于IP和MAC地址的物理端口地址。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，端口地址約定如下所述設(shè)備類型.機(jī)架.插槽.專用模塊位置.鏈路.端口設(shè)備類型是對(duì)提供連接的PM12的類型的雙字符描述。交換機(jī)最好至少支持下列PMISDN的初級(jí)速率接口PM12b(is)；T1的初級(jí)速率接口PM12b(t1)；數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器PM12c(mo)；以太網(wǎng)交換機(jī)PM12a(en)；和幀中繼的串行數(shù)據(jù)接口PM12d(fr)。
機(jī)架編號(hào)是為交換機(jī)分配的號(hào)碼。插槽編號(hào)指示插入FM的插槽。從插槽編號(hào)1開(kāi)始自底向上對(duì)插槽順序編號(hào)。專用模塊位置指示一個(gè)右PM(編號(hào)1)或左PM(編號(hào)2)。鏈路指定模塊上配置的邏輯鏈路數(shù)量。端口編號(hào)指示PM上的一個(gè)端口。因而根據(jù)這個(gè)連接，物理端口地址En1.3.1.1.1指示針對(duì)機(jī)架1，插槽3，右PM，鏈路1，物理端口1上的一個(gè)以太網(wǎng)模塊的連接。
ARP列表112還包含一個(gè)類型字段206，如果在網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果配置地址，該字段指示地址屬于靜態(tài)(″S″)類型，如果地址位于直接連接的網(wǎng)絡(luò)上，該字段指示地址屬于本地(″L″)類型，如果地址是通過(guò)學(xué)習(xí)得到的，該字段指示地址屬于動(dòng)態(tài)(″D″)類型，如果地址位于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上，該字段指示地址屬于遠(yuǎn)程(″R″)類型，如果在一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上學(xué)習(xí)到地址，該字段指示地址屬于點(diǎn)到點(diǎn)(″P″)類型，如果地址屬于一個(gè)路由器，該字段指示地址屬于路由器(″T″)類型，如果通過(guò)一個(gè)廣播分組學(xué)習(xí)到地址，該字段指示地址屬于廣播(″B″)類型。
圖9是關(guān)于IP傳送器44參與的分組傳遞過(guò)程的流程圖。當(dāng)一個(gè)需要路由的IP分組被傳送到IP傳送器44時(shí)，程序在步驟210查詢IP高速緩存102是否包含目的地址。如果IP高速緩存102中有一個(gè)目的地址條目，則把MAC報(bào)頭從報(bào)頭字段110復(fù)制到分組，并且在步驟212把分組傳遞到外部端口字段108指示的物理端口。如果物理端口位于不同的卡上，則使用底板驅(qū)動(dòng)器傳遞分組。
如果IP高速緩存102中沒(méi)有目的地址條目，則程序在步驟214查詢IP傳遞表90中是否有目的地址。如果結(jié)果是YES，則程序檢索到目的路由并且確定路由是通過(guò)相同卡上的一個(gè)端口還是通過(guò)另一個(gè)卡上的一個(gè)端口。如果路由通過(guò)相同卡上的一個(gè)端口，則可以在本地處理路由。因此在步驟216中，程序在直接路由的情況下從ARP列表112中搜尋目的地址，在遠(yuǎn)程路由的情況下從ARP列表112搜尋根據(jù)傳遞表90的次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器字段96獲得的次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器。如果通過(guò)步驟218的查詢?cè)贏RP列表112中搜尋到目的地址或次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器，則分組被發(fā)送到所示的物理端口地址并且條目被加到IP高速緩存102中。
如果ARP列表中沒(méi)有針對(duì)目的地址或次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器的條目，則目的地未經(jīng)過(guò)相同卡上的一個(gè)端口。因而程序在步驟220調(diào)用管理ARP(MARP)協(xié)議以確定目的地是否通過(guò)不同的卡上的端口。因而程序在IP分組前面發(fā)出一個(gè)MARP請(qǐng)求分組并且在管理總線16上廣播出去以便確定是否另一個(gè)FM10具有到達(dá)目的地的路徑。具有目的IP路由的FM10摘下MARP分組并且通過(guò)適當(dāng)?shù)慕涌诎l(fā)出IP分組。接著如步驟222所示向發(fā)出MARP請(qǐng)求分組的FM10回送一個(gè)MARP應(yīng)答分組以便通過(guò)用端口信息更新其ARP列表112?，F(xiàn)在所有的后續(xù)分組可以被直接傳遞到端口并且不用廣播到總線上。
回到步驟214，如果目的地址不在傳遞表90中，則向SCM14發(fā)送一個(gè)路由請(qǐng)求。在步驟224，程序查詢目的地址是否在路由表70中。如果結(jié)果是YES，則在步驟226檢索出到目的地址的路由并且存儲(chǔ)在傳遞表中。如果相同目的地有多個(gè)路由，則SCM14最好返回具有最低成本的路由。如果相同目的地有多個(gè)路由并且所有路由具有相同的費(fèi)用，則SCM14返回在路由表70中首先出現(xiàn)的路由。接著程序執(zhí)行ARP列表查找或調(diào)用MARP請(qǐng)求以便將分組傳遞到目的地址。
如果目的地址不在路由表中，則SCM14在步驟228中返回一個(gè)指示目的地不可到達(dá)的消息并且在步驟230丟棄分組。
III.基于策略的路由圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的另一個(gè)特性是能夠根據(jù)連接請(qǐng)求的某些特征選擇路由器。這種特征包含但不僅限于入站接入信道或鏈路，主叫或被叫電話號(hào)碼，域名，源地址，目的地址，和類似內(nèi)容。這個(gè)特性尤其利于向其它ISP批發(fā)撥號(hào)連接。例如，某個(gè)具體類型的內(nèi)鏈(例如ISDN線路)接收的所有用戶傳輸可以被導(dǎo)向指定給上述內(nèi)鏈的批發(fā)ISP所操作的路由器。因而基于策略的路由允許在交換機(jī)內(nèi)部選擇路由路徑并且不用參照一個(gè)分離的路由表。
對(duì)于基于域的路由，用戶登錄信息(例如″user@_isp1.com″)可以被用來(lái)選擇一個(gè)ISP并且由ISP的認(rèn)證服務(wù)器對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證。一旦通過(guò)認(rèn)證，用戶發(fā)出的所有分組均被傳遞到為ISP操作的域指定的路由器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，交換機(jī)維護(hù)一個(gè)域數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含確定用戶將要連接的域的參數(shù)。圖10是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的域數(shù)據(jù)庫(kù)380的示意結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)用戶能夠指定連接的域名382表示和標(biāo)識(shí)各個(gè)域數(shù)據(jù)庫(kù)380。域數(shù)據(jù)庫(kù)380還包含一個(gè)標(biāo)識(shí)為該域指定的路由器的次轉(zhuǎn)發(fā)段路由器地址384。連接到域的用戶發(fā)出的分組接著被傳遞到指定的路由器。
對(duì)于基于源地址的路由，根據(jù)分組的源地址將分組傳遞到一個(gè)特定的路由器。因而具有指定源地址的用戶最好只接入指定路由器后面的域。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在ISP的認(rèn)證服務(wù)器中針對(duì)各個(gè)用戶設(shè)置基于源地址的路由的路由器信息。
對(duì)于基于呼叫策略的路由，根據(jù)電話號(hào)碼，鏈路或撥號(hào)連接的信道將分組傳遞到一個(gè)特定的路由器。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，交換機(jī)維護(hù)一個(gè)呼叫策略數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含被稱作呼叫策略參數(shù)、用于確定如何處理?yè)芴?hào)連接的呼叫簡(jiǎn)表信息。具體地，呼叫策略參數(shù)允許選擇所有用戶傳輸應(yīng)當(dāng)導(dǎo)向的特定路由器?？梢酝ㄟ^(guò)若干種方式配置呼叫策略數(shù)據(jù)庫(kù)，但是最好將其配置成多個(gè)呼叫策略記錄，其中每個(gè)記錄為一組需要系統(tǒng)接入的用戶定義一個(gè)唯一的簡(jiǎn)表。
圖11是關(guān)于基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的呼叫策略記錄290的示意結(jié)構(gòu)圖。呼叫策略記錄290包含一個(gè)用于鍵入到記錄中的搜尋關(guān)鍵字291。搜尋關(guān)鍵字291可以是與一個(gè)入局呼叫相關(guān)的各種特性中的一個(gè)或其組合。搜尋關(guān)鍵字291最好是電話號(hào)碼，內(nèi)鏈或內(nèi)鏈中呼叫所在的信道(例如DS0)，或者二者的組合。例如，如果搜尋關(guān)鍵字指示″被叫″，則對(duì)被叫電話號(hào)碼使用呼叫策略。如果搜尋關(guān)鍵字指示″主叫″，則對(duì)主叫電話號(hào)碼使用呼叫策略。如果搜尋關(guān)鍵字指示″內(nèi)鏈″，則對(duì)內(nèi)鏈上接收的任何呼叫使用呼叫策略。在源鏈路字段292和/或源信道字段293中指定特定的內(nèi)鏈和/或信道。在電話號(hào)碼字段316中指定被叫或主叫電話號(hào)碼。
各個(gè)呼叫策略記錄290包含標(biāo)識(shí)接收呼叫類型的呼叫類型294，和標(biāo)識(shí)呼叫請(qǐng)求的服務(wù)類型的服務(wù)類型296。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，呼叫類型294包含ISDN和調(diào)制解調(diào)器呼叫，服務(wù)類型296包含點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(PPP)或終端服務(wù)。
一旦接受呼叫，各個(gè)呼叫策略記錄290還包含一個(gè)標(biāo)識(shí)為呼叫提供的優(yōu)先權(quán)類型的QoA等級(jí)298和一個(gè)標(biāo)識(shí)為傳送的分組提供的優(yōu)先權(quán)類型的QoS等級(jí)300。
呼叫策略記錄290也包含一個(gè)虛擬路由器ID302和一個(gè)虛擬專用網(wǎng)ID304。虛擬路由器ID302標(biāo)識(shí)一個(gè)虛擬路由器，其中呼叫將被導(dǎo)向這個(gè)虛擬路由器。如下所述，各個(gè)虛擬路由器被分配一組允許虛擬路由器充當(dāng)交換機(jī)內(nèi)部的獨(dú)立路由器的資源和路由協(xié)議。虛擬專用網(wǎng)ID304標(biāo)識(shí)一個(gè)控制對(duì)虛擬路由器的接入的虛擬專用網(wǎng)。
除此之外，呼叫策略記錄290還將一個(gè)認(rèn)證源306指定成ISP認(rèn)證服務(wù)器或由交換機(jī)提供的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。如果認(rèn)證源是ISP的認(rèn)證服務(wù)器，則呼叫策略記錄指定一個(gè)主認(rèn)證服務(wù)器312和一個(gè)輔助認(rèn)證服務(wù)器314，其中輔助認(rèn)證服務(wù)器在主認(rèn)證服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)被激活。
呼叫策略記錄290還包含一個(gè)處理呼叫的域名服務(wù)器(DNS)的IP地址。交換機(jī)最好支持一個(gè)主支持地址308和一個(gè)輔助DNS地址310，其中輔助DNS地址310在主DNS出現(xiàn)故障時(shí)被激活。
為了給撥號(hào)連接選擇適當(dāng)?shù)穆酚善?，呼叫策略記?90包含一個(gè)域ID311，其中具有一個(gè)針對(duì)域數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的索引。域數(shù)據(jù)庫(kù)記錄包含將處理用戶發(fā)出的傳輸?shù)穆酚善鞯牡刂贰?br> 圖12是有關(guān)基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于策略的路由的處理流程圖。程序開(kāi)始運(yùn)行，在步驟318連接管理器46檢測(cè)一個(gè)入局呼叫并且通知資源管理器38有一個(gè)呼叫。在步驟320，資源管理器38查詢呼叫策略數(shù)據(jù)庫(kù)并且使用一個(gè)或多個(gè)搜尋關(guān)鍵字291檢索適當(dāng)?shù)暮艚胁呗杂涗?90。在步驟322，識(shí)別呼叫策略記錄290中列出的呼叫參數(shù)并且在步驟324中使用上述參數(shù)。在適當(dāng)?shù)那闆r下也可以應(yīng)用諸如基于域的路由的其它策略。在步驟326，程序根據(jù)策略參數(shù)將呼叫路由到適當(dāng)?shù)穆酚善鳌?br> IV.接入服務(wù)器中的接入質(zhì)量圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的另一個(gè)特性是能夠通過(guò)為入局連接請(qǐng)求分配QoA服務(wù)等級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)資源的分等級(jí)訪問(wèn)，其中包含撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器和ISDN資源。通過(guò)這種方式，使用交換機(jī)的ISP可以提供不同的接入服務(wù)等級(jí)，其中每個(gè)服務(wù)等級(jí)有不同的價(jià)格。QoA服務(wù)等級(jí)越高，接入優(yōu)先權(quán)也越高，因此在交換機(jī)中資源可用性較低時(shí)得到連接的概率就越高。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在呼叫策略記錄290中定義入局連接的QoA等級(jí)。呼叫策略記錄根據(jù)入局呼叫諸如內(nèi)鏈類型，電話號(hào)碼等等的具體特性指定QoA接入等級(jí)。當(dāng)請(qǐng)求連接時(shí)，檢索呼叫的呼叫策略記錄并且識(shí)別呼叫的QoA等級(jí)。接著根據(jù)識(shí)別的QoA等級(jí)和當(dāng)前資源使用率為呼叫分配請(qǐng)求的資源。
如果ISP的認(rèn)證服務(wù)器被用于認(rèn)證用戶，用戶的QoA等級(jí)還被定義成用戶配置信息的一部分。認(rèn)證服務(wù)器中的QoA等級(jí)可以被用來(lái)覆蓋呼叫策略記錄中的QoA等級(jí)。
圖13是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的QoA列表332的示意結(jié)構(gòu)圖。QoA列表332包含缺省數(shù)量的QoA等級(jí)328和與各個(gè)QoA等級(jí)相關(guān)的接入閾值330。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，QoA等級(jí)328的缺省數(shù)量為4。與各個(gè)QoA等級(jí)328相關(guān)的接入閾值330最好指示在資源被分配給連接請(qǐng)求之前可能已經(jīng)投入使用的資源的最大數(shù)量。如果資源利用率超過(guò)對(duì)應(yīng)于用戶QoA等級(jí)328的接入閾值330，則拒絕請(qǐng)求。在圖13的例子中，具有最低QoA等級(jí)(等級(jí)1)的用戶總是能夠訪問(wèn)可用系統(tǒng)資源。具有QoA等級(jí)2的用戶在資源使用率達(dá)到75％之前可以訪問(wèn)可用系統(tǒng)資源。此時(shí)不允許具有相同QoA等級(jí)的新用戶訪問(wèn)系統(tǒng)資源，直到有更多的資源可用。對(duì)于具有QoA等級(jí)4的用戶，一旦接入閾值到達(dá)25％便限制訪問(wèn)系統(tǒng)資源。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)通過(guò)斷開(kāi)低QoA等級(jí)用戶為其它連接保留系統(tǒng)資源。在這點(diǎn)上，資源管理器38周期性檢查系統(tǒng)資源的利用率(例如每60秒檢查一次)。資源管理器38將在使用的系統(tǒng)資源與涉及各個(gè)登錄用戶QoA等級(jí)的接入閾值330相比較。如果在使用的系統(tǒng)資源超過(guò)用戶的接入閾值330，則斷開(kāi)用戶。如果具有不同QoA等級(jí)的多個(gè)用戶被連接到因特網(wǎng)，則資源管理器38最好按照降序斷開(kāi)用戶。例如，首先斷開(kāi)等級(jí)4QoA用戶，接著是等級(jí)3QoA用戶，等等，直到收回足夠的資源以供將來(lái)連接請(qǐng)求的使用。
例如，假定三個(gè)用戶被連接到因特網(wǎng)。用戶1具有QoA等級(jí)1，用戶2具有QoA等級(jí)2，用戶3具有QoA等級(jí)3。如果系統(tǒng)資源使用率為50％或更低，則所有三個(gè)用戶繼續(xù)連接到交換機(jī)。如果系統(tǒng)資源使用率達(dá)到70％，則只有用戶1和用戶2仍然連接。用戶3被斷開(kāi)并且資源管理器38收回用戶3占用的資源。如果系統(tǒng)資源使用率達(dá)到80％或更高，則只有用戶1仍然連接。
當(dāng)多個(gè)具有相同QoA等級(jí)的用戶被連接到因特網(wǎng)時(shí)，資源管理器38最好以先入先出方式斷開(kāi)相同等級(jí)內(nèi)的用戶。因而登錄時(shí)間最長(zhǎng)的用戶首先被斷開(kāi)。
V.撥號(hào)應(yīng)用的調(diào)制解調(diào)器池管理圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的另一個(gè)特性是能夠?yàn)槿刖诌B接請(qǐng)求動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)資源。資源不固定在特定端口上，但可以根據(jù)需要在各種卡中間共享。
圖14圖解了在共享資源的情況下可以被用作連接的路徑。在圖14的例子中，連接是以DS0的形式到達(dá)T1 WAN線路接口FM 380的一個(gè)端口的調(diào)制解調(diào)器呼叫。FM沒(méi)有自身的調(diào)制解調(diào)器，所以資源管理器38定位一個(gè)可用調(diào)制解調(diào)器并且通過(guò)TDM總線18將DS0路由到數(shù)字調(diào)制解調(diào)器服務(wù)器FM382。在解調(diào)之后，根據(jù)情況處理得到的分組并且通過(guò)信元總線20傳遞到一個(gè)輸出FM384。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，各個(gè)FM10中的資源管理器38負(fù)責(zé)分配和管理系統(tǒng)資源。資源管理器最好保存一個(gè)本地資源列表并且將這個(gè)信息廣播到系統(tǒng)中的所有其它FM10。各個(gè)FM10則完整了解到交換機(jī)中總體可用資源或在使用資源。資源管理器38最好還負(fù)責(zé)監(jiān)視本地資源的狀況。例如，可疑的調(diào)制解調(diào)器可以被標(biāo)記成不可用并且停止使用。
圖15是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的資源管理器38維護(hù)的調(diào)制解調(diào)器資源列表334的示意結(jié)構(gòu)圖。最好還針對(duì)ISDN和其它系統(tǒng)資源維護(hù)類似的列表。
資源管理器38按照QoA等級(jí)和虛擬路由器(VR)跟蹤調(diào)制解調(diào)器資源列表334中的可用調(diào)制解調(diào)器資源。因而列表334包含一個(gè)VR ID字段336，該字段標(biāo)識(shí)其調(diào)制解調(diào)器資源正被跟蹤的調(diào)制解調(diào)器資源。最大本地資源字段338指示為FM10上VR分配的調(diào)制解調(diào)器最大數(shù)量。
這個(gè)字段如果為零則指示FM10不是一個(gè)調(diào)制解調(diào)器模塊。最大全局資源字段340指示整個(gè)交換機(jī)中已經(jīng)分配給VR的調(diào)制解調(diào)器最大數(shù)量。
當(dāng)前本地資源字段342指示FM10上的VR當(dāng)前可用的調(diào)制解調(diào)器數(shù)量。這個(gè)數(shù)值和最大本地資源字段338的數(shù)值之間的差值指示FM10上的VR在使用的調(diào)制解調(diào)器數(shù)量。當(dāng)前全局資源字段344指示整個(gè)交換機(jī)上VR在使用的調(diào)制解調(diào)器數(shù)量。這個(gè)數(shù)值和最大全局資源字段340的數(shù)值之間的差值指示整個(gè)交換機(jī)上VR在使用的調(diào)制解調(diào)器數(shù)量。
QoA字段346指示交換機(jī)支持的QoA等級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，交換機(jī)支持四個(gè)QoA等級(jí)，其中等級(jí)1具有最高優(yōu)先權(quán)。
本地QoA字段348針對(duì)為指示的VR列出的QoA類別指示FM10中可用的調(diào)制解調(diào)器數(shù)量。在圖15的例子中，當(dāng)有零個(gè)或更多可用調(diào)制解調(diào)器時(shí)等級(jí)1QoA接入交換機(jī)(100％時(shí)間)，當(dāng)有8個(gè)或更多可用調(diào)制解調(diào)器時(shí)等級(jí)2QoA接入交換機(jī)(75％時(shí)間)，當(dāng)有16個(gè)或更多可用調(diào)制解調(diào)器時(shí)等級(jí)3QoA接入交換機(jī)(50％時(shí)間)，當(dāng)有24個(gè)或更多可用調(diào)制解調(diào)器時(shí)等級(jí)4QoA接入交換機(jī)(25％時(shí)間)。
全局QoA字段350提供與本地QoA字段348類似的信息，但是針對(duì)整個(gè)交換機(jī)而言。因而全局QoA字段350針對(duì)為指示的VR列出的QoA類別指示整個(gè)交換機(jī)中可用的調(diào)制解調(diào)器數(shù)量。
接受本地字段352根據(jù)當(dāng)前本地資源字段342指示的可用本地資源數(shù)量指示列出的各個(gè)QoA等級(jí)是否可以接入FM10。有效數(shù)值最好是yes和no。動(dòng)態(tài)計(jì)算yes和no數(shù)值，因而在占用資源時(shí)，除了總是允許接入的等級(jí)1QoA之外，yes數(shù)值可以改變成no數(shù)值。
接受全局字段354提供與接受本地字段352類似的信息，但是針對(duì)整個(gè)交換機(jī)而言。因而接受全局字段354根據(jù)當(dāng)前全局資源字段344指示的可用全局資源數(shù)量指示列出的各個(gè)QoA等級(jí)是否可以接入交換機(jī)。
圖16是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的資源分配過(guò)程的流程圖。當(dāng)用戶在步驟356發(fā)出連接請(qǐng)求時(shí)，連接管理器46在步驟358通過(guò)一個(gè)接口線路檢測(cè)入局連接請(qǐng)求，并且在步驟360通知接收請(qǐng)求的FM10(接收FM)中駐留的資源管理器。在步驟362，資源管理器38根據(jù)連接請(qǐng)求的特征從呼叫策略數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索適當(dāng)?shù)暮艚胁呗杂涗?90。檢索的呼叫策略記錄包含呼叫類型，與呼叫相關(guān)的QoA等級(jí)和VR ID。
資源管理器38根據(jù)呼叫類型確定分配給呼叫的資源類型。例如，如果呼叫是ISDN呼叫，則分配ISDN資源。另一方面，如果呼叫是調(diào)制解調(diào)器呼叫，則分配調(diào)制解調(diào)器資源。
在步驟364，程序查詢識(shí)別的資源是否駐留在接收FM10本地。如果結(jié)果是YES，則資源管理器38在步驟366根據(jù)識(shí)別的VR ID和QoA等級(jí)向呼叫分配所識(shí)別的資源。資源管理器38在步驟368更新其本地資源列表334以指示識(shí)別資源的分配。并且，接收FM10中的資源管理器38發(fā)送指示所識(shí)別資源已經(jīng)分配的廣播消息，從而允許其它各個(gè)資源管理器也更新其各自的資源列表。在步驟370最好通過(guò)ISP的認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證用戶，并且現(xiàn)在可以開(kāi)始發(fā)送和接收數(shù)據(jù)分組。
回到步驟364，如果本地沒(méi)有所識(shí)別的資源，則資源管理器38在步驟372廣播一個(gè)資源請(qǐng)求，該請(qǐng)求包含與入局呼叫相關(guān)的QoA等級(jí)和VR ID。其它FM10中的資源管理器38接收請(qǐng)求并且檢查其本地資源列表334以確定是否存在可用于指定QoA等級(jí)和VR ID的資源。如果存在，接收FM10在步驟374從各個(gè)FM10接收一個(gè)指示所請(qǐng)求資源的可用性的消息。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，為首先應(yīng)答連接請(qǐng)求的FM10分配呼叫并且忽略其它應(yīng)答。
當(dāng)如步驟366所示為呼叫分配資源時(shí)，接收FM10的連接管理器46廣播一個(gè)連接請(qǐng)求以便連接到首先應(yīng)答的FM10中的資源。應(yīng)答FM10中的連接管理器46則用一個(gè)表示呼叫已經(jīng)連接的消息應(yīng)答。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，應(yīng)答FM10按照從端口1上的調(diào)制解調(diào)器開(kāi)始的順序從其本地調(diào)制解調(diào)器池分配一個(gè)調(diào)制解調(diào)器。應(yīng)答FM10連接的下一個(gè)呼叫選中端口2，接著是端口3，等等。如果一個(gè)呼叫在端口3得到呼叫之前在端口1或端口2上掛斷，則端口1和2保持空閑，第三個(gè)呼叫仍然被分配給端口3。如果一個(gè)調(diào)制解調(diào)器端口正在使用并且這個(gè)端口按正常順序是下一個(gè)應(yīng)答呼叫的端口，則端口分配變成隨機(jī)方式并且任何后續(xù)端口均可能應(yīng)答呼叫。
如果沒(méi)有匹配指定QoA和VR ID的可用資源，則接收FM10中的連接管理器46終止呼叫。
如果一個(gè)呼叫已經(jīng)連接并且分配了資源，并且如果呼叫將被終止，則發(fā)送呼叫的接口線路接收一個(gè)斷開(kāi)呼叫的請(qǐng)求并且將請(qǐng)求通知到連接管理器46。如果已經(jīng)從接收FM10向呼叫分配了本地資源，則在本地終止呼叫并且將分配給呼叫的資源返回到空閑池。所有的資源管理器38接著更新其資源列表以反映資源變成可用這一情況。
如果已經(jīng)從一個(gè)不同的卡分配了資源，則接收FM10中的連接管理器46廣播一個(gè)斷開(kāi)資源的請(qǐng)求。FM10中分配了資源的連接管理器46接著斷開(kāi)呼叫。FM10中分配了資源的連接管理器46接著廣播一個(gè)通知呼叫已經(jīng)斷開(kāi)的消息。資源則被返回到空閑池并且各個(gè)FM10上的資源管理器更新其資源列表以反映資源變成可用這一情況。
VI.多個(gè)虛擬路由器圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的另一個(gè)特性是能夠把交換機(jī)劃分成多個(gè)虛擬路由器(VR)，其中各個(gè)VR均分配了一組資源(例如ISDN或調(diào)制解調(diào)器資源)和路由表。因而各個(gè)VR充當(dāng)以獨(dú)立和自包含方式工作的分離路由器。
系統(tǒng)的資源管理方案允許有效提供VR。如上所述，系統(tǒng)資源未被固定到具體的插槽或接口上，從而允許在各種VR中間靈活地分配系統(tǒng)資源。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)缺省系統(tǒng)路由器。這個(gè)路由器最好總是在系統(tǒng)中出現(xiàn)，并且所有資源最初均屬于系統(tǒng)路由器，直到被重新分配給VR。
系統(tǒng)管理員可以建立新VR并且為其分配資源。系統(tǒng)管理員也可以對(duì)VR進(jìn)行路由配置。
最好通過(guò)為其分配一個(gè)唯一名稱和一個(gè)唯一VR ID來(lái)建立新的VR。接著通過(guò)設(shè)置其物理接口，IP接口并許可其路由協(xié)議來(lái)配置新的VR。一旦完成配置，VR就能夠工作并且可以充當(dāng)一個(gè)獨(dú)立的路由器。
具體地，一部分系統(tǒng)可用資源被分配給新產(chǎn)生的VR。這種資源可以包含撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器，ISDN，T1，PRI，以太網(wǎng)和/或幀中繼資源。以逐個(gè)PM的方式分配以太網(wǎng)資源。因而各個(gè)VR或者具有整個(gè)以太網(wǎng)交換機(jī)PM12a，或者根本所有。在DS0層次上分配PRI和T1資源。在PVC(固定虛擬電路)層次上分配幀中繼資源。
各個(gè)VR還被分配了撥號(hào)池中的若干調(diào)制解調(diào)器和ISDN資源。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，各個(gè)VR被分配了池中某固定百分比或固定數(shù)量的資源。資源管理器38針對(duì)各個(gè)QoA等級(jí)監(jiān)視各個(gè)VR的資源使用率。當(dāng)接收一個(gè)呼叫時(shí)，資源管理器38識(shí)別入局呼叫的VR ID并且在不超出針對(duì)VR和用戶QoA設(shè)置的限制的情況下動(dòng)態(tài)分配調(diào)制解調(diào)器或ISDN資源。
另外，各個(gè)VR針對(duì)包含RIP，OSPF，GBP4等等的路由協(xié)議均具有一個(gè)IP協(xié)議堆棧實(shí)例及其自身的路由表70。因而如圖17所示，SCM根據(jù)VR ID為各個(gè)VR維護(hù)一個(gè)路由表70。另外，各個(gè)VR自身具有同樣根據(jù)VR ID維護(hù)的傳遞表90和IP高速緩存102以便傳遞IP分組。
各個(gè)VR還可以被分成多個(gè)虛擬專用網(wǎng)(VPN)以便控制對(duì)VR的某些部分的接入。通過(guò)過(guò)濾軟件控制接入，過(guò)濾軟件根據(jù)諸如源和/或目的地址的條件過(guò)濾器指向VR的傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，VPN由VPN會(huì)話，VPN規(guī)則和VPN濾波器構(gòu)成。VPN會(huì)話是一組條件，其中交換機(jī)將上述條件與網(wǎng)絡(luò)中的傳輸進(jìn)行比較。VPN規(guī)則確定分組如何與要處理的VPN會(huì)話匹配。VPN濾波器將VPN會(huì)話綁定到VPN規(guī)則上。
圖18是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的會(huì)話列表240的示意結(jié)構(gòu)圖，上述會(huì)話列表包含各種VPN會(huì)話。圖18的各個(gè)VPN會(huì)話包含一個(gè)會(huì)話ID242以便對(duì)具體會(huì)話進(jìn)行分類。由于按照數(shù)字順序查詢會(huì)話，所以會(huì)話ID242最好還指示將會(huì)話列表240中的會(huì)話與分組進(jìn)行比較的順序。例如，首先比較會(huì)話1，接著比較會(huì)話2，等等。如果一個(gè)分組與一個(gè)會(huì)話不匹配，則越過(guò)列表繼續(xù)處理下一個(gè)會(huì)話。
各個(gè)會(huì)話最好還包含一個(gè)VPN ID244以便對(duì)撥號(hào)連接進(jìn)行分級(jí)和分類。例如，一組用戶可以構(gòu)成某個(gè)公司具有特定VPN ID244并且可以訪問(wèn)公司網(wǎng)絡(luò)以及因特網(wǎng)的雇員群體，第二組用戶可以構(gòu)成具有不同VPNID244并且可以訪問(wèn)因特網(wǎng)但不能訪問(wèn)公司網(wǎng)絡(luò)的客戶群體。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在ISP的認(rèn)證服務(wù)器中配置各個(gè)用戶的VPN ID。
各個(gè)會(huì)話還包含一個(gè)IP源地址246與目的地址250對(duì)以便與網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送和接收的分組匹配。源比較掩碼248和目的地比較掩碼250允許定義一個(gè)子網(wǎng)，一組主機(jī)或所有地址。通過(guò)這種方式，交換機(jī)識(shí)別出屬于過(guò)濾過(guò)程的候選對(duì)象的分組。
例如，會(huì)話ID242″1″，VPN ID244″111″，源地址246″任意值″，源比較掩碼248″任意值″，目的地址″10.1.0.0″和目的地比較掩碼252″255.255.0.0″指示具有VPN ID″111″的用戶(例如公司雇員)的VPN會(huì)話″1″，并且允許其來(lái)自任何源地址上的任何地方，并且允許其接入10.1.0.0網(wǎng)絡(luò)(例如公司LAN)上的任何子網(wǎng)。另一方面，會(huì)話ID242″2″，VPN ID244″任意值″，源比較掩碼248″255.255.0.0″，目的地址″208.277.214.0″和目的地比較掩碼252″255.255.255.0″指示一個(gè)VPN會(huì)話″2″以供10.1.0.0網(wǎng)絡(luò)(例如公司LAN)的任何子網(wǎng)上的任何用戶(VPN ID″任意值″)接入網(wǎng)絡(luò)207.221.211.0(例如接入因特網(wǎng)的撥號(hào)池)。在這個(gè)例子中，根據(jù)會(huì)話ID按照數(shù)字升序比較分組和各個(gè)會(huì)話。因而如果分組不與會(huì)話ID242″1″匹配，則接著與會(huì)話ID″2″比較。
一旦確定一個(gè)要過(guò)濾的分組，VPN規(guī)則指定一組關(guān)于如何處理分組的條件。規(guī)則可以指定傳遞或丟棄分組。
圖19是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的規(guī)則列表254的示意結(jié)構(gòu)圖，上述規(guī)則列表包含各種VPN規(guī)則。各個(gè)VPN規(guī)則包含一個(gè)規(guī)則ID 256以便識(shí)別規(guī)則中的條件。各個(gè)VPN規(guī)則還包含一個(gè)規(guī)則優(yōu)先權(quán)258，上述規(guī)則優(yōu)先權(quán)指示針對(duì)與某個(gè)具體VPN會(huì)話匹配的分組應(yīng)用規(guī)則的順序。動(dòng)作字段260指示規(guī)則將在分組上執(zhí)行的動(dòng)作。有效動(dòng)作最好包含傳遞或丟棄分組。
各個(gè)會(huì)話還包含一個(gè)IP協(xié)議字段262和一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議字段264。IP協(xié)議字段指示要過(guò)濾的IP協(xié)議的名稱。應(yīng)用層協(xié)議字段264指示用于向VPN交付分組的應(yīng)用層協(xié)議。
會(huì)話計(jì)數(shù)字段266指示使用規(guī)則的VPN會(huì)話數(shù)量。分組計(jì)數(shù)字段268指示被交換機(jī)傳遞或丟棄的分組數(shù)量。
VPN過(guò)濾器最好是把VPN會(huì)話綁定到VPN規(guī)則上的實(shí)體。因而當(dāng)根據(jù)會(huì)話列表240中的條件識(shí)別要過(guò)濾的分組時(shí)，軟件從規(guī)則列表254中查詢與會(huì)話相關(guān)的規(guī)則，而規(guī)則確定分組是否繼續(xù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。
圖20是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的過(guò)濾器列表270的示意結(jié)構(gòu)圖，上述過(guò)濾器列表包含各種VPN過(guò)濾器。各個(gè)過(guò)濾器包含一個(gè)會(huì)話272和一個(gè)被綁定到會(huì)話272上的規(guī)則274。會(huì)話272對(duì)應(yīng)于會(huì)話列表240中的會(huì)話ID242，并且規(guī)則274對(duì)應(yīng)于規(guī)則列表254中的規(guī)則ID256。
當(dāng)介質(zhì)端口接收一個(gè)分組時(shí)，該端口確定是否需要過(guò)濾分組。如果是這樣的話，分組被傳遞到一個(gè)過(guò)濾模塊以便執(zhí)行適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾處理。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，過(guò)濾模塊駐留在各個(gè)FM10中。
圖21是關(guān)于基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的過(guò)濾模塊參與的分組過(guò)濾過(guò)程的流程圖。要過(guò)濾的各個(gè)分組均包含一個(gè)VPN ID。因而程序開(kāi)始執(zhí)行并且在步驟280定位分組中的VPN ID。程序還在會(huì)話列表240中搜尋適當(dāng)?shù)腣PN ID244。程序根據(jù)會(huì)話ID242按照數(shù)字升序搜尋會(huì)話列表240。一旦程序定位一個(gè)與VPN ID匹配的會(huì)話，程序在步驟282查詢分組的源地址是否與為會(huì)話指定的源地址246匹配。如果結(jié)果是YES，則程序在步驟284查詢分組的目的地址是否與為會(huì)話指定的目的地址250匹配。如果結(jié)果仍是YES，則程序在步驟286從過(guò)濾器列表270中搜尋對(duì)應(yīng)于匹配會(huì)話的規(guī)則。在步驟288，程序搜尋規(guī)則列表254以確定為規(guī)則指定的條件，并且根據(jù)這些條件處理分組(即傳遞或丟棄分組)。
VII.自動(dòng)保護(hù)切換圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的另一個(gè)特性是能夠通過(guò)自動(dòng)保護(hù)切換(APS)硬件和軟件提供抗故障能力。APS允許隔離交換機(jī)內(nèi)部的部件故障(例如端接設(shè)備故障)和外部鏈路故障并且通過(guò)后備部件恢復(fù)服務(wù)。因而如果一個(gè)端接設(shè)備或外部鏈路出現(xiàn)故障，則上述設(shè)備或鏈路在不中斷服務(wù)的情況下被自動(dòng)轉(zhuǎn)接到一個(gè)后備部件。一個(gè)連接有兩個(gè)單元，即一個(gè)外部鏈路和一個(gè)連接到外部鏈路的端接設(shè)備。因而APS最好被分成兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)區(qū)域處理終端設(shè)備故障的故障隔離和自動(dòng)恢復(fù)，另一個(gè)區(qū)域處理外部鏈路故障的故障隔離和自動(dòng)恢復(fù)。
交換機(jī)最好支持主要和后備部件的任意組合。例如，后備部件可以是相同模塊(卡)上的一個(gè)端口，相同機(jī)箱內(nèi)部的另一個(gè)模塊，不同機(jī)箱但相同機(jī)架內(nèi)的另一個(gè)模塊，或不同機(jī)架內(nèi)另一個(gè)機(jī)箱中的另一個(gè)模塊。
圖22是關(guān)于針對(duì)外部鏈路故障引入APS機(jī)制的交換機(jī)的示意模塊圖。交換機(jī)包含一個(gè)主模塊506和一個(gè)后備模塊508，其中主模塊接受一個(gè)主WAN鏈路502而后備模塊接受一個(gè)后備WAN鏈路504。主要和后備模塊均包含電涌保護(hù)設(shè)備510，514和一個(gè)線路接口單元(LIU)/成幀器512，518。主WAN鏈路502接收的相同數(shù)據(jù)最好也被輔助WAN鏈路504接收。如果軟件檢測(cè)到主WAN鏈路502上諸如傳輸錯(cuò)誤的錯(cuò)誤，則APS軟件將讀取操作從主WAN鏈路切換到后備鏈路504。從主WAN鏈路到后備鏈路的切換最好是瞬時(shí)的，并且不對(duì)系統(tǒng)功能產(chǎn)生任何中斷。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，從一個(gè)冗余端口列表(RPL)中選擇后備WAN鏈連路504。冗余端口列表針對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)鏈路提供一個(gè)用戶定義后備鏈路列表。后備鏈路的類型可以和主鏈路相同，也可以不同。例如，一個(gè)ISDN連接可以將部分T1鏈路當(dāng)作后備鏈路。
交換機(jī)還為諸如故障模塊或故障端口的終端設(shè)備故障提供一個(gè)APS機(jī)制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，有兩個(gè)保護(hù)終端設(shè)備的方式。一個(gè)方式是在一個(gè)卡中容納兩個(gè)或更多個(gè)端口，其中各個(gè)主端口受到一個(gè)后備端口的保護(hù)。因而當(dāng)主端口出現(xiàn)故障時(shí)，后備端口取而代之。另一個(gè)方式是擁有兩個(gè)或更多個(gè)卡，其中各個(gè)主卡受到另一個(gè)后備卡的保護(hù)。因而當(dāng)一個(gè)卡出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)卡取而代之并且處理數(shù)據(jù)。
圖23是關(guān)于引入后備端口的交換機(jī)的示意模塊圖，上述后備端口被物理連接到一個(gè)單獨(dú)的卡上的另一個(gè)端口。主模塊501包含一個(gè)主端口503和一個(gè)后備端口505。后備端口505通過(guò)后備鏈路511被物理連接到后備模塊507上的另一個(gè)端口509。當(dāng)在主端口503上檢測(cè)到故障時(shí)，中繼器將傳輸轉(zhuǎn)移到后備端口505，而后備端口依次將傳輸轉(zhuǎn)移到后備模塊507的端口509上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)監(jiān)視端口的活動(dòng)由硬件檢測(cè)主端口503上的故障。如果在經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)編程時(shí)間段(例如290毫秒)之后端口上仍沒(méi)有活動(dòng)(例如沒(méi)有變化)，則保護(hù)中繼器520自動(dòng)切換到后備端口505。APS軟件使后備端口505中的數(shù)據(jù)與主端口保持同步。因而當(dāng)從主端口切換到后備端口時(shí)，不用考慮數(shù)據(jù)損失。如果后備端口位于相同的卡上，則使用相同的存儲(chǔ)器。如果后備端口位于不同的后備卡上，則APS軟件最好同時(shí)把數(shù)據(jù)寫(xiě)到兩個(gè)卡上。
APS體系結(jié)構(gòu)最好是一個(gè)1:n體系結(jié)構(gòu)，其中各個(gè)后備部件支持n個(gè)主部件，而n大于或等于1。例如，1:2保護(hù)切換表明每?jī)蓚€(gè)主部件有一個(gè)后備部件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，交換機(jī)為T(mén)1/E1鏈路提供1:1，1:2，1:3和1:4保護(hù)切換選擇，為CT3鏈路(E3，T3和信道化OC3)提供1:1和1:2保護(hù)切換選擇。圖24是關(guān)于引入基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的1:2保護(hù)切換的交換機(jī)的示意模塊圖。編號(hào)為1的端口522和編號(hào)為2的端口524均被連接到一個(gè)公共后備端口526。編號(hào)為1的端口522通過(guò)后備鏈路528被連接到后備端口526，而編號(hào)為2的端口通過(guò)后備鏈路530被連接到后備端口。這種1:2保護(hù)切換允許兩個(gè)工作鏈路中的任意一個(gè)被切換到保護(hù)電路。
圖25是關(guān)于引入基于本發(fā)明一個(gè)可選實(shí)施例的1:2保護(hù)切換的交換機(jī)的示意模塊圖。端口1具有一個(gè)第一主連接540，而端口2具有一個(gè)第二主連接542。與各個(gè)端口具有其自身的后備連接的方式不同，端口1和端口2與圖25的實(shí)施例類似均共享一個(gè)后備連接544。
圖26是關(guān)于引入1:1保護(hù)切換的另一個(gè)實(shí)施例的示意模塊圖。外部鏈路B532充當(dāng)外部鏈路A534的后備。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，LIU和其它邏輯通過(guò)一個(gè)選擇中繼器536被切換到端口A538或端口B540。因而如果外部鏈路A534出現(xiàn)故障，中繼器536切換到端口B540以便從外部鏈路B532讀取數(shù)據(jù)。
VIII.模塊化，獨(dú)立協(xié)議堆棧體系結(jié)構(gòu)圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的另一個(gè)特性是能夠支持一個(gè)IP路由協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)，其中層次2協(xié)議獨(dú)立于其運(yùn)行所依賴的物理接口。與在編譯時(shí)把協(xié)議附著在物理端口上的已知交換機(jī)技術(shù)相反，本發(fā)明的交換機(jī)在端口被激活時(shí)，即在建立連接之后為一個(gè)端口動(dòng)態(tài)配置適當(dāng)?shù)膮f(xié)議，從而允許交換機(jī)應(yīng)用獨(dú)立于其運(yùn)行所依賴的物理端口。
交換機(jī)最好支持各種廣域網(wǎng)(WAN)和局域網(wǎng)(LAN)物理接口。這些物理接口包含調(diào)制解調(diào)器，ISDN，T1和部分T1(T1/FT1)，非信道化T3(UT3)，ATM OC3，ATM DS3，和以太網(wǎng)。交換機(jī)還支持各種層次2協(xié)議，其中包含點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(PPP)，幀中繼PPP(PPP/FR)，以太網(wǎng)PPP(PPOE)，層次2隧道協(xié)議(L2TP)，層次2傳遞(L2F)，RFC1483橋接，RFC1483路由，RFC1490橋接，和RFC1490。
由于動(dòng)態(tài)配置端口的靈活性，一個(gè)單獨(dú)的端口可以支持一個(gè)會(huì)話的一個(gè)L2TP和另一個(gè)會(huì)話的一個(gè)L2F。另外，相同協(xié)議可以在各個(gè)會(huì)話的不同端口上運(yùn)行。例如，PPP通常通過(guò)調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行。然而在動(dòng)態(tài)配置端口的情況下，PPP也可以在以太網(wǎng)，T1或ISDN線路上運(yùn)行，并且不被限制到單獨(dú)類型的物理接口上。此外，交換機(jī)不僅能夠處理來(lái)自不同類型介質(zhì)的不同類型的分組，而且能夠向任何類型的介質(zhì)傳遞分組。例如，數(shù)據(jù)可以通過(guò)PPP進(jìn)入交換機(jī)并且通過(guò)ATM出去。
端口的動(dòng)態(tài)配置還可以被擴(kuò)展到各種介質(zhì)，例如用于語(yǔ)音的窄帶，寬帶和DSL，等等。端口也可以是諸如用于T1的專用端口。軟件體系結(jié)構(gòu)允許不同介質(zhì)的模塊完全在一個(gè)交換機(jī)內(nèi)彼此通信。
圖27是關(guān)于IP傳遞層600，層次2協(xié)議602和層次1物理接口604的示意模塊圖。端口的動(dòng)態(tài)配置允許將PPP綁定到調(diào)制解調(diào)器，ISDN，T1，UT3，ATM DS3和ATM OC3。另外，層次2協(xié)議602可以被動(dòng)態(tài)鏈接在一起以便產(chǎn)生一個(gè)新的層次2協(xié)議。新的層次2協(xié)議則能夠被綁定到一個(gè)層次1接口604上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，端口接口(PIF)122(圖4)允許將層次2協(xié)議動(dòng)態(tài)綁定到層次1協(xié)議上。當(dāng)介質(zhì)端口變成活躍時(shí)，交換機(jī)針對(duì)該端口產(chǎn)生一個(gè)PIF對(duì)象。最好由GFI124(圖4)軟件產(chǎn)生PIF并且由介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器118觸發(fā)PIF。PIF對(duì)象根據(jù)連接類型確定用于當(dāng)前會(huì)話的層次2協(xié)議，并且GFI軟件124將層次2協(xié)議動(dòng)態(tài)綁定到層次1協(xié)議上。在會(huì)話持續(xù)階段鏈接協(xié)議。
圖28是示出具有多個(gè)PIF122的層次1，2和3接口的示意模塊圖，其中每個(gè)端口有一個(gè)PIF。當(dāng)一個(gè)端口被激活時(shí)，介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器118最好產(chǎn)生一個(gè)存儲(chǔ)該端口的具體介質(zhì)和分組格式信息的PIF結(jié)構(gòu)/模塊，其中包含端口類型，封裝，狀態(tài)信息(例如活躍或不活躍)，和不同的端口編號(hào)(例如物理端口地址，傳遞端口地址，和底板端口地址)。PIF還跟蹤PIF狀態(tài)并向FTAM報(bào)告狀態(tài)變化，維護(hù)端口的統(tǒng)計(jì)信息，并且維護(hù)一個(gè)指向撥號(hào)端口的當(dāng)前撥入用戶的指針。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，PIF結(jié)構(gòu)被組織成以控制器編號(hào)和端口編號(hào)為索引的二維數(shù)組。為了定位端口的具體PIF，使用控制器編號(hào)和該控制器內(nèi)的端口編號(hào)。
最好在卡啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生所有物理端口的PIF。PIF最初處于不活躍狀態(tài)。當(dāng)端口變成活躍時(shí)將PIF狀態(tài)改變成活躍狀態(tài)。對(duì)于撥入端口，當(dāng)用戶通過(guò)該端口撥入時(shí)將PIF設(shè)置到活躍狀態(tài)。當(dāng)呼叫斷開(kāi)時(shí)，將PIF設(shè)置到不活躍狀態(tài)。由于PIF結(jié)構(gòu)也保存端口統(tǒng)計(jì)信息并且即使在用戶被斷開(kāi)之后仍然可用于保存端口統(tǒng)計(jì)信息，所以最好不清除PIF。
每當(dāng)一個(gè)端口的狀態(tài)從不活躍狀態(tài)變成活躍狀態(tài)時(shí)，所有LAN卡均向SCM發(fā)送一個(gè)端口啟動(dòng)消息。WAN卡通常不向SCM發(fā)送端口啟動(dòng)消息。在該端口被用來(lái)傳遞類似RIP和OSPF分組的路由協(xié)議更新消息的情況下，WAN端口最好發(fā)送端口啟動(dòng)消息。
每當(dāng)一個(gè)端口的狀態(tài)從活躍狀態(tài)變成不活躍狀態(tài)時(shí)，向機(jī)架內(nèi)所有的卡發(fā)送一個(gè)端口關(guān)閉消息。在接收這個(gè)消息之后，各個(gè)卡清除傳遞表和ARP列表中將該端口標(biāo)識(shí)成關(guān)閉的條目。
SCM上的PIF模塊還負(fù)責(zé)維護(hù)和管理RPL。對(duì)于各個(gè)物理端口，用戶可以建立另一個(gè)物理端口以作為后備端口。后備端口最好不屬于任何LPI。當(dāng)主端口出現(xiàn)故障時(shí)使用后備端口。所有分組通常被發(fā)送到主端口。后備端口保持禁止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)主端口活躍時(shí)，后備端口既不接收也不發(fā)送分組。當(dāng)主端口出現(xiàn)故障時(shí)，SCM上的PIF模塊啟動(dòng)模塊并且所有的分組從此均被發(fā)送到后備端口。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)主端口再次啟動(dòng)時(shí)，后備端口再次進(jìn)入禁止?fàn)顟B(tài)并且所有分組再次被發(fā)送到主端口?？蛇x地，分組在會(huì)話的后續(xù)階段繼續(xù)使用后備端口并且不切換到主端口。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中，以分布式方式維護(hù)RPL。當(dāng)卡在其初始化階段啟動(dòng)時(shí)，SCM將RPL分配到各個(gè)卡上。各個(gè)卡使后備端口保持禁止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)主端口出現(xiàn)故障時(shí)，一個(gè)RPL端口關(guān)閉消息被發(fā)送到所有的卡。當(dāng)卡接收到RPL端口關(guān)閉消息時(shí)，各個(gè)卡搜尋其RPL列表并且確定其是否有一個(gè)后備端口。如果有，則這個(gè)卡使該端口進(jìn)入使能狀態(tài)并且開(kāi)始處理該端口上的傳輸。并且，所有的卡均清除傳遞表和ARP列表中指向主端口的條目。從此所有的傳輸均開(kāi)始流向后備端口。當(dāng)主端口重新恢復(fù)時(shí)，一個(gè)RPL端口啟動(dòng)消息被發(fā)送到所有的卡。具有后備端口的卡將后備端口設(shè)置到禁止?fàn)顟B(tài)并且向所有的卡發(fā)送一個(gè)有關(guān)后備端口的端口關(guān)閉消息。端口關(guān)閉消息導(dǎo)致所有的卡清除傳遞表和ARP列表中涉及后備端口的條目。從此主端口再次活躍。RPL列表在所有的卡均保持同步。每當(dāng)改變RPL列表時(shí)，SCM將這種改變更新到所有的卡上。
IP傳送器44(圖4)與PIF對(duì)象接口并且通過(guò)邏輯端口識(shí)別器(LPI)128向PIF發(fā)送和接收分組。邏輯端口識(shí)別器(LPI)128與PIF122通信并且包含涉及各個(gè)物理端口的IP參數(shù)。每當(dāng)希望發(fā)送分組時(shí)，IP層調(diào)用一個(gè)LPI發(fā)送函數(shù)。LPI發(fā)送函數(shù)識(shí)別適當(dāng)?shù)奈锢矶丝诓⑶覍⒎纸M傳遞到PIF122以便增加特定于介質(zhì)的層次封裝報(bào)頭并且從適當(dāng)端口發(fā)送出去。
在已經(jīng)處理初始分組之后，最好在一個(gè)IP高速緩存條目中存儲(chǔ)所識(shí)別的層次2封裝報(bào)頭。這允許IP傳送器在處理后續(xù)分組時(shí)略過(guò)PIF和層次2功能，從而最小化分組處理開(kāi)銷。因而對(duì)于所有后續(xù)分組，從IP高速緩存條目中獲得層次2封裝報(bào)頭。
IX.通用傳遞接口圖1的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的另一個(gè)特性是能夠?yàn)閭鬟f函數(shù)提供一個(gè)統(tǒng)一接口以屏蔽通過(guò)不同接口類型發(fā)送和接收分組的細(xì)節(jié)。最好通過(guò)通用傳遞接口(GFI)122(圖4)實(shí)現(xiàn)這個(gè)特性，其中通用傳遞接口允許應(yīng)用(例如IP傳送器，PPP，和交換機(jī)提供的其它功能)以通用格式發(fā)送和接收分組。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，GFI處理相同F(xiàn)M10上的端口之間或通過(guò)總線到交換機(jī)的其它FM10的所有內(nèi)部分組傳遞。不管分組被傳遞到遠(yuǎn)程卡或本地卡，GFI最好使傳遞函數(shù)透明。此外，不管用于分組的是入端口還是出端口，傳遞函數(shù)也是透明的。例如，在不經(jīng)過(guò)IP傳送器模塊44(圖4)的情況下，入端口可以是ISDN上的幀中繼端口，而相關(guān)的出端口可以被切換到幀中繼電路。
如圖29所示，GFI124通過(guò)把交換機(jī)分成驅(qū)動(dòng)器620和應(yīng)用610來(lái)提供協(xié)議透明。最好在運(yùn)行時(shí)刻把應(yīng)用610綁定到驅(qū)動(dòng)器620。這允許動(dòng)態(tài)配屬和分離應(yīng)用和驅(qū)動(dòng)器，因而為端口提供了靈活性。這種動(dòng)態(tài)綁定還釋放了不需要為未使用協(xié)議提供的存儲(chǔ)器和處理資源。
期望接收和傳遞分組的應(yīng)用和驅(qū)動(dòng)器在GFI上登記各種函數(shù)，其中包含接收函數(shù)，傳遞函數(shù)和/或查詢函數(shù)。驅(qū)動(dòng)器620最好登記其傳遞函數(shù)以便向物理端口傳遞分組。如果分組將被發(fā)送到物理端口，GFI軟件調(diào)用端口的驅(qū)動(dòng)器登記的傳遞函數(shù)。
應(yīng)用610最好在GFI上登記其接收函數(shù)以便接收和處理入局分組。把接收器函數(shù)登記成處理各種類型的分組，其中包含已經(jīng)通過(guò)介質(zhì)端口接收的分組，已經(jīng)傳遞的分組和導(dǎo)向已知內(nèi)部端口的分組。諸如PPP或IP傳送器的協(xié)議處理或傳遞應(yīng)用通常在GFI進(jìn)行登記以便接收和處理通過(guò)介質(zhì)端口接收的分組。針對(duì)具體輸出端口進(jìn)行轉(zhuǎn)換和封裝的應(yīng)用處理被傳遞的分組。接收器函數(shù)也在GFI上登記以便處理導(dǎo)向已知內(nèi)部端口，例如被用來(lái)交換外部管理信息的管理信道的分組。
應(yīng)用610和驅(qū)動(dòng)器620均可以在GFI上登記查詢函數(shù)以便定期調(diào)用。查詢函數(shù)經(jīng)常被用來(lái)檢查交換機(jī)的操作。在本發(fā)明的一個(gè)最優(yōu)實(shí)施例中，可以指定兩個(gè)查詢頻率等級(jí)高和低。諸如分組處理的前臺(tái)功能最好使用高頻率查詢，而諸如定時(shí)器進(jìn)程的后臺(tái)功能最好使用低頻率查詢。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，可以使用多個(gè)查詢頻率等級(jí)。
當(dāng)一個(gè)分組通過(guò)介質(zhì)端口到達(dá)系統(tǒng)中時(shí)，分組被共享存儲(chǔ)器24(圖2)中的一或多個(gè)緩沖區(qū)(GFI緩沖區(qū))接收。與介質(zhì)端口相關(guān)的驅(qū)動(dòng)器接收分組并且使用GFI應(yīng)用程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成通用格式。驅(qū)動(dòng)器還建立一個(gè)定義分組的GFI描述符并且具有指向?qū)儆诜纸M的緩沖區(qū)的指針。接著分組被傳遞到系統(tǒng)上以便被應(yīng)用處理。
當(dāng)分組將被發(fā)送到物理端口時(shí)，GFI軟件調(diào)用適當(dāng)驅(qū)動(dòng)器的傳遞以發(fā)送分組。驅(qū)動(dòng)器的傳遞功能最好負(fù)責(zé)把通用分組轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器的特定格式并且從要求的端口發(fā)送出去。
進(jìn)入系統(tǒng)的所有分組最好被轉(zhuǎn)換成通用分組格式(GPF)以保證協(xié)議透明。圖30是關(guān)于基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的GPF700的示意模塊圖。GPF700最好包含一列共享存儲(chǔ)器緩沖區(qū)和一個(gè)指向緩沖區(qū)的描述符。描述符被分成一個(gè)通用分組描述符(GPD)702和一或多個(gè)緩沖區(qū)描述符704。GPD最好包含四個(gè)字。在一個(gè)實(shí)施例中，GPD的第一個(gè)字包含分組的總字節(jié)計(jì)數(shù)706和各種路由標(biāo)志708。路由標(biāo)志包含分段標(biāo)志，多點(diǎn)傳送標(biāo)志，切換標(biāo)志和監(jiān)視標(biāo)志。在這個(gè)實(shí)施例中，總字節(jié)計(jì)數(shù)是一個(gè)分組的長(zhǎng)度。
第二個(gè)字定義一個(gè)QoS數(shù)值710和VPN ID712。VPN ID標(biāo)識(shí)一個(gè)與分組相關(guān)的虛擬專用網(wǎng)。QoS數(shù)值標(biāo)識(shí)處理分組的優(yōu)先權(quán)等級(jí)。在本發(fā)明的一個(gè)最優(yōu)實(shí)施例中，GFI提供八個(gè)QoS等級(jí)。一旦為分組分配一個(gè)QoS數(shù)值，GFI便根據(jù)其QoS保證分組在整個(gè)系函數(shù)統(tǒng)中得到處理。GFI還根據(jù)其QoS數(shù)值為分組分配諸如CPU，底板，通信信道和系統(tǒng)緩沖函數(shù)資源。
第三個(gè)字定義一個(gè)輸出端口信息714。最好在已經(jīng)通過(guò)IP傳送器模塊44的查找確定分組的路由信息之后填寫(xiě)輸出端口信息。
第四個(gè)字標(biāo)識(shí)一個(gè)接收分組的輸入端口716。第四個(gè)字還包含一個(gè)多點(diǎn)傳送參考計(jì)數(shù)。參考計(jì)數(shù)被驅(qū)動(dòng)器用來(lái)跟蹤被發(fā)送到多個(gè)端口的分組。
緩沖區(qū)描述符最好包含一個(gè)緩沖區(qū)控制字和一個(gè)指向系統(tǒng)緩沖區(qū)717的指針。緩沖區(qū)控制字包含控制信息718以及緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)720的字節(jié)數(shù)?？刂菩畔x緩沖區(qū)類型的控制標(biāo)志。
一個(gè)被用于輸入端口714和輸出端口信息716的端口尋址方案允許在交換機(jī)內(nèi)的任何地方傳遞分組。端口尋址方案最好具有層次結(jié)構(gòu)并且基于機(jī)架，卡，控制器和端口。此外，端口被分成五個(gè)類別本地端口，內(nèi)部多點(diǎn)傳送端口，內(nèi)部單點(diǎn)傳送端口，外部多點(diǎn)傳送端口，和遠(yuǎn)程端口。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，GFI提供兩個(gè)不同類型的端口尋址方案，即傳遞端口地址(FPA)和物理端口地址(PPA)。圖31是關(guān)于基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的FPA的示意結(jié)構(gòu)圖。最好使用FPA在整個(gè)交換機(jī)內(nèi)傳遞分組。圖32是關(guān)于基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的PPA的示意結(jié)構(gòu)圖。PPA最好被用于以管理為目的的外部用途和配置交換機(jī)內(nèi)部的端口。
GFI最好提供兩種FPA，即本地FPA和底板FPA。本地FPA被用來(lái)將分組傳送到本地介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器。底板FPA被用來(lái)將分組傳送到遠(yuǎn)程端口。
根據(jù)本地FPA和底板FPA的控制器編號(hào)傳遞分組?？ㄉ系拿總€(gè)設(shè)備最好均具有一個(gè)控制器編號(hào)601。例如，一個(gè)以太網(wǎng)設(shè)備有一個(gè)以太網(wǎng)控制器而一個(gè)ISDN設(shè)備有一個(gè)ISDN控制器?？刂破骶幪?hào)是FPA的一部分?？刂破骶幪?hào)允許GFI將分組調(diào)度到適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)器上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器編號(hào)只在本地有意義。如果一個(gè)卡上有四個(gè)驅(qū)動(dòng)器，則為四個(gè)驅(qū)動(dòng)器分配四個(gè)不同的控制器編號(hào)以便GFI可以向其調(diào)度分組。
底板驅(qū)動(dòng)器也有一個(gè)控制器。底板驅(qū)動(dòng)器最好使用控制器編號(hào)零。底板是另一個(gè)在GFI下運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)器。底板分組不離開(kāi)交換機(jī)。它們只被傳送到交換機(jī)中的另一個(gè)卡上。所有將被傳遞到交換機(jī)內(nèi)部的其它卡上的分組均被發(fā)送到底板驅(qū)動(dòng)器。如果分組必須被傳送到另一個(gè)卡上，則改變控制器編號(hào)以便允許分組被發(fā)送到遠(yuǎn)程端口。方案包含確定端口類型的地址范圍。
底板也包含一個(gè)地址范圍。當(dāng)從一個(gè)卡向另一個(gè)卡發(fā)送諸如從調(diào)制解調(diào)器進(jìn)入交換機(jī)并且以幀中繼方式到達(dá)另一個(gè)卡上的分組的分組時(shí)，通過(guò)將控制器編號(hào)設(shè)成零從而把分組重定向到底板。指向遠(yuǎn)程端口的分組被傳送到底板驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)在其它的卡上接收分組時(shí)，控制器地址被切換成幀中繼。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)器從一個(gè)端口接收分組時(shí)，驅(qū)動(dòng)器為分組構(gòu)造一個(gè)GPD702。在進(jìn)行構(gòu)造時(shí)，驅(qū)動(dòng)器最好構(gòu)造如圖33所示的輸入端口716信息。輸入端口716信息包含8個(gè)標(biāo)志位和24個(gè)地址位。標(biāo)志位定義允許接收應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)?shù)穆酚珊头庋b的源控制信息。
最好在已經(jīng)從傳送器模塊44獲得分組的路由信息之后建立輸出端口信息714。圖34是關(guān)于基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的輸出端口信息的示意結(jié)構(gòu)圖。輸出端口信息714包含8個(gè)標(biāo)志位和24個(gè)地址位。8位標(biāo)志字段用作控制信息，這種控制信息被從應(yīng)用傳遞到負(fù)責(zé)發(fā)送分組的驅(qū)動(dòng)器。
最好把輸出端口信息設(shè)計(jì)成允許應(yīng)用向本地端口地址(LPA)，已知內(nèi)部多點(diǎn)傳送(WKIM)地址，已知內(nèi)部單點(diǎn)傳送(WKIU)地址，已知外部多點(diǎn)傳送(WKEM)地址，動(dòng)態(tài)外部多點(diǎn)傳送(DEM)地址，和遠(yuǎn)程端口地址(RPA)發(fā)送分組。
如果正在向一個(gè)本地端口(即在卡的本地)傳遞分組，則輸出端口指定如圖32所示的物理端口地址。其它的卡可見(jiàn)的本地端口被映射成底板驅(qū)動(dòng)器端口。底板驅(qū)動(dòng)器端口被用來(lái)將分組傳送到遠(yuǎn)程端口。底板驅(qū)動(dòng)器將入局分組中的端口地址映射成本地端口地址。
WKIM地址提供不同模塊的應(yīng)用之間的內(nèi)部通信路徑。例如，如果ISDN模塊上運(yùn)行的一個(gè)應(yīng)用希望向SCM上運(yùn)行的管理IP堆棧發(fā)送消息，該應(yīng)用使用被分配給SCM的的IP堆棧的適當(dāng)WKIM地址。在系統(tǒng)有多個(gè)SCM的情況下，消息被發(fā)送到所有SCM的IP管理堆棧。如果用戶希望尋址卡內(nèi)的一個(gè)已知內(nèi)部端口，則應(yīng)當(dāng)使用WKIU。
WKEM被用來(lái)將許多外部端口組合起來(lái)。例如，針對(duì)任何諸如OSPF，需要對(duì)一組端口進(jìn)行廣播的應(yīng)用建立一個(gè)WKEM。DEM允許用戶在運(yùn)行時(shí)刻建立和取消多點(diǎn)傳送組。
如果一個(gè)卡上的應(yīng)用希望向另一個(gè)卡上的某個(gè)外部端口發(fā)送分組，該應(yīng)用使用為上述端口分配的RPA。在可以尋址一個(gè)遠(yuǎn)程端口之前需要將RPA映射成物理端口地址。系統(tǒng)中的各個(gè)卡負(fù)責(zé)將其自身的物理端口映射成RPA。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，一個(gè)頭文件中的應(yīng)用程序執(zhí)行所需的映射。
除了本地端口地址之外，所有上述類別的地址最好均為虛擬地址。
虛擬端口地址被映射成一或多個(gè)物理端口地址?；诒景l(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的虛擬地址端口分配如圖35所示。最好為虛擬地址分配控制器編號(hào)0。在本發(fā)明的一個(gè)最優(yōu)實(shí)施例中，底板地址范圍如下所示0為已知內(nèi)部管理保留 信道1-7167動(dòng)態(tài)端口范圍(遠(yuǎn)程端口地址)7168-7368已知內(nèi)部單點(diǎn)傳送端口7369-7568已知內(nèi)部多點(diǎn)傳送端口7569-7668已知外部多點(diǎn)傳送端口7669-8191動(dòng)態(tài)多點(diǎn)傳送端口已知內(nèi)部多點(diǎn)傳送被用來(lái)向多個(gè)卡上運(yùn)行的內(nèi)部應(yīng)用傳送分組。例子包含OSPF，RIP和呼叫記錄。已知外部多點(diǎn)傳送被用來(lái)向一個(gè)已知應(yīng)用的一組端口傳送分組。例子是諸如OSPF，RIP和BGP4的路由協(xié)議使用的端口。需要?jiǎng)討B(tài)產(chǎn)生和刪除多點(diǎn)傳送組的應(yīng)用協(xié)議使用動(dòng)態(tài)多點(diǎn)傳送。在動(dòng)態(tài)多點(diǎn)傳送中，可以動(dòng)態(tài)增加和刪除成員。IP多點(diǎn)傳送是動(dòng)態(tài)多點(diǎn)傳送的一個(gè)例子。
GFI提供的另一個(gè)功能是分布式多點(diǎn)傳送。為了向一個(gè)多點(diǎn)傳送組發(fā)送一個(gè)分組，只產(chǎn)生唯一一個(gè)分組。當(dāng)分組被發(fā)送到一個(gè)多點(diǎn)傳送組時(shí)，分組被發(fā)送到底板。接著，分組被傳播到多點(diǎn)傳送組。當(dāng)接收方得到分組時(shí)，在不必復(fù)制分組的情況下從接收方的卡中向適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)端口傳播分組。
GFI還提供硬件配置透明特性。例如，CPU數(shù)量和DMA能力對(duì)應(yīng)用是透明的。平臺(tái)之間的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)在不同的卡上可以完全不同。GFI使其對(duì)應(yīng)用透明。所以應(yīng)用不關(guān)心驅(qū)動(dòng)器和存儲(chǔ)器。在運(yùn)行時(shí)刻確定卡的規(guī)格。GFI根據(jù)GFI的配置把所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)移動(dòng)到適當(dāng)?shù)牡胤?。?dāng)GFI被激活時(shí)，GFI調(diào)用一個(gè)通用平臺(tái)函數(shù)初始化平臺(tái)。通用平臺(tái)函數(shù)得到一個(gè)平臺(tái)的參數(shù)。平臺(tái)函數(shù)檢測(cè)板/卡的類型和存儲(chǔ)器的類型并且接著建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器。函數(shù)傳遞的參數(shù)確定共享存儲(chǔ)器配置，緩沖區(qū)尺寸。例如，一個(gè)表示256k字節(jié)調(diào)制解調(diào)器緩沖區(qū)尺寸的參數(shù)可以被回送到GFI。每個(gè)卡均有一個(gè)平臺(tái)函數(shù)。因而可以在不同的卡上運(yùn)行相同的代碼。
GFI軟件被設(shè)計(jì)成能夠在不同硬件平臺(tái)上運(yùn)行。例如，GFI在所有專用模塊和所有通用硬件模塊(即高速通用模塊，低速度通用模塊等等)上運(yùn)行。一旦根據(jù)GFI接口實(shí)現(xiàn)了一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器可以在不經(jīng)任何修改的情況下從一個(gè)平臺(tái)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平臺(tái)。此外，GFI使系統(tǒng)的CPU配置(即一個(gè)CPU或兩個(gè)CPU)對(duì)應(yīng)用和驅(qū)動(dòng)器透明。當(dāng)從一個(gè)單CPU配置轉(zhuǎn)換到多CPU配置時(shí)，不需要改變驅(qū)動(dòng)器和應(yīng)用，反之亦然。
當(dāng)在單CPU平臺(tái)中處理分組時(shí)，GFI檢索一個(gè)接收隊(duì)列并且檢查分組描述符中的代碼設(shè)置。GFI還檢查是否有登記接收分組的應(yīng)用。應(yīng)用在初始化階段登記到GFI上。如果有一個(gè)應(yīng)用登記接收分組，則GFI調(diào)用已經(jīng)登記的應(yīng)用并且為該應(yīng)用提供分組描述符。
在一個(gè)多CPU平臺(tái)中，有一個(gè)排隊(duì)CPU和一個(gè)應(yīng)用CPU。排隊(duì)CPU進(jìn)行排隊(duì)而應(yīng)用CPU進(jìn)行處理。一個(gè)宏指令根據(jù)已經(jīng)在分組描述符中設(shè)置的QoS等級(jí)把分組放到一個(gè)QoS隊(duì)列中以便應(yīng)用CPU處理。GFI代碼使CPU數(shù)量配置透明。GFI是在一個(gè)CPU上運(yùn)行還是在兩個(gè)CPU上運(yùn)行對(duì)于調(diào)用GFI接收函數(shù)的驅(qū)動(dòng)器而言是沒(méi)有關(guān)系的。如果在一個(gè)雙CPU平臺(tái)上運(yùn)行或在直接單CPU平臺(tái)上調(diào)用函數(shù)，GFI把分組放入一個(gè)隊(duì)列中。
當(dāng)分組被傳遞到一個(gè)應(yīng)用時(shí)。應(yīng)用可以(1)傳遞分組；(2)丟棄分組；或(3)保存分組。當(dāng)應(yīng)用被呼叫時(shí)，應(yīng)用向GFI返回任意的上述代碼。
一個(gè)應(yīng)用是IP傳送器模塊44，該模塊得到IP分組并且作出有關(guān)分組的傳遞決定。一旦作出傳遞決定，IP傳送器模塊在分組描述符中設(shè)備目的GFI地址并且返回一個(gè)傳遞代碼。如果IP傳送器模塊確定分組不良或不能處理，則向GFI返回一個(gè)指示丟棄分組的丟棄代碼。如果IP傳送器模塊確定要保存分組，由于還沒(méi)有確定路由信息，該模塊稍后會(huì)傳送分組。
如果返回傳遞代碼并且GFI在雙CPU環(huán)境中運(yùn)行，GFI把分組放到排隊(duì)CPU中排隊(duì)。如果在單CPU環(huán)境中運(yùn)行，則GFI直接調(diào)用其調(diào)度函數(shù)。調(diào)度函數(shù)根據(jù)這個(gè)分組必須到達(dá)的驅(qū)動(dòng)器作出判定并且把分組調(diào)度到適當(dāng)?shù)陌l(fā)送函數(shù)中進(jìn)行發(fā)送。
當(dāng)GFI在雙CPU平臺(tái)中運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)建立一組隊(duì)列，即接收隊(duì)列和傳遞隊(duì)列。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，有4個(gè)接收隊(duì)列和4個(gè)傳遞隊(duì)列。各個(gè)隊(duì)列被用來(lái)區(qū)別不同等級(jí)的QoS。GFI根據(jù)QoS從隊(duì)列中取出分組并且處理隊(duì)列，接著調(diào)用調(diào)度函數(shù)，再接著把分組調(diào)度到適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)器發(fā)送函數(shù)上。根據(jù)分組描述符中的傳遞端口地址調(diào)用驅(qū)動(dòng)器發(fā)送函數(shù)。傳遞端口地址具有一個(gè)控制器編號(hào)，而控制器編號(hào)確定將接收分組的驅(qū)動(dòng)器。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中，GFI支持8個(gè)接收隊(duì)列(RQ)和8個(gè)傳遞隊(duì)列(FQ)。圖36是關(guān)于基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的接收隊(duì)列和傳遞隊(duì)列的示意結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)接收分組時(shí)，驅(qū)動(dòng)器使用為分組分配的QoS數(shù)值將分組排到8個(gè)RQ的任意一個(gè)中。類似地，當(dāng)應(yīng)用傳遞分組時(shí)，該應(yīng)用QoS數(shù)值將分組排到8個(gè)FQ的任意一個(gè)中。
上述排隊(duì)方案最好僅用于雙CPU配置。當(dāng)GFI在單CPU配置中運(yùn)行時(shí)，不產(chǎn)生或使用傳遞和接收隊(duì)列。GFI使之對(duì)其用戶透明。
GFI還提供處理器間通信(IPC)。在使用IPC的情況下，在相同卡上的不同處理器中運(yùn)行的應(yīng)用可以交換消息。為了通過(guò)IPC接收消息，一個(gè)應(yīng)用使用gfi-ipc.h中提供的函數(shù)調(diào)用在IPC上登記。IPC提供兩個(gè)操作模式同步和異步。在使用同步模式的情況下，應(yīng)用可以向另一個(gè)CPU上運(yùn)行的客戶端發(fā)送消息并且等待應(yīng)答。當(dāng)使用同步操作模式時(shí)，IPC提供被應(yīng)答方用來(lái)向請(qǐng)求方發(fā)送消息的機(jī)制。如果應(yīng)用不需要顯式消息確認(rèn)，該應(yīng)用使用異步操作模式。在這種情況下，IPC將消息排隊(duì)并且立即返回到應(yīng)用。
雖然通過(guò)某些特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以進(jìn)行許多額外修改和改變。所以應(yīng)當(dāng)理解，可以通過(guò)與前面具體描述的方式不同的方式實(shí)踐本發(fā)明。因而應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例僅用于說(shuō)明并且不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)及其等價(jià)描述來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.向具體目的地址傳送數(shù)據(jù)塊的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，交換機(jī)包括多個(gè)接口模塊，各個(gè)接口模塊包含一個(gè)處理器和一個(gè)存儲(chǔ)傳遞表的第一存儲(chǔ)器，上述傳遞表包含一列目的地址和一個(gè)到達(dá)各個(gè)目的地址的已知最優(yōu)路由；一個(gè)系統(tǒng)控制模塊，其中包含一個(gè)存儲(chǔ)路由表的第二存儲(chǔ)器，路由表包含一列可從各個(gè)接口模塊到達(dá)的目的地址和到達(dá)各個(gè)目的地址的所有已知路由，在從傳遞表中沒(méi)有搜尋到具體目的地址的情況下引用路由表；和一個(gè)總線，該總線互連接口模塊和系統(tǒng)控制模塊以便向具體目的地址傳送數(shù)據(jù)塊。
2.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中還包括一個(gè)保存最近使用的目的地址及其對(duì)應(yīng)物理端口標(biāo)識(shí)符的高速緩存。
3.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中第一存儲(chǔ)器還存儲(chǔ)一個(gè)地址解析列表，地址解析列表包含一列目的地址及其對(duì)應(yīng)的物理端口標(biāo)識(shí)符。
4.如權(quán)利要求3所述的交換機(jī)，其中還包括在從地址解析列表中沒(méi)有搜尋到具體目的地址的情況下獲得對(duì)應(yīng)于具體目的地址的物理端口標(biāo)識(shí)符的裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中各個(gè)接口模塊包含一個(gè)從用戶接收連接請(qǐng)求的接口線路，并且處理器可以執(zhí)行包含以下操作的程序指令識(shí)別連接請(qǐng)求的特征；根據(jù)識(shí)別的特征選擇一個(gè)路由器；和向選擇的路由器傳遞用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)塊。
6.如權(quán)利要求5所述的交換機(jī)，其中從線路接口類型，用戶登錄信息，電話號(hào)碼，數(shù)據(jù)塊源地址，和數(shù)據(jù)塊目的地址構(gòu)成的信息組中選擇特征。
7.如權(quán)利要求5所述的交換機(jī)，其中程序指令還包含根據(jù)識(shí)別的特征檢索呼叫簡(jiǎn)表信息。
8.如權(quán)利要求7所述的交換機(jī)，其中呼叫簡(jiǎn)表信息包含一個(gè)為連接請(qǐng)求分配的接入等級(jí)，接入等級(jí)與一個(gè)接入閾值相關(guān)，接入閾值指示在許可連接請(qǐng)求之前可能在使用的系統(tǒng)資源的最大數(shù)量。
9.如權(quán)利要求7所述的交換機(jī)，其中呼叫簡(jiǎn)表信息包含為連接請(qǐng)求分配的虛擬路由器標(biāo)識(shí)符，其中為虛擬路由器分配一部分系統(tǒng)資源。
10.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中各個(gè)接口模塊包含一個(gè)接收入局連接請(qǐng)求的接口線路，并且第一存儲(chǔ)器還存儲(chǔ)一列資源和關(guān)于各個(gè)資源的可用性的信息，處理器可以執(zhí)行包含以下操作的程序指令識(shí)別為連接請(qǐng)求分配的具體資源；從資源列表中查詢具體資源；和在具體資源被標(biāo)識(shí)成可用的情況下為連接請(qǐng)求分配具體資源。
11.如權(quán)利要求10所述的交換機(jī)，其中資源列表是接口模塊的本地資源列表。
12.如權(quán)利要求10所述的交換機(jī)，其中程序指令還包括以下操作從一個(gè)接收入局連接請(qǐng)求的接口模塊向其它接口模塊發(fā)送一個(gè)具體資源請(qǐng)求；接收指示具體資源可用的應(yīng)答；和發(fā)送分配所識(shí)別的資源的請(qǐng)求。
13.如權(quán)利要求10所述的交換機(jī)，其中程序指令還包含以下操作根據(jù)連接請(qǐng)求的特征為入局連接請(qǐng)求分配一個(gè)接入等級(jí)，接入等級(jí)與一個(gè)接入閾值相關(guān)；確定具體資源的當(dāng)前使用數(shù)量；和在當(dāng)前使用數(shù)量小于與分配的接入等級(jí)相關(guān)的接入閾值的情況下向連接請(qǐng)求分配所標(biāo)識(shí)的資源。
14.如權(quán)利要求10所述的交換機(jī)，其中程序指令還包含以下操作建立多個(gè)虛擬路由器，每個(gè)虛擬路由器被分配了多個(gè)資源；維護(hù)基于虛擬路由器的資源列表；識(shí)別與連接請(qǐng)求相關(guān)的虛擬路由器；和在具體資源被標(biāo)識(shí)成可用于所識(shí)別的虛擬路由器的情況下為連接請(qǐng)求分配所標(biāo)識(shí)的資源。
15.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中各個(gè)接口模塊包含多個(gè)資源，一部分資源被分配給一個(gè)虛擬路由器，而交換機(jī)還包括接收針對(duì)虛擬路由器的連接請(qǐng)求的裝置；從分配給虛擬路由器的部分資源中為連接請(qǐng)求分配一個(gè)資源的裝置；從連接接收一個(gè)數(shù)據(jù)塊的裝置；定位與數(shù)據(jù)塊相關(guān)的過(guò)濾器的裝置，過(guò)濾器包含一個(gè)過(guò)濾條件和一個(gè)在符合過(guò)濾條件時(shí)采取的動(dòng)作；和根據(jù)定位的過(guò)濾器處理數(shù)據(jù)塊的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的交換機(jī)，其中從數(shù)據(jù)塊源地址和數(shù)據(jù)塊目的地址構(gòu)成的信息組中選擇過(guò)濾條件。
17.如權(quán)利要求15所述的交換機(jī)，其中從傳遞數(shù)據(jù)塊和丟棄數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的操作組中選擇要采取的動(dòng)作。
18.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中接口模塊還包含一個(gè)接收數(shù)據(jù)塊的第一輸入端口；一個(gè)與第一輸入端口相連的第二輸入端口，第二輸入端口充當(dāng)?shù)谝惠斎攵丝诘暮髠洌粰z測(cè)第一輸入端口上的故障的裝置；和一個(gè)繼電器，當(dāng)檢測(cè)到第一輸入端口上的故障時(shí)，這個(gè)繼電器自動(dòng)把數(shù)據(jù)塊從第一輸入端口轉(zhuǎn)移到第二輸入端口。
19.如權(quán)利要求18所述的交換機(jī)，其中第一和第二輸入端口駐留在相同接口模塊內(nèi)。
20.如權(quán)利要求18所述的交換機(jī)，其中第一和第二輸入端口駐留在不同接口模塊內(nèi)。
21.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中一個(gè)接口模塊包含一個(gè)被連接到第一鏈路的第一輸入端口，而另一個(gè)接口模塊包含一個(gè)被連接到充當(dāng)?shù)谝绘溌返暮髠涞牡诙溌返牡诙斎攵丝?，?dāng)檢測(cè)到第一鏈路上的故障時(shí)將數(shù)據(jù)塊自動(dòng)從第一鏈路轉(zhuǎn)移到第二鏈路。
22.如權(quán)利要求21所述的交換機(jī)，其中從多個(gè)可用鏈路中選擇第二鏈路。
23.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中還包括一個(gè)按照第一協(xié)議接收第一分組的輸入端口；一個(gè)被連接到輸入端口以便把第一分組轉(zhuǎn)換成通用格式的輸入驅(qū)動(dòng)器；將通用分組傳遞到一個(gè)應(yīng)用的裝置；從應(yīng)用接收通用分組的裝置；一個(gè)將通用分組轉(zhuǎn)換成第二協(xié)議的輸出驅(qū)動(dòng)器；和一個(gè)被連接到輸出驅(qū)動(dòng)器以便發(fā)送轉(zhuǎn)換后的分組的輸出端口。
24.如權(quán)利要求1所述的交換機(jī)，其中接口模塊還包含一個(gè)接收連接請(qǐng)求的輸入端口；識(shí)別與連接請(qǐng)求相關(guān)的協(xié)議的裝置；和將識(shí)別的協(xié)議動(dòng)態(tài)綁定到輸入端口上的裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的交換機(jī)，其中接口模塊還包含向數(shù)據(jù)塊增加封裝信息的裝置，封裝信息與所識(shí)別的協(xié)議相關(guān)。
26.如權(quán)利要求25所述的交換機(jī)，其中還包括一個(gè)存儲(chǔ)封裝信息的高速緩存。
27.在包含多個(gè)接口模塊和一個(gè)系統(tǒng)控制模塊的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中向目的地址傳遞數(shù)據(jù)塊的方法，該方法包括在各個(gè)接口模塊中存儲(chǔ)一個(gè)傳遞表，傳遞表包含一個(gè)目的地址列表和一個(gè)到達(dá)各個(gè)目的地址的已知最優(yōu)路由；在系統(tǒng)控制模塊中存儲(chǔ)一個(gè)路由表，路由表包含一個(gè)可從各個(gè)接口模塊到達(dá)的目的地址列表和可以從接口模塊到達(dá)各個(gè)目的地址的所有已知路由，在從傳遞表中沒(méi)有搜尋到具體目的地址的情況下引用路由表；接收數(shù)據(jù)塊以便傳遞到具體的目的地址；和調(diào)用各個(gè)接口模塊中駐留的一個(gè)處理器以便處理數(shù)據(jù)塊；獲得到目的地址的路由；和向具體目的地址傳遞數(shù)據(jù)塊。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括在一個(gè)高速緩存中存儲(chǔ)最近使用的目的地址列表和對(duì)應(yīng)的物理端口標(biāo)識(shí)符。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括存儲(chǔ)一個(gè)地址解析列表，地址解析列表包含一個(gè)目的地址列表及其對(duì)應(yīng)的物理端口標(biāo)識(shí)符。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中還包括在從地址解析列表中沒(méi)有搜尋到具體目的地址的情況下獲得對(duì)應(yīng)于具體目的地址的物理端口標(biāo)識(shí)符。
31.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括從用戶接收一個(gè)連接請(qǐng)求；識(shí)別連接請(qǐng)求的特征；根據(jù)識(shí)別的特征選擇一個(gè)路由器；和向選擇的路由器傳遞用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)塊。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中從線路接口類型，用戶登錄信息，電話號(hào)碼，數(shù)據(jù)塊源地址，和數(shù)據(jù)塊目的地址構(gòu)成的信息組中選擇特征。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中還包括根據(jù)識(shí)別的特征檢索呼叫簡(jiǎn)表信息。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中呼叫簡(jiǎn)表信息包含一個(gè)為連接請(qǐng)求分配的接入等級(jí)，接入等級(jí)與一個(gè)接入閾值相關(guān)，接入閾值指示在許可連接請(qǐng)求之前可能在使用的系統(tǒng)資源的最大數(shù)量。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中呼叫簡(jiǎn)表信息包含為連接請(qǐng)求分配的虛擬路由器標(biāo)識(shí)符，其中為虛擬路由器分配一部分系統(tǒng)資源。
36.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括在各個(gè)接口模塊中維護(hù)一個(gè)資源列表和關(guān)于各個(gè)資源的可用性的信息；識(shí)別為連接請(qǐng)求分配的具體資源；從資源列表中查詢具體資源；和在具體資源被標(biāo)識(shí)成可用的情況下為連接請(qǐng)求分配具體資源。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中資源列表是接口模塊的本地資源列表。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中還包括從一個(gè)接收入局連接請(qǐng)求的接口模塊向其它接口模塊發(fā)送一個(gè)具體資源請(qǐng)求；接收指示具體資源可用的應(yīng)答；和發(fā)送分配所識(shí)的資源的請(qǐng)求。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其中還包括根據(jù)連接請(qǐng)求的特征為入局連接請(qǐng)求分配一個(gè)接入等級(jí)，接入等級(jí)與一個(gè)接入閾值相關(guān)；確定具體資源的當(dāng)前使用數(shù)量；和在當(dāng)前使用數(shù)量小于與分配的接入等級(jí)相關(guān)的接入閾值的情況下向連接請(qǐng)求分配所標(biāo)識(shí)的資源。
40.如權(quán)利要求36所述的方法，其中還包括建立多個(gè)虛擬路由器，每個(gè)虛擬路由器被分配了多個(gè)資源；維護(hù)基于虛擬路由器的資源列表；識(shí)別與連接請(qǐng)求相關(guān)的虛擬路由器；和在具體資源被標(biāo)識(shí)成可用于所識(shí)別的虛擬路由器的情況下為連接請(qǐng)求分配所標(biāo)識(shí)的資源。
41.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括接收針對(duì)虛擬路由器的連接請(qǐng)求；從分配給虛擬路由器的部分資源中為連接請(qǐng)求分配一個(gè)資源；從連接接收數(shù)據(jù)塊；定位與數(shù)據(jù)塊相關(guān)的一個(gè)過(guò)濾器，過(guò)濾器包含一個(gè)過(guò)濾條件和一個(gè)在符合過(guò)濾條件時(shí)采取的動(dòng)作；和根據(jù)定位的過(guò)濾器處理數(shù)據(jù)塊。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中從數(shù)據(jù)塊源地址和數(shù)據(jù)塊目的地址構(gòu)成的信息組中選擇過(guò)濾條件。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其中從傳遞數(shù)據(jù)塊和丟棄數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的操作組中選擇要采取的動(dòng)作。
44.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括為連接到接口模塊的各個(gè)主端口維護(hù)一個(gè)后備端口；在主端口上接收數(shù)據(jù)塊；檢測(cè)主端口的故障；和當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)自動(dòng)從主端口向與主端口相關(guān)的后備端口轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)塊。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中后備端口與主端口位于相同的接口模塊上。
46.如權(quán)利要求44所述的方法，其中后備端口與主端口位于不同的接口模塊上。
47.如權(quán)利要求44所述的方法，其中兩個(gè)或更多主端口與相同后備端口相關(guān)。
48.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括為連接到接口模塊的各個(gè)主鏈路維護(hù)一個(gè)后備鏈路；在主鏈路上接收數(shù)據(jù)塊；檢測(cè)主鏈路的故障；和當(dāng)檢測(cè)到主鏈路上的故障時(shí)自動(dòng)把數(shù)據(jù)接收從主鏈路切換到后備鏈路上。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中從多個(gè)可用鏈路中選擇后備鏈路。
50.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括按照第一協(xié)議接收第一分組；把第一分組轉(zhuǎn)換成通用格式；將通用分組傳遞到一個(gè)應(yīng)用；從應(yīng)用接收通用分組；把通用分組轉(zhuǎn)換成第二協(xié)議；和向一個(gè)輸出端口發(fā)送經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的分組。
51.如權(quán)利要求27所述的方法，其中還包括通過(guò)一個(gè)輸入端口接收連接請(qǐng)求；識(shí)別與連接請(qǐng)求相關(guān)的協(xié)議；和將識(shí)別的協(xié)議動(dòng)態(tài)綁定到輸入端口上。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中還包括向數(shù)據(jù)塊增加封裝信息，封裝信息與所識(shí)別的協(xié)議相關(guān)。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其中還包括在一個(gè)高速緩存中存儲(chǔ)封裝信息。
54.一個(gè)多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，其中包括至少兩個(gè)傳遞模塊，每個(gè)傳遞模塊包含一個(gè)處理器單元和一個(gè)傳遞表，每個(gè)傳遞模塊中的處理器單元被配置用來(lái)接收數(shù)據(jù)分組，為數(shù)據(jù)分組分配網(wǎng)絡(luò)資源，并且根據(jù)傳遞表中存儲(chǔ)的傳遞信息傳遞數(shù)據(jù)分組。
55.如權(quán)利要求54所述的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，其中第一傳遞模塊以和第二傳遞模塊并行的方式處理和傳遞數(shù)據(jù)分組。
全文摘要
能夠從單獨(dú)平臺(tái)提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，交換機(jī)引入了分布式分組傳遞體系結(jié)構(gòu)，其中各種卡均能夠作出獨(dú)立的傳遞決定。交換機(jī)還允許動(dòng)態(tài)資源管理向入局呼叫動(dòng)態(tài)分配調(diào)制解調(diào)器和ISDN資源。交換機(jī)也可以包含故障管理功能以防護(hù)交換機(jī)內(nèi)部的單獨(dú)故障點(diǎn)。交換機(jī)還允許將交換機(jī)劃分成多個(gè)虛擬路由器，其中各個(gè)虛擬路由器具有其自身的資源網(wǎng)和路由表。各個(gè)虛擬路由器還被劃分成虛擬專用網(wǎng)以便進(jìn)一步控制網(wǎng)絡(luò)接入。交換機(jī)支持基于策略的路由，其中根據(jù)域名，電話號(hào)碼和類似內(nèi)容選擇具體路由路徑。交換機(jī)還通過(guò)定義各個(gè)入局連接請(qǐng)求的接入質(zhì)量等級(jí)來(lái)提供對(duì)因特網(wǎng)的分等級(jí)接入。交換機(jī)還可以支持一個(gè)IP路由協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)，其中層次2協(xié)議與其運(yùn)行所依賴的物理接口相獨(dú)立。并且，交換機(jī)包含隱藏通過(guò)不同接口類型發(fā)送和接收分組的詳細(xì)的通用傳遞接口軟件。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1514601SQ0210248
公開(kāi)日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月23日
發(fā)明者拉馬克里西納·勞, 拉馬克里西納 勞, 哈里馬尼, 查理·哈里馬尼, 德 揚(yáng), 德斯蒙德·揚(yáng), 莫西, 馬諾哈·莫西, 斯 納格拉, 本·成, 法里德, 阿西瓦斯·納格拉, 舒克, 莫迪·法里德, 理查德·舒克 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行公司