專(zhuān)利名稱(chēng)：連續(xù)交換的虛擬底盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可堆棧數(shù)據(jù)交換機(jī)的系統(tǒng)集成。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種在多個(gè)可堆棧交換機(jī)之間提供管理和交換的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，分組交換機(jī)，包括多層交換機(jī)和路由器，用于操作上連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信息分組的交換。獨(dú)立運(yùn)作而不需要共享背板(backplane)的交換機(jī)具有多個(gè)端口和一個(gè)內(nèi)部交換設(shè)備，用于將入口端口所接收的入分組導(dǎo)向適當(dāng)?shù)某隹诙丝?。在現(xiàn)有技術(shù)的某些實(shí)現(xiàn)中，通過(guò)將交換機(jī)的多個(gè)選定端口連接在一起，生成一個(gè)環(huán)，來(lái)連接多個(gè)獨(dú)立交換機(jī)，從而提高交換能力。這些交換機(jī)，有時(shí)也叫做堆棧交換機(jī)，經(jīng)常在客戶(hù)前端同時(shí)使用。但是，即使在工作中相連，堆棧交換機(jī)系統(tǒng)仍然保留著單個(gè)交換機(jī)本身具有的許多特性和缺陷。例如，網(wǎng)絡(luò)管理員一般必須將每個(gè)交換機(jī)作為單獨(dú)的設(shè)備進(jìn)行管理。此外，兩個(gè)堆棧交換機(jī)之間的交換與兩個(gè)完全獨(dú)立的交換機(jī)之間的交換方式基本相同。因此，需要一種裝置能夠簡(jiǎn)化管理功能，利用互連交換機(jī)系統(tǒng)更有效地集成和分配交換機(jī)系統(tǒng)之間的資源。

發(fā)明內(nèi)容
優(yōu)選實(shí)施方式將多個(gè)單獨(dú)的堆棧交換機(jī)集成為一個(gè)具有共同配置和管理體系結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一的交換機(jī)系統(tǒng)，從而生成了一種類(lèi)似虛擬底盤(pán)的交換機(jī)系統(tǒng)。這些交換機(jī)最好是堆棧交換機(jī)，可以通過(guò)局域網(wǎng)(LAN)分布，不一定位于同一地點(diǎn)。優(yōu)選實(shí)施方式還支持分布式交換環(huán)境中的防故障裝置，盡量減小例如因服務(wù)拒絕攻擊(病毒)而導(dǎo)致堆棧交換機(jī)無(wú)法工作所引起的破壞后果。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，堆棧交換機(jī)具有一張系統(tǒng)范圍的地址表，以及服務(wù)質(zhì)量映射矩陣，每個(gè)交換機(jī)可以利用它們有效地提供系統(tǒng)帶寬和其它共享資源。


本發(fā)明通過(guò)例子，以及附圖來(lái)說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，在附圖中圖1是可以采用優(yōu)選實(shí)施方式的集成交換管理系統(tǒng)(ISMS)的交換機(jī)系統(tǒng)的功能框圖；圖2是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的堆棧交換機(jī)設(shè)備的功能框圖；圖3是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，相互連接的多個(gè)交換設(shè)備的概圖；以及圖4是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的集成交換管理方法的流程圖。
圖5是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的分組處理器。
圖6示出了一個(gè)更為詳細(xì)的地址表。
圖7示出了一個(gè)三維的服務(wù)質(zhì)量矩陣。
具體實(shí)施例方式
圖1說(shuō)明了可以采用優(yōu)選實(shí)施方式的集成交換管理系統(tǒng)(ISMS)的交換機(jī)系統(tǒng)的功能框圖。交換機(jī)系統(tǒng)100包括分組交換網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)交換設(shè)備102-104。優(yōu)選實(shí)施方式中的網(wǎng)絡(luò)可以是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)、寬域網(wǎng)(WAN)、城域網(wǎng)(MAN)，或者是這些網(wǎng)絡(luò)的某種組合，也可以連接到這些網(wǎng)絡(luò)。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，交換設(shè)備102-104用以實(shí)現(xiàn)開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型所定義的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)和第三層(網(wǎng)絡(luò)層)上對(duì)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的交換和路由尋址操作，盡管它們也可以完成第4-7層的交換操作。交換設(shè)備102-104最好是堆棧交換機(jī)，彼此通過(guò)一個(gè)或多個(gè)端口操作上連接，本領(lǐng)域技術(shù)人員將這些端口稱(chēng)為堆棧端口。堆棧端口最好是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)端口，例如電子電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.3標(biāo)準(zhǔn)所定義的以太網(wǎng)端口，能夠支持標(biāo)準(zhǔn)的交換操作。每個(gè)可堆棧交換設(shè)備102-104一般充當(dāng)集成交換機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)部件，或者作為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)橋、交換機(jī)、路由器或者多層交換機(jī)?？啥褩＝粨Q機(jī)一般配備有一個(gè)內(nèi)部的交換設(shè)備，將該交換機(jī)的每個(gè)端口連接到交換機(jī)的所有其它端口。但是，沒(méi)有交換設(shè)備連接交換機(jī)系統(tǒng)的端口。
下面將會(huì)詳細(xì)描述，多個(gè)交換設(shè)備102-104擁有一個(gè)中央管理模塊(CMM)112-114。CMM的主要目的是管理交換機(jī)系統(tǒng)100，集成交換機(jī)系統(tǒng)100中的交換機(jī)資源，以及在交換機(jī)系統(tǒng)100中同步各種資源。一旦交換機(jī)系統(tǒng)100的資源集成并與每個(gè)交換設(shè)備同步，網(wǎng)絡(luò)管理員只需要通過(guò)單個(gè)交換設(shè)備接口就可以察看和管理整個(gè)交換機(jī)系統(tǒng)。
在任何給定的時(shí)刻，多個(gè)交換設(shè)備中只有一個(gè)交換設(shè)備的CMM能夠活躍地管理交換機(jī)系統(tǒng)100。該特定交換設(shè)備在本申請(qǐng)中稱(chēng)為主交換設(shè)備。還可以使用第二交換設(shè)備，稱(chēng)為輔交換設(shè)備，來(lái)提供冗余性。其它交換設(shè)備的CMM保持閑置，直到其CMM被激活并充當(dāng)主CMM或輔CMM。
主交換設(shè)備102與其它交換設(shè)備103-104的區(qū)別在于存在活躍CMM，稱(chēng)為主CMM112。主CMM 112負(fù)責(zé)編譯從每個(gè)其它交換設(shè)備103-104得到的拓?fù)湫畔ⅲ诮粨Q機(jī)系統(tǒng)100中傳播該信息，并發(fā)送CMM指派消息，用以建立管理架構(gòu)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，第二交換設(shè)備103擁有輔CMM 113，它在主CMM 112故障或者無(wú)法管理交換機(jī)系統(tǒng)100時(shí)接替主CMM。一個(gè)或多個(gè)其它交換設(shè)備的每一個(gè)，除了主交換設(shè)備102和輔交換設(shè)備103之外，最好都能充當(dāng)主或輔CMM，盡管這些設(shè)備的CMM一般保持閑置，直至被激活。
優(yōu)選實(shí)施方式的集成交換管理系統(tǒng)采用了某種標(biāo)識(shí)方案來(lái)唯一確定每個(gè)堆棧交換機(jī)，定義指派主管理責(zé)任的缺省次序。盡管每個(gè)堆棧交換機(jī)都與相同的IP地址相關(guān)聯(lián)，每個(gè)堆棧交換機(jī)都指派了一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)以便管理。具體來(lái)說(shuō)，每個(gè)堆棧交換機(jī)，也稱(chēng)作一個(gè)部件，由交換部件標(biāo)識(shí)符表示。在優(yōu)選實(shí)施方式中，部件標(biāo)識(shí)符通過(guò)部件指派機(jī)制來(lái)指派，這種機(jī)制將缺省部件號(hào)“1”指派給主堆棧交換機(jī)，將缺省部件號(hào)“2”指派給輔堆棧交換機(jī)。在必要時(shí)，后續(xù)堆棧交換機(jī)可以按照逐次增高的數(shù)字次序指派為主或輔CMM。部件指派機(jī)制，最好是硬件機(jī)制，應(yīng)當(dāng)在兩次重啟之間保持不變，以免在交換機(jī)系統(tǒng)100增加一個(gè)新部件，或者取走一個(gè)已有部件時(shí)，不會(huì)干擾其它部件的部件指派方案。
利用部件標(biāo)識(shí)符，網(wǎng)絡(luò)管理員能夠通過(guò)一個(gè)方便的接口配置交換機(jī)系統(tǒng)100并輸入管理命令。為了配置已有端口或者增加端口，例如，管理員只需要指定端口號(hào)和相關(guān)聯(lián)的部件號(hào)。這樣，交換機(jī)可堆棧系統(tǒng)的所用的總的配置和管理體系結(jié)構(gòu)基本上與用于單個(gè)交換機(jī)的相似，從而給管理員一個(gè)交換機(jī)系統(tǒng)集成在虛擬底盤(pán)上的感覺(jué)，而與這些部件的空間分布以及沒(méi)有共享背板無(wú)關(guān)。
圖2給出了按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的堆棧交換機(jī)設(shè)備的功能框圖。交換設(shè)備200最好包括分組處理器202，配置管理器204，端口狀態(tài)管理器206，底盤(pán)監(jiān)控器208，以及包括堆棧管理器212的CMM 210。分組處理器202完成通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)總線220從多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口模塊(NIM)222接收到的PDU的交換和/或路由尋址操作。這些操作包括一個(gè)或多個(gè)OSI參考模型層上的幀解析，源點(diǎn)分析，確定下一跳，分類(lèi)，封裝，過(guò)濾，緩存以及調(diào)度。
CMM 210的主要作用是在接收到指派時(shí)，執(zhí)行集成交換設(shè)備系統(tǒng)100的交換操作所必需的各種管理操作。也就是說(shuō)，CMM 210只有在它被指定為主CMM或輔CMM時(shí)活躍并工作。如果不是主或輔CMM，該CMM最好保持閑置。CMM中集中的管理操作包括每個(gè)交換設(shè)備上管理信息的同步，管理信息清單包括MAC地址表，路由尋址表，解析協(xié)議(ARP)表，VLAN成員表，接入控制清單(ACL)規(guī)則，組播組成員表，以及鏈路集合端口，但并不局限于這些。根據(jù)管理信息的類(lèi)型，主CMM被配置為活躍地得到并編譯其它交換設(shè)備的信息，監(jiān)控來(lái)自其它交換設(shè)備的捕獲和其它廣告，用來(lái)改變?cè)撛O(shè)備的管理信息，或者這兩者的綜合。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，CMM 210還包括一個(gè)堆棧管理器212，它與CMM一樣，出現(xiàn)在交換機(jī)系統(tǒng)100的每個(gè)交換設(shè)備上，但只有在主CMM上活躍，在某些情況下，在輔CMM上活躍。堆棧管理器212的主要作用是發(fā)現(xiàn)虛擬底盤(pán)的拓?fù)?，然后將它?bào)告給底盤(pán)監(jiān)控器208?？梢酝ㄟ^(guò)描述拓?fù)涞奶摂M底盤(pán)路由尋址表來(lái)確定從一個(gè)部件到每個(gè)其它部件的最短路徑。發(fā)現(xiàn)協(xié)議最好是與唯一協(xié)議標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的第二層協(xié)議。發(fā)現(xiàn)消息可以分發(fā)給某個(gè)廣播地址，直到一個(gè)或多個(gè)部件的MAC地址被識(shí)別出來(lái)。
在發(fā)現(xiàn)階段，堆棧管理器獲得以下信息MAC地址、分配的時(shí)隙(slot)號(hào)、棧100中不同部件的端口類(lèi)型。棧管理器或者確定它知道了整個(gè)拓?fù)?，或者發(fā)現(xiàn)時(shí)間過(guò)期，前進(jìn)到第二階段。在第二階段中，管理任務(wù)被指派到每個(gè)部件。有三種可能的任務(wù)主CMM、輔CMM和閑置。做出指派的決定條件最好基于部件號(hào)。選擇時(shí)隙號(hào)最低的部件作為主CMM，次低的時(shí)隙號(hào)作為輔CMM。
在一些實(shí)施例中，棧管理器212還負(fù)責(zé)檢測(cè)損失的部件，附加部件的插入(引起的產(chǎn)生)，從棧中移走一個(gè)部件(引起系統(tǒng)關(guān)閉)，確定相關(guān)CMM 210的工作狀態(tài)，將上述信息報(bào)告給底盤(pán)監(jiān)控器208。
在優(yōu)先實(shí)施例中，端口狀態(tài)管理器206通過(guò)端口狀態(tài)信號(hào)230、232監(jiān)視多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口的狀態(tài)。端口狀態(tài)信號(hào)230警告端口狀態(tài)管理器206相關(guān)的通信鏈路被禁用或者不活躍。下面將會(huì)詳細(xì)描述，端口狀態(tài)管理器206將鏈路故障報(bào)告給配置管理器204，后者將故障報(bào)告給例如交換機(jī)系統(tǒng)100中的主CMM。如果該交換設(shè)備是主交換設(shè)備，則將鏈路故障報(bào)告給主CMM 210。如果該CMM或另一交換設(shè)備充當(dāng)主CMM，配置管理器204將鏈路故障報(bào)告以捕獲的形式給主交換設(shè)備。
底盤(pán)監(jiān)控器208產(chǎn)生控制消息，用以將CMM指派通知給一個(gè)或多個(gè)其它交換設(shè)備。具體來(lái)講，底盤(pán)監(jiān)控器208對(duì)應(yīng)于主CMM，負(fù)責(zé)將主CMM的標(biāo)識(shí)告知系統(tǒng)100中的每一個(gè)其它交換設(shè)備。在優(yōu)選實(shí)施方式中，底盤(pán)監(jiān)控器208能夠支持通信協(xié)議，例如國(guó)際電子電氣工程師(IEEE)標(biāo)準(zhǔn)的處理器間通信(IPC)協(xié)議。
圖3是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，操作上連接的多個(gè)交換設(shè)備的概圖。系統(tǒng)100的多個(gè)交換設(shè)備102-104通過(guò)一個(gè)完整的全雙工環(huán)連接。該雙工環(huán)包括一個(gè)雙工通信鏈路320-323，每一個(gè)通信鏈路320-323連接多個(gè)交換設(shè)備102-104中兩個(gè)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)端口。通過(guò)以這種方式連接交換設(shè)備102-104，可操作交換設(shè)備可以繞過(guò)任何交換設(shè)備的故障或者任何通信鏈路320-323，盡量減小對(duì)網(wǎng)絡(luò)和ISMS的干擾。
圖4是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的集成交換管理方法的流程圖。在CMM指派步驟402中，第一交換設(shè)備102的CMM被指派充當(dāng)主CMM，第二交換設(shè)備的CMM被指派充當(dāng)輔CMM。這種指派最好通過(guò)一種不大可能被用戶(hù)無(wú)意改變的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如硬件機(jī)制。
一旦指派了主和輔CMM，主CMM生成一個(gè)或多個(gè)指派消息(步驟404)，發(fā)送給每一個(gè)其它交換設(shè)備。這些指派消息將主CMM指派通知給每個(gè)接收者。在優(yōu)選實(shí)施方式中，與主CMM關(guān)聯(lián)的棧管理器發(fā)送消息給底盤(pán)監(jiān)控器，該消息中有CMM指派和系統(tǒng)100中的部件清單。IPC隨后將當(dāng)前拓?fù)涞男畔⒏嬷o每一個(gè)其它部件。在優(yōu)選實(shí)施方式中，告知其它部件的信息包括主CMM和輔CMM的部件標(biāo)識(shí)，以及本地時(shí)隙的標(biāo)識(shí)。
在接收到指派消息時(shí)，接收部件的棧管理器指派適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)或任務(wù)給底盤(pán)監(jiān)控器。在既不是主CMM也不是輔CMM的部件上，棧管理器要求底盤(pán)監(jiān)控器進(jìn)入閑置模式。閑置模式允許棧重用不充當(dāng)主CMM的部件上的底盤(pán)監(jiān)控所提供的功能。
如更新步驟406所示，包括輔CMM或一個(gè)或多個(gè)閑置CMM的交換設(shè)備報(bào)告配置信息給主CMM，以便管理。同步步驟408中的主CMM隨后發(fā)送更新的配置信息給輔CMM以同步它們的數(shù)據(jù)庫(kù)。重復(fù)由輔CMM和閑置CMM生成配置信息更新，并發(fā)送給主CMM的過(guò)程，直至故障檢測(cè)步驟410給出肯定應(yīng)答。
在主CMM故障時(shí)，優(yōu)選實(shí)施方式中的輔CMM利用例如保持活躍(keep-alive)來(lái)嘗試證實(shí)存在實(shí)際故障。在證實(shí)主CMM或者連接到主CMM的通信鏈路故障時(shí)，輔CMM接替為新的主CMM(步驟412)。新的輔CMM最好通過(guò)選擇產(chǎn)生，它例如可以是查找下一部件標(biāo)識(shí)。新的主CMM向交換機(jī)系統(tǒng)的交換設(shè)備報(bào)告新的主和輔CMM的指派(步驟402)。新的輔CMM隨后準(zhǔn)備在新的主CMM故障，并且ISMS退到新的輔CMM時(shí)，充當(dāng)主CMM。通過(guò)這種方式，可以在所有時(shí)候都保持連續(xù)的虛擬底盤(pán)交換操作。
圖5是按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，完成部件間業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)的分組處理器。分組處理器202仿效操作上連接到基于底盤(pán)的路由器配置上多個(gè)葉片(blade)的交換設(shè)備。分組處理器202一般包括路由尋址引擎530，以及一個(gè)隊(duì)列管理器540。路由尋址引擎530處理通過(guò)數(shù)據(jù)總線220從多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口模塊(NIM)222接收的入口數(shù)據(jù)流量550。該業(yè)務(wù)量隨后被轉(zhuǎn)發(fā)給隊(duì)列管理器540，然后以出口數(shù)據(jù)流量552的形式將數(shù)據(jù)發(fā)送給NIM 222。
優(yōu)選實(shí)施方式的路由尋址引擎130包括一個(gè)分類(lèi)器532，一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)處理器534，地址查找表536，部件間QoS(CEQ)規(guī)則536。分類(lèi)器532一般析取入口PDU 550的一個(gè)或多個(gè)域，包括源和/或目的地址，協(xié)議類(lèi)型，以及優(yōu)先級(jí)信息；搜索地址表536以確定PDU被轉(zhuǎn)發(fā)到哪里，如果可行，該P(yáng)DU將被轉(zhuǎn)發(fā)到的節(jié)點(diǎn)的下一跳MAC地址；并且按照CEQ規(guī)則536，基于一般由網(wǎng)絡(luò)管理員定義的各種條件QoS政策指定PDU的優(yōu)先級(jí)。
圖6中更為詳細(xì)給出的地址表536，它一般包括已知MAC目的地址610的第一列，分類(lèi)器532比較該地址和從進(jìn)入的PDU中析取的目的MAC地址。已知MAC地址610的清單最好包括可以通過(guò)交換系統(tǒng)100中每個(gè)交換設(shè)備的所有端口到達(dá)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址。如果發(fā)現(xiàn)了精確匹配，分類(lèi)器532檢索發(fā)送PDU的特定交換設(shè)備的本地出口端口620。如果目的地節(jié)點(diǎn)能夠通過(guò)交換系統(tǒng)100的其他交換設(shè)備之一到達(dá)，地址表536還包括一個(gè)出口部件號(hào)630和遠(yuǎn)端出口端口號(hào)640。出口部件號(hào)630代表了PDU到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)必須經(jīng)過(guò)的路徑上的部件標(biāo)識(shí)符，而遠(yuǎn)端出口端口號(hào)640代表了發(fā)送帶有目的地址的PDU 610的出口部件630的出口端口。在優(yōu)選實(shí)施方式中，出口部件630可以是交換機(jī)系統(tǒng)100中多個(gè)交換設(shè)備的任何一個(gè)。出口部件630接收PDU的部件在這里被稱(chēng)為入口部件。
如果地址表536中沒(méi)有檢測(cè)到匹配，分類(lèi)器532將流映射到適當(dāng)?shù)牧黝?lèi)別，以應(yīng)用QoS。在優(yōu)選實(shí)施方式中，QoS政策體現(xiàn)在部件間QoS(CEQ)規(guī)則538上，它控制了PDU如何根據(jù)入口部件/入口端口，出口部件/遠(yuǎn)端出口端口，以及優(yōu)先級(jí)，通過(guò)交換機(jī)系統(tǒng)100傳播。交換機(jī)系統(tǒng)的CEQ規(guī)則538包括4個(gè)可堆棧交換機(jī)，每個(gè)可堆棧交換包括8個(gè)以太網(wǎng)端口，它們?cè)趫D7的三維QoS矩陣700中概要地示出。入口交換部件/端口在縱軸上表示，其中端口號(hào)1-8與第一交換部件關(guān)聯(lián)，端口號(hào)9-16與第二交換部件關(guān)聯(lián)，端口號(hào)17-24與第三交換部件關(guān)聯(lián)，端口號(hào)25-32與第四交換部件關(guān)聯(lián)。位于1-32之間的出口交換端口號(hào)與入口端口號(hào)相似，在縱軸上表示。對(duì)每一個(gè)入口端口和出口端口對(duì)，優(yōu)選實(shí)施方式中的QoS矩陣700進(jìn)一步劃分成8個(gè)可能的優(yōu)先級(jí)值，沿第三維表示。優(yōu)先級(jí)值一般對(duì)應(yīng)于進(jìn)入的PDU優(yōu)先級(jí)，例如802.1p優(yōu)先級(jí)。適當(dāng)?shù)腝oS規(guī)則可以從QoS矩陣700中得到，其位置由入口端口/遠(yuǎn)端出口端口對(duì)和優(yōu)先級(jí)的關(guān)聯(lián)組合確定。
如果入口部件和出口部件相同，從QoS矩陣700的斜線區(qū)域740得到QoS規(guī)則或者指向它的指針，隨后用于定義將PDU發(fā)送給適當(dāng)?shù)腘UM 222的優(yōu)先級(jí)。如果入口部件和出口部件不同，從QoS矩陣700的非斜線區(qū)域得到QoS規(guī)則或者指針，用于定義將PDU通過(guò)入口部件和出口部件之間的一個(gè)或多個(gè)堆棧交換機(jī)鏈路發(fā)送的優(yōu)先級(jí)。例如，與802.1p值＝1，從第2交換部件710的第7端口(入口端口號(hào)＝15)接收到，并且發(fā)往第4交換部件720的第8端口(入口端口號(hào)＝32)的入口PDU相關(guān)聯(lián)的QoS規(guī)則從與點(diǎn)730相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器單元得到。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，QoS規(guī)則包括一個(gè)加權(quán)，用以對(duì)交換機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)的PDU進(jìn)行排隊(duì)。這個(gè)內(nèi)部隊(duì)列加權(quán)具體定義了PDU在從入口交換部件傳輸?shù)匠隹诮粨Q部件過(guò)程中所提供的優(yōu)先級(jí)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，內(nèi)部隊(duì)列加權(quán)與本地出口端口隊(duì)列Q1-Q8的優(yōu)先級(jí)相關(guān)聯(lián)，可以與入口PDU相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)加權(quán)相同或不同。
一旦分類(lèi)器532確定了至少本地出口端口和根據(jù)CEQ規(guī)則538的內(nèi)部隊(duì)列加權(quán)，轉(zhuǎn)發(fā)處理器534一般完成準(zhǔn)備將數(shù)據(jù)傳送到下一節(jié)點(diǎn)所必需的一些或者全部分組操作。這可以包括，例如用一個(gè)新的數(shù)據(jù)鏈路層消息頭對(duì)網(wǎng)絡(luò)層分組進(jìn)行重新封裝，該消息頭包括該分組接下來(lái)將會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到的節(jié)點(diǎn)的MAC地址。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)發(fā)處理器534將操作碼追加在傳播給出口部件的幀，用以通知任意中間部件該幀需要通過(guò)，傳到出口部件方向上的端口。在將幀交換到前面確定的遠(yuǎn)端出口端口之前，可以在出口部件中取消操作碼。
在轉(zhuǎn)發(fā)處理器534之后，入口流的PDU從路由選擇引擎530傳送到隊(duì)列管理器540，在傳輸?shù)竭m當(dāng)?shù)谋镜爻隹诙丝谥?，它們?cè)陉?duì)列管理器540中緩存。隊(duì)列管理器540由多個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)器(QMEM)542-543以及隊(duì)列調(diào)度器544組成。每個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)器542-543與某個(gè)本地出口端口相關(guān)聯(lián)，包括多個(gè)分組緩沖器，也就是隊(duì)列Q1-Q8。PDU緩存在與內(nèi)部隊(duì)列加權(quán)相關(guān)聯(lián)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列Q1-Q8之一。發(fā)往出口部件的分組在與兩個(gè)堆棧端口之一相關(guān)聯(lián)的隊(duì)列存儲(chǔ)器中排隊(duì)。這兩個(gè)端口中哪一個(gè)代表了入口部件和出口部件之間的最短路徑一般由虛擬底盤(pán)路由尋址表決定。
隊(duì)列調(diào)度器544隨后協(xié)調(diào)每個(gè)隊(duì)列存儲(chǔ)器542-543的多個(gè)隊(duì)列Q1-Q8的PDU輸出。在優(yōu)選實(shí)施方式中，調(diào)度器544完成部件輸出的時(shí)分復(fù)用，為每個(gè)隊(duì)列提供一定量的帶寬，這與隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)以及在該優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列數(shù)量有關(guān)。可以采用多個(gè)隊(duì)列加權(quán)方案中的任何一個(gè)來(lái)有效利用帶寬，同時(shí)優(yōu)化為隊(duì)列分配少量帶寬的公正性。加權(quán)公正排隊(duì)(WFQ)以及輪轉(zhuǎn)是本發(fā)明可以采納的最為著名的兩種排隊(duì)方案。
與每個(gè)入口/出口部件對(duì)相關(guān)聯(lián)的不同隊(duì)列可以按照優(yōu)先級(jí)分組，確保最高優(yōu)先級(jí)流量?jī)?yōu)先于較低優(yōu)先級(jí)的流量。例如，與每個(gè)入口/出口部件對(duì)相關(guān)聯(lián)的最高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列Q1可以由調(diào)度器544以輪轉(zhuǎn)方式提供服務(wù)，直至隊(duì)列為空。在最高優(yōu)先級(jí)之后，調(diào)度器可以再次利用輪轉(zhuǎn)，進(jìn)一步服務(wù)于與每個(gè)入口/出口部件對(duì)相關(guān)聯(lián)的下一較低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。在再次返回到最高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列之前，每個(gè)低優(yōu)先級(jí)都可以得到服務(wù)。
盡管進(jìn)行了以上描述，但不應(yīng)當(dāng)理解為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制，而只是提供了對(duì)本發(fā)明的一些當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明。
因此，本發(fā)明通過(guò)例子公開(kāi)，但不局限于這些例子，應(yīng)當(dāng)參照后附權(quán)利要求書(shū)來(lái)確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在堆棧交換機(jī)系統(tǒng)中提供防故障操作的方法，該方法包括(a)為多個(gè)堆棧交換機(jī)中的每一個(gè)指派一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符指定了各個(gè)交換機(jī)的管理層次；(b)為多個(gè)堆棧交換機(jī)中的第一堆棧交換機(jī)指派一個(gè)或多個(gè)堆棧管理功能，第一堆棧交換機(jī)是多個(gè)堆棧交換機(jī)管理層次中的第一個(gè)；(c)如果第一堆棧交換機(jī)無(wú)法執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)堆棧管理功能，自動(dòng)指派所述一個(gè)或多個(gè)管理功能給多個(gè)堆棧交換機(jī)中的第二堆棧交換機(jī)，第二堆棧交換機(jī)是多個(gè)堆棧交換機(jī)管理層次中的第二個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中堆棧管理功能包括同步多個(gè)堆棧交換機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)堆棧交換機(jī)所維護(hù)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)包括多個(gè)堆棧交換機(jī)的拓?fù)湫畔ⅰ?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中拓?fù)湫畔ㄍㄟ^(guò)多個(gè)堆棧交換機(jī)的任意一個(gè)交換機(jī)的一個(gè)端口可以到達(dá)的所有節(jié)點(diǎn)的地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中節(jié)點(diǎn)的地址是媒質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)地址。
6.一種在多個(gè)堆棧交換機(jī)中提供防故障操作的堆棧交換機(jī)，該堆棧交換機(jī)包括(d)多個(gè)端口，包括連接該堆棧交換機(jī)到多個(gè)堆棧交換機(jī)的至少一個(gè)堆棧端口；以及(e)與唯一標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的通信管理模塊，唯一標(biāo)識(shí)符指定了該堆棧交換機(jī)相對(duì)多個(gè)堆棧交換機(jī)的管理層次；(f)其中在該堆棧交換機(jī)變成多個(gè)堆棧交換機(jī)的管理層次中的第一個(gè)時(shí)，通信管理模塊完成一個(gè)或多個(gè)堆棧交換機(jī)管理功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的堆棧交換機(jī)，其中一個(gè)或多個(gè)堆棧交換機(jī)管理功能包括同步多個(gè)堆棧交換機(jī)的管理信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的堆棧交換機(jī)，其中所述管理信息包括與多個(gè)交換機(jī)中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的拓?fù)湫畔ⅰ?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求6的堆棧交換機(jī)，其中該堆棧交換機(jī)還包括一個(gè)堆棧管理器，在該堆棧交換機(jī)變成多個(gè)堆棧交換機(jī)的管理層次中的第一個(gè)時(shí)，(g)發(fā)現(xiàn)多個(gè)堆棧交換機(jī)的拓?fù)?；以?f)生成多個(gè)堆棧交換機(jī)的每一對(duì)堆棧交換機(jī)之間的最短路徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的堆棧交換機(jī)，其中該堆棧管理器在該堆棧交換機(jī)變成多個(gè)堆棧交換機(jī)的管理層次中的第一個(gè)時(shí)，檢測(cè)多個(gè)堆棧交換機(jī)中堆棧交換機(jī)的插入和移出。
全文摘要
本發(fā)明將多個(gè)單獨(dú)的堆棧交換機(jī)集成為一個(gè)具有共同配置和管理體系結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一的交換機(jī)系統(tǒng)。這些交換機(jī)最好是堆棧交換機(jī)，可以通過(guò)局域網(wǎng)(LAN)分布，不一定位于同一地點(diǎn)。一種優(yōu)選實(shí)施方式支持防故障裝置，盡量減小堆棧交換機(jī)無(wú)法工作所引起的破壞后果。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，堆棧交換機(jī)具有一張系統(tǒng)范圍的地址表，以及服務(wù)質(zhì)量映射矩陣，每個(gè)交換機(jī)可以利用它們有效地提供系統(tǒng)帶寬。
文檔編號(hào)H04L12/24GK1801719SQ20041008712
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者哈帕爾·曼, 文森特·馬格里特, 米歇爾·古德溫, 埃里克·吉納, 羅納恩·勒居昂 申請(qǐng)人:阿爾卡特互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行公司