CN101374105A - 在数据通信网络系统中检测网络变化的方法以及路由器 - Google Patents

Abstract

在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，包括：在多个路由器之间建立电连接；检测多个路由器的每一个的用于电连接的端口的直流平衡以确定是否存在某一个路由器的直流平衡被改变；如果存在，则表明数据通信网络系统发生网络变化。还提供了在该数据通信网络系统中配置路由器的方法，其在检测到数据通信网络系统发生网络变化时，对直流平衡被改变的路由器进行重新配置，并向相关的路由器发送配置变化信息。本发明的方法通过直流检测来检测数据通信网络系统的网络变化，并对直流平衡改变了的路由器进行重新配置，使得相关的路由器能够迅速获得有关网络变化的信息。本发明还提供了一种路由器和包含该路由器的数据通信网络系统。

Description

在数据通信网络系统中检测网络变化的方法以及路由器

技术领域

本发明涉及数据通信网络，具体地说，涉及在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法、在上述数据通信网络系统中配置路由器的方法以及相应的路由器和数据通信网络系统。

背景技术

随着大型互联网络(例如因特网)的迅猛发展，路由技术日益成为网络技术的关键，路由器也成为最重要的网络设备之一。利用路由器，可以实现多个网络的互连和隔离。

在包括多个路由器的数据通信网络中，当路由器接收到数据分组后进行转发时，其操作包括两个动作：寻找路径(路由选择)和转发数据。寻找路径是指判定到达目的地的最佳路径，这可通过路由选择算法实现。为了寻找最佳路径，首先需要建立包含路由信息的路由表。根据路由表，路由器可知道目的地与下一跳之间的关系，并根据量度决定最佳路径。转发数据是指沿着最佳路径传送数据分组。当路由器接收到数据分组后，根据分组头的信息，查找路由表以确定下一跳的路由器，然后将该数据分组传送到下一跳的路由器。通过以上的操作，可以实现数据分组在网络中的传输。

典型的路由选择方式包括静态路由和动态路由两种。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表，而动态路由是通信网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用所接收到的路由信息更新路由器表的过程。

如果数据通信网络发生变化，例如，移走某一个路由器，或者增加一个路由器，或者一个路由器的带宽分配发生变化，则会导致该网络中路由器进行重新配置。

图1示出了包括7个路由器R1-R7的数据通信网络系统发生改变的示意图。如图1所示，从源路由器R1到目的路由器R7存在两条路径:R1→R2→R3→R7以及R1→R4→R5→R6→R7，其中，最佳路径为R1→R2→R3→R7。这样，当传输数据分组时，源路由器R1选择路由器R2作为下一跳路由器，并将数据分组转发到路由器R2。然后，路由器R2选择路由器R3作为下一跳路由器，并将所接收的数据分组转发到路由器R3。最后，路由器R3将所接收的数据分组转发到目的路由器R7。然而，如果路由器R2被移走，或者路由器R2的带宽变窄，例如从1Gbps改变到1Mbps，那么，路径R1→R2→R3→R7的整体性能受到R2→R3段路径性能的限制。此时，与路由器R2在同一路径上的其它路由器需要知道该变化，并且立即产生响应，否则将影响数据分组的传输或者导致传输路径的服务质量QoS下降。

但是，在现有的路由器构成的数据通信网络系统中，路由器通常不知道其周围的路径的状态，例如传输速度、缓存容量、路径断开时间等服务质量参数。因此，当网络系统发生变化时，相关的路由器不能获得该变化的有关信息。

此外，现有的路由器网络系统中没有统一的管理装置来管理各个路由器，因此，各个路由器也不能通过这样的管理装置来获知其它路由器的变化。

发明内容

本发明正是基于上述的技术问题而提出的，其目的在于提供一种在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法和在该数据通信网络系统中配置路由器的方法，以及路由器和包括该路由器的数据通信网络系统，其能够检测该数据通信网络系统的网络变化，并且能够使相关的路由器迅速获得有关网络变化的信息，进而重新配置各个路由器。

根据本发明的第一个方面，提供一种在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，包括：在上述多个路由器之间建立电连接；检测上述多个路由器的每一个的用于电连接的端口的直流平衡以确定是否存在某一个路由器的直流平衡被改变；以及如果存在，则表明上述数据通信网络系统发生了网络变化。

根据本发明的第二个方面，提供一种在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法，包括：利用上述的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，检测上述数据通信网络系统的网络变化；在检测到上述数据通信网络系统的网络变化时，对上述直流平衡改变了的路由器进行重置；以及上述直流平衡改变了的路由器生成新的路由表以获得配置变化信息。

根据本发明的第三个方面，提供一种路由器，包括：电连接端口，用于与其它路由器电连接；以及检测器，用于检测上述电连接端口的直流平衡以确定所述路由器的直流平衡是否被改变。

根据本发明的第四个方面，提供一种数据通信网络系统，包括：多个路由器，其中每个路由器是如上所述的路由器。

附图说明

图1是说明包括7个路由器的数据通信网络系统发生改变的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法的流程图；

图3是根据本发明的一个实施例的在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法的流程图；

图4是根据本发明的一个实施例的路由器的结构框图。

具体实施方式

相信通过以下结合附图描述的具体实施例的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点会变得更加明显。

图2是根据本发明的一个实施例的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法的流程图。下面结合附图对本实施例进行详细说明。

如图2所示，在步骤201，在数据通信网络系统中的多个路由器之间建立电连接。该电连接是不同于原有的路由器之间的连接的新增加的连接，用于传输电信号。当在路由器之间进行电连接时，各个路由器通过各自的用于电连接的端口相互连接，这些用于电连接的端口位于各自的路由器的物理层。具体地，各个路由器经由各自的用于电连接的端口通过正、负信号线和地线彼此连接。

在本实施例中，电连接被构成为以该数据通信网络系统中的至少一个路由器为根节点的菊花链式结构。菊花链式结构对于本领域的普通技术人员来说是已知的，在此仅进行简单的说明，菊花链式结构是一种网络树结构，其不具有环。因此，通过电连接，该包括多个路由器的数据通信网络系统形成具有至少一个根节点的网络树结构。

然后，检测该数据通信网络系统是否发生了网络变化，这可以通过检测该数据通信网络系统中的路由器的直流平衡来实现。具体地，在步骤210，检测数据通信网络系统中的每一个路由器的用于电连接的端口的直流平衡，以确定是否存在某一个路由器的直流平衡被改变。如果存在一个路由器的直流平衡被改变，则表明该数据通信网络系统发生了网络变化；如果不存在，则表明该数据通信网络系统未发生网络变化，返回步骤210，继续进行检测，或者结束该方法。

在本实施例中，当检测路由器的用于电连接的端口的直流平衡时，首先计算用于电连接的端口的正、负信号线之间的直流电压差，然后，比较该直流电压差与预定的参数值范围。如果该直流电压差在预定的参数值范围内，则表明该路由器的用于电连接的端口的直流平衡未改变；而如果直流电压差不在预定的参数值范围内，则表明该路由器的用于电连接的端口的直流平衡已改变，那么该数据通信网络系统发生了网络变化。

通过以上描述可以看出，本实施例的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，通过检测路由器的用于电连接的端口的直流平衡是否改变，即进行直流检测，可以检测到该数据通信网络系统的变化，并且能够使得与该数据通信网络系统的变化相关的路由器知道这样的变化。

在同一个发明构思下，图3是根据本发明的一个实施例的在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法的流程图，其中对于与前面实施例相同的部分，适当省略其说明。下面结合附图，对本实施例进行详细说明。

如图3所示，在步骤301，检测该数据通信网络系统是否发生网络变化。该步骤可以使用如图2所示的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法来执行，即通过检测每个路由器的用于电连接的端口的直流平衡是否改变来确定数据通信网络系统是否发生了网络变化。

然后，如果检测到该数据通信网络系统发生了网络变化，则在步骤310，对直流平衡改变了的路由器进行重置，即对引起该数据通信网络系统的网络变化的路由器进行重置。具体地，使得需要重置的路由器进入“重置”模式以生成新的路由表，从而获得该路由器的配置变化信息。在本实施例中，路由器的配置变化信息包括路由变更信息、带宽分配信息和优先权信息中的至少一个。如果没有检测到数据通信网络系统发生网络变化，则重复步骤301，继续进行检测。

接着，在步骤320，这些被重置的路由器向与其相邻的路由器发送其配置变化信息。然后，在步骤330，相邻的路由器根据所接收的配置变化信息，生成新的路由表。当该数据通信网络系统中的路由器通过电连接构成为菊花链式结构时，被重置的路由器可根据该菊花链式结构，向其子节点发送配置变化信息。

通过以上描述可以看出，利用本实施例的在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法，能够在检测到该数据通信网络系统的网络变化的基础上，进一步对该数据通信网络系统中的相关路由器进行重新配置，并且向其它路由器通知相关的变化信息。

在同一个发明构思下，图4是根据本发明的一个实施例的路由器的结构框图。下面结合附图对本实施例进行详细描述。

如图4所示，本实施例的路由器400包括:电连接端口401，通过该电连接端口401，路由器400可以与其它路由器进行电连接；以及检测器402，其检测电连接端口401的直流平衡以确定路由器400的直流平衡是否被改变。

利用电连接端口401，路由器400与其它路由器之间的电连接可以构成为以路由器400和/或其它任意一个或多个路由器为根节点的菊花链式结构。如前所述，菊花链式结构是不形成环的网络树结构。具体地，在电连接端口401处，路由器400与其它路由器通过正、负信号线和地线彼此连接。

当路由器400通过电连接端口401与其它路由器建立电连接之后，检测器402通过检测电连接端口401的直流平衡来确定路由器400的直流平衡是否被改变。

具体地，在检测器402中，首先计算单元4021计算电连接端口401的正、负信号线之间的直流电压差，然后，比较单元4022对该直流电压差与预定的参数值范围进行比较。如果比较单元4022的比较结果为直流电压差在预定的参数值范围内，则表明电连接端口401的直流平衡没有被改变，那么检测器402的检测结果为路由器400的直流平衡没有被改变。如果比较单元4022的比较结果为直流电压差不在预定的参数值范围内，则表明电连接端口401的直流平衡已改变，那么检测器402的检测结果为路由器400的直流平衡被改变。

通过以上描述可以看出，本实施例的路由器能够通过对电连接端口进行直流检测来检测直流平衡的变化，从而确定数据通信网络系统的网络变化。

进一步地，本实施例的路由器400还可以包括:重置单元403，在检测器402的检测结果是路由器400的直流平衡被改变的情况下，其使路由器400进行重置；以及路由表生成单元404，其在路由器400被重置时生成路由表，以获得配置变化信息。

如前所述，配置变化信息包括路由变更信息、带宽分配信息和优先权信息中的至少一个。

当检测器402的检测结果为路由器400的直流平衡被改变时，重置单元403使得路由器400进入“重置模式”来进行重新配置，然后，由路由器400的路由表生成单元404生成新的路由表，从而获得配置变化信息。

此外，本实施例的路由器400还包括:配置变化信息发送单元405，其将从路由表生成单元404中获得的配置变化信息向相邻的路由器发送。

通过以上描述可以看出，本实施例的路由器400还可以在检测到路由器的直流平衡已改变的情况下，进行重新配置，并向其它路由器发送配置变化信息，以使相关的路由器根据配置变化信息进行重新配置。

本实施例的路由器400及其组件可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合实现。并且，本实施例的路由器400在操作上可以实现图2和图3所示的实施例的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法和在该数据通信网络系统中配置路由器的方法。

此外，在同一个发明构思下，还提供了一种数据通信网络系统，其包括多个如图4所示的路由器。

以上虽然通过一些示例性的实施例详细描述了本发明的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法、在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法、路由器以及包括该路由器的数据通信网络系统，但是以上这些实施例并不是穷举的，本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化和修改。因此，本发明并不限于这些实施例，本发明的范围仅由所附的权利要求限定。

Claims (11)

1.一种在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，包括以下步骤：

在上述多个路由器之间建立电连接；

检测上述多个路由器的每一个的用于电连接的端口的直流平衡以确定是否存在某一个路由器的直流平衡被改变；以及

如果存在，则表明上述数据通信网络系统发生网络变化。

2.根据权利要求1所述的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，其中，上述电连接被构成为以上述多个路由器中的至少一个为根节点的菊花链式结构。

3.根据权利要求1或2所述的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，其中，所述检测步骤包括：

计算上述用于电连接的端口的正、负信号线之间的直流电压差；

比较上述直流电压差与预定的参数值范围；

如果上述直流电压差在上述预定的参数值范围内，则表明上述用于电连接的端口的直流平衡未改变；以及

如果上述直流电压差不在上述预定的参数值范围内，则表明上述用于电连接的端口的直流平衡已改变。

4.一种在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法，包括：

利用如权利要求1至3任意一项所述的在包括多个路由器的数据通信网络系统中检测网络变化的方法，检测上述数据通信网络系统的网络变化；

在检测到上述数据通信网络系统的网络变化时，对上述直流平衡改变了的路由器进行重置；以及

上述直流平衡改变了的路由器生成新的路由表以获得配置变化信息。

5.根据权利要求4所述的在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法，还包括：

上述被重置的路由器向相邻的路由器发送上述配置变化信息；以及

上述相邻的路由器根据所接收的配置变化信息，生成新的路由表。

6.根据权利要求4或5所述的在包括多个路由器的数据通信网络系统中配置路由器的方法，其中，上述配置变化信息包括路由变更信息、带宽分配信息和优先权信息的至少一个。

7.一种路由器，包括：

电连接端口，用于与其它路由器电连接；以及

检测器，用于检测上述电连接端口的直流平衡以确定所述路由器的直流平衡是否被改变。

8.根据权利要求7所述的路由器，其中，所述检测器包括：

计算单元，用于计算上述电连接端口的正、负信号线之间的直流电压差；以及

比较单元，用于比较上述直流电压差与预定的参数值范围，并且如果上述直流电压差在上述预定的参数值范围内，则表明上述电连接端口的直流平衡未改变；如果上述直流电压差不在上述预定的参数值范围内，则表明上述电连接端口的直流平衡已改变。

9.根据权利要求7或8所述的路由器，还包括：

重置单元，用于在上述检测器的检测结果是所述路由器的直流平衡被改变的情况下，使所述路由器进行重置；以及

路由表生成单元，用于在上述路由器被重置时生成路由表，以获得配置变化信息。

10.根据权利要求9所述的路由器，还包括：

配置变化信息发送单元，用于向相邻的路由器发送上述配置变化信息。

11.一种数据通信网络系统，包括：多个如权利要求7至10任意一项所述的路由器。

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