專利名稱：一種基于異步傳輸模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通信系統(tǒng)中設(shè)備的集群管理方法，具體地說涉及通信系統(tǒng)中基于異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)的集群管理方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的基于異步傳輸模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，包括(1)在網(wǎng)絡(luò)中的異步傳輸模式(ATM)設(shè)備之間，配置對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行集群管理使用的默認(rèn)永久虛電路(PVC)通道；(2)在上述PVC通道上配置模擬以太網(wǎng)模擬協(xié)議，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧，利用該協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)；(3)利用上述通道以及對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行拓?fù)涔芾?、配置管理、狀態(tài)維護(hù)操作。
步驟(2)所述配置能夠進(jìn)行模擬以太網(wǎng)的協(xié)議為配置RFC1483協(xié)議(RFCRequest For Comments協(xié)議)所描述的橋接方式，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)協(xié)議棧從下向上具有下述從下到上的層次ATM協(xié)議層、ATM適配層5(AAL5)協(xié)議層、1483B協(xié)議層和數(shù)據(jù)連路層(DLL)協(xié)議層。
步驟(2)所述配置能夠進(jìn)行模擬以太網(wǎng)的協(xié)議還可以為配置RFC2684協(xié)議所描述的橋接方式，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)協(xié)議棧從下向上具有下述從下到上的層次ATM協(xié)議層、ATM適配層5(AAL5)協(xié)議層、2684B協(xié)議層和數(shù)據(jù)連路層(DLL)協(xié)議層。
步驟(2)所述實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)按照下述步驟進(jìn)行
(A1)如果設(shè)備的數(shù)據(jù)連路層接收到報(bào)文，判斷該報(bào)文是單播報(bào)文還是廣播或多播報(bào)文，如果是單播報(bào)文，轉(zhuǎn)步驟(A2)，如果是廣播或多播報(bào)文，轉(zhuǎn)步驟(A3)；(A2)判斷是否是送給本設(shè)備的報(bào)文，如果是，將該報(bào)文交給本設(shè)備的上層協(xié)議程序處理，否則通過相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文；(A3)將接收到的廣播或多播報(bào)文交給本設(shè)備的上層協(xié)議程序處理，并向網(wǎng)絡(luò)中其它所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
上述步驟(A1)還包括如果設(shè)備實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧的端口收到其它端口或上層協(xié)議程序的數(shù)據(jù)包要求發(fā)送，通過下層模擬以太網(wǎng)的協(xié)議向下轉(zhuǎn)發(fā)。
由于本發(fā)明在網(wǎng)絡(luò)中的ATM設(shè)備之間，配置對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行集群管理使用的PVC通道，在上述PVC通道上配置能夠進(jìn)行模擬以太網(wǎng)的協(xié)議，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧，利用該協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行拓?fù)涔芾?、配置管理、狀態(tài)維護(hù)等管理操作，這樣使得本發(fā)明突破了現(xiàn)有集群管理方法的限制，使用較簡(jiǎn)單的方式即可對(duì)基于ATM網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進(jìn)行集群管理。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是在ATM協(xié)議層上為ATM設(shè)備集群管理提供一個(gè)模擬的以太網(wǎng)環(huán)境，利用模擬的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)連路層完成管理報(bào)文的處理。因此，為了在ATM網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用集群管理方案，需要至少解決如下兩點(diǎn)1、管理通道的建立。由于原有的集群管理方案應(yīng)用在以太網(wǎng)上，因此管理設(shè)備可以通過廣播的方式將探尋消息送到每一個(gè)成員設(shè)備上去，然后通過成員設(shè)備的響應(yīng)來建立必要的路由信息，從而可以實(shí)現(xiàn)管理通道的自動(dòng)建立。而ATM網(wǎng)絡(luò)屬于點(diǎn)到點(diǎn)通信的網(wǎng)絡(luò)，無法利用廣播的方式達(dá)到這種目的；2、模擬以太網(wǎng)絡(luò)。由于原有的集群管理方案采用以太網(wǎng)的通信方式，因此為了實(shí)現(xiàn)基于ATM的集群管理，必須在ATM網(wǎng)絡(luò)上提供一個(gè)模擬的以太網(wǎng)環(huán)境。


圖1是本發(fā)明所述方法的實(shí)施例流程圖。根據(jù)圖1所示，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可以通過三個(gè)步驟完成。第1步，在網(wǎng)絡(luò)中的異步傳輸模式(ATM)設(shè)備之間，配置對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行集群管理使用的默認(rèn)永久虛電路(PVC)通道。所述配置PVC通道可以通過兩個(gè)簡(jiǎn)單的配置辦法實(shí)現(xiàn)一是所有設(shè)備約定一個(gè)相同的PVC通道進(jìn)行通信，例如，出廠時(shí)就為集群管理設(shè)置一個(gè)PVC通道；二是在實(shí)際組網(wǎng)的時(shí)候，兩個(gè)設(shè)備之間臨時(shí)約定所使用的PVC通道，或者是改變前期約定的PVC通道。這樣，在PVC通道建立后，兩個(gè)設(shè)備之間就建立了一個(gè)通信的基礎(chǔ)。
經(jīng)過上面的手工或自動(dòng)配置，已經(jīng)建立了一條集群管理用的通道。但為了應(yīng)用集群管理方案，還需要在ATM網(wǎng)絡(luò)上“模擬”出一個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)來，因此在本發(fā)明的第2步，在上述PVC通道上配置模擬以太網(wǎng)模擬協(xié)議，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧，利用該協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，這樣將可以實(shí)現(xiàn)集群管理的各個(gè)過程。
上述步驟2所述配置能夠進(jìn)行模擬以太網(wǎng)的協(xié)議，在本例中為配置RFC1483協(xié)議所描述的橋接方式，這樣使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)協(xié)議棧從下向上具有下述從下到上的層次ATM協(xié)議層、ATM適配層5(AAL5)協(xié)議層、1483B協(xié)議層和數(shù)據(jù)連路層(DLL)協(xié)議層，參考圖2。在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，上述配置能夠進(jìn)行模擬以太網(wǎng)的協(xié)議為配置RFC2684協(xié)議所描述的橋接方式，因此可以使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)協(xié)議棧從下向上具有下述從下到上的層次ATM協(xié)議層、ATM適配層5(AAL5)協(xié)議層、2684B協(xié)議層和數(shù)據(jù)連路層(DLL)協(xié)議層。
基于上述通道和協(xié)議棧即可實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，以進(jìn)行以太網(wǎng)進(jìn)行的模擬。具體方法是1、對(duì)單播報(bào)文的處理如果設(shè)備在模擬的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層上收到單播報(bào)文，首先通過報(bào)文的目的地址判斷該報(bào)文是否是本設(shè)備的某個(gè)以太網(wǎng)地址，如果是，則該報(bào)文就是送給本設(shè)備的報(bào)文，此時(shí)將該報(bào)文交給本設(shè)備上層協(xié)議程序進(jìn)行處理；否則，通過相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
如果設(shè)備實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧的端口收到其它端口或上層協(xié)議程序的數(shù)據(jù)包要求發(fā)送，通過下層模擬以太網(wǎng)的協(xié)議，即1483B協(xié)議向下轉(zhuǎn)發(fā)。
所述通過相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)單播報(bào)文為向報(bào)文接收端口(包括模擬的以太網(wǎng)端口)以外的其它以太網(wǎng)端口轉(zhuǎn)發(fā)。為了在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)快速確定轉(zhuǎn)發(fā)端口，本例中在設(shè)備上實(shí)現(xiàn)一個(gè)管理層，記錄每個(gè)設(shè)備的以太網(wǎng)端口(包括模擬的以太網(wǎng))，例如通過自學(xué)習(xí)的方式，記錄每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文的以太網(wǎng)源地址，并與接收的端口信息一起保存在一張表中，這樣，當(dāng)需要轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，查找該表，并可根據(jù)目的地址決定該報(bào)文的發(fā)送端口，當(dāng)然，如果查找出來的對(duì)應(yīng)端口是接收?qǐng)?bào)文的端口，則不對(duì)該報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，即丟棄該報(bào)文，以避免報(bào)文的循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)。
如果設(shè)備的數(shù)據(jù)連路層接收到的報(bào)文是廣播或多播報(bào)文，則將接收到的廣播或多播報(bào)文交給本設(shè)備的上層協(xié)議程序處理，并向網(wǎng)絡(luò)中其它所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
需要說明，在本例中，由于有些單播報(bào)文的數(shù)據(jù)鏈路層的目的地址不是網(wǎng)絡(luò)中任何設(shè)備的地址，因此將這種報(bào)文作為多播報(bào)文向所有端口廣播。
另外，在模擬出以太網(wǎng)后，還允許集群管理程序與模擬的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層配合完成報(bào)文的處理，這些處理包括1、模擬的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層需要提供發(fā)送端口供上層的集群管理程序發(fā)送報(bào)文。具體的接口形式可以為函數(shù)方式，即模擬以太網(wǎng)接口為上層協(xié)議提供一個(gè)發(fā)送函數(shù)或函數(shù)的指針，當(dāng)然也可以采用是其他形式，例如模擬的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層向上層的集群管理程序提供一個(gè)隊(duì)列，上層的集群管理程序?qū)⑺幸l(fā)送的報(bào)文都放入該隊(duì)列中。
2、有些多播地址是集群管理程序?qū)Ｓ玫模也恍枰M(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。集群管理程序可以限制模擬以太網(wǎng)端口對(duì)這些多播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。具體的方式可以采用下述兩種方式之一(1)、由模擬以太網(wǎng)接口提供一個(gè)禁止函數(shù)(或函數(shù)指針)，供集群管理程序通知該接口禁止轉(zhuǎn)發(fā)的多播地址。
(2)、模擬以太網(wǎng)接口在轉(zhuǎn)發(fā)每個(gè)報(bào)文時(shí)，都調(diào)用查詢函數(shù)，以查詢是否需要對(duì)該報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
3、有些多播和廣播報(bào)文具有特殊的含義，集群管理程序可以限制對(duì)這些報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。具體的方式可以采用下述兩種方式之一(1)、由模擬以太網(wǎng)接口提供一個(gè)禁止函數(shù)(或函數(shù)指針)，供集群管理程序通知該接口禁止轉(zhuǎn)發(fā)的多播和廣播報(bào)文的特征。
(2)、模擬以太網(wǎng)接口在轉(zhuǎn)發(fā)每個(gè)報(bào)文時(shí)，都調(diào)用查詢函數(shù)查詢是否需要對(duì)該報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
在經(jīng)過上述兩個(gè)過程后，在ATM網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)建立了一條可以提供模擬以太網(wǎng)環(huán)境的管理通道，因此在這之上完全可以應(yīng)用原有的基于以太網(wǎng)的集群管理方案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行集群管理的目的。因此在第3步，利用上述通道以及對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行拓?fù)涔芾?、配置管理、狀態(tài)維護(hù)等管理操作。上述管理具體可以用如下的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于拓?fù)涔芾恚褐械木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過多播或廣播的方式獲取相鄰節(jié)點(diǎn)的信息，集群管理設(shè)備則通過擴(kuò)散的方式逐層收集網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息，即首先收集與本管理設(shè)備自身相鄰的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息及這些設(shè)備的鄰接記錄，然后再根據(jù)這些鄰接記錄進(jìn)一步收集更遠(yuǎn)端的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息及更遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的鄰接記錄；當(dāng)鄰接信息發(fā)生變化時(shí)，由發(fā)現(xiàn)變化的設(shè)備通知管理設(shè)備，這時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以根據(jù)收到的信息更新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的拓?fù)湫畔?，例如，通過計(jì)算確定新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，或者是重新發(fā)起拓?fù)湫畔⑹占^程。
對(duì)于狀態(tài)維護(hù)，被管理設(shè)備的狀態(tài)可以通過管理設(shè)備和被管理設(shè)備之間的定時(shí)握手來維護(hù)，如果多次握手不成功，則管理設(shè)備可以認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為故障狀態(tài)。
對(duì)于配置管理，集群建立后，管理設(shè)備便可以與集群中的被管理設(shè)備進(jìn)行通信，通過某種約定的協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理。比如配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作模式、工作參數(shù)；獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)信息供操作員了解網(wǎng)絡(luò)狀況等等。
網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備對(duì)集群中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理時(shí)，可以使用各種協(xié)議，比如，可以在以太網(wǎng)上構(gòu)造一個(gè)協(xié)議，用于管理設(shè)備跟集群中的被管理設(shè)備進(jìn)行交互。另外，也可以在網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層或者是應(yīng)用層定義管理設(shè)備與集群中的被管理設(shè)備之間的通信的協(xié)議。
權(quán)利要求
1.一種基于異步傳輸模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，包括(1)在網(wǎng)絡(luò)中的異步傳輸模式(ATM)設(shè)備之間，配置對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行集群管理使用的默認(rèn)永久虛電路(PVC)通道；(2)在上述PVC通道上配置模擬以太網(wǎng)模擬協(xié)議，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧，利用該協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)；(3)利用上述通道以及對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行拓?fù)涔芾?、配置管理、狀態(tài)維護(hù)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于步驟(2)所述配置能夠進(jìn)行模擬以太網(wǎng)的協(xié)議為配置RFC1483協(xié)議(RFCRequest For Comments協(xié)議)所描述的橋接方式，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)協(xié)議棧從下向上具有下述從下到上的層次ATM協(xié)議層、ATM適配層5(AAL5)協(xié)議層、RFC1483協(xié)議層和數(shù)據(jù)連路層(DLL)協(xié)議層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于步驟(2)所述配置能夠進(jìn)行模擬以太網(wǎng)的協(xié)議為配置RFC2684協(xié)議所描述的橋接方式，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)協(xié)議棧從下向上具有下述從下到上的層次ATM協(xié)議層、ATM適配層5(AAL5)協(xié)議層、RFC2684協(xié)議層和數(shù)據(jù)連路層(DLL)協(xié)議層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于步驟(2)所述實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)按照下述步驟進(jìn)行(A1)如果設(shè)備的數(shù)據(jù)連路層接收到報(bào)文，判斷該報(bào)文是單播報(bào)文還是廣播或多播報(bào)文，如果是單播報(bào)文，轉(zhuǎn)步驟(A2)，如果是廣播或多播報(bào)文，轉(zhuǎn)步驟(A3)；(A2)判斷是否是送給本設(shè)備的報(bào)文，如果是，將該報(bào)文交給本設(shè)備的上層協(xié)議程序處理，否則通過相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文；(A3)將接收到的廣播或多播報(bào)文交給本設(shè)備的上層協(xié)議程序處理，并向網(wǎng)絡(luò)中其它所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于步驟(A1)還包括如果設(shè)備實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧的端口收到其它端口或上層協(xié)議程序的數(shù)據(jù)包要求發(fā)送，通過下層模擬以太網(wǎng)的協(xié)議向下轉(zhuǎn)發(fā)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于步驟(A2)所述通過相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)單播報(bào)文為向報(bào)文接收端口以外的其它以太網(wǎng)端口轉(zhuǎn)發(fā)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于所述方法還包括記錄每個(gè)設(shè)備的地址所對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)端口，以便在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)快速確定轉(zhuǎn)發(fā)端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于所述方法在步驟(2)以后包括集群管理程序與模擬的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層配合完成下述與數(shù)據(jù)報(bào)文有關(guān)的處理(B1)模擬的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層提供發(fā)送接口供上層的集群管理程序發(fā)送報(bào)文；(B2)限制目的地址是集群管理程序?qū)Ｓ媒M播地址的報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)；(B3)限制具有特殊含義的組播和廣播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于所述步驟(B2)以及步驟(3)通過下述步驟實(shí)現(xiàn)由模擬以太網(wǎng)接口提供一個(gè)禁止函數(shù)或函數(shù)指針，供集群管理程序通知該接口禁止轉(zhuǎn)發(fā)的組播地址。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，其特征在于所述步驟(B2)以及步驟(3)通過下述步驟實(shí)現(xiàn)模擬以太網(wǎng)接口在轉(zhuǎn)發(fā)每個(gè)報(bào)文時(shí)，查詢是否需要對(duì)該報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，如果不需要，丟棄該報(bào)文。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于異步傳輸模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集群管理方法，該方法通過在網(wǎng)絡(luò)中的異步傳輸模式(ATM)設(shè)備之間，配置對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行集群管理使用的默認(rèn)永久虛電路(PVC)通道，再在上述PVC通道上配置模擬以太網(wǎng)模擬協(xié)議，使得在ATM設(shè)備的端口上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議棧，利用該協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，最后利用上述通道以及對(duì)ATM進(jìn)行集群管理報(bào)文的交換與轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)ATM設(shè)備進(jìn)行拓?fù)涔芾?、配置管理、狀態(tài)維護(hù)等管理操作；采用上述方案，使得本發(fā)明突破了現(xiàn)有集群管理方法的限制，使用較簡(jiǎn)單的方式即可對(duì)基于ATM網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進(jìn)行集群管理。
文檔編號(hào)H04L12/42GK1452358SQ0211720
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2002年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月16日
發(fā)明者王建, 朱鯤鵬 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司