BR102015002167A2 - método de reconfiguração dinâmica de topologia lógica sem ciclos em redes de comunicação do tipo agregação redundada com múltiplos níveis - Google Patents

Abstract

método de reconfiguração dinâmica de topologia lógica sem ciclos em redes de comunicação do tipo agregação redundada com múltiplos níveis, se aplica ao campo das telecomunicações, mais especificamente à área de controle em redes de telecomunicações que demandam a configuração de uma topologia lógica sem ciclos para comunicação entre entidades redundadas de agregação, entre entidades terminais e entre entidades de agregação e entidades terminais, a fim de garantir uma comunicação resiliente entre as entidades comunicantes. o método coordena e controla o tráfego entre entidades de agregação, e o encaminhamento do tráfego em seus respectivos switches caracterizado por atuar na configuração dos switches de agregação, de acordo com o estado mestre ou escravo, determinado por um procedimento de eleição condicionado ao estado operacional dos canais de comunicação com o nível adjacente anterior.

Description

MÉTODO DE RECONFIGURAÇÃO DINÂMICA DE TOPOLOGIA LÓGICA SEM CICLOS EM REDES DE COMUNICAÇÃO DO TIPO AGREGAÇÃO REDUNDADA COM MÚLTIPLOS NÍVEIS

Campo de Aplicação [001] A presente invenção se aplica ao campo das Telecomunicações, mais especificamente à área de controle em redes de telecomunicações que demandam a configuração de uma topologia lógica sem ciclos para comunicação entre entidades redundadas de agregação, entre entidades terminais e entre entidades de agregação e entidades terminais, a fim de garantir uma comunicação resiliente entre as entidades comunicantes.

[002] Para um melhor entendimento do relatório descritivo, apresentam-se a seguir alguns termos, expressões e siglas utilizados no mesmo: [003] Eleição de entidade mestre/escravo - Processo que elege exclusivamente uma entidade como mestre e a outra como escrava.

[004] Entidade de agregação - Entidade composta por um switch de agregação que se conecta diretamente às entidades terminais. Responsável por prover serviços às entidades terminais e ser uma via de acesso às demais entidades comunicantes.

[005] Entidade comunicante - Qualquer entidade que utiliza a infraestrutura de rede para comunicação com outra entidade como, por exemplo, a entidade de agregação e a entidade terminal.

[006] Entidade terminal - Entidade composta por um switch de acesso que se conecta diretamente a um par de entidades de agregação redundadas. Pode fazer uso de serviços da entidade de agregação e a utiliza como via de acesso para outras entidades comunicantes.

[007] Sistema resiliente - Sistema capaz de se manter operacional em caso de falha de um ou mais de seus componentes.

[008] Topologia lógica sem ciclos - Topologia configurada sobre uma topologia fisica de forma que os ciclos de comunicação presentes na topologia fisica não existam na topologia lógica. Um ciclo é formado quando existe um conjunto de canais de comunicação que possibilitam que a comunicação com origem em uma entidade comunicante retorne a mesma.

Estado da Técnica [009] Tipicamente, as redes de telecomunicações são fisicamente redundadas a fim de garantir a continuidade de comunicação entre as entidades comunicantes, mesmo em cenários de falhas.

[010] A redundância fisica da rede, faz-se por meio de recursos de redes adicionais que propiciam rotas alternativas de comunicação. A existência dessas rotas alternativas demandam um procedimento de controle de tráfego para garantir a consistência e a resiliência da comunicação, de acordo com a tecnologia de transmissão utilizada.

[011] O padrão IEEE 803.3ad especifica uma técnica de Link Aggregation que permite acoplar múltiplos canais Ethernet em um único canal de forma que o canal resultante tenha maior capacidade e seja resilíente, isto é, que a comunicação seja possível mesmo que algum dos canais que o compõem esteja em situação de falha. Esta técnica de resiliência aplica-se a um cenário bem restrito, a saber, para canais entre o mesmo par de entidades comunicantes, não sendo adequada para uma rede de comunicação do tipo agregação redundada, onde as entidades terminais têm um canal de comunicação para cada entidade de agregação.

[012] A Patente US20140192632 (Tamanna Z. Sait et al . ) "LOOP AVOIDANCE FOR EVENT-DRIVE VIRTUAL LINK AGGREGATION" apresenta uma extensão do IEEE 803.3ad - Link Aggregation que permite o acoplamento de canais Ethernet de duas entidades de agregação redundadas conectadas com uma entidade terminal. As entidades de agregação coordenam entre si a comunicação através do canal acoplado, denominado de Virtual Link Aggregation, que as conectam à entidade terminal, evitando dessa forma a formação de um ciclo de comunicação Ethernet. A aplicabilidade da técnica restringe-se a redes de comunicação do tipo agregação redundada com um único nível. No caso de múltiplos níveis, seria necessário uma técnica de prevenção de ciclos adicional para os canais Ethernet entre as entidades de agregação em diferentes níveis.

[013] 0 padrão ITU-T G8032/Y.1314 especifica a técnica de Ethernet Ring Protection Switching que protege uma rede Ethernet com topologia em anel ou em anéis interconectados sem compartilhamento de canais entre anéis. A técnica garante a comunicação entre todas as entidades no anel, bloqueando um dos canais de forma que não haja ciclo. Caso exista um canal em falha, este é o canal bloqueado. Esta técnica de redundância, aplica-se exclusivamente a topologia de redes em anel ou anéis interconectados do tipo "escada", não sendo adequado para uma rede de comunicação do tipo agregação redundada com múltiplas entidades terminais, o que resulta em múltiplos anéis com uma conexão compartilhada entre as entidades de agregação.

[014]Os padrões IEEE 802.ld, IEEE 802.lw e IEEE 802.Is especificam as técnicas Spanning Tree Protocol (STP), Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) e Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) respectivamente. Essas três técnicas correspondem a uma classe de protocolos de controle para redes Ethernet que configuram uma topologia em árvore entre as entidades comunicantes através do bloqueio coordenado de interfaces fisicas ou virtuais. Em caso de falha, uma nova topologia em árvore é configurada a fim de manter a comunicação. Essa classe de protocolos aplica-se a topologias de redes diversas, incluindo redes Ethernet do tipo agregação redundada com múltiplos niveis. No entanto, faz-se necessário uma instância do protocolo em cada entidade, seja uma entidade de agregação ou uma entidade terminal. Isto nem sempre é viável para entidades terminais, as quais podem ter restrições de recursos e não serem capazes de implementar uma instância do protocolo. Além disso, dependendo do número de niveis de agregação e do número de entidades terminais, o tempo de convergência, ou seja, de interrupção de tráfego oriundo da reconfiguração da topologia, pode ser grande, o que torna inviável tal classe de protocolos, dependendo dos requisitos de resiliência.

[015] A Patente US2014254604 (Pathangi N. Janardhanan et al.) " TECHNIQUES FOR MANAGEMENT OF DATA FORWARDING SYSTEMS WHILE SUPPRESSING LOOPS IN TELECOMUNICATION S NETWORKS" apresenta uma técnica para acelerar a convergência dos protocolos de Spanning Tree. A técnica baseia-se na detecção de canais Ethernet que não originarão ciclos e na ativação desses canais antes de iniciar os protocolos de Spanning Tree. Analogamente aos protocolos de Spanning Tree, essa técnica também pode ser inviável devido a restrições de recursos nas entidades terminais.

[016] 0 padrão IEEE 802.laq especifica o protocolo Shortest Path Bridging (SPB) que, diferentemente da classe de protocolos de Spanning Tree, configura uma árvore de comunicação de custo minimo de cada nó comunicante para os demais nós, reconfigurando essas árvores em caso de falhas. Esse protocolo permite um uso mais eficiente dos canais de comunicação Ethernet, contudo exige um procedimento de controle complexo em cada entidade comunicante que, do mesmo modo, isto pode se tornar inviável para entidades terminais.

Objetivos da Invenção [017] 0 objetivo principal da presente invenção é prover uma técnica de eleição de entidade mestre/escravo, para coordenar a configuração dos switches de um par de entidades de agregação redundadas, evitando a formação de ciclos entre essas entidades e as entidades terminais conectadas a elas.

[018] Outro objetivo da presente invenção é condicionar o resultado do procedimento de eleição mestre/escravo de um nivel ao estado operacional dos canais de comunicação que conectam este nivel ao nivel adjacente anterior, evitando desta maneira a formação de ciclos de comunicação entre entidades de agregação e entidades terminais em diferentes niveis conectados em "escada".

[019] Ainda outro objetivo da presente invenção é reduzir o tempo de interrupção de tráfego, através da atualização da tabela de encaminhamento dos switches de agregação afetados pela reconfiguração da topologia em um nivel adjacente posterior.

Descrição Geral da Invenção [020] A presente invenção refere-se a um método de coordenação e controle de tráfego entre entidades de agregação para controlar o encaminhamento do tráfego em seus respectivos switches, evitando a formação de ciclos na rede de comunicação entre entidades de agregação, entre entidade de agregação e entidade terminal e entre entidades terminais para os casos em que as entidades comunicantes estejam, ou não, no mesmo nivel de agregação.

[021] A invenção baseia-se na configuração dos switches de agregação, de acordo com o estado mestre ou escravo, determinado por um procedimento de eleição condicionado ao estado operacional dos canais de comunicação com o nivel adjacente anterior. O método da invenção compreende as seguintes etapas para uma dada entidade de agregação no nivel i: [022] Monitorar canal de comunicação com o nivel adjacente i-1 (anterior) - monitora o estado operacional do canal de comunicação entre o switch da entidade de agregação com o switch da entidade de agregação no nivel adjacente.

[023] Notificar procedimento de eleição do estado do canal monitorado - notifica o estado operacional do canal de comunicação entre o switch da entidade de agregação no nivel i e o switch da entidade de agregação no nivel adjacente i-1 ao procedimento de eleição mestre/escravo do nivel i.

[024] Tratar evento de eleição de entidade mestre/escravo - ao receber um evento do procedimento de eleição, de que a entidade de agregação foi eleita mestre ou escravo, configura o seu respectivo switch para refletir o papel de mestre ou escravo a ser desempenhado.

[025] Gerar evento de alteração de topologia - após reconfigurar 0 switch de agregação o que caracteriza uma alteração da topologia no nivel i, gera-se um evento de alteração de topologia que é propagado para o nivel adjacente i-1.

[026] Tratar evento de alteração de topologia em nivel adjacente 1 + 1 (posterior) - ao receber um evento de uma entidade de agregação adjacente i+1 de alteração de topologia, remove da tabela do seu respectivo switch todas as entradas de encaminhamento de tráfego existentes para que sejam reaprendidas conforme a nova topologia configurada.

[027] Eleição de entidade mestre/escravo - elege uma das entidades de agregação no nivel i como mestre e a outra como escrava de acordo com o estado operacional dos canais de comunicação com o nivel adjacente i-1.

Descrição das Figuras [028] As vantagens e características da invenção tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição de concretizações preferidas, dadas a titulo de exemplo e não de limitação, e das figuras que a elas se referem, em que: [029] A Figura 1 ilustra a topologia de uma rede de agregação redundada de um nivel, que é contexto de atuação da invenção.

[030] A Figura 2 ilustra a topologia de uma rede de agregação redundada de múltiplos niveis em "escada", também no contexto da invenção.

[031] A Figura 3 ilustra os módulos lógicos de coordenação e controle que compõem a invenção.

[032] A Figura 4 apresenta as etapas do método de coordenação e de controle de tráfego da invenção.

[033] A Figura 5 apresenta o diagrama ilustrativo do funcionamento do módulo de eleição da invenção.

[034] A Figura 6 ilustra a topologia lógica sem ciclos configurada pela invenção para um cenário sem falhas.

[035] A Figura 7 ilustra a topologia lógica sem ciclos configurada pela invenção para um cenário com falha no canal de comunicação da entidade de agregação primária no nivel i com a entidade de agregação primária no nivel i-1.

[036] A Figura 8 ilustra a topologia lógica sem ciclos configurada pela invenção para um cenário com falha da entidade de agregação primária.

[037] A Figura 9 ilustra a topologia lógica sem ciclos configurada pela invenção para um cenário com falha no canal de comunicação da entidade de agregação primária no nivel i com a entidade de agregação primária no nivel i+1.

[038] A Fig. 10 ilustra a topologia lógica sem ciclos configurada pela invenção para um cenário com falha dupla dos canais de comunicação das entidades de agregação no nivel i com as entidades de agregação no nivel i-1.

Descrição Detalhada de Realizações da Invenção [039] Uma rede de comunicação do tipo agregação redundada está presente, por exemplo, em sistemas de telecomunicações baseados em chassis. Nesses sistemas, um chassis, tipicamente, compreende dois cartões de supervisão (agregação) que se conectam diretamente aos cartões funcionais (terminais) do chassis e a outros cartões de supervisão de outros chassis, provendo resiliência da infraestrutura de rede e de serviços.

[040] Para facilitar a compreensão da invenção, a Fig. 1 ilustra, de maneira genérica, um exemplo de topologia do tipo agregação redundada de um nivel (100), no contexto de atuação da invenção. Faz parte da topologia uma entidade de agregação primária (107) que compreende um switch de agregação (101) e pode compreender um servidor provedor de serviços (104) para as entidades terminais. Essa entidade de agregação primária é redundada pela entidade de agregação secundária (108), que também compreende um switch de agregação (102) e pode compreender um servidor provedor de serviços (105). As entidades de agregação são conectadas através de um canal de comunicação (141) entre uma porta (121) do switch de agregação primário e uma porta (122) do switch de agregação secundário. Entidades terminais (109), que compreendem, cada uma, um switch de acesso (103) e um host de aplicações fim (106) conectam-se a entidade de agregação primária através de um canal de comunicação (142) entre uma porta (111) do switch de agregação primário e uma porta (131) do switch de acesso. Também conectam-se a entidade de agregação secundária através de um canal de comunicação (143) entre uma porta (112) do switch de agregação secundário e uma porta (132) do switch de acesso. Nesta topologia de rede, as entidades terminais podem comunicar-se entre si via a entidade de agregação primária ou secundária e podem utilizar serviços providos pela entidade de agregação primária e redundados ou não na entidade de agregação secundária.

[041] A Fig. 2 ilustra, de maneira genérica, um exemplo de topologia do tipo agregação redundada de múltiplos niveis em "escada" (200) que é uma extensão da topologia ilustrada na Fig. 1 e também está no contexto de atuação da invenção. A topologia compreende um primeiro nivel de agregação (201) conectado a um segundo nivel de agregação (202) que pode estar conectado a outro nivel e assim sucessivamente. Cada nivel de agregação tem uma topologia de rede de agregação conforme ilustrada na Fig. 1. O primeiro nivel de agregação (201) conecta-se ao segundo nivel de agregação (202) através de um primeiro canal de comunicação (241) que conecta uma porta (211) do switch de agregação primário do primeiro nivel a uma porta (221) do switch de agregação primário do segundo nivel e através de um segundo canal de comunicação (242) que conecta uma porta (212) do switch de agregação secundário do primeiro nivel a uma porta (222) do switch de agregação secundário do segundo nivel. Seguindo essa estrutura de conexão dos niveis em "escada", o segundo nivel de agregação pode estar conectado a um terceiro nivel através de um canal de comunicação (243) conectado a uma porta (231) do seu switch de agregação primário e de um segundo canal de comunicação (244) conectado a uma porta (232) do seu switch de agregação secundário. Nesta topologia de rede, uma entidade terminal pode comunicar-se de maneira resiliente com outras entidades terminais que estejam no mesmo nivel de agregação ou em um outro nivel assim como podem utilizar serviços providos pelas entidades de agregação dos diferentes niveis.

[042] Nas topologias da Fig. 1 e Fig. 2 a resiliência da comunicação é garantida pelos ciclos formados pelos canais de comunicação. No entanto, a comunicação entre as entidades deve ocorrer por meio de uma topologia lógica sem ciclos, que seja dinâmica e se ajuste as falhas na topologia.

[043] A Fig. 3 apresenta os módulos de coordenação e controle da invenção (300) que garantem a configuração de uma topologia sem ciclos para comunicação das entidades de agregação e terminais em uma rede do tipo agregação redundada de um ou múltiplos niveis em "escada". Na entidade de agregação primária (107), tem-se um módulo controle de tráfego (301) e um módulo de eleição mestre/escravo (302) assim como na entidade de agregação secundária (108) também tem-se um módulo de controle de tráfego (305) e um módulo de eleição mestre/escravo (306). Os módulos de controle de tráfego das entidades de agregação primária e secundária comunicam-se entre si (309) assim como os seus módulos de eleição (310). Na entidade de agregação primária, o módulo de controle de tráfego coopera com o módulo eleição (304) para configurar o switch de agregação (303) e também coopera com os módulos de controle de tráfego dos niveis adjacentes (311 e 312) para notificar e receber notificação de alteração de topologia. Analogamente, na entidade de agregação secundária, o módulo de controle de tráfego coopera com o módulo de eleição (308) para configurar o switch de agregação secundário (307) e também coopera com os módulos de controle de tráfego dos niveis adjacentes (313 e 314).

[044] A Fig. 4 ilustra as etapas do método utilizado no módulo de coordenação e controle de tráfego da invenção, compreendendo: monitorar canal de comunicação com o nivel adjacente i-1 (401); notificar procedimento de eleição do estado do canal monitorado (402) ; tratar evento de eleição de entidade mestre/escravo (403) ; gerar evento de alteração de topologia para o nivel adjacente i-1 (404) e tratar evento de alteração de topologia em nivel adjacente i+1 (405).

[045] A seguir, é descrita detalhadamente cada etapa do método de controle de tráfego da invenção: [046] Monitorar canal de comunicação com nivel adjacente i-1 (401): O módulo de controle de tráfego monitora o estado operacional do canal de comunicação entre o switch de agregação de sua entidade no nivel i com o switch de agregação da entidade no nivel adjacente i-1 (nivel anterior). 0 procedimento de monitoração detecta as transições, de operacional para não operacional e vice-versa. 0 estado de operacional corresponde a um estado no qual o canal pode ser utilizado para comunicação enquanto que o estado de não operacional corresponde a um estado no qual o canal não pode ser utilizado para comunicação, por exemplo, em razão de falha.

[047] Notificar procedimento de eleição do estado do canal monitorado (402): O módulo de controle de tráfego notifica ao módulo de eleição o estado operacional do canal de comunicação entre o switch de agregação de sua entidade no nivel i com o switch de agregação da entidade no nivel adjacente i-1 (nivel anterior) a fim de que o procedimento de eleição tenha ciência da transição do estado de operacional para não operacional e vice-versa.

[048] Tratar evento de eleição de entidade mestre/escravo (403) : O módulo de controle de tráfego ao receber um evento de eleição que elege a sua entidade de agregação como mestre ou escravo, configura o switch de agregação de sua entidade para desempenhar o papel designado pelo módulo de eleição.

[049] Quando o papel designado é mestre, todas as portas do switch de agregação que fazem parte de algum canal de comunicação são ativadas para tráfego. Essas portas são: porta do canal de comunicação com switch de agregação no nivel adjacente i-1, porta do canal de comunicação com switch de agregação no nivel adjacente i+1, porta do canal de comunicação com switch de agregação no mesmo nivel i e portas dos canais de comunicação com switches de acesso.

[050] Quando o papel designado é escravo, algumas portas do switch de agregação que fazem parte de algum canal de comunicação são ativadas para tráfego e outras são desativadas para tráfego. As portas ativadas são: porta do canal de comunicação com switch de agregação no nivel adjacente i+1, porta do canal de comunicação com switch de agregação no mesmo nivel i. As porta desativadas são: porta do canal de comunicação com switch de agregação no nivel adjacente i-1 e portas dos canais de comunicação com switches de acesso.

[051] O procedimento de transição de um estado de mestre para escravo ou vice-versa, abrange além da ativação e desativação de portas para tráfego, a remoção de entradas de tráfego dinâmicas que são inválidas na nova topologia lógica.

[052] Gerar evento de alteração de topologia para o nivel adjacente i-1 (404) : Após alterar a topologia lógica da rede, reconfigurando o switch de agregação de sua entidade, o módulo de controle de tráfego gera um evento de notificação para os módulos de controle de tráfego no nivel adjacente i-1 (nivel anterior), notificando a ocorrência de uma alteração de topologia no nivel i.

[053] Tratar evento de alteração de topologia em nivel adjacente i+1 (405): Ao receber um evento comunicando a alteração de topologia no nivel adjacente i+1, o módulo de controle de tráfego remove do switch de agregação as entradas de tráfego dinâmicas que são inválidas na nova topologia lógica, que foi alterada no nivel adjacente i+1.

[054] A Fig. 5 apresenta a lógica do procedimento de eleição (501) que elege de maneira exclusiva uma entidade de agregação como mestre e a outra como escravo, respeitando as seguintes regras: [055] Regra 1: quando houver apenas uma entidade de agregação no nivel, esta entidade deve ser a entidade mestre.

[056] Regra 2: a entidade de agregação primária (107) deve ser a entidade mestre se o seu canal de comunicação com a entidade de agregação no nivel i-1 (241) estiver no estado operacional.

[057] Regra 3: a entidade de agregação primária (107) deve ser a entidade mestre se o canal de comunicação da entidade de agregação secundária (108) com a entidade de agregação no nivel i-1 (242) estiver no estado não operacional.

[058] Regra 4: a entidade de agregação primária (107) deve ser a entidade escrava quando não satisfeitas a Regra 2 e a Regra 3.

[059] Regra 5: a entidade de agregação secundária (108) deve ter um estado mestre/escravo contrário ao da entidade de agregação primária, ou seja, deve ser mestre quando a entidade de agregação primária é escrava e escrava quando a entidade de agregação primária é mestre.

[060] As Regras 1-4 podem, numa concretização preferida, ser implementadas por uma operação OR (503) do sinal 01 (501) com a negação do sinal 02 (503), onde 01 indica que o canal de comunicação da entidade de agregação primária no nivel i com a entidade agregação primária no nivel i-1 (241) está operacional (valor 1) ou não operacional (valor 0) e 02 indica que o canal de comunicação da entidade de agregação secundária no nivel i com a entidade de agregação secundária no nivel i-1 (242) está operacional (valor 1) ou não (valor 0) . Implicitamente, se o switch de agregação não estiver operacional todos os seus canais também não estarão operacionais. O resultado da operação OR é o sinal El (504) que indica a eleição de mestre (valor 1) ou escravo (valor 0) para a entidade de agregação primária. A Regra 5 pode ser implementada pela negação do sinal El (501), que resulta no sinal E2 (505) que indica a eleição de mestre (valor 1) ou escravo (valor 0) para a entidade de agregação secundária.

[061] A Fig. 6 ilustra a topologia lógica sem ciclos (600) configurada para um cenário sem falhas. Neste caso, a entidade de agregação primária (107) é a entidade mestre (601) com todas as portas (111, 121, 221 e 231) ativas para tráfego enquanto que a entidade de agregação secundária (108) é a entidade escrava (602), com o tráfego ativo na porta (122) do canal de comunicação (141) com a entidade de agregação primária e na porta (232) do canal de comunicação (244) com a entidade de agregação secundária no nivel adjacente i+1 e com tráfego desativado (603 e 604) nas portas (112) dos canais de comunicação (143) com as entidades de acesso e na porta (222) do canal de comunicação (242) com a entidade de agregação secundária no nivel adjacente i-1. Nesta configuração de topologia lógica, as entidades comunicantes do nivel de agregação i comunicam-se da seguinte forma: o servidor primário (104) comunica-se com o servidor secundário (105) diretamente via o canal de comunicação 141, o servidor primário (104) comunica-se diretamente com os hosts (106) via o canal de comunicação 142, o servidor secundário (105) comunica-se com os hosts (106) via os canais 141 e 142 e os hosts (106) comunicam-se entre si via os canais 142. A comunicação com as entidades em niveis anteriores utiliza como sarda do nivel i o canal 241 no switch de agregação primário (101) e a comunicação com as entidades comunicantes em niveis posteriores utiliza como sarda do nivel i o canal de comunicação 243 se a entidade de agregação primária do nivel adjacente i+1 é a mestre ou o canal de comunicação 244 se a entidade de agregação secundária do nivel adjacente i + 1 é a mestre. A definição de qual dos canais utilizar no nivel i é determinado dinamicamente via aprendizado pelo tráfego reverso nos switches de agregação (101 e 102).

[062] A Fig. 7 ilustra a topologia lógica sem ciclos (700) configurada para um cenário com falha (703) no canal de comunicação da entidade de agregação primária (107) no nivel i com a entidade de agregação primária no nivel i-1. Neste caso, a entidade de agregação secundária (108) é a entidade mestre (702) com todas as portas (112, 122, 222 e 232) ativas para tráfego enquanto que a entidade de agregação primária (107) é a entidade escrava (701), com o tráfego ativo na porta (121) do canal de comunicação (141) com a entidade de agregação secundária e na porta (232) do canal de comunicação (243) com a entidade de agregação primária no nivel adjacente i+1 e com tráfego desativado (703 e 704) nas portas (111) dos canais de comunicação (142) com as entidades de acesso e na porta (221) do canal de comunicação (241) com a entidade de agregação primária no nivel adjacente i-1. Nesta configuração de topologia lógica, as entidades comunicantes do nivel de agregação i comunicam-se da seguinte forma: o servidor primário (104) comunica-se com o servidor secundário (105) diretamente via o canal de comunicação 141, o servidor secundário (105) comunica-se diretamente com os hosts (106) via o canal de comunicação 143, o servidor primário (105) comunica-se com os hosts (106) via os canais 141 e 143 e os hosts (106) comunicam-se entre si via os canais 143. A comunicação com as entidades em níveis anteriores utiliza como saída do nível i o canal 242 no switch de agregação secundário (102) e a comunicação com as entidades comunicantes em níveis posteriores utiliza como saída do nível i o canal de comunicação 243 se a entidade de agregação primária do nível adjacente i+1 é a mestre ou o canal comunicação 244 se a entidade de agregação secundária do nível adjacente i+1 é a mestre. A definição de qual dos canais utilizar no nível i é determinado dinamicamente via aprendizado pelo tráfego reverso nos switches de agregação (101 e 102).

[063] A Fig. 8 ilustra a topologia lógica sem ciclos (800) para um cenário com falha (802) da entidade de agregação primária (107) . Neste caso, como tem-se a falha de uma entidade de agregação, a topologia não apresenta ciclos no nível i, sendo a entidade de agregação secundária (108) a entidade mestre (801), com todas as portas (112, 122, 222 e 232) ativas para tráfego.

Nesta configuração de topologia lógica, as entidades comunicantes do nível de agregação i comunicam-se da seguinte forma: o servidor secundário (105) comunica-se diretamente com os hosts (106) via o canal de comunicação 143 e os hosts (106) comunicam-se entre si via os canais 143. A comunicação com as entidades em níveis anteriores utiliza como saída do nível i o canal 242 no switch de agregação secundário (102) e a comunicação com as entidades comunicantes em níveis posteriores utiliza como saída do nível i o canal de comunicação 244.

[064] A Fig. 9 ilustra a topologia lógica sem ciclos (900) configurada para um cenário com falha (905) no canal de comunicação (243) da entidade de agregação primária (107) no nivel i com a entidade de agregação primária no nivel i + 1. A falha no canal de comunicação com o nivel de agregação i + 1 não afeta o processo de eleição e, consequentemente, não afeta a topologia lógica configurada. Desta forma, a topologia lógica para este cenário é a mesma descrita para a Fig. 6 com a entidade de agregação primária (107) como entidade mestre e a entidade de agregação secundária (108) como entidade escrava, com a diferença que a comunicação com as entidades comunicantes em níveis posteriores utiliza como saida do nível i o canal de comunicação 244 devido à falha no canal de comunicação 243.

[065] A Fig. 10 ilustra a topologia lógica sem ciclos (1000) configurada para um cenário com falha dupla (1005 e 1006) nos canais de comunicação (241 e 242) das entidades de agregação no nível i com as entidades de agregação no nível i-1. A falha nos dois canais de comunicação com o nível i-1 impede a comunicação das entidades comunicantes no nível i ou nível posterior com entidades comunicantes no nível i-1 ou níveis anteriores. Neste caso, a topologia lógica para este cenário é a mesma descrita para a Fig. 6 com a entidade de agregação primária (107) como entidade mestre e a entidade de agregação secundária (108) como entidade escrava, com a diferença que não é possível a comunicação com entidades comunicantes em níveis anteriores.

[066] Embora a presente invenção tenha sido descrita em conexão com modalidades preferenciais de realização, deve ser entendido que não se pretende limitar a invenção àquelas modalidades particulares. Ao contrário, pretende-se cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes possíveis dentro do espírito e do escopo da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. MÉTODO DE RE CONFIGURAÇÃO DINÂMICA DE TOPOLOGIA LÓGICA SEM CICLOS EM REDES DE COMUNICAÇÃO DO TIPO AGREGAÇÃO REDUNDADA COM MÚLTIPLOS NÍVEIS, para coordenação e controle de tráfego entre entidades de agregação para controlar o encaminhamento do tráfego em seus respectivos switches caracterizado por atuar na configuração dos switches de agregação, de acordo com o estado mestre ou escravo, determinado por um procedimento de eleição condicionado ao estado operacional dos canais de comunicação com o nivel adjacente anterior.

2. MÉTODO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, para entidades de agregação no nivel i, as etapas de : (a) Monitorar canal de comunicação com o nivel adjacente i-1; (b) Notificar procedimento de eleição do estado do canal monitorado; (c) Tratar evento de eleição de entidade mestre/escravo; (d) Gerar evento de alteração de topologia; (e) Tratar evento de alteração de topologia em nivel adjacente i+1 (posterior); (f) Eleição de entidade mestre/escravo;

3. MÉTODO de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, em dita etapa (a) , o módulo de controle de tráfego monitorar o estado operacional do canal de comunicação entre o switch de agregação de sua entidade no nivel i com o switch de agregação da entidade no nivel adjacente i-1 (nivel anterior), detectando as transições, de operacional para não operacional e vice-versa.

4. MÉTODO de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, em dita etapa (b) , o módulo de controle de tráfego notifica ao módulo de eleição o estado operacional do canal de comunicação entre o switch de agregação de sua entidade no nivel i com o switch de agregação da entidade no nivel adjacente i-1 (nivel anterior) de modo que o procedimento de eleição tenha ciência da transição do estado de operacional para não operacional e vice-versa .

5. MÉTODO de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, em dita etapa (c) , o módulo de controle de tráfego, ao receber um evento de eleição que elege a sua entidade de agregação como mestre ou escravo, configurar o switch de agregação de sua entidade para desempenhar o papel designado pelo módulo de eleição.

6. MÉTODO de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, em dita etapa (d) , após alterar a topologia lógica da rede, reconfigurando o switch de agregação de sua entidade, o módulo de controle de tráfego gerar um evento de notificação para os módulos de controle de tráfego no nivel adjacente i-1 (nivel anterior), notificando a ocorrência de uma alteração de topologia no nivel i.

7. MÉTODO de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, em dita etapa (e), ao receber um evento comunicando a alteração de topologia no nível adjacente i+1, o módulo de controle de tráfego remover do switch de agregação as entradas de tráfego dinâmicas que são inválidas na nova topologia lógica, que foi alterada no nivel adjacente i+1.

8. MÉTODO de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, em dita etapa (f), o procedimento de eleição eleger no seu respectivo nivel, de maneira exclusiva, uma entidade de agregação como mestre e a outra como escravo, respeitando as seguintes regras: (1) quando houver apenas uma entidade de agregação no nivel, esta entidade deve ser a entidade mestre. (2) a entidade de agregação primária deve ser a entidade mestre se o seu canal de comunicação com a entidade de agregação no nivel i-1 estiver no estado operacional. (3) a entidade de agregação primária deve ser a entidade mestre se o canal de comunicação da entidade de agregação secundária com a entidade de agregação no nivel i-1 estiver no estado não operacional. (4) a entidade de agregação primária deve ser a entidade escrava quando não satisfeitas a Regra 2 e a Regra 3. (5) a entidade de agregação secundária deve ter um estado mestre/escravo contrário ao da entidade de agregação primária, ou seja, deve ser mestre quando a entidade de agregação primária é escrava e escrava guando a entidade de agregação primária é mestre.