Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ И СПОСОБ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ КЛАССА УСЛУГ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к методам передачи данных, конкретно к методу отказоустойчивого пакетного вызова (ОПВ, RPR) общегородской сети, в частности к системе и способу адаптации услуги Ethernet к трем типам классов услуг в методе ОПК и планирования услуги на основе различных классов услуг.

Уровень техники

Метод отказоустойчивого пакетного вызова (ОПВ, RPR) является новым отказоустойчивым методом, предназначенным для построения сети передачи данных, который имеет мультиплексированную полосу пропускания, достаточно хороший алгоритм каждого узла с тем, чтобы гарантировать скорость занятия каждого узла, и способность к защите кольца и КУ (QoS) (качество услуги), в основном помогая в общегородской кольцевой сети с аппаратным ядром и общегородской кольцевой сети доступа. IEEE намеренно установил группу стандартов IEEE802.17 в декабре 2000, чтобы отобрать стандарт уровня ОПВ УДМ (MAC) (управление доступа к медиа), который способен построить кольцо ОПВ на основе метода ОПВ.

Одной из основных принципиальных черт метода ОПВ является классификация передаваемых услуг, которые подразделяются на три типа А, В, С, где тип А - моментальная услуга; тип В - дополнительно подразделяется на два типа: В-ПСИ (B-CIR) (предписанная скорость передачи информации) является услугой класса предписанной скорости, В-СИИ (B-EIR) (избыточная скорость передачи информации) является избытком услуги класса предписанной скорости; тип С - услуга «делай лучшее». Указанные выше три типа услуг отличаются Классом услуг, определенным в структуре кадра.

На сегодняшний день рождаются разнообразные услуги в Ethernet. Если общегородская сеть строится с методом ОПВ, возникает проблема, которая требует срочного решения, как соединить услугу Ethernet с кольцом ОПВ и адаптировать услугу Ethernet к трем типам (А/В/С) классов услуг метода ОПВ с тем, чтобы убедиться в том, что пользовательская услуга, подлежащая передаче, соответствует уровню приоритета. На данный момент соответствующие документы еще не найдены.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема, для решения которой предназначено настоящее изобретение, заключается в создании системы переключения и способа переключения на основе переключения класса услуг, содержащие систему переключения и сопряжения на основе класса услуг между системой Ethernet и отказоустойчивой пакетной кольцевой сетью и систему планирования на основе класса услуг и содержащие способ классификации услуг для адаптирования услуг Ethernet к отказоустойчивой пакетной кольцевой сети и предпочтительный способ при одновременном существовании различных способов классификации, для реализации сопряжения услуги Ethernet с вызовом отказоустойчивого пакетного кольца.

Техническая схема следующая.

Система переключения на основе переключения класса услуги содержит множество устройств ОПВ, при этом устройство ОПВ содержит два порта на стороне кольца ОПВ и набор портов на стороне пользователей, упомянутое устройство ОПВ составляет кольцо ОПВ через порты на стороне кольца ОПВ и передает и принимает кадры через порты на стороне пользователей; она характеризуется тем, что упомянутое устройство ОПВ дополнительно содержит блок обработки кадров ОПВ, блок обработки классификации услуг, блок переключения кольца входа и блок установления очередности;

упомянутый блок обработки кадра ОПВ используется для обработки входящих кадров ОПВ из порта на стороне кольца ОПВ и установления очередности кадров ОПВ для соответствующего порта на стороне пользователя или передачи кадра ОПВ в первичную очередь передачи или во вторичную очередь передачи в соответствии с тем, будет ли кадр ОПВ выброшен из кольца;

упомянутый блок обработки классификации услуги используется для обработки классификации классов услуг для входящих услуг Ethernet из порта на стороне пользователя и передачи в соответствующую очередь услуг;

упомянутый блок переключения кольца входа используется для выбора выходного кольца кадра данных и передачи его в очередь услуг А/В/С выходного кольца, установки очередности и ожидания установленной очередности;

блок установления очередности используется для установки единой очередности кадров данных в первичной очереди передачи и вторичной очереди передачи и кадров данных в очереди услуг А/В/С выходного кольца и выдачи их из порта на стороне кольца ОПВ.

В упомянутой системе переключения на основе переключения класса услуг дополнительно содержится набор регистров конфигурации режимов классификации услуг в однозначном соответствии с портами на стороне пользователей устройства ОПВ; упомянутый регистр конфигурации режимов классификации услуг используется для сохранения режимов классификаций услуг, соответствующих портам на стороне пользователей, и передачи режима классификации входящих кадров данных из соответствующего порта на стороне пользователя в упомянутый блок обработки классификации услуг.

Способ переключения на основе переключения классов услуг содержит:

шаг 1: определение, будет ли отброшен кадр ОПВ из кольца ОПВ; если да, то установка очередности кадра ОПВ в очереди для соответствующего порта на стороне пользователя; если нет, то кадр ОПВ передается в первичную очередь передачи или во вторичную очередь передачи в соответствии с классом услуг кадра ОПВ; переход к шагу 4;

шаг 2: обработка классификации класса услуг для входящего кадра данных Ethernet из порта со стороны пользователя;

шаг 3: выбор выходного кольца кадра данных и передачи кадра данных в очередь услуг А/В/С выходного кольца;

шаг 4: унифицированная установка очередности кадров данных в первичной очереди передачи и вторичной очереди передачи и кадров данных в очереди услуг А/В/С выходного кольца и выдача их в соответствующее кольцо ОПВ.

Система переключения на основе переключения класса услуг и соответствующий способ переключения, описанные настоящим изобретением, осуществляют сопряжение услуг Ethernet и кольца ОПВ через классификацию услуг и унифицированную установку очередности всех услуг, обеспечивают эффективную систему переключения и способ переключения с учетом методов ОПВ. Настоящее изобретение может комбинировать различные методы классификации услуги, обработка по-разному располагает услуги по разным классам, посредством достижения различных стратегий для обеспечения различных услуг и цен.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - структурно схематично показывает систему переключения настоящего изобретения;

Фиг.2 - схематичная блок-схема способа переключения настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Техническая схема настоящего изобретения будет далее подробно описана в комбинации с вариантами осуществления и чертежами.

Как показано на фиг.1, система переключения настоящего изобретения содержит кольцо ОПВ, состоящее из множества устройств ОПВ. Устройство ОПВ содержит блок обработки кадра ОПВ, блок обработки классификации услуг, блок переключения кольца входа, блок установки очередности, два порта на стороне кольца ОПВ и набор портов на стороне пользователя. Все входящие кадры из портов на стороне кольца ОПВ и выданные в порты на стороне кольца ОПВ являются кадрами ОПВ, каждый из которых имеет идентификацию (ИД, ID) классификации классов услуг, указывающую класс услуг кадра ОПВ А, В или С; тогда как порты на стороне пользователей в основном являются портами Ethernet, и все входящие кадры из таких портов и исходящие к таким портам являются кадрами Ethernet, при этом структура кадра не имеет ИД классификации классов услуг А, В, С. Множество устройств ОПВ составляет кольцо ОПВ через порты на стороне кольца ОПВ. Два принципиальных рабочих режима устройства ОПВ являются режимом переключения и режимом маршрутизации. Следующие варианты осуществления направлены на классификацию услуг в режиме переключения, но также являются способными к принятию режима маршрутизации.

Входящий кадр ОПВ из порта на кольце ОПВ вводится в блок обработки кадра ОПВ для обработки. Блок обработки кадра ОПВ определяет, будет ли отброшен кадр ОПВ из кольца в соответствии с адресом назначения МАС кадра ОПВ. Если да, то устанавливается очередность кадра ОПВ для соответствующего порта на стороне пользователя в соответствии с расширенным адресом назначения в структуре кадра ОПВ и соответствующим соотношением адреса МАС назначения и портом на стороне пользователя. Если кадр ОПВ не будет отбрасываться из кольца, то кадр ОПВ вводится в первичную очередь передачи (ПОП, PTQ) или во вторичную очередь передачи (ВОП, STQ) в соответствии с его ИД классификации классов услуг.

Классификация классов (А/В/С), однако, обрабатывается для входящих кадров данных Ethernet из порта на стороне пользователя устройства ОПВ блоком обработки классификации услуг. Кадр данных после классификации классов услуг выдается на блок переключения кольца входа, который выбирает выходное кольцо кадра данных и выдает кадр данных в очередь услуг А/В/С соответствующего выходного кольца, ожидающего установки очередности. Услуги в первичной очереди передачи (ПОП) и во вторичной очереди передачи (ВОП) и услуги в третьих типах (А, В, С) очереди классов услуг выходного кольца унифицированно устанавливаются в очередность блоком установки очередности и выдаются через порты на стороне кольца ОПВ.

Блок обработки классификации услуг обрабатывает классификацию для кадра данных Ethernet двумя способами. Один предназначен для непосредственной обработки классификации услуг для кадра данных Ethernet. Хотя структура Ethernet не имеет ИД классификации классов услуг ОПВ, классификация обрабатывается в соответствии с информацией заголовка кадра Ethernet, и соответствующая ИД класса услуг вводится в поле управления, соответствующее кадру данных Ethernet. Затем кадр данных Ethernet преобразуется в кадр ОПВ до установления очередности. Другой способ является преобразованием кадра данных Ethernet в кадр ОПВ до классификации классов услуг. В это время ИД классификации услуг кадра ОПВ наделяется классом услуг по умолчанию, таким как тип С; затем классификация классов услуг обрабатывается для повторного назначения ИД классов услуг кадра ОПВ.

Система переключения может дополнительно содержать набор регистров конфигурации режимов классификации услуг, каждый из которых соответствует каждому порту на стороне пользователя, используемых для сохранения режимов классификации классов, соответствующих каждому порту на стороне пользователя. Когда входящий кадр Ethernet из порта на стороне пользователя вводится в блок обработки классификации услуг, блок обработки классификации услуг опрашивает регистр конфигурации режима классификации услуг, соответствующий порту, приобретает режим классификации услуг входящего кадра данных из порта. Затем блок обработки классификации услуг снова обрабатывает классификацию услуг в соответствии с соответствующим режимом классификации услуг.

Условная блок-схема алгоритма способа переключения на основе переключения класса услуг настоящего изобретения представлена на фиг.2, в котором сначала определяют, является ли входящий кадр данных из порта на стороне кольца ОПВ или из порта на стороне пользователя. Если входящий кадр данных является из порта кольца ОПВ, тогда выдается далее обрабатываемый кадр ОПВ. Если входящий кадр данных является из порта на стороне пользователя, тогда выдается далее обработка классификации услуг и обработка переключения ввода кольца; в конце выдается обработка установки очередности для описанного выше кадра данных. Каждый указанный выше шаг описывается подробнее далее.

Шаг обработки входящего кадра ОПВ из порта кольца ОПВ содержит: определение, будет ли отвергнут кадр ОПВ из кольца в соответствии с адресом назначения МАС кадра ОПВ; при отвергании из этого кольца устанавливается очередность кадра ОПВ для соответствующего кольца на стороне пользователя; чтобы обойти эту станцию ОПВ, кадр ОПВ передается в первичную очередь передачи (ПОП) или во вторичную очередь передачи (ВОП), соответствующую ИД классификации классов услуг, взятой с кадром ОПВ; если услуга принадлежит к типу А, он передается в первичную очередь передачи (ПОП), если услуга типа В или С, то он передается во вторичную очередь передачи (ВОП).

Обработка классификации услуг для входящих кадров данных Ethernet из порта на стороне пользователя называется классификацией кадра данных Ethernet, соответствующего классам услуг А/В/С кольца ОПВ.

Классификация услуг может обрабатываться для кадра данных Ethernet двумя способами. Один является прямой обработкой классификации для кадра Ethernet. Затем кадр Ethernet преобразуется в кадр ОПВ для операции установки очередности. Другой способ является преобразованием кадра данных Ethernet в кадр ОПВ до классификации классов услуг. А именно, создается новый кадр ОПВ и содержание кадра Ethernet подается в соответствующую секцию кадра ОПВ. В это время ИД класса услуг, взятая с кадром ОПВ, наделяется значением ИД класса услуг по умолчанию, таким как тип С; затем классификация классов услуг обрабатывается для повторного назначения значения.

Способы классификации услуг для кадров данных Ethernet могут быть следующими: способ классификации услуг на основании порта; способ классификации услуг на основании идентификации (ИД ВЛС, VLAN ID) виртуальной локальной сети; способ классификации услуг на основании группы адресов источника/назначения МАС; и способ классификации в соответствии с отображением битов класса услуг МАС IEEE802.3 (для коротких, COS), услуг А, В, С IEEE802.17MAC.

Каждый из указанных выше способов классификации показывается, соответственно, следующим образом.

Способ классификации услуг на основании порта означает, что классификация услуг осуществляется в отношении номера порта на стороне пользователей входящего кадра, в частности, способ содержит: установление элемента данных конфигурации типа «отсутствующая услуга» для каждого порта на стороне пользователя, как показано в таблице 1. Класс услуг входящего кадра данных из порта на стороне пользователя сформирован в соответствии с элементом данных конфигурации типа услуги этого порта по умолчанию. Если тип отсутствующей услуги равен 00, кадр данных порта классифицируется как услуга типа С; если тип услуги порта по умолчанию равен 01, кадр данных порта классифицируется как услуга типа В; если тип услуги порта по умолчанию равен 10, кадр данных порта классифицируется как тип услуги А1; если тип услуги порта по умолчанию равен 11, кадр данных порта классифицируется как услуга типа А0. В стандарте услуга типа А разделяется на подтипы А1 и А0, где приоритетный уровень услуги типа А1 выше.

Способ классификации услуг на основании идентификации ИД ВЛС означает, что классификация обрабатывается в отношении ИД ВЛС, взятой с входящим кадром данных из порта на стороне пользователя, в частности, способ содержит: установление таблицы отображения ИД ВЛС и класса услуг, как показано в таблице 2. Входящий кадр данных из порта на стороне пользователя конфигурируется для соответствующего класса услуг в соответствии с отображением ИД ВЛС и классом услуги. Если 802.1Q берется с кадром данных и его ИД ВЛС действительна, классификация услуг обрабатывается с помощью ИД ВЛС; если ИД ВЛС не действительна, таблица 3 просматривается до достижения ИД ВЛС порта по умолчанию на стороне пользователя и устанавливается ИД ВЛС по умолчанию для этого кадра данных, затем обрабатывается классификация услуг. Если ИД ВЛС равна 00, кадр данных порта классифицируется как услуга типа С; если ИД ВЛС равна 01, кадр данных порта классифицируется как услуга типа В; если ИД ВЛС равна 10, кадр данных порта классифицируется как услуга типа А1; если ИД ВЛС равна 11, кадр данных классифицируется как услуга типа А0.

Способ классификации услуг на основании группы адресов источника/назначения МАС означает, что классификация класса услуг обрабатывается для кадра данных в отношении адреса источника МАС и адреса назначения МАС, взятых с кадром данных, в частности, способ содержит установление таблицы отображения группы адресов источника/назначения МАС и типа услуг, как показано в таблице 4, где группа адресов источника/назначения МАС может быть группой адресов МАС типа МАС-МАС (т.е. адрес источника МАС и адрес назначения МАС являются конкретными), или группой адресов МАС типа МАС-ANY (т.е. адрес источника МАС является конкретным, но адрес назначения МАС является произвольным), или группой адресов МАС типа ANY-МАС (т.е. адрес назначения МАС является конкретным, но адрес источника МАС является произвольным). Классификация услуг обрабатывается для входящего кадра данных из порта на стороне пользователя в соответствии с таблицей отображения, показанной в таблице 4. Сначала адрес назначения МАС и адрес источника МАС выделяются из входящего кадра данных из порта на стороне пользователя. Затем они обрабатываются с соответствующим потоком МАС. В этот момент тип МАС-МАС обрабатывается с соответствующим потоком МАС, а именно отображение выделенного адреса назначения МАС и адреса источника МАС с DesMAC + SrcMAC в таблице 4. Если отображение удачное, тогда значение конфигурации элемента данных КлассаУслуг, соответствующее вводу, устанавливается как класс услуг кадра данных; если отображение неудачное, тогда тип МАС-ANY обрабатывается с отображением потока МАС, а именно равен ли отображенный адрес источника МАС SrcMAC, а адрес назначения МАС - DesMAC, приравнивание ко всем F; если отображение удачное, тогда значение конфигурации элемента данных КлассаУслуг, соответствующее вводу, устанавливается как класс услуги кадра данных; если отображение неудачное, тогда тип ANY-MAC обрабатывается с отображением потока МАС, а именно равен ли отображенный адрес источника МАС SrcMAC, приравнивание ко всем F, и адрес назначения МАС равен DesMac; если отображение удачное, тогда значение конфигурации элемента данных КлассаУслуг, соответствующее вводу, устанавливается как класс услуг кадра данных; иначе класс услуг кадра данных определяется как тип С.

Способ классификации в соответствии с отображением бита класса услуг МАС IEEE802.3, услуг А, В, С МАС IEEE802.17 содержит: определение, берется ли метка 802.1Q с кадром данных; если метка 802.1Q берется с кадром данных, таблица отображения услуг А/В/С 802.1Р-802.17 просматривается в отношении бита в метке до достижения конкретного значения классификации услуг в качестве класса услуг кадра данных; если метка 802.1Q не берется с кадром данных, значение бита COS определяется как 0, тогда таблица отображения просматривается до достижения класса услуг кадра данных. Соответствующее отношение бита 802.3 COS и услуги А/В/С 802.17 записывается в таблицу отображения услуг А/В/С 802.1Р-802.17.

Может быть множество способов классификации услуг кадра Ethernet, которые существуют в одной и той же системе. Предпочтительно обеспечивается способ на основании порта в отношении настоящего изобретения. Можно, кроме того, управлять способом классификации услуг в порте на стороне пользователя. В частности, на каждом порте устанавливается регистр конфигурации режима классификации услуг на основании порта, как показано в таблице 5. Когда входящий кадр данных является из порта на стороне пользователя, первоначально опрашивается регистр конфигурации режима классификации услуг порта на стороне пользователя, затем классификация услуг обрабатывается соответствующим способом в соответствии с режимом классификации услуг конкретной конфигурации.

Обработка переключения кольца входа создается для кадра данных после обрабатывания классификации услуг и содержит: выбор выходного кольца кадра данных в соответствии с принципом наикратчайшего пути для назначенного сайта и соответствующую передачу кадров данных в очереди услуг типа А/В/С соответствующего выходного кольца, установление очередности и ожидание установленной очередности.

Шаг установления очередности содержит унифицированное установление очередности входящих кадров данных, которые не будут отброшены из кольца ОПВ, т.е. кадры данных в первичной очереди передачи и вторичной очереди передачи и кадры данных в очереди входящих услуг типа А/В/С из порта на стороне пользователя, и выдачу их в соответствующее кольцо ОПВ.

Ниже дается лучший вариант осуществления настоящего изобретения.

Когда кадр данных вводится из порта на стороне пользователя, первоначально обрабатывается классификация услуг.

1. Обработка классификации услуг

1) Проверка, из какого порта введен кадр данных. Предполагается из порта i.

2) Поиск регистра режима конфигурации классификации услуг порта i для режима классификации услуг порта i, как значение SCMode в таблице 5. Если значение равно 00, это указывает, что класс услуг различается согласно 802.1Р, тогда переход к шагу 3); если значение равно 01, это указывает, что класс услуг различается согласно порту, тогда переход к шагу 4); если значение равно 10, это указывает, что класс услуг различается согласно ИД ВЛС, тогда переход к шагу 5); если значение равно 11, это указывает, что класс услуг различается согласно группе адреса МАС, тогда переход к шагу 6).

3) Если метка 802.1Q берется с кадром данных, таблица отображения услуг А/В/С 802.1Р-802.17 просматривается в отношении значения бита COS в метке до достижения конкретного значения классификации услуги как класса услуг кадра данных; если метка 802.1Q не берется с кадром данных, значение бита COS определяется как 0, тогда таблица отображения просматривается до достижения класса услуг кадра данных; тогда переход к шагу 7).

4) Поиск конфигурации типа порта услуги порта i по умолчанию, как показано в таблице 1. Значение типа достигнутой конкретной услуги устанавливается для класса услуг услуги; затем переход к шагу 7).

5) Если метка 802.1Q берется с кадром данных, тогда определяется, действительна ли ИД ВЛС в метке. Если она действительна, ИД ВЛС на основании конфигурации типа услуг ищется в соответствии со значением ИД ВЛС до достижения соответствующего значения типа услуги в качестве класса услуг кадра данных; если она недействительна, значение ИД ВЛС по умолчанию устанавливается для ИД ВЛС кадра данных, затем осуществление поиска снова до достижения класса услуг кадра данных, затем переход к шагу 7).

6) Поиск конфигурации типа услуг в соответствии с адресом источника МАС и адресом назначения МАС кадра данных. Если находится отображение элемента данных, значение типа услуг для элемента данных устанавливается для класса услуг кадра данных; иначе используется значение типа отсутствующей услуги, тип С. Затем переход к шагу 7).

7) Осуществление обработки переключения кольца входа.

2. Обработка переключения кольца входа

1) Поиск таблицы выбора входа кольца в соответствии с адресом назначения МАС, взятым с кадром данных. Таблица выбора входа кольца обеспечивает соответствующее отношение адреса назначения МАС и выбора кольца ОПВ, которое получается в соответствии с принципом наикратчайшего пути. Выходное кольцо j ОПВ достигается через просмотр таблицы.

2) Передача класса услуг, достигнутых после обработки классификации услуг для услуг А/В/С очереди кольца j ОПВ.

3) Преобразование кадра данных Ethernet в кадр ОПВ, ожидание установленной очередности.

3. Обработка кадра ОПВ

Будет обрабатываться кадр входящего ОПВ из кольца ОПВ.

1) Проверка, из какого кольца ОПВ введен кадр данных. Предполагается в качестве кольца k.

2) Определение, принадлежит ли адрес назначения МАС кадра ОПВ локальному сайту. Если так, то переход к шагу 3); иначе переход к шагу 5).

3) Выделение адреса назначения МАС 802.3 кадра, который пакетируется в кадр ОПВ, поиск таблицы исключенных адресов МАС кольца, которая содержит соответствующее соотношение адреса МАС и локального порта, до достижения номера m локального сайта, необходимого для выдачи кадра данных.

4) Удаление кадра 802.3 из кадра ОПВ и выдача его через локальный порт m. Окончание процесса.

5) Введение кадра ОПВ в первичную очередь передачи (ПОП) и вторичную очередь передачи (ВОП) в соответствии с классом услуг кадра ОПВ, в котором все услуги типа А вводятся в PTQ, пока другие услуги вводятся в STQ. Затем осуществляется обработка установки очередности.

4. Обработка установки очередности.

Установка очередности в 5 очередях PTQ/STQ/А/В/С по очереди и выдача их из соответствующего кольца. Такая установка очередности следует за определением IEEE802.17.

Система и способ настоящего изобретения являются эффективной системой переключения в отношении методов ОПВ, а способ может комбинировать различные методы классификации услуг для осуществления классификации услуг для конечного пользователя и осуществления различной обработки в отношении услуг различных классов, посредством чего достигаются различные стратегии для получения различных услуг и цен для пользователей различных классов.

Хотя способ классификации услуг настоящего изобретения показан и описан в конкретном варианте осуществления, очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается таким способом классификации. Содержание различных модификаций, замен, вариаций, подстановок и эквивалентов, которые будут попадать в защищаемый объем настоящего изобретения, будет рассматриваться специалистом в уровне техники без отхода от сущности и объема схемы настоящего изобретения, как определено приложенной формулой изобретения.