CN103457808A - 实现用于混合网络的控制平面 - Google Patents

Abstract

本发明公开了实现用于混合网络的控制平面。协调共享网络可对应于分布式网桥，而且可在协调共享网络的一个节点中实现控制平面。混合网络可支持多个异构网络技术。混合网络装置，诸如网关，可支持多个不同的协调共享网络，每个协调共享网络对应于分布式网桥。可在混合网络装置中实现用于分布式网桥的控制平面。

Description

实现用于混合网络的控制平面

技术领域

本发明涉及网络连接，尤其涉及混合网络的控制。

背景技术

存在着用于家庭网络的许多不同类型的技术。有些家庭具有延伸到多个位置的5e类或更好的非屏蔽双绞线（UTP）电缆，且可通过这种类型的电缆与电气和电子工程师协会（IEEE）802.3以太网进行通信。然而，很多家庭可能不能接通以太网，而且会因成本高昂而使添加这种布线变得望而却步。IEEE802.11Wi-Fi是允许无线家庭网络的替代方法，但是由于干扰、距离、视线障碍物等原因，性能很容易降低。同轴电缆多媒体联盟（MoCA）提供通过同轴电缆联网（networking）的标准，这可能已经出现在房间内用于电视服务。电力线通信（PLC）标准，诸如，IEEE1901、HomePlug AV等，提供了通过交流电流（AC）电力线联网，其在任何电源插座上可用。由于各种联网技术的不同特性，家庭可能采用多种技术。

发明内容

（1）一种混合网络装置，包括：

多个网络接口，耦接至多个网络，其中，所述网络中的第一网络和所述网络中的第二网络采用异构联网技术；以及

网络抽象层，被配置为基于地址可达性信息和路由质量度量将具有特定目的地链路层地址的数据包路由至所述网络接口中的一个网络接口，所述网络抽象层不知道有关所述网络接口中的所述一个网络接口被配置为将所述数据包路由至的、所述网络中的所述第一网络的中间目的地链路层地址。

（2）根据（1）所述的混合网络装置，其中，所述网络中的所述第一网络对应于在协调共享网络的节点中实现控制平面的所述协调共享网络。

（3）根据（2）所述的混合网络装置，其中，所述节点对应于通过所述协调共享网络与所述混合网络装置通信的不同网络装置。

（4）根据（2）所述的混合网络装置，其中，所述协调共享网络的另一个节点对应于所述控制平面中的虚拟端口实体。

（5）根据（2）所述的混合网络装置，其中，所述协调共享网络的节点对应于不同于所述虚拟网桥的独立网桥。

（6）根据（1）所述的混合网络装置，其中，所述网络中的所述第二网络对应于以太网。

（7）根据（1）所述的混合网络装置，还包括耦接至外部网络的外部网络接口，并且所述混合网络装置被配置为网关从而在所述网络和所述外部网络之间路由数据包。

（8）根据（1）所述的混合网络装置，还包括：

实现在所述混合网络装置中的、针对所述网络的所述第一网络的第一控制平面；

实现在所述混合网络装置中的、针对所述网络的所述第二网络的第二控制平面；

拓扑数据库，由所述第一控制平面和所述第二控制平面共享；

以及

其中，所述网络的所述第一网络和所述网络的所述第二网络是协调共享网络。

（9）根据（8）所述的混合网络装置，其中，所述第一控制平面和所述第二控制平面采用单一路由协议。

（10）根据（8）所述混合网络装置，还包括：

实现在所述混合网络装置中的、针对所述网络抽象层的第三控制平面；

其中，所述第三控制平面被配置为在所述网络抽象层和实现在耦接至所述网络中的一个网络的另一混合网络装置中的另一网络抽象层之间路由控制帧。

（11）根据（1）所述的混合网络装置，还包括：

实现在所述混合网络装置中的、针对所述网络中的所述第一网络的控制平面，所述网络中的所述第一网络是协调共享网络；以及

其中，所述控制平面被配置为将所述网络中的所述第一网络上的至少一个节点视为外部网桥。

（12）一种混合网络网关装置，包括：

外部网络接口，耦接至外部网络；

多个内部网络接口，耦接至使用异构联网技术的多个协调共享网络；

针对所述多个内部网络接口中的每一个的相应控制平面；以及

拓扑数据库，由针对所述多个内部网络接口中的每一个的控制平面共享。

（13）一种在混合网络装置中实现的方法，包括：

由网络抽象层获取具有特定目的地链路层地址的数据包；

由所述网络抽象层获取所述特定目的地链路层地址针对所述混合网络装置中的多个网络接口中的每一个的地址可达性信息；

由所述网络抽象层至少部分地基于所述地址可达性信息和路由质量度量来选择所述网络接口中的第一网络接口从而路由所述数据包，所述网络接口中的所述第一网络接口耦接至协调共享网络；

由所述网络抽象层将所述数据包路由至所述网络接口中的所述第一网络接口；

由所述网络接口中的所述第一网络接口确定在所述协调共享网络上针对所述特定目的地链路层地址的中间目的地链路层地址；

以及

由所述网络接口中的所述第一网络接口将所述数据包传输至所述协调共享网络上的所述中间目的地链路层地址处的节点。

（14）根据（13）所述的方法，其中，所述中间目的地链路层地址没有暴露于所述网络抽象层。

（15）根据（13）的方法，还包括由所述网络抽象层从所述网络接口中的第二网络接口中获取所述数据包。

（16）根据（13）的方法，还包括由所述网络抽象层从上层实体中获取所述数据包。

（17）根据（13）的方法，还包括在所述混合网络装置中实现针对所述协调共享网络的控制平面。

（18）根据（17）的方法，还包括在所述混合网络装置中实现针对耦接至所述网络接口中的第二网络接口的另一协调共享网络的另一控制平面。

（19）根据（18）的方法，还包括在混合网络装置中提供共享拓扑数据库，以供所述控制平面和所述另一控制平面使用。

（20）根据（18）的方法，还包括在所述混合网络装置内的所述另一控制平面和所述控制平面之间交换控制数据。

附图说明

可以参照以下附图更好地理解本公开的许多方面。附图中的组成部分不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地示出本公开的原理。此外，在附图中，相同的参考标号指示几个视图中的相应部分。

图1描绘了根据本公开的各种实施方式的示例混合网络的示图。

图2A描绘了根据本公开的各种实施方式可在图1的混合网络中采用的示例性以太网网桥的示图。

图2B描绘了根据本公开的各种实施方式可在图1的混合网络中采用的示例性协调共享网络（CSN，coordinated shared network）网桥的示图。

图3A示出根据本公开的各种实施方式的结合了如图2A中示出的CSN网桥的示例性混合网络。

图3B示出根据本公开的各种实施方式具有无线网络网桥的图3A的示例性混合网络。

图4描绘了根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例性混合网络中采用的混合网络网关装置的示例性部分。

图5是示出根据本公开的各种实施方式的图3A和图3B的示例性混合网络中的不同类型节点之间的示例性通信的通信图。

图6是提供了根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例性混合网络中的混合网络网关装置的另一部分的操作的一个实例的流程图。

图7是提供了根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例性混合网络中的混合网络网关装置的一部分的操作的一个实例的流程图。

图8示出根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例混合网络中采用的混合网络网关装置的示例示意性框图。

具体实施方式

本公开涉及实现用于混合网络（诸如可能在家庭、小型企业或相似环境中存在的那些网络）的控制平面。这样的环境可能同时采用多种异构网络技术，诸如同轴电缆网络（例如，MoCA等）、电力线网络（例如，IEEE1901、HomePlug AV等）、Wi-Fi无线网络、以太网网络等。一些或所有这些联网技术可提供协调共享网络（CSN），其控制由协调器对共享通信介质的访问，以防止数据包之间的冲突。在协调共享网络中，转发规则被复制到每个节点的转发引擎。混合网络利用两个以上这些异构联网技术来连接各种网络装置。

虽然混合网络可能包括仅支持一种网络技术（例如，以太网、Wi-Fi等）的网络装置，但混合网络会包括支持两个以上异构联网技术的一个或多个混合网络装置。混合网络装置可包括抽象层，其能够将数据从使用一种联网技术的一个网络段切换到使用另一种联网技术的另一个网络段。混合网络装置的一个例子可以是用于将混合网络连接至外部网络（例如，互联网、内联网等）的网关。外部网络连接可以是以太网、数字用户线（DSL）、同轴电缆调制解调器等。

典型地，混合网络可对应于网状联网模型。在网状模型中，具有多个端口的每个节点对应于网桥。在网状模型下，所有节点可被认为是网络中的平等参与方，这意味着每个节点应该保持相同的网络拓扑数据库。此外，每个节点应实现相同的桥接固件和/或软件。因此，网格模型提出了互操作性挑战，并呈现了有限的可扩展性。

本公开的各种实施方式可在混合网络中实现协调共享网络，作为第2层网桥。在一些实施方式中，混合网络抽象层也可作为第2层网桥而被实现。于2011年6月3日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FORIMPLEMENTING A CONTROL PLANE IN A DISTRIBUTED NETWORK”的美国专利申请第13/152,454号中公开了用于将协调共享网络作为网桥处理的各种技术，其全部内容通过引用结合于此。当将协调共享网络作为网桥处理时，可在节点的一个节点中模仿控制平面。

在各种实施方式中，用于以太网的现有桥接网络技术（例如，最短路径桥接（IEEE802.1aq）等）可用于混合网络。这种网络中的混合网络装置对于协调共享网络中使用的底层技术是不可知的。本文提出的模型是可扩展的，并可降低资源重复。该模型对于服务器/客户端联网方案可能是最佳的，例如，在网络上具有一些“重”节点和一些“轻”节点。

图1描绘了根据本公开的各种实施方式的示例混合网络100的示图。混合网络100包括混合网络网关装置103。混合网络网关装置103可包括各种内部网络接口，例如，无线网络接口106、同轴电缆网络接口109、电力线网络接口112和/或其它接口。如将在图2B中更加详细描述的，针对一个或多个CSN网桥113的接口可设置在混合网络网关装置103中。

混合网络网关装置103可包括一个或多个外部网络接口115，该接口可耦接至外部网络118，诸如互联网、内联网等。外部网络118可耦接至一个或多个以太网网桥119。混合网络网关装置103可执行，例如，路由功能、防火墙功能、网络地址转换（NAT）功能和其它功能。此外，混合网络网关装置103可包括抽象层121，用于抽象去向以及来自内部网络接口（即，无线网络接口106、同轴电缆网络接口109和电力线网络接口112）的访问。

无线网络接口106可耦接至一个或多个无线网络124。无线网络124可以是，例如2.4GHz的Wi-Fi、5GHz的Wi-Fi，和/或其它类型的无线网络124。无线网络124可例如对应于基本服务集（BSS）、扩展服务集（ESS）或其它分组。无线网络接口106可通过一个无线网络124耦接至混合网络装置127中的无线网络节点125、混合网络装置130中的无线网络节点128和/或其它节点。虽然无线网络接口106通常是接入点（AP），但在一些实施方式中可对应于基站（STA）。同样地，无线网络节点125和128可对应于AP和/或STA。

同轴电缆网络接口109可耦接至同轴电缆网络133，该网络例如包括，同轴电缆网络节点136和139、混合网络装置127中的同轴电缆网络节点142、混合网络装置148中的同轴电缆网络节点145和/或其它同轴电缆网络节点。同轴电缆网络133可采用MoCA或另一技术来使用可能存在于该环境（例如有线电视、卫星电视、无线电视等）中的同轴电缆。在某些情况下，同轴电缆网络133可与电视服务和/或其它数据服务共存于同轴电缆上。

电力线网络接口112可耦接至电力线网络151，该网络例如包括，电力线节点154、混合网络装置148中的电力线节点160、混合网络装置130中的电力线节点163和/或其它节点。电力线网络151可采用IEEE1901、HomePlug AV和/或其它技术。

混合网络装置127、130和148可对应于路由器、交换机、网桥、通用计算装置和/或其它装置。类似于混合网络网关装置103，每个混合网络装置127、148和130可分别包括抽象层166、169或172。抽象层166、169和172可操作地将数据包传递至上层源或传递来自上层源的数据包，和/或在可能存在的各种网络接口之间交换数据包。

应理解，图1中的混合网络100的具体配置仅为了讨论目的而被提供作为实例，而不旨在进行限制。根据需要，可采用具有不同类型的节点和混合网络装置的不同配置。为了说明在协调共享网络中实现控制平面，接下来将讨论示例以太网网桥和示例协调共享网络。

图2A描绘了根据本公开的各种实施方式可在图1的混合网络100中采用的示例以太网网桥119的示图。以太网网桥119包括四个端口203a、203b、203c和203d，控制平面206，转发表209和/或其它组件。控制帧和数据帧可以通过端口203输入。例如，控制帧和数据帧如图2A中示出的通过端口203a输入。数据帧可对应于具有一个目的地的单播帧、具有多个目的地的多播帧和/或被路由至所有节点的广播帧。控制帧被路由至控制平面206，该控制平面根据控制帧来配置转发表209。控制平面206可路由控制帧，以及生成新的控制帧（其被发送至其它端口203b、203c和/或203d）。控制平面206还可控制端口203a、203b、203c和/或203d。

图2B描绘了根据本公开的各种实施方式的可在图1的混合网络100中采用的示例CSN网桥113的示图。CSN网桥113是功能上对应于图2A的以太网网桥119的协调共享网络。为此，CSN网桥113包括四个混合网络装置223a、223b、223c和223d，这些装置对应于以太网网桥119的四个端口203a（图2A）。每个相应混合网络装置223在协调共享网络上也具有相应的以太网端口226a、226b、226c或226d和相应的CSN节点229a、229b、229c或229d。对应的抽象层可管理相应以太网端口226和相应CSN节点229之间的转发。虽然CSN网桥113被描述为具有与混合网络装置223相同的类型，但是CSN网桥113可包括不同网络装置，例如包括，其中一些可仅连接至CSN或一个或多个其它CSN。

在混合网络装置223b中实现针对CSN网桥113的控制平面232，但是可根据需要而针对任何CSN节点229实现控制平面232。控制帧和数据帧可通过端口226输入或由CSN节点229生成。例如，控制帧和数据帧如在图2B中示出的通过端口226a输入。数据帧可对应于具有一个目的地的单播帧、具有多个目的地的多播帧和/或被路由至所有节点的广播帧。控制帧通过CSN节点229b被路由至控制平面232。

控制平面232通过将配置消息发送至CSN节点229、根据控制帧从而在协调共享网络中配置分布式转发表。控制平面232可路由控制帧，并生成新控制帧，该新控制帧被发送至其它CSN节点229a、229c和/或229d，从而经由以太网端口226a、226c和/或226d转发。控制平面232还可通过CSN管理帧将命令发送至节点229a、229c和/或229d来控制CSN网桥113的端口。

在多种实施方式中，控制平面232可执行快速生成树协议或其它协议，以在网桥间交换信息，从而避免路由环路。另外，在各种实施方式中，控制平面232可执行针对音频、视频或其它服务的带宽预留功能。

图3A示出根据本公开的各种实施方式的结合图2A中示出的CSN网桥115的示例混合网络300。混合网络300采用与混合网络100（图1）类似的布置，但是同轴电缆网络133和电力线网络151被配置为CSN网桥115，其中各自的控制平面在混合网络网关装置103中实现。

对于同轴电缆网络网桥303，在混合网络网关装置103中实现同轴电缆网络控制平面306。在同轴电缆网络网桥303中，同轴电缆网络接口109和同轴电缆网络节点136、139、142和145可以被看作网桥的端口。针对同轴电缆网络133的控制帧被路由至同轴电缆网络控制平面306，该同轴电缆网络控制平面然后发送配置消息，从而在每个同轴电缆网络接口109和同轴电缆网络节点136、139、142和145上配置分布式转发表。

在同轴电缆网络网桥303中，节点通过公共媒介（例如，一条或多条连接在一起的同轴电缆）被链接在一起。在公共媒介上传送控制帧以及经转发的数据帧两者。同轴电缆网络网桥303可具有单个控制平面和单个数据平面，以便任何节点能够将帧转发至同轴电缆网络网桥303的任何其它节点。

对于电力线网络网桥309，在混合网络网关装置103中实现电力线网络控制平面312。在电力线网络网桥309中，电力线网络接口112和电力线网络节点154、160和163可被视为网桥的端口。针对电力线网络151的控制帧被路由至电力线网络控制平面312，该电力线网络控制平面然后发送配置消息，从而配置各电力线网络接口112和电力线网络节点154、160和163上的分布式转发表。

在电力线网络网桥309中，与同轴电缆网络网桥303相反，可能出现的情况是，并非每个节点都可以由任何其它节点达到。然而，电力线网络网桥309的所有节点对于网络协调器都是可见的。控制帧和经转发的数据帧两者都在电力线媒介上输送。电力线网络网桥309可具有单个控制平面。电力线网络网桥309的数据平面可以被分成由节点间的可达性定义的多个动态转发分区。在一个实施方式中，在分区内而不是在分区之间转发帧。

此外，抽象层121、166、169和172也可被看作是抽象层网桥315上的端口，其中端口通过虚拟链路316连接。对于抽象层网桥315，可在混合网络网关装置103中实现抽象层控制平面318。因此，抽象层控制平面318可将配置消息发送至每个抽象层121、166、169和172上的分布式转发表。通过抽象层121、166、169和172连接的底层网络传输针对抽象层网桥315的控制消息。因为这种封装对于抽象层是透明的，所以抽象层网桥315保持单一逻辑控制平面。针对抽象层网桥315的数据平面可以被分成多个静态转发分区。通过连接至给定抽象层的底层网络接口的物理拓扑结构来定义分区。在一个实施方式中，在分区内而不是分区之间转发数据帧。

可能出现的情况是，被视为网桥的任何协调共享网络还可附加地具有节点，这些节点不被针对协调共享网络的相应控制平面控制。在这种情况下，这些外部节点本身可被视为控制帧和数据帧可能被路由至此的独立网桥。在图3A的非限制性实例中，电力线网络151包括电力线节点321，该电力线节点被视为不被电力线网络网桥309涵盖的独立网桥。虽然电力线节点321不被电力线网络控制平面312控制，但是电力线网络网桥309经由控制帧中的网桥-网桥通信来交换路由协议信息和/或其它数据。

图3B示出根据本公开的各种实施方式的具有无线网络网桥324的图3A的示例混合网络300。像图3A中描绘的其它协调共享网络一样，无线网络网桥324有利于将无线网络124作为网桥进行处理。无线网络控制平面327可包含在混合网络网关装置103中或包含在耦接至无线网络124的其它网络装置中。根据实施方式，无线网络124上的任何节点可参与到无线网络网桥324中，而不论特定节点是接入点（AP）还是基站（STA）。在另一个实施方式中，STA可能无法参与到无线网络网桥324中。在某些情况下，STA可以被视为独立网桥。

图4描绘了根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例混合网络300中采用的混合网络网关装置103的示例部分。混合网络网关装置103例如包括同轴电缆网络控制平面306、电力线网络控制平面312和无线网络控制平面327。这些控制平面实体中的每一个都可与第2层桥接协议逻辑403通信。

第2层桥接协议逻辑403可包括，例如，多个桥接协议实体406a、406b和406c，以及共享的拓扑数据库409。桥接协议实体406中的每一个都可执行桥接协议，诸如IEEE802.1aq最短路径桥接（SPB）或其它桥接协议。在图4的非限制性实例中，示出了针对每个控制平面实体的单独桥接协议实体406。然而，桥接协议实体406全部都可以是相同桥接协议的实例。因为拓扑数据库409由混合网络300的所有网桥来保持，所以共同驻存在混合网络网关装置上的桥接协议实体406可共享相同拓扑数据库409。在一个非限制性实例中，拓扑数据库409是中间系统对中坚系统（IS-IS）数据库。

同轴电缆网络控制平面306、电力线网络控制平面312和无线网络控制平面327都可与抽象层管理实体412通信，该实体可包括抽象层控制平面318（图3A）。抽象层管理实体412可与抽象层拓扑数据库415通信。在一些实施方式中，同轴电缆网络控制平面306、电力线网络控制平面312和无线网络控制平面327可各自具有一个或多个相应虚拟端口实体418a、418b或418c。虚拟端口实体418通过将CSN网桥延伸至协调共享网络上的节点而有利于互操作性，这些节点具有抽象层但不支持来自协调共享网络的控制平面的配置信息。可由同轴电缆网络控制平面306、电力线网络控制平面312和/或无线网络控制平面327根据从抽象层拓扑数据库415查询的信息来检测这样的节点。

在操作中，同轴电缆网络控制平面306、电力线网络控制平面312和无线网络控制平面327各自将路由协议控制帧发送至混合网络300中的其它网桥，以及从混合网络300中的其它网桥中接收路由协议控制帧。另外，同轴电缆网络控制平面306、电力线网络控制平面312和无线网络控制平面327各自被配置为将配置消息发送至协调共享网络上的其它参与节点，这些参与节点被视为CSN网桥113的端口（图2B）。应注意，混合网络网关装置103通过消除节点之间的网桥间的流量开销来优化混合网络300的带宽。通过在网关内驻存所有控制平面实体，将网桥间通信（inter-bridgecommunication）保持为对于网关是内部的。

此外，抽象层管理实体412可被配置为将抽象层控制帧发送至其它抽象层实体，并接收抽象层控制帧。在一个实施方式中，虚拟端口实体418有利于在协调共享网络上节点的配置，这些节点不能由使用控制平面配置消息的控制平面来配置。相反，虚拟端口实体418有利于通过抽象层管理实体412来配置这些节点。抽象层管理实体412将抽象层控制帧中的抽象层配置命令发送至协调共享网络上的节点，这些节点位于具有抽象层的网络装置中。

图5是示出根据本公开的各种实施方式的图3A和图3B的示例混合网络300中的不同类型节点间的示例通信的通信图500。具体地，通信图500描绘了混合网络300上的混合网络网关装置103、混合网络装置503、CSN网络装置506和以太网网络装置509之间的通信。

混合网络网关装置503包括，例如，桥接协议实体406、CSN控制平面实体512（例如，从图4中看到的同轴电缆网络控制平面306、电力线网络控制平面312和/或无线网络控制平面327）、抽象层管理实体412和CSN端口515（例如，图3A和3B的无线网络接口106、同轴电缆接口109和/或电力线网络接口112）。混合网络装置503包括，例如，CSN端口控制实体518、抽象层实体521、CSN端口524和以太网端口527。CSN网络装置506包括，例如，桥接协议实体530、抽象层实体533和CSN端口536。以太网网络装置509包括，例如，桥接协议实体539和以太网端口542。

在该非限制实例中，混合网络网关装置103和混合网络装置503通过协调共享网络连接并用作CSN分布式网桥的一部分。通过CSN端口515将配置消息545从CSN控制平面实体512发送至CSN端口524以及CSN端口控制实体518，从而实现分布式网桥。涉及配置消息的通信在该通信图上被示为“CSN Ctrl”。此外，混合网络网关装置103和混合网络装置503两者都支持抽象层，且通过CSN端口515将抽象层配置消息548从抽象层管理实体412发送至CSN端口524和抽象层实体521上。这种抽象层配置消息548可至少部分地基于来自桥接协议实体406和/或CSN控制平面实体512的活动。

也可以将抽象层配置消息548从抽象层管理实体412和/或抽象层实体521发送至CSN端口536和CSN网络装置506的抽象层实体533上。涉及抽象层配置消息548的通信在通信图500上被示为“AL Ctrl”。应注意，虽然CSN网络装置506不具有CSN端口控制实体518，并且不支持配置消息545，但是可以经由虚拟端口实体418（图4）和抽象层配置消息548来控制CSN网络装置506。

该非限制实例中的以太网网络装置509可能不具有CSN端口控制实体或抽象层实体。因此，以太网网络装置509可能不接收配置消息545或抽象层配置消息548。然而，以太网网络装置509可接收桥接协议控制帧551。桥接协议控制帧551可通过混合网络装置503在协调共享网络和以太网网络之间转发。涉及桥接协议控制帧551的通信在通信图500上被示为“桥接（Bridging）”。虽然混合网络装置503确实接收和转发桥接协议控制帧551，但是该实例中的混合网络装置503不具有桥接协议实体，因为控制平面被保持在混合网络网关装置103中。

图6是提供了根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例混合网络300中混合网络网关装置103的一部分的操作的一个实例的流程图。应理解，图6的流程图仅提供了可被用来实现如本文所述的混合网络网关装置103的部分操作的、很多不同类型的功能布置的实例。作为一种替代，图6的流程图可被视为描绘根据一个或多个实施方式的在混合网络网关装置103中实现的方法的步骤的实例。虽然在混合网络网关装置103的情景下进行描述，但在一些实施方式中，图6的流程图可在没有网关功能的混合网络装置中实现。

从参考标号603开始，混合网络网关装置103使用网络抽象层121（图1）获取具有特定目的地链路层地址的数据包。可以从上层实体或通过混合网络网关装置103的任何一个接口（例如，无线网络接口106（图1）、同轴电缆网络接口109（图1）、电力线网络接口112（图1）、外部网络接口115（图1）等）获取数据包。在参考标号606中，混合网络网关装置103通过抽象层121获取对于混合网络网关装置103中的多个网络接口中每一个的特定目的地链路层地址的可达性信息。

在参考标号609中，混合网络网关装置103通过抽象层121选择网络接口中的第一网络接口，从而至少部分地基于地址可达性信息和路由质量度量来路由数据包。路径质量度量实现从根据地址可达性信息而可用的多个路由中选择最佳路由。网络接口中的第一网络接口耦接至协调共享网络，例如，电力线网络151（图1）、无线网络124（图1）、同轴电缆网络133（图1）等。在参考标号612中，抽象层121将数据包路由至网络接口中的第一网络接口。

在参考标号615中，混合网络网关装置103在网络接口中的第一网络接口中为特定目的地链路层地址确定协调共享网络上的中间目的地链路层地址。应注意，抽象层121不需要知道协调共享网络上的中间目的地链路层地址或底层技术。这是因为根据本公开的原理将协调共享网络作为网桥而构建。在参考标号618中，在混合网络网关装置103中的网络接口的第一网络接口将数据包传送至协调共享网络上的在中间目标层地址上的节点。此后，混合网络网关装置103的部分结束。

图7是提供了根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例混合网络300中混合网络网关装置103的另一部分的操作的一个实例的流程图。应理解，图7的流程图仅提供了可被用来实现如本文所述的混合网络网关装置103的另一部分操作的、很多不同类型的功能布置的实例。作为一种替代，图7的流程图可被视为描绘根据一个或多个实施方式的在混合网络网关装置103中实现的方法的步骤的实例。虽然在混合网络网关装置103的情况下进行描述，但是在一些实施方式中，可在没有网关功能的混合网络装置中实现图7的流程图。

从参考标号703开始，混合网络网关装置103实现针对协调共享网络的控制平面。在参考标号706中，混合网络网关装置103实现针对另一个协调共享网络的另一控制平面。例如，混合网络网关装置103可实现以下各项中的两个以上：同轴电缆网络控制平面306（图3A）、电力线网络控制平面312（图3A）、无线网络控制平面327（图3B）或针对其它协调共享网络的控制平面。在参考标号709中，混合网络网关装置103提供了共享拓扑数据库409（图4），以供控制平面和另一控制平面使用。在参考标号712中，混合网络网关装置103在控制平面和另一控制平面之间交换控制数据。此后，混合网络网关装置103的另一部分结束。

图8示出根据本公开的各种实施方式的在图3A和图3B的示例混合网络300中采用的混合网络网关装置103的示例示意性框图。混合网络网关装置103包括至少一个处理器电路，例如，具有处理器803和存储器806，这两者都耦接至本地接口809。为此，混合网络网关装置103可包括，例如，网络网关装置、服务器装置、路由器和/或其它类型的计算装置。本地接口809可包括，例如，具有随附的地址/控制总线的数据总线或可理解的其它总线结构。一个或多个外部网络接口115和一个或多个内部网络接口812可耦接至本地接口809。内部网络接口812可包括，例如，无线网络接口106（图1）、同轴电缆网络接口109（图1）、电力线网络接口112（图1）和/或其它网络接口。

存储于存储器806中的是数据和可由处理器803执行的几个组件。特别地，存储于存储器806中并可由处理器803执行的是电力线网络控制平面312，同轴电缆网络控制平面306，无线网络控制平面327，虚拟端口实体418a、418b和418c，抽象层管理实体412，抽象层拓扑数据库415，拓扑数据库409，桥接协议实体406a，406b和406c，以及潜在的其它逻辑。也存储于存储器806中的可以是转发表和其它数据。此外，操作系统可存储于存储器806且可由处理器803执行。

一个或多个软件组件可存储于存储器806中，并可由处理器803执行。在这方面，术语“可执行”是指处于最终能够由处理器803运行的形式的程序文件。可执行程序的实例可以是，例如，已编译的程序，其可被转译为以被加载到存储器806的随机存取部分并由处理器803运行的格式的机器代码，能够以适当格式（诸如能够被加载到存储器806的随机存取部分并由处理器803执行的目标代码）表示的源代码，或可由另一个可执行程序解释以在存储器806的随机存取部分生成要被处理器803执行的指令的源代码等。可执行程序可被存储于存储器806的任何部分或组件中，例如包括，随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬盘驱动器、固态驱动器、USB闪存驱动器、存储卡、光盘，诸如紧密盘（CD）或数字多功能光盘（DVD）的光盘、软盘、磁带或其它存储器组件。

在本文中，存储器806被定义为包括易失性和非易失性存储器以及数据存储组件。易失性组件是在电力消失后不保持数据值的那些组件。非易失性组件是在电力消失后仍保持数据的那些组件。因此，存储器806可包括，例如，随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬盘驱动器、固态驱动器、USB闪存驱动器、经由读卡器存取的存储卡、经由相关的软盘驱动器存取的软盘、经由光盘驱动器存取的光盘、经由适当磁带驱动器访问的磁带，和/或其它存储器组件，或这些存储器组件中的任何两种以上的组合。此外，RAM可包括，例如，静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）或磁随机存取存储器（MRAM）和其它类似的装置。ROM可包括，例如，可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）或其它类似的存储装置。

此外，处理器803可代表多个处理器803，存储器806可代表可分别在并行处理电路中操作的多个存储器806。在这样的情况下，本地接口809可以是适当的网络，其有利于在多个处理器803中的任何两个之间的通信、任何处理器803和任何存储器806之间或任何两个存储器806等之间的通信。本地接口809可包括额外的系统，其被设计为协调这些通信，例如包括，执行负载平衡。处理器803可以是电气的或一些其它可用构造。

虽然本文所描述的各种系统可以体现在由如上面所讨论的通用硬件执行的软件或代码中，但是作为一种替代方法，其也可以体现在专用硬件或软件/通用硬件和专用硬件的组合中。如果体现在专用硬件中，每个系统都可被实现为采用大量技术中的任何一种或其组合的电路或状态机。这些技术可包括，但不限于，具有用于在施加一个或多个数据信号时实现多种逻辑功能的逻辑门的分立逻辑电路，具有适当逻辑门的特定用途集成电路或其它组件等。这样的技术一般对于本技术领域的技术人员是公知的，因此，在本文没有详细描述。

图6和图7的流程图示出了混合网络网关装置103的一部分的实现方式的功能和操作。如果以软件体现，则每个块都可以表示代码模块、段或部分，该代码包括用于实现指定逻辑功能的程序指令。程序指令能够按照以下形式体现：包括以编程语言写入的人可读语句的源代码，或包括由合适的执行系统（诸如计算机系统或其它系统中的处理器803）识别的数值指示的机器代码。机器代码可转换自源代码等。如果以硬件体现，则每个块可表示电路或多个互连电路，以实现指定的逻辑功能。

虽然图6和图7的流程图示出了执行的特定顺序，但是应理解，执行的顺序可不同于所描绘的顺序。例如，相对于所示的顺序，可打乱两个以上块的执行顺序。此外，可同时执行或部分同时执行图6和图7中连续示出的两个以上块。另外，在一些实施方式中，可跳过或省略图6和图7中示出的一个或多个块。此外，为了增强实用性、计算、性能测量或提供故障查找辅助等的目的，任意数量的计数器、状态变量、警告信号灯或消息可被添加到本文所述的逻辑流。应理解，所有这些变化都在本公开的范围内。

此外，本文所描述的包括软件或代码的任何逻辑或应用可以体现在由指令执行系统（诸如，计算机系统或其它系统中的处理器803）使用或与指令执行系统结合使用的任何非临时的计算机可读介质中。在这个意义上，逻辑可包括，例如声明，其包括可从计算机可读介质中获取并由指令执行系统执行的指令和陈述。在本公开的上下文中，“计算机可读介质”可以是能够包含、存储或保存本文所述的由指令执行系统使用或与指令执行系统结合使用的逻辑或应用。

计算机可读介质可包括许多物理介质（诸如，磁性介质、光学介质或半导体介质）中的任何一种。合适的计算机可读介质的更具体实例包括，但不限于，磁带、磁性软盘、磁性硬盘驱动器、存储卡、固态驱动器、USB闪存驱动器或光盘。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器（RAM），其包括，例如，静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM），或磁随机存取存储器（MRAM）。此外，计算机可读介质可以是只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）或其它类型的存储装置。

应强调，本公开的上述实施方式仅是为了清楚地理解本公开的原理而阐述的实现方式的可能实例。在不背离本公开的精神和原理的情况下，可对上述实施方式进行许多变化和修改。所有这些修改和变化都旨包括在本文中以下权利要求所保护的本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种混合网络装置，包括：

多个网络接口，耦接至多个网络，其中，所述网络中的第一网络和所述网络中的第二网络采用异构联网技术；以及

网络抽象层，被配置为基于地址可达性信息和路由质量度量将具有特定目的地链路层地址的数据包路由至所述网络接口中的一个网络接口，所述网络抽象层不知道有关所述网络接口中的所述一个网络接口被配置为将所述数据包路由至的、所述网络中的所述第一网络的中间目的地链路层地址。

2.根据权利要求1所述的混合网络装置，其中，所述网络中的所述第一网络对应于在协调共享网络的节点中实现控制平面的所述协调共享网络。

3.根据权利要求2所述的混合网络装置，其中，所述节点对应于通过所述协调共享网络与所述混合网络装置通信的不同网络装置。

4.根据权利要求2所述的混合网络装置，其中，所述协调共享网络的另一个节点对应于所述控制平面中的虚拟端口实体。

5.根据权利要求2所述的混合网络装置，其中，所述协调共享网络的节点对应于不同于所述虚拟网桥的独立网桥。

6.根据权利要求1所述的混合网络装置，其中，所述网络中的所述第二网络对应于以太网。

7.根据权利要求1所述的混合网络装置，还包括：

实现在所述混合网络装置中的、针对所述网络的所述第一网络的第一控制平面；

实现在所述混合网络装置中的、针对所述网络的所述第二网络的第二控制平面；

拓扑数据库，由所述第一控制平面和所述第二控制平面共享；

以及

其中，所述网络的所述第一网络和所述网络的所述第二网络是协调共享网络。

8.根据权利要求7所述混合网络装置，还包括：

实现在所述混合网络装置中的、针对所述网络抽象层的第三控制平面；

其中，所述第三控制平面被配置为在所述网络抽象层和实现在耦接至所述网络中的一个网络的另一混合网络装置中的另一网络抽象层之间路由控制帧。

9.一种混合网络网关装置，包括：

外部网络接口，耦接至外部网络；

多个内部网络接口，耦接至使用异构联网技术的多个协调共享网络；

针对所述多个内部网络接口中的每一个的相应控制平面；以及

拓扑数据库，由针对所述多个内部网络接口中的每一个的控制平面共享。

10.一种在混合网络装置中实现的方法，包括：

由网络抽象层获取具有特定目的地链路层地址的数据包；

由所述网络抽象层获取所述特定目的地链路层地址针对所述混合网络装置中的多个网络接口中的每一个的地址可达性信息；

由所述网络抽象层至少部分地基于所述地址可达性信息和路由质量度量来选择所述网络接口中的第一网络接口从而路由所述数据包，所述网络接口中的所述第一网络接口耦接至协调共享网络；

由所述网络抽象层将所述数据包路由至所述网络接口中的所述第一网络接口；

由所述网络接口中的所述第一网络接口确定在所述协调共享网络上针对所述特定目的地链路层地址的中间目的地链路层地址；以及

由所述网络接口中的所述第一网络接口将所述数据包传输至所述协调共享网络上的所述中间目的地链路层地址处的节点。

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