CN103346970A - 一种SpaceWire动态路由实现方法 - Google Patents

Abstract

一种SpaceWire动态路由实现方法，涉及一种spaceWire路由实现方法。它是为了解决现有的SpaceWire路由器均为静态路由器，导致应用灵活性差，以及spaceWire网络的扩展性也较差的问题。其方法：新加入的SpaceWire节点加入网络后，首先广播发出一个路由请求数据包，网络系统中的SpaceWire路由器接收到此数据包时，根据对应的物理端口更新路由请求数据包中的物理地址并广播转发，更新路由表。其它SpaceWire节点更新所存储的其它节点信息后，加入自己的相关信息后，形成路由请求回复数据包发送给新加入SpaceWire节点。路由请求回复数据包经过SpaceWire路由器时，SpaceWire路由器更新数据包中的物理地址后转发给新加入SpaceWire节点。新加入SpaceWire节点收到路由请求回复数据包后，更新所存储的其它节点的相关信息。本发明适用于通信过程中的动态路由建立。

Description

一种SpaceWire动态路由实现方法

技术领域

本发明涉及一种SpaceWire路由实现方法。

背景技术

根据spaceWire规范ECSS-E-50-12A标准规定，SpaceWire路由器要支持动态路由机制，即是Space Wire路由器基于数据包，可动态频繁地改变路由。而现在实现的路由器均是静态路由器，即路由器中的路由表是固定不变的。因此这类路由器不能很好地符合ECSS-E-50-12A规范，在实际工程应用中灵活性很差，而且相对应的SpaceWire网络的扩展性也较差。

发明内容

本发明是为了解决现有的SpaceWire路由器均为静态路由器，导致应用灵活性差，以及SpaceWire网络的扩展性较差的问题，从而提供一种spaceWire动态路由实现方法。

一种SpaceWire动态路由实现方法，它由以下步骤实现：

步骤一、新加入的SpaceWire节点在SpaceWire网络中广播路由请求数据包；

步骤二、spaceWire路由器根据接收到的数据包，判断SpaceWire网络中是否有新的SpaceWire节点加入，如果判断结果为是，则执行步骤三；如果判断结果为否，则执行步骤二一；

步骤二一、完成正常的路由功能，并返回执行步骤一；

步骤三、SpaceWire路由器根据步骤一中所述的路由请求数据包中的信息更新路由表，并向Space Wire网络中原有的SpaceWire节点转发该路由请求数据包；

步骤四、每个原有的SpaceWire节点根据收到的路由请求数据包，更新所存储的其它spaceWire节点信息，并向新加入SpaceWire节点发送路由请求回复数据包，所述路由请求回复数据包中包括该原有的SpaceWire节点的信息；

步骤五、SpaceWire路由器接收每个原有的spaceWire节点发送的路由请求回复数据包，并根据收到的所有路由请求回复数据包中的SpaceWire节点信息及路由端口信息，更新数据包中的物理地址信息，并根据步骤三中的更新的路由表信息将该所有路由请求回复数据包发送给新加入的SpaceWire节点；

步骤六、新加入的SpaceWire节点根据所有的路由请求回复数据包中的信息，更新所存储的其它SpaceWire节点的信息；完成一次spaceWire动态路由的建立。

本发明是一种动态路由方案，它的SpaceWire路由器应用灵活性强，以及对SpaceWire网络的扩展性也得以大幅度提高。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图；

图2是一个SpaceWire网络的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，一种SpaceWire动态路由实现方法，它的方法为：新加入的SpaceWire节点(拥有唯一的逻辑地址)加入网络后，首先广播发出一个路由请求数据包，这个数据包中携带本SpaceWire节点的逻辑地址和描述信息(例如它具有哪些资源可以被使用等信息，便于被本系统的其它设备识别和使用)。网络系统中的SpaceWire路由器接收到此数据包时，根据接收到的路由请求数据包所对应的物理端口，更新路由请求数据包中的物理地址(将该端口号增加到路由请求数据包的物理地址域)后，广播转发出去，并根据该SpaceWire节点的逻辑地址和对应的物理端口，更新路由表。而对于网络系统中其它已存在的SpaceWire节点则根据接收到的路由请求数据包，保存新加入SpaceWire节点的逻辑地址、描述信息和物理地址信息后，将自己的相关信息(逻辑地址、描述信息)放到路由请求回复数据包中，并发送给新加入SpaceWire节点。网络中的路由器收到路由请求回复数据包后，更新数据包中的物理地址后，转发发送给新加入的SpaceWire节点。新加入SpaceWire节点收到路由请求回复数据包后，根据数据包中的逻辑地址、描述信息和物理地址，更新所存储的其它SpaceWire节点的相关信息。这样就实现了一个新SpaceWire节点加入SpaceWire网络系统时的动态路由更新，再有新SpaceWire节点加入时，重复上述过程。从而实现了SpaceWire网络系统的动态路由。

SpaceWire网络由SpaceWire节点、链路和SpaceWire路由器组成，如图2所示。其中SpaceWire节点是数据包传输的源和目的，每一个SpaceWire节点都有一个逻辑地址来标识自己，链路是数据包传输的媒介，而SpaceWire路由器是实现数据包传输时的路由选择，SpaceWire路由器有多个物理端口(详细内容可参考SpaceWire规范ECSS-E-50-12A)。SpaceWire规范ECSS-E-50-12A规定了SpaceWire路由器实现动态路由。即是SpaceWire路由器应可基于数据包，动态改变路由表信息，实现动态路由。而动态路由是通过动态建立路由表来实现。路由表中的实体是逻辑地址和物理端口之间的映射关系。而在SpaceWire网络系统中，发送数据包时必须要知道目的SpaceWire节点的地址。因此，动态路由除了要实现动态建立路由表外，还要实现SpaceWire节点间的地址更新。而地址由分为物理地址、逻辑地址和区域地址三类：

1.物理地址(路径地址)：与SpaceWire路由器连接的物理端口号，在数据包目的地址中表示为一系列物理端口号，因此，与路由表信息没有关系，但是网络中已存在的spaceWire节点需要更新新加入SpaceWire节点的相关信息。

2.逻辑地址：SpaceWire路由器的路由表是实现逻辑地址和物理地址映射，因此在实现动态路由是必须考虑的。而且网络中已存在的SpaceWire节点也需要更新新加入SpaceWire节点的相关信息。

3.区域地址：是跨区域情况时的逻辑地址，是网络已经实现的路由功能，动态路由时不必考虑。

SpaceWire规范ECSS-E-50-12A)协议规定，SpaceWire系统必须兼容三种地址寻址，因此动态路由也必须兼容这三种地址寻址。以下将详细阐述动态路由机制的实现过程。

(1)新加入SpaceWire节点发送广播路由请求数据包

新加入SpaceWire节点接入SpaceWire网络系统后，在应用层立即广播路由请求数据包，数据包中的包头地址部分是广播地址0xFE(广播发送)，并且在数据包的数据部分包含该SpaceWire节点的逻辑地址域、描述信息域和物理地址域(用于物理寻址，初始为空)。

(2)SpaceWire路由节点收到路由请求数据包后，根据所连接的物理地址信息，动态更新路由表，在该数据包加入物理地址信息，并转发路由请求数据包

收到该路由请求数据包的其它SpaceWire路由节点则根据接收到的数据包中的逻辑地址及对应的物理端口号，更新路由表，并将这个对应的物理地址信息添加到物理地址域。然后将更新后的路由请求数据包从其它所有物理端口广播出去。

(3)系统中已存在的Space Wire节点则更新所存储的其它spaceWire节点逻辑地址、描述信息和物理地址信息，并发送路由请求回复数据包。

由于在每次数据包传输前，源SpaceWire节点必须要知道目的Space Wire节点的功能(描述信息来标识)、数据包的传输地址(包括物理地址或者逻辑地址或者区域地址)。因此，SpaceWire网络系统中那些已存在的SpaceWire节点也必须更新所存储的其它SpaceWire节点逻辑地址(用于逻辑地址寻址)、描述信息和物理地址(用于物理地址寻址)。其实现过程：系统中已存在的SpaceWire节点接收到路由请求数据包后，根据数据包中的逻辑地址域、描述信息域和物理地址域中的信息，来更新所存储的其它SpaceWire节点信息。同时发送一个路由请求回复数据包，数据包的包头地址域信息是新加入SpaceWire节点的逻辑地址(路由请求回复数据包是点对点发送)，数据包的数据部分也包含逻辑地址域、描述信息域和物理地址域，分别包含本SpaceWire节点的逻辑地址，本SpaceWire节点的描述信息和物理地址信息。

(4)SpaceWire路由节点收到路由请求回复数据包后，加入路径地址，并转发路由请求回复数据包到新加入SpaceWire节点。

SpaceWire路由节点接收到路由请求回复数据包后，将该数据包对应的物理端口信息附加到该数据包中的物理地址域中，并按照路由表中的路由信息发送给新加入的SpaceWire节点。

(5)新加入的SpaceWire节点则根据路由请求回复数据包，更新存储的其它SpaceWire节点的信息

新加入的SpaceWire节点接收到各个路由请求回复数据包后，根据该数据包中相关信息，更新所存储的其它SpaceWire节点的逻辑地址、描述信息和物理地址信息。

这样就实现了一个新加入SpaceWire节点时Space Wire系统的动态路由更新，再有新的SpaceWire节点加入，则重复此过程。更新后，新加入SpaceWire节点可以向任意网络内的SpaceWire节点发送数据包或者接收网络中任意其它SpaceWire节点发送来的数据包。

实现结果：由于路由更新后，每一个Space Wire节点都有其它SpaceWire节点的逻辑地址和物理地址，因此物理寻址和逻辑寻址都是可以实现的。而对于区域地址，由于跨区域寻址网络已经实现的路由，当新加入SpaceWire节点发送或者接收区域寻址的数据包时，也能够正常工作。

Claims (1)

1.一种SpaceWire动态路由实现方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、新加入的SpaceWire节点在Space Wire网络中广播路由请求数据包；

步骤二、Space Wire路由器根据接收到的数据包，判断SpaceWire网络中是否有新的SpaceWire节点加入，如果判断结果为是，则执行步骤三；如果判断结果为否，则执行步骤二一；

步骤二一、完成正常的路由功能，并返回执行步骤一；

步骤三、SpaceWire路由器根据步骤一中所述的路由请求数据包中的信息更新路由表，并向SpaceWire网络中原有的space Wire节点转发该路由请求数据包；

步骤四、每个原有的SpaceWire节点根据收到的路由请求数据包，更新所存储的其它spaceWire节点信息，并向新加入SpaceWire节点发送路由请求回复数据包，所述路由请求回复数据包中包括该原有的SpaceWire节点的信息；

步骤五、SpaceWire路由器接收每个原有的SpaceWire节点发送的路由请求回复数据包，并根据收到的所有路由请求回复数据包中的Space Wire节点信息及路由端口信息，更新数据包中的物理地址信息，并根据步骤三中的更新的路由表信息将该所有路由请求回复数据包发送给新加入的SpaceWire节点；

步骤六、新加入的SpaceWire节点根据所有的路由请求回复数据包中的信息，更新所存储的其它SpaceWire节点的信息；完成一次SpaceWire动态路由的建立。

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