CN1040473A - 从权标环形网络中摘除帧的机理 - Google Patents

Abstract

一通信站将一序列的一个或一个以上的帧传送到一权标环网上，并保留所传送的帧的计数值。在所传送的帧结束时，该通信站往环网上发送一个或一个以上编了码的标记帧，并最后传送一权标。在帧传输开始之后，该站从环网上摘除它所收到的所有帧，并在每次正确摘除帧时使其计数值减值，直至其计数值减到零值或检测出其其中一个标记帧为止。

Description

本发明总的说来涉及这样一种计算机网络领域，该计算机网络包含多个采用以权标（token）为主要特点的协议在一环网（环形网络）上进行数据通信的通信站，更具体地说，本发明涉及一种从网络中除去数据的机理。

计算机网络使各种装置例如处理机、大容量存储器和打印机等能在高速通信链路上彼此进行通信。各装置被连接（也就是说互相接口）成网络，从而通过各通信站将数据传送到网络上或从网络上将数据传送出去。各通信站由通信链路互连起来。

这种网络的一个例子是局部地区网络（LAN）。局部地区网络可以在一定范围的地理区域内在各通信装置之间进行高频宽通信。这些通信链路一般由光纤、同轴电缆或双扭导线组成。

局部地区网络可采用一系列布局方式，例如总线或环网布局。在作为总线布局的网络中，数据通信是从发信站双向进行的。在配置成环网的网络中，各网络站在一个方向上围绕环网传送数据。这样，当一通信站将数据传输到环网上时，数据从一站到另一站环绕着环网传送，各站接收上一站的数据，将其转发到下一站，直到数据到达应接收它的那个站为止。在周知的一种环形网络中，收信站或目的站又把数据转发到处于其下游的下一站，于是数据就这样不断地环绕着环路到达始发站或源站。

各网络站以帧的形式发送和接收数据。帧除含有数据外，还含有地址、错误检测序列和状态标志，例如一个指示着预期的收信站或目的站接收到的帧的标志。各帧地址将各通信站区分为源站、一个或多个目的站。

各站和各附装的装置个个都用独特的地址加以区分。因此各站具有与自身有关的独特的站地址以及附装在其上的装置的地址。各站还可具有与它们有关的其它的地址，举例说，逻辑地址。这样，从源站发送到单个目的站的帧含有源站的地址和例如附装到目的站的某具体装置的地址。各站可保持一系列与自身有关的地址，因而各站收到的帧含有其任一地址。

一个目的站除了将帧转发至其下一站之外，还将与该站自身有关的适当装置所要用的帧复制下来。目的站还可以发出适当状态的标志表示已收到了这些帧。

帧回到源站时，源站就认出帧中的源地址是自己的，于是将帧从环网数据流中除去或摘除。经过一次传输过程之后，假设环网上各站都妥善工作，则源站在整个环网上所收到的第一批帧都是它所发送的帧。

各通信站按照便于将有次序地在各通信链路上传送的通信协议进行工作。其中一种通信协议是权标一环网（token-ring）系统。这类系统采用一种权标，即一特定的位串（a    string    of    bits），来表示某一发信站已发信完毕。这时下一个站就可以按照协议的规定在收到权标时开始传送各帧。

在权标环网系统中，通信站如果不持有权标是不可以在环网上传送数据的。因此若某一通信站有一些帧需要在环网上传输，则在它从上一个站收到环网数据流时首先就要从数据流上除去权标，也就是说，将权标加以“捕获”。接着，该捕获站就开始传送帧。该通信站完成帧传输任务之后才再传输权标，有效地释放它。接着后面各站就将该权标环绕环路传送，直到某一站为要发送数据而将其捕获为止。

两个或两个以上的这类环网，或更一般地说，两个或两个以上的局部地区网络可以用一个桥接设备连接起来，即以一专用通信站同时连接到两个局部地区网路，以形成扩大了的局部地区网络。这一来，桥接设备就给例如其中一环网上的发信站与另一环网上的收信站之间的通信带来了方便。它基本上起了含有发信站的环网上的目的站的作用，因而复制着传送到第二环网的各帧，同时还在源站环路上转发这些帧。它还在第二环网上起发信站的作用，并在捕获到该环网的权标之后传送该环网中复制的帧。该第二环网可含有所述的目的站，或者它本身可以是一个含有一连接到另一局部地区网络的桥接设备的中间环网，该另一局部地区网络又可含有该目的站或者本身是另一中间局部地区网络。

桥接设备有两种工作方法，即透明和非透明的。桥接设备透明工作时将源站发出的帧不作重大改变就传送出去，也就是说，对受到帧的错误检测序列所保护的帧的任何部分都不加以改变。另一方面，桥接设备非透明工作时，在将源站发出的帧发送到所连接的局部地区网络之前将它们大加改变。举例说，非透明桥接设备可以将源地址改变为第二环网上桥接设备的地址，和/或改变帧中的某一其它信息。

为防止将帧的变化作为错误进行处理，非透明桥接设备必须重新计数和替换包含在各帧中的错误检测序列。但若桥接设备把帧复制错或偶然复制出一个错帧、改变它然后再次计算错误检测序列，则可能会使各帧的差错检测不出来。于是可以认为这时帧信息的完整性有所降低。

桥接设备无论是以何种方式工作都必须从第二环网除去它所传送的帧。一般说来，一个通信站“辨认”出帧中的源地址为它自己的地址，然后将帧除去。一个不对各地址加以改变且并非原来的源站的桥接设备可能认不出它在第二环网上所传输的源地址。桥接设备是能传送原来由一个或一个以上不同的局部地区网络上的许多源站中的一个站所传送的帧的。当各帧在第二环网上返回到桥接设备上时，它可能在必须作出摘除帧的决定之前没有时间将帧源地址与各种局部地区网络上的许多源站的地址加以比较。于是桥接设备可能会转发应由它加以摘除的帧。因此桥接设备必须有一个确定哪些帧应加以摘除的方法。

摘除这类帧的一个可能的方法不可缺少借助于例如在帧中设定一个标志来对所传送的帧序列中的最后一帧作出标记的桥接设备。该桥接设备便在一次传输过程之后摘除它在环网上接收到的各帧，直到它检测到其中一个帧上设立的标志为止。但若含有标志的帧丢失了或有毛病，从而使所设定的标志检测不出来，则桥接设备可能继续摘除它在环网上所收到的帧，直至它收到停止信号为止，举例说，借助于局部配备的计时器时限的到期。这样，桥接设备将扩大的局部地区网络上其它站所发出的帧摘除，防止这些帧到达它们想到达的目的站。若标志是一种单个二进制位的标志，则帧中的一位误差可能会促使所出现的标志重新加以设定，从而使桥接设备在摘除其所有的帧之前停止摘除程序。

一个将许多装置连接到局部地区网络的非桥接设备站可能也会有确定应摘除哪一个帧的问题。一个通信站必须确定在其取帧地址而使其通过该站的时间内是否要摘除一个帧。因此该通信站可能没有时间将帧源地址与其许多有关地址中的一个地址匹配起来，于是就要采用确定应摘除哪一个帧的另一种方法。

本发明提供一种新的和经改进的通信站，和一种使该通信站能摘除它所传送的帧的方法。

简单说来，体现本发明的通信站在一环网上传送着一序列的一个或一个以上的帧，而无需在帧中设定任何标志，并将所传送各帧的计数保存下来。在所传送序列的末尾它还在环网上产生一个或一个以上编码的标记帧。（coded    marker    frame）。在传送过程开始之后，该通信站就从环网上摘除它所收到的帧，减少它对各妥善摘除过的帧的计数值，直至其计数值减到零或其标记帧中的一个被检测出为止。

本发明的特征在于：

1.计算机网络上的一个站，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.条纹定界符帧发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并将所述定界符帧在信息帧传送结束时发送到网络上;

C.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上无差错的条纹定界符帧;和

D.帧摘除装置，响应于所述发信装置和所述条纹定界符帧检测装置，用以从网络上摘除在帧传送开始之后和检测出其中一个所述条纹定界符之前所收到的信息帧。

2.一个如上所述的站，所述站还包括一计数器，该计数器响应于所述发信装置，用以对该站在网络上所传输的帧进行计数。

3.一个如2所述的站，所述计数器还响应于所述帧摘除装置，从而使帧的计数值在每次从网络上摘除一无差错的帧时减少1。

4.一个如3所述的站，所述帧摘除装置还响应于所述计数器，从而使所述条纹定界符帧以外的帧或将所述站认作为源站的帧在

ⅰ.计数值等于零的较早阶段之后，或

ⅱ.检测出一条纹定界符帧的较早阶段之后，不被摘除。

5.一个如2所述的站，所述计数器还响应于所述发生装置，且在每次传送各条纹定界符帧时增加一个计数值。

6.一个如5所述的站，所述计数器还响应于所述帧摘除装置，从而使帧计数值在每次从网络上摘除一无错误的帧时减少1。

7.一个如6所述的站，所述帧摘除装置还响应于所述计数器，从而使所述条纹定界符帧以外的帧或将所述站认作为源站的帧在

ⅰ.计数值等于零的较早阶段之后，或

ⅱ.检测出一条纹定界符帧的较早阶段之后，不被摘除。

8.计算机网络上的一个站，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.条纹定界符帧发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上条纹定界符帧，并将所述帧在信息帧传输结束后发送到网络上;

C.帧摘除装置，用以从网络上摘除帧;

D.一计数器，响应于所述发信装置和所述发生装置，用以对该站传送到网络上的各帧进行计数，而且还响应于所述帧摘除装置，用以在该站每次从网络上摘除一无错误的信息帧时使所述计数值减少1;

E.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上无差错的条纹定界符帧;和

F.帧摘除控制装置，响应于所述发信装置、所述条纹定界符帧检测装置和所述计数器，用以控制所述帧摘除装置，从而使条纹定界符帧以外的帧、或将所述站认作为在所述帧传输开始之后，和在

ⅰ.检测出一条纹定界符帧的较早阶段之前;或

ⅱ.帧计数值等于零的较早阶段之前

接收的源站的帧被摘除掉。

9.计算机网络上的一个站，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.帧摘除装置，用以从网络上摘除帧;

C.一计数器，响应于所述发信装置，用以对在网络上传输该站的各帧进行计数，还响应于所述帧摘除装置，用以使所述计数值在该站每次从网络上摘除无差错的信息帧时减值;和

D.帧摘除控制装置，用以控制帧摘除装置，使得信息帧在所述计数器的计数值非零时从网络上被摘除掉。

10.计算机网络上的一个站，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.条纹定界符帧发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上条纹定界符帧，并在信息帧传输结束时将所述帧传送到网络上;

C.帧摘除装置，用以从网络上摘除帧;

D.一计数器，响应于所述发信装置和所述发生装置，用以对该站传输到网络上的各帧进行计数，还响应于所述帧摘除装置，用以使所述计数值在该站每次从网络上摘除无差错的信息帧时减值;

E.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上无差错的条纹定界符帧;

F.差错情况检测装置，用以检测表示网络差错情况的各帧，

G.权标检装置，用以检测网络权标;和

H.帧摘除控制装置，响应于所述发信装置、所述条纹定界符帧检测装置、所述差错情况检测装置、所述权标检测装置和所述计数器，用以控制所述帧摘除装置，从而使条纹定界符帧以外、并且在所述帧传输开始之后和在

ⅰ.检测出其中一个所述条纹定界符帧较早阶段之前，

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之前，

ⅲ.在检测出某一网络差错情况的较早阶段之前，或

ⅳ.在检测出网络权标较早阶段之前收到的帧被摘除掉。

11.计算机网络上的一个站，其特征在于，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并将所述定界符帧在信息帧传输结束时传送到网络上;

C.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上的所述条纹定界符帧;

D.权标检测装置，用以检测网络上的权标;

E.网络差错情况检测装置，用以检测网络上的差错情况;和

F.帧摘除装置，响应于所述发信装置、所述条纹定界符帧检测装置、所述权标检测装置和所述网络差错情况检测装置，用以从网络上摘除在帧传输开始之后和

ⅰ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧之前，

ⅱ.在检测出权标之前，或

ⅲ.在检测出网络差错情况之前

收到的信息帧。

12.从计算机网络摘除帧的一种方法，该方法包括下列步骤：

A.往网络上发送帧;

B.产生一个或一个以上条纹定界符帧，然后在帧传输结束时将所述条纹定界符帧发送到网络上;

C.检测无差错的条纹定界符帧;

D.在开始传送所述帧之后和在检测出其中一个所述条纹定界符帧之前摘除所述帧;和

E.每检测出一条纹定界符帧时，继续摘除所述条纹定界符帧。

13.一个如12所述的方法，所述方法还包括对传送在网络上的各帧进行计数，并保留帧计数值。

14.一个如13所述的方法，所述计数步骤还包括在该站每次从网络上摘除无差错的帧时使计数值减少1的步骤。

15.一个如14所述的方法，所述帧摘除步骤还包括：

ⅰ.在计数值等于零的较早阶段，或

ⅱ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段，中断帧的摘除工作。

16.一个如15所述的方法，所述计数步骤还包括在每次发送条纹定界符帧时使帧计数值增加1的步骤。

17.一个如16所述的方法，所述计数步骤还包括每次从网络上摘除无差错的帧时使帧计数值减少1的步骤。

18.一个如17所述的方法，所述摘除步骤包括中断摘除帧的步骤，从而使所述条纹定界符帧以外的帧和把所述站认作为源站的帧在：

ⅰ.检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段之后，或

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之后，

不会被摘除。

19.从计算机网络摘除帧的一种方法，该方法包括下列步骤：

A.将帧传送到网络上;

B.产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并在帧传送结束时将所述条纹定界符帧传送到到网络上;

C.对传送到网络上的帧进行计数，并保留帧计数值;

D.检测无差错的条纹定界符帧;

E.开始所述帧传输之后将各帧摘除;

F.每次摘除无差错的帧时使帧计数值减少1;

G.ⅰ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段之前;或

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之前，中断对帧的摘除工作;

H.每次检测出一个帧时，继续摘除所述条纹定界符帧和把所述站认作为源站的帧。

20.从计算机网络上摘除帧的一种方法，该方法包括下列步骤：

A.将帧发送到网络上;

B.产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并在帧传输结束时将所述条纹定界符帧传送到网络上;

C.对传送到网络上的帧进行计数，并保留帧计数值;

D.检测无差错的条纹定界符帧;

E.检测出网络的差错情况或网络的权标;

F.开始所述帧传输之后将各帧摘除;

G.每次摘除无差错的帧时使帧计数值减少1;

H.ⅰ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段之前，

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之前，

ⅲ.在检测出网络差错情况的较早阶段之前，或

ⅳ.在检测出网络权标之前，

中断对帧的摘除工作;

I.每检测出一个帧，继续摘除所述条纹定界符帧和把所述站认作为源站的帧。

21.从计算机网络摘除帧的一种方法，该方法包括：

A.将帧发送到网络上;

B.对传送到网络上的帧进行计数，并保留帧计数值;

C.所述帧传输开始之后，摘除各帧;

D.每次摘除无差错的帧时使帧计数值减少1;

E.帧计数值等于零时，中断帧的摘除工作。

结合附图参阅下面的详细说明即可更好地了解到本发明的上述和其它优点。附图中：

图1为扩大的局部地区网络的功能方框图;

图2为图1所示的扩大的局部地区网络中所使用的信息帧的示意图;和

图3A-3C为表示图1所示的扩大的局部地区网络上的诸桥接设备按最佳实施例工作的工作流程图。

参看图1，环网10（即配置成环形布局的一个局部地区网络）包括多个由通信链路12A至12F连接起来的通信站11A至11F。诸通信站11起接口作用，将一个或一个以上的装置14A至14F连接到环网上。装置14可以是各种各样的，包括计算机、大容量存储器、电信链路、打印机等，它们都可以将信息通过通信链路12传送到环网10上的其它装置，或从这些装置上接收信息。

同样，环网20包含多个由通信链路22A至22E互连的通信站21A至21E，总线30则包含多个通信站31A至31C。各站21和31分别将一个或一个以上总编号为24或34的装置连接至环网20和总线30上。

环网20由桥接设备15将其与环网10互连起来。它还由桥接设备17互连到另一网络（图中未示出）。诸桥接设备都是些特殊用途的通信站，同时又是它们所互连的各局部地区网络上通信站。桥接设备16将总线30与环网10互连起来，这样环网20上的各站也可采用桥接设备16和15经由环网10与总线30上的各站进行通信。互连着的诸网络在一起形成扩大了的局部地区网络8。

通信站11和21，包括各桥接设备站在内，在各自的通信链路12和22上以帧的形式传输着信息，这些帧的结构将在下面结合图2加以说明。同一环网上的两个站是在例如一通信站11往另一通信站11发送一个帧时进行通信的。为进行此通信，发送帧的站11向另一站11（按箭头的方向）在互连着两站的通信链路12上发出由形成该帧的位流组成的信号。从发信站11收到位流的站11就在使它与下一站11互连起来的通信链路12上转发该帧。

其它站11个个都重复着这个过程，直至该帧回到发信站11为止。从基本说来，各站在互连着它与上一站11的通信链路12上接收信号，并在互连着它与下一站11的另一通信链路12上发送信号。若某一站11是预期的帧接收站，则除将帧转发至其下游站11之外，它还要保留该帧的复制品，供其中一个或一个以上与它连接的装置14处理之用。

站11或21是否可以给一环网发送帧，是根据该站是否持有权标确定的。权标是各站环绕环网发送的一个特定位串。如果，举例说，站11要发送一个帧，则当权标到达站11时，站11就不是将权标转发出去，而是将它加以捕获，从而成为持有权标的站。接着站11就发送一个或一个以上的帧。完成这些帧的传输工作之后，站11就恢复其按环网协议环绕环网传送权标的工作，有效地将权标释放到环网上的其它站。

当站11收到的是它所发出的帧而不是权标时，它就从环网10上将该帧摘除。因此一个帧只环绕环网（即从一站转发到另一站）一次。若发信站不摘除其诸帧中的一个，则预期的目的站可能收到该帧的复制品。目的站就以比它平时接收各帧更快的速率接收这些帧复制品。于是该通信站就必须更快地处理这些帧，从而增加了通信站的内务操作以及通信站可能的误操作。

不同环网上两站之间的通信，举例说，环网20上的站21与环网10上的站11的通信，是使用桥接设备15进行的。桥接设备15相当于环网20上的预期收信站，它将帧复制并将其转发到下一站21。于是桥接设备15在捕获到环网10的权标之后在环网10上发送经复制的帧，预期的收信站11则从环网10收到该帧之后就可以将其复制。该帧绕环网10传送之后为桥接设备15所接收并随后由桥接设备15加以摘除。下面参照图3A-3C更详细地论述桥接设备15的工作情况。

如上面提到过的，信息是以帧的形式传输的，帧的结构如图2所示。参看图2，帧40系划分成若干字段。一个帧的起始段用一前序字段41A和一起始帧定界符字段41B表示，后者则进一步表示含有帧信息的帧部分的开端。这些字段总称为帧起始序列41。

紧接着帧起始序列41之后的是帧控制字段42，它详细说明该位流是个权标抑或是个帧，若是个帧，则表示帧的类型，举例说，是个信息帧。下两个字段是地址字段43A-B，即目的地址字段DA42A和源地址字段SA43B，目的地址字段DA43A的内容确定该帧预期的接收者，源地址字段SA43B的内容则确定了源站。地址字段43之后是信息段44，信息字段44之后是帧检查序列字段45，帧检查序列字段45含有收信站所使用的、用以检查帧控制字段42、地址字段43和信息字段44中任一字段中的错误的错误检测序列。

帧的末尾用帧结束序列46表示。序列46包括一界定着一个帧的末端的末端定界符字段46A和一含有一组状态标志的帧状态字段46B。各状态标志由源站以外的各站决定，其作用是给源站提供状态信息。该信息可包括，举例说，该帧是否已由预期的一个或多个目的站加以复制，是否已对任何错误进行检测等等。

若站11或21认出该帧目的地址字段43A是自己地址中的一个地址，即其站地址或其其它有关的地址中的一个地址，它就把帧复制下来供附装在其上的装置14或24进行处理。它还将帧转发到环网中的下一个站，如上面提过的那样。

当一个帧回到其源站时，源站就认出帧源地址字段43B为它自己的地址，并从环网上摘除其余的帧。一个帧经如此摘除之后，帧起始序列41、帧控制字段42和部分的地址字段就保留下来。这些片段没有形成完整的帧，因而环网上的各站都不理会它们。它们遇到一个正在发送信息的通信站时就为该站所摘除。

若一个环网工作不正常，举例说，若丢失了权标或环网中发生断路，则站11和21开始按网络协议所规定的错误检测和复原方式而工作。这种错误检测和复原方式可能需要所有的通信站极积参与，也可能只需要很少一部分通信站参与。广泛应用的两种网络协议都包括错误检测和复原技术，该技术使用了一些特殊用途的帧，即：要求权标帧（claim    token    frame）和信标帧（beacon    frame）。

要求权标帧是当环网处于初始化阶段时或环网权标丢失因而必须对环网再进行初始化时使用的。各站11和21基本上具有与其有关的、进行错误检测和复原的优先权。权标丢失时，各站就不断地发送含有其优先权的要求权标帧，直至它收到另一站的要求权标帧为止。这时收信站就将帧中的优先级与自己的优先级进行比较，当通信站的优先级低于帧中所含的优先级时，就将该帧转发出去。不然的话，它从环网上摘除该帧，然后传送它自己的另一要求权标帧。一通信站收到它自己的表明自己具有最高优先级的要求权标帧时，就发出网络权标。

信标帧是当认为环网中有断路的地方或认为环网实质上结构改变时使用的。基本上各站是不断地将自己的信标帧传送到下游各站的。下游站一收到信标帧，就停止发送自己的信标帧，并将所收到的信标帧转发给其下一站。一个通信站收到自己的信标帧时，就以为网络的结构正常，于是开始对环网再进行初始化（包括使用上述的要求权标帧在内）。

现在结合图3A-3C的流程图说明桥接设备15-17的详细工作情况。这些工作可采用硬件、软件和/或固件来进行。熟悉本技术领域的人士都知道，将一系列附装在其上的装置连接到局部地区网络的非桥接通信站其工作方式与桥接设备类似。因此下面有关桥接设备的大部分论述也适用于网络上的任何站。

参看图3A，检测着在例如环网10上发出的帧40的一个桥接设备，例如桥接设备15，确定着预期的目的站是否在另一可从桥接设备而接入的局部地区网络（步骤50）上。如果是，桥接设备15就保留帧40的复制品，以便传送到所连接的局部地区网络，即环网20，然后在环网10上转发那个帧（步骤51）。不然的话，桥接设备15也可以判明该预期的目的站是否在环网10上，若不在环网10上，就复制那个帧，以便将其发送到所连接的局部地区网络上，同时将其在环网10上转发。

桥接设备15复制一个或一个以上的帧之后，一旦捕获到环网20的权标，就将复制的各帧发送到环网20上（步骤53-54）。桥接设备15不断地将复制的各帧发送到环网20上，直至它所持有的供在环网20上传输的复制的所有帧都传输出去，或由于网络协议的规定迫使它停止发送而将环网20的权标释放掉为止（步骤56-57）。若桥接设备15在结束现行的传输工作之前还没有将全部复制的各帧发送出去，则当它再次捕获到环网20的权标时就恢复其发送已复制的各帧的工作（步骤60）。

每次桥接设备15往环网20上发送一个帧，它就使帧的内部计数值增加1（步骤55），基本上，维持着对所传送的各帧数进行不断的计数。计数的如此增值可以在帧开始时进行，例如在发送起始帧定界符字段41b（图2）时，也可以在帧结束时发送，例如在发送结束定界符字段46A时。

当桥接设备结束在环网10上传送各帧时，桥接设备15往环网20上发送一个或一个以上的标记或条纹定界符（strip    delimiter），即标志着传输结束的各帧，给这些帧各个的计数值增加1（步骤59）。对这些帧不一定非要增加计数值不可。但在最佳实施例中却是这样增加计数值，目的是保持对桥接设备15所传送的各帧进行精确的计数。

条纹定界符帧是一些编码信息帧，它起码确定了帧的类型（也就是说，定界符帧）、发信桥接站的地址和帧的状态，使各帧成为完整或有效的帧。所传送的条纹定界符帧其数目由桥接设备15确定。为确保至少有一个定界符帧会环绕环网20传送并回到桥接设备15，从而使网络具有对错误的免疫能力，可使用冗余条纹定界符帧。为进一步提高对错误的免疫力，可用帧检查序列45（图2）保护条纹定界符帧。采用帧检查序列使源站可以确定该定界符帧是否含有任何错误。帧中有差错可能表明一个或一个以上的网络站有问题，而且，如下面参照图3A-3C将论述的那样，向源站表明需要继续进行帧摘除工作。

熟悉本技术领域的人士不难理解，用一个桥接设备或任何源站进行帧的摘除工作必须快速进行。如上面谈过的那样，一个通信站一般是通过检查帧的源地址字段43B来确定要不要摘除某一帧的。若字段的内容与其中一个与该站有关的地址匹配，它就将帧摘除。若桥接设备15必须将帧源地址字段43B的内容与例如始发该桥接设备所发送的各帧的通信站的地址进行比较以便确定要不要摘除帧，则桥接设备15可能需要有极其快速因而昂贵的处理器和存储器。对任何具有许多有关地址的通信站来说，也是如此，例如将较大量的装置附装到网络上的通信站就是一个例子。本发明的桥接设备15-17和通信站11和21利用它们的内部帧计数值和条纹定界符帧来确定要摘除哪一些帧，从而使它们能够利用较简单的线路和状态来确定何时开始帧摘除（即帧计数非零时），以及何时停止帧的摘除工作，如下面参照图3A-C所论述的那样。

更具体地说，参看图3B，当桥接设备15在环网10上收到一位流时，它首先检查其内部帧计数值，看其是否等于零（步骤70-71）。若计数值不为零，桥接设备15就检查其在网络上正在接收中的信息，看是否有条纹定界符帧、权标或表示网络差错情况的帧（即要求权标帧或信标帧）存在（步骤72-74），任何这类帧都会使桥接设备的帧摘除工作起动不起来或中断。若信息不是上述的任何一种，桥接设备就摘除它，而无需将源地址与任何地址表进行比较。接着，桥接设备15就在每次从环网20摘除各没有错误的帧时使内部帧计数值减少1（步骤76-77）。

桥接设备就这样继续摘除它在环网20上所收到的所有帧，直至它在例如帧摘除的过程中或在通信站再初始化的过程中无论由于什么原因遇到一定界符帧，即权标或遇到一要求权标帧或一信标帧或其帧计数值减到零为止。桥接设备正在一环网上传送各帧的同时可以接收该环网上的各帧。这样，计数值的增加和减少应能正确反映出所传输的帧中相应的未被摘除的帧的数目，也就是说，若已传送的帧数为五，其中有三个帧已被摘除，则计数值应为二。在最佳实施例中，为确保正确的计数值，计数值是在各帧结束时增加和减少的。因此计数值永不会降到零以下。

一个帧中有差错可能表明某一站21或通信链路22有问题。因此桥接设备的内部帧计数值不会因摘除了某一错误的帧或帧片段（frame    fragment）而减少。要确定所摘除的帧是否没有差错，桥接设备15首先检查该帧是否为一个完整或有效的帧，而不仅仅是一个帧片段。计数值不会因一个帧片段而减值。若该帧是个有效帧，桥接设备就利用帧检查序列45和帧状态标志46B（图2）来检查错误。

桥接设备15在从环网20摘除某一个帧之前先对该帧进行观察以确定它是否是个条纹定界符帧，是它自己的还是从另一站来的（步骤72和78）。若该帧是另一站的条纹定界符帧，桥接设备就无需改变内部帧计数值而将其转发（步骤78和82）。然后条纹定界符帧环绕环网20行进直至它回到发信站21，由该发信站将其摘除为止。

若该帧是桥接设备自己的条纹定界符帧，这表明传送结束，则桥接设备15将其摘除（步骤78-79）。若条纹定界符帧没有差错，则即使内部帧计数值表明所传送的全部帧未加摘除，桥接设备15也停止摘除它在环网20上收到的帧，并将内部帧计数值恢复到0值（步骤80-81）。这之后，桥接设备15只摘除自己的条纹定界符帧或帧，以其站地址作为源地址，转发所有其它帧，直到内部帧计数值再次不为零，表明某一桥接设备15正在进行传输为止（步骤83-86）。

如上面提到过的那样，当桥接设备15检测出自己的条纹定界符帧时，内部计数值就取零值，以防桥接设备15摘除环网20上的另一站21所发出的帧。因此即使桥接设备的一些帧错误地为另一站21所摘除，且在它接收自己的定界符帧时其计数值不为零，桥接设备也会正确无误地停止摘除程序。

在摘除之前，桥接设备还检查所收到的信息是否是个权标。收到权标时表明，桥接设备所传送的各帧已全被摘除，甚至连桥接设备的条纹定界符帧也不例外。桥接设备就这样停止其摘除程序，并使计数值回零，以防它摘除另一站随后在环网上发送的各个帧。

网络在错误检测和复原方式下工作时，桥接设备15也停止摘除程序，这可从收到无差错的要求权标或信标帧这一事实而指示出来（步骤90-96）。若桥接设备15在错误检测和复原操作过程中不停止对各帧的摘除，则下游各站不会接收对网络进行再初始化所需的各帧。因此桥接设备一收到无差错的要求权标帧或信标帧就如权标环网协议所规定的那样进入错误检测和复原的工作状态。桥接设备15一收到错误的要求权标或信标帧，若源地址不是它自己诸地址中的一个地址，就将各帧加以转发，否则就将其摘除，然后继续其帧摘除操作（步骤90-96）。

采用条纹定界符帧和计数值来表明何时开始和停止帧的摘除工作，使网络可有一个以上的桥接设备为它工作，从而提高了网络的信息吞吐量、灵活性和可利用程度。举例说，若源站与目的站之间的一条通路断路或拥塞，则可采用由一个或一个以上桥接设备连接的另一通路。本方案对网络的布局上并不加以限制，因此可以用冗余桥接设备互连两个网络。

不采用条纹定界符帧/或计数值时，第二通路上的桥接设备只根据源地址来摘除各个帧，而且当它“认出”帧中的源地址是它通常复制各帧所在的各站的可加以识别的源地址，它就有可能将其摘除，以防它们到达预期的目的站。因此网络可以不是由冗余桥接设备来为它工作。但若桥接设备采用条纹定界符帧和帧计数值，则无论帧中的源地址如何，除非这些地址是与桥接设备自身的站地址匹配，桥接设备是不会摘除各帧的。因此作为其各帧可由某给定桥接设备加以传送的通信站，其数目是没有限制的，任何网络中的桥接设备的数目也是没有限制的，因为帧的摘除是与帧的源地址无关的。

采用条纹定界符帧表示传输过程的结束，与设置标志或改变帧字段内容的作法不同，还具有这样一些优点。举例说，条纹定界符帧以单一的方式标志出其源站，而帧指示器则不然。因此一个条纹定界符帧只要不丢失终究是会回到其始发站的，而且如果再没有其它所传送的帧回到该站时就由它表示网络可能存在的错误情况。发生这种情况甚至在另一通信站收到定界符帧而错误地摘除另一通信站的帧时也不例外。

此外，各条纹定界符帧还可由它自己的帧检查序列45进行错误保护（图2），而采用其它指示器时则要求桥接设备重新计数和更换帧检查序列45和/或一个或一个以上数据帧中的其它字段。为提高抗拒错误的能力，可采用多重条纹定界符帧来表示传输过程的结束。这样，即使有一个或一个以上的定界符帧丢失或有毛病，桥接设备15也还可能接收一可辨认的条纹定界符帧。

只采用条纹定界符帧或内部计数值，可以使各站恰当地摘除各个帧而无需顾及帧源地址，从而体现了上述某些优点。但如果既采用条纹定界符帧又采用帧计数值，则可以进一步提高帧摘除操作对错误的抗拒能力。若全部条纹定界符帧丢失或有毛病，则只有当桥接设备的计数值减到零时桥接设备才会摘除各个帧。因此，充其量只有较小数量不为桥接设备所传送的帧会被摘除。若只采用在其中一个所传输帧中的一个标志来表示传输过程的结束，且含该标志的帧丢失或有毛病，则许多不为桥接设备所传送的帧可能会被摘除。

另一方面，若只用标志表示摘除过程的结束，则桥接设备可能会完不成摘除定额。其中一个数据帧有差错可能会导致帧的标志的出现，这是一般不为帧检查序列而所保护的那种错误，于是桥接设备会停止摘除工作。条纹定界符帧中的差错不会导致完不成摘除定额的情况，因为这种错误的帧不给桥接设备发出停止摘除的信号。

熟悉本技术领域的人士不难理解，任何通信站，而不仅仅是桥接站，都可以采用内部帧计数值和/或条纹定界符帧来确定何时开始和停止摘除帧。采用帧计数值和条纹定界符帧使一个通信站可以采用较快而简单的电路来控制其帧摘除工作，特别是若该通信站与许多地址有关时，更是如此。

上述说明只局限于本发明的一个特殊实施例。但显然，对本发明是可以进行种种变更和修改而能达到本发明的某些或全部优点的。因此作为本说明书所附的权利要求书，其目的就是要概括所有这类变更和修改，因为它们都属于本发明的精神实质和范围的。

Claims (21)

1、计算机网络上的一个站，其特征在于，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧；

B.条纹定界符帧发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并将所述定界符帧在信息帧传送结束时发送到网络上；

C.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上无差错的条纹定界符帧；和

D.帧摘除装置，响应于所述发信装置和所述条纹定界符帧检测装置，用以从网终上摘除在帧传送开始之后和检测出其中一个所述条纹定界符之前所收到的信息帧。

2、权利要求1的站，其特征在于，所述站还包括一计数器，该计数器响应于所述发信装置，用以对该站在网络上所传输的帧进行计数。

3、权利要求2的站，其特征在于，所述计数器还响应于所述帧摘除装置，从而使帧的计数值在每次从网络上摘除一无差错的帧时减少1。

4、权利要求3的站，其特征在于，所述帧摘除装置还响应于所述计数器，从而使所述条纹定界还响应于所述计数器，从而使所述条纹定界符帧以外的帧或将所述站认作为源站的帧在

ⅰ.计数值等于零的较早阶段之后，或

ⅱ.检测出一条纹定界符帧的较早阶段之后，不被摘除。

5、权利要求2的站，其特征在于，所述计数器还响应于所述发生装置，且在每次传送各条纹定界符帧时增加一个计数值。

6、权利要求5的站，其特征在于，所述计数器还响应于所述帧摘除装置，从而使帧计数值在每次从网络上摘除一无错误的帧时减少1。

7、权利要求6的站，其特征在于，所述帧摘除装置还响应于所述计数器，从而使所述条纹定界符帧以外的帧或将所述站认作为源站的帧在

ⅰ.计数值等于零的较早阶段之后，或

ⅱ.检测出一条纹定界符帧的较早阶段之后，不被摘除。

8、计算机网络上的一个站，其特征在于，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.条纹定界符帧发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上条纹定界符帧，并将所述帧在信息帧传输结束后发送到网络上;

C.帧摘除装置，用以从网络上摘除帧;

D.一计数器，响应于所述发信装置和所述发生装置，用以对该站传送到网络上的各帧进行计数，而且还响应于所述帧摘除装置，用以在该站每次从网络上摘除一无错误的信息帧时使所述计数值减少1;

E.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上无差错的条纹定界符帧;和

F.帧摘除控制装置，响应于所述发信装置、所述条纹定界符帧检测装置和所述计数器，用以控制所述帧摘除装置，从而使条纹定界符帧以外的帧、或将所述站认作为在所述帧传输开始之后，和在

ⅰ.样测出一条纹定界符帧的较早阶段之前;或

ⅱ.帧计数值等于零的较早阶段之前

接收的源站的帧被摘除掉。

9、计算机网络上的一个站，其特征在于，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.帧摘除装置，用以从网络上摘除帧;

C.一计数器，响应于所述发信装置，用以对在网络上传输该站的各帧进行计数，还响应于所述帧摘除装置，用以使所述计数值在该站每次从网络上摘除无差错的信息帧时减值;和

D.帧摘除控制装置，用以控制帧摘除装置，使得信息帧在所述计数器的计数值非零时从网络上被摘除掉。

10、计算机网络上的一个站，其特征在于，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.条纹定界符帧发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上条纹定界符帧，并在信息帧传输结束时将所述帧传送到网络上;

C.帧摘除装置，用以从网络上摘除帧;

D.一计数器，响应于所述发信装置和所述发生装置，用以对该站传输到网络上的各帧进行计数，还响应于所述帧摘除装置，用以使所述计数值在该站每次从网络上摘除无差错的信息帧时减值;

E.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上无差错的条纹定界符帧;

F.差错情况检测装置，用以检测表示网络差错情况的各帧;

G.权标检装置，用以检测网络权标;和

H.帧摘除控制装置，响应于所述发信装置、所述条纹定界符帧检测装置、所述差错情况检测装置、所述权标检测装置和所述计数器，用以控制所述帧摘除装置，从而使条纹定界符帧以外、并且在所述帧传输开始之后和在

ⅰ.检测出其中一个所述条纹定界符帧较早阶段之前，

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之前，

ⅲ.在检测出某一网络差错情况的较早阶段之前，或

ⅳ.在检测出网络权标较早阶段之前收到的帧被摘除掉。

11、计算机网络上的一个站，其特征在于，所述站包括：

A.发信装置，用以在网络上发送一个或一个以上的信息帧;

B.发生装置，响应于所述发信装置，用以产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并将所述定界符帧在信息帧传输结束时传送到网络上;

C.条纹定界符帧检测装置，用以检测网络上的所述条纹定界符帧;

D.权标检测装置，用以检测网络上的权标;

E.网络差错情况检测装置，用以检测网络上的差错情况;和

F.帧摘除装置，响应于所述发信装置、所述条纹定界符帧检测装置、所述权标检测装置和所述网络差错情况检测装置，用以从网络上摘除在帧传输开始之后和

ⅰ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧之前，

ⅱ.在检测出权标之前，或

ⅲ.在检测出网络差错情况之前

收到的信息帧。

12、从计算机网络摘除帧的一种方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

A.往网络上发送帧;

B.产生一个或一个以上条纹定界符帧，然后在帧传输结束时将所述条纹定界符帧发送到网络上;

C.检测无差错的条纹定界符帧;

D.在开始传送所述帧之后和在检测出其中一个所述条纹定界符帧之前摘除所述帧;和

E.每检测出一条纹定界符帧时，继续摘除所述条纹定界符帧。

13、权利要求12的方法，其特征在于，所述方法还包括对传送在网络上的各帧进行计数，并保留帧计数值。

14、权利要求13的方法，其特征在于，所述计数步骤还包括在该站每次从网络上摘除无差错的帧时使计数值减少1的步骤。

15、权利要求14的方法，其特征在于，所述帧摘除步骤还包括：

ⅰ.在计数值等于零的较早阶段，或

ⅱ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段，中断帧的摘除工作。

16、权利要求15的方法，其特征在于，所述计数步骤还包括在每次发送条纹定界符帧时使帧计数值增加1的步骤。

17、权利要求16的方法，其特征在于，所述计数步骤还包括每次从网络上摘除无差错的帧时使帧计数值减少1的步骤。

18、权利要求17的方法，其特征在于，所述摘除步骤包括中断摘除帧的步骤，从而使所述条纹定界符帧以外的帧和把所述站认作为源站的帧在：

ⅰ.检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段之后，或

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之后，

不会被摘除。

19、从计算机网络摘除帧的一种方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

A.将帧传送到网络上;

B.产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并在帧传送结束时将所述条纹定界符帧传送到网络上;

C.对传送到网络上的帧进行计数，并保留帧计数值;

D.检测无差错的条纹定界符帧;

E.开始所述帧传输之后将各帧摘除;

F.每次摘除无差错的帧时使帧计数值减少1;

G.ⅰ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段之前;或

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之前，中断对帧的摘除工作;

H.每次检测出一个帧时，继续摘除所述条纹定界符帧和把所述站认作为源站的帧。

20、从计算机网络上摘除帧的一种方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

A.将帧发送到网络上;

B.产生一个或一个以上的条纹定界符帧，并在帧传输结束时将所述条纹定界符帧传送到网络上;

C.对传送到网络上的帧进行计数，并保留帧计数值;

D.检测无差错的条纹定界符帧;

E.检测出网络的差错情况或网络的权标;

F.开始所述帧传输之后将各帧摘除;

G.每次摘除无差错的帧时使帧计数值减少1;

H.ⅰ.在检测出其中一个所述条纹定界符帧的较早阶段之前，

ⅱ.在帧计数值等于零的较早阶段之前，

ⅲ.在检测出网络差错情况的较早阶段之前，或

ⅳ.在检测出网络权标之前，

中断对帧的摘除工作;

I.每检测出一个帧，继续摘除所述条纹定界符帧和把所述站认作为源站的帧。

21、从计算机网络摘除帧的一种方法，其特征在于，该方法包括：

A.将帧发送到网络上;

B.对传送到网络上的帧进行计数，并保留帧计数值;

C.所述帧传输开始之后，摘除各帧;

D.每次摘除无差错的帧时使帧计数值减少1;

E.帧计数值等于零时，中断帧的摘除工作。

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