CN111886834A - 用于网段间通信的系统、方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种在第一网段的网桥之间提供路径的方法。第一网段是使用生成树协议(STP)配置的。该方法包括提供将所述第一网段的第一和第二网桥互连的第二网段。该第二网段可操作以传输遵守高可用性无缝冗余(HSR)网络控制协议的帧，并丢弃STP控制数据帧。该方法还包括在第一冗余盒(RedBox)处修改STP控制数据帧，以形成遵守HSR协议的修改后的数据帧。该方法还包括在第二RedBox处修改修改后的数据帧，以重新形成STP控制数据帧。

Description

用于网段间通信的系统、方法和设备
技术领域
一种使用第二网段提供到第一网段的备选(alternative)路径的系统、方法和设备。
背景技术
计算机网络可以在逻辑上或物理上被组织为网段(network segment)。每个网段可以包括多个节点和网段的节点之间的多个链路。特定网段的节点可以通过该网段的链路相互通信。
多个网段也可以相互连接。网段中的每一个可以遵守一个或多个网络控制协议(如本文所使用的，术语“网络控制协议”可以包括任何数量的ISO层2控制协议)，并且跨段的通信可以使用公共协议，或者通过充当段之间的网关的节点而可能。
然而，使用任意协议建立跨多个网段的路径可能是不可能的，因为单个网络节点不需要遵守所有(或者甚至多个)网络控制协议。
因此，某些网段不会利用特定的网络控制协议来与其他网段互连。这在利用变化的网络控制协议建立跨网络的冗余路径方面带来了特定的限制。
可能需要允许更灵活的跨段通信的系统、方法和设备。
发明内容
根据本公开的方面，提供了一种在使用生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)配置的第一网段的网桥(bridge)之间提供路径的方法，在该第一网段上传递STP控制数据帧，该方法包括：提供将所述第一网段的第一和第二网桥互连的第二网段，所述第二网段可操作以传输遵守高可用性无缝冗余(High-availability Seamless Redundancy，HSR)网络协议的帧，并丢弃所述STP控制数据帧；在第一冗余盒(Redundancy Box，RedBox)处修改STP控制数据帧，以形成遵守所述HSR协议的修改后的数据帧，所述第一RedBox充当所述第二网段的入口点，从而使得能够跨所述第二网段传送所述STP控制数据帧；以及在第二RedBox处修改所述修改后的数据帧以重新形成所述STP控制数据帧，所述第二RedBox充当所述第二网段的出口点，从而提供所述第一和第二网桥之间的所述路径。
根据本公开的另一方面，提供了一种在使用第一网络控制协议配置的第一网段的节点之间提供路径的方法，该方法包括：提供将所述第一网段的第一和第二节点互连的第二网段，所述第二网段可操作以传输遵守第二网络协议的数据报，并丢弃遵守所述第一网络控制协议的控制数据报；在所述第二网段的入口点处，修改所述第一网络控制协议的控制数据报，以形成遵守所述第二协议的修改后的控制数据报，从而使得能够跨所述第二网段传送所述修改后的控制数据报；以及在所述第二网段的出口点处，修改所述修改后的控制数据报，以重新形成遵守所述第一网络控制协议的控制数据报，从而所述第二网段提供沿着使用所述第一网络控制协议配置的所述第一和第二节点之间的所述路径的段。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于提供路径的系统，该系统包括：第一网段，在该网段上传递遵守第一网络控制协议的控制数据报；第二网段，其可操作以传输遵守第二网络协议的数据报，并丢弃遵守所述第一网络控制协议的控制数据报；以及将所述第一和第二网段互连的第一和第二节点，所述第一和第二节点提供所述控制数据报到所述第二网段的入口点和所述控制数据报到所述第一网段的出口点，其中所述第一和第二节点被配置为：在所述入口点处，修改所述第一网络协议的控制数据报，以形成遵守所述第二协议的修改后的控制数据报，从而使得能够跨所述第二网段传送所述修改后的控制数据报，并且在所述出口点处，修改所述修改后的控制数据报，以重新形成遵守所述第一网络协议的配置数据报，从而所述第二网段提供沿着使用所述第一网络控制协议配置的所述第一和第二节点之间的所述路径的段。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在第一网段的节点之间提供路径的网络通信设备，在该第一网段上传递遵守第一网络控制协议的控制数据报，该设备包括：处理器；耦合到所述第一网段的第一端口；耦合到第二网段并且将所述第一网段互连到所述第二网段的第二和第三端口，所述第二网段可操作以传输遵守第二网络控制协议的数据报，并且丢弃遵守所述第一网络协议的控制数据报；与所述处理器通信的存储器；以及存储在所述存储器中的软件代码，当由所述处理器执行时，所述软件代码使得所述网络通信设备：在所述第二网段的入口点处，修改所述第一网络协议的控制数据报，以形成遵守所述第二协议的修改后的控制数据报，从而使得能够跨所述第二网段传送所述修改后的控制数据报，并且在所述第二网段的出口点处，修改所述修改后的控制数据报，以重新形成遵守所述第一网络协议的控制数据报，从而所述第二网段提供沿着使用所述第一网络控制协议配置的所述第一和第二节点之间的所述路径的段。
通过结合附图阅读以下对特定实施例的描述，本公开的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员来说将变得清楚。
附图说明
在仅以示例方式示出本公开的实施例的附图中，
图1A以框图形式示出了示例网络的简化视图；
图1B以框图形式示出了图1A的示例网络的详细视图；
图2以框图形式示出了图1A-1B的示例网络的第一网络节点的高级图；
图3示出了根据第一网络控制协议格式化的数据帧，用于与图1A-1B的示例网络一起使用；
图4以框图形式示出了图1A-1B的示例网络的第二网络节点的高级图；
图5示出了根据第二网络控制协议格式化的控制数据帧，用于与图1A-1B的示例网络一起使用；
图6示出了根据第一网络控制协议格式化的修改后的控制数据，用于与图1A-1B的示例网络一起使用；
图7示出了根据第二网络控制协议格式化的重新形成的控制数据帧，用于与图1A-1B的示例网络一起使用；
图8示出了描述由图1A-1B的示例网络的网络节点执行的示例性块的流程图；以及
图9-10以框图形式示出了图1A-1B的示例网络的实施例。
具体实施方式
图1A示出了示例网络170的简化视图，该网络包括以树形拓扑配置的多个网桥112和以环形拓扑配置的多个节点102。图1B示出了示例网络170的更详细的视图(然而，图1B示出了更少的网桥112)。
每个网桥112可以具有一个或多个端口，用于将网桥112连接到一个或多个其他网桥112、边缘节点(诸如单个附着节点(single attached node，SAN)设备114)和节点102。
网桥112、边缘节点和节点102可以通过传递根据以太网协议配置的数据帧来相互通信。例如，在IEEE 802.3规范中详细描述了以太网，其内容通过引用结合于此。例如，边缘节点可以将以太网数据帧传递到特定网桥112，然后该网桥112可以经由第二网桥112将数据帧重新导向到另一边缘节点。此外，边缘节点可以将以太网数据帧传递给特定网桥112，然后该网桥112可以将数据帧重新导向到节点102中的一个。
网桥112可以被配置为实现生成树(spanning tree)110-A和110-B(统称为“生成树110”)的网段。同一网段的网桥112可以具有公共广播媒体接入控制(media accesscontrol，MAC)地址。因此，可以向网段的所有网桥112广播消息。
网桥112可以使用生成树协议(STP)被配置为生成树110。例如，STP是在IEEE802.1系列标准(包括IEEE 802.1D、802.1s和802.1Q)中详细描述的网络控制协议，其内容通过引用结合于此。生成树110的网桥112可以根据任意数量的生成树协议来配置，包括生成树协议(STP)、快速生成树协议(Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP)和多生成树协议(Multiple Spanning Tree Protocol，MSTP)。这种协议可以根据IEEE 802.1系列标准，特别是IEEE802.1D标准来定义。如本文所使用的，“STP”可以指任何生成树协议。
网桥112可以根据STP网络控制协议相互传递诸如网桥协议数据单元(BridgeProtocol Data Unit，BPDU)的控制数据报。BPDU的一种类型是配置消息，其可以包括用于逻辑上配置生成树110的参数。BPDU的第二种类型是拓扑改变通知(topology changenotification，TCN)消息，其可以指示生成树110的网络拓扑的改变。通过包括预定义的多播STP网桥组地址作为目的址，BPDU一般被寻址(address to)到生成树110的所有网桥112。
在一个实施例中，生成树110的一个网桥112可以被配置为“根网桥(rootbridge)”，以管理其他网桥112之间的通信。在替代实施例中，生成树110的一个网桥112可以被STP网络控制协议选为“根网桥”。
BPDU中的配置消息可以包括控制信息，诸如生成树110的两个网桥112之间的路径成本。发送的信息被称为“生成树优先级向量”。生成树优先级向量从发送方网桥112被发送到接收方网桥112，并向接收方网桥112提供关于发送方网桥和根网桥之间的路径的成本的信息。每个网桥112从与其直接连接的其他网桥112接收生成树优先级向量。通过合计成本信息，每个网桥112可以标识(identify)到根网桥的最成本有效的路径。
如果两个网桥112之间存在不止一条路径，则每个网桥112仅使用最低成本路径(例如，通过使用最高带宽链路)将数据分组转发到另一网桥112。第二条(较高成本的)路径将保持阻塞，直到生成树110的拓扑改变，并且该路径成为唯一可用的路径或最低成本路径。因此，网桥112可以通过向彼此发送控制消息(诸如配置消息和TCN消息)来配置自己以利用最便宜的可用链路。此外，如果一条链路故障，网桥112可以标识并转发第二冗余链路上的流量，从而提高生成树110的可靠性。
网桥112可以在逻辑上配置生成树110，使得在任何给定时间，两个网桥112之间只有一条路径处于活动转发状态，而所有其他可能的路径都处于阻塞状态。这种逻辑配置可以帮助防止在两个网桥112之间存在多于可能路径时可能发生的网络环路。
因此，STP是为以太网建立无环路逻辑拓扑的网络控制协议。STP用于防止网桥环路，如果网络的网桥112存在一条以上的路径可用于路由数据流量，则可能出现网桥环路。STP还允许网络设计包括备用链路，以在活动链路故障时提供容错(fault tolerance)。为了实现这一点，STP在连接的层2网桥112的网络内创建生成树，并且禁用那些不是生成树的部分的链路，在任何两个网络节点之间留下单个活动路径。
使用高可用性无缝冗余(HSR)网络控制协议，图1A的示例网络170的节点102可以被配置为HSR网段100。HSR是在网络组件故障时提供无缝故障转移(failover)的网络控制协议。冗余对于应用是不可见的。HSR节点具有两个端口并且充当交换机(网桥)，这允许节点将自己排列成环，而无需专用的交换机。
这种HSR协议可以根据国际电工委员会(International ElectrotechnicalCommission，IEC)62439系列标准，特别是IEC 62439-3:2016来定义，其全部内容通过引用结合于此。
HSR适于要求高可用性和短切换时间的应用。示例应用包括变电站保护、同步驱动(例如在印刷机中)或高功率逆变器。对于这样的应用，通常使用的控制协议(诸如STP)的恢复时间太长。
HSR节点通常需要硬件支持(FPGA或ASIC)以在微秒内转发或丢弃帧。
HSR网段100包括多个互连节点102。每个节点102连接到HSR网段100的另外两个邻居节点102。节点102可以根据HSR网络控制协议生成和发送HSR数据帧。节点102同时向两个邻居节点102发送HSR数据帧。
每个生成树110一般可以在多个节点102处与HSR网段100互连。例如，生成树110-A经由互连链路120与HSR网段100的三个节点102互连，生成树110-B经由互连链路120与HSR网段100的两个节点102互连。此外，例如，附加的HSR网段可以通过使用QuadBox(未示出)与HSR网段100互连。
节点102还可以被配置为经由互连链路120从生成树110的网桥112接收被寻址到HSR网段100的节点102的以太网数据帧。节点102可以修改以太网数据帧，以生成适于跨HSR网段100传输的HSR数据帧，然后将HSR数据帧传输到被寻址到的节点102。
HSR网段100和生成树110实现不同的层2网络控制协议。然而，实现任一网络控制协议的设备(诸如网桥112和节点102)可以处理和传递不包括STP控制消息并且被格式化为以太网帧的数据报。因此，可以在HSR网段100和生成树110之间传递以太网数据帧。
然而，节点102被配置为丢弃来自生成树110的网桥112的STP控制消息(诸如配置消息和TCN消息)。STP控制消息允许网桥112获知网络拓扑，包括可用路径和与可用路径相关联的成本。
因为节点102丢弃STP控制消息，所以网桥112通常不会获知通过HSR网段100的路径。因此，生成树110的边缘节点(诸如图1B的SAN设备114)之间的以太网数据流量通常不经由互连链路120或经由HSR网段100的链路传送。换句话说，生成树110的网桥112将不会经由HSR网段100传递被寻址到生成树110的边缘节点的以太网数据帧。
然而，例如，当内部路径、节点或生成树110的其他组件发生故障时，HSR网段100的互连链路120和链路可以有利地用作生成树110的边缘节点之间的备选/冗余路径。
在故障的情况下，生成树110的两个节点之间的链路可能被损坏，并且可能减慢数据流量或阻止数据流量流动。尽管在一些情况下，生成树110可以包括备选内部链路以允许数据流量在两个特定边缘节点之间流动，但是备选内部链路可能具有高成本(例如，低带宽)。此外，在一些情况下，可能没有备选内部链路来在生成树110的两个特定边缘节点之间传送内部数据流量。
如将进一步解释的，为了利用HSR网段100的互连链路120和链路作为生成树110的边缘节点之间的备选/冗余路径，HSR网段100的一个或多个节点102可以被配置为标识、修改并随后向邻居节点102传输来自生成树110的网桥112的STP控制消息(诸如配置消息和TCN消息)。通过修改STP控制消息，生成树110的网桥112可以获知通过HSR网段100的路径，并且可以通过HSR网段100引导生成树110的边缘节点之间的流量。
在从生成树110到HSR网段100的入口点(point of ingress)，将HSR网段100与生成树110互连的节点102可以修改根据STP协议(诸如配置消息和TCN消息)配置的控制数据报，以形成修改后的控制数据报。修改后的数据报遵守HSR协议，并且适于跨HSR网段100传输。然后，可以跨HSR网段100传送修改后的控制数据报，直到修改后的控制数据报到达第二节点102(在从HSR网段100到生成树110的出口点)。在出口点，第二节点102可以进一步修改修改后的控制数据报，以重新形成遵守STP协议的控制数据报。然后，重新形成的控制数据报可以被传输到生成树110的网桥112。
在网桥112接收到重新形成的控制数据报时，该网桥112就可以获知通过HSR网段100的路径。网桥112还可以经由HSR网段100的入口点，通过HSR网段100，将流量导向到HSR网段100的出口点(point of egress)。
此外，每个生成树110在两个或更多个互连点处与HSR网段100互连。例如，生成树110-A在三个不同的点与HSR网段100互连，并且生成树110-B在两个不同的点与HSR网段100互连。因此，如果互连点中的一个点故障，可以利用备选互连点在HSR网段100和生成树110之间传送数据分组。在互连点，以下元件中的任一个都可能故障：节点102、互连链路120或连接到节点102的网桥112。
通过修改STP控制消息，生成树110的网桥112还可以通过不同的互连点获知HSR网段100的路径，并且可以使用备选互连点来引导生成树110的边缘节点之间的流量。
此外，网桥112可以不时地向彼此发送包括拓扑改变通知(TCN)的STP控制消息。TCN消息指示网络拓扑中的改变(例如，路径的成本已经改变或路径不再可用)。然而，将生成树110和HSR网段100互连的节点102可能不能处理这样的TCN消息。因此，将生成树110和HSR网段100互连的节点102可能变得过期，导致被错误引导的数据分组。
在从生成树110到HSR网段100的入口点，节点102可以沿着HSR网段100传输TCN消息。TCN消息可以在从HSR网段100到生成树110的出口点到达节点102。在从HSR网段100到生成树110的出口点处的节点102处接收到TCN消息时，节点102可以删除其代理表中的所有条目。在删除表中的所有条目之后，节点102可以通过监控来自生成树110的节点的消息来重建其代理表。通过删除和重建代理表，将生成树110和HSR网段100互连的节点102处的代理表被保持在最新状态，以允许数据分组被正确的引导。
现在参考图1B，更详细地示出了示例网络170。
HSR网段100可以包括多个实现HSR的双附着节点(doubly attached nodesimplementing HSR，DANH)，包括DANH 104-A、104-B、104-C、104-D和104-E(以下统称为“DANH设备104”)。
HSR网段100还可以包括多个冗余盒(RedBox)，包括RedBox设备102-A、102-B、102-C、102-D和102-E(以下统称为“RedBox设备102”)。RedBox设备102将HSR网段100互连到生成树110。
每个DANH设备104包括两个输入/输出以太网端口。两个端口中的一个耦合到第一邻居DANH设备104(或RedBox 102)的端口，并且两个端口中的第二个耦合到第二邻居DANH设备104(或RedBox 102)的端口。在一个示例中，设备104-D连接到DANH设备104-C和DANH设备104-E两者。HSR网段100的所有DANH设备104彼此连接以形成环(称为“HSR环”)。
DANH设备104的应用可以生成数据，DANH设备104可以在数据帧中经由两个端口同时向接收方DANH设备104发送该数据。DANH设备104也可以从任一邻居接收数据帧，并且可以将数据转发到另一邻居DANH设备104，从而使得数据帧在HSR环中循环。因此，HSR环中的任何数据帧都具有两条可能的路径到达接收方DANH设备104(顺时针或逆时针)，从而为HSR网段100提供冗余。
每个RedBox设备102包括至少三个以太网输入/输出端口，其中两个被配置为连接到HSR网段100的节点，并且其中一个(或多个)被配置为连接到生成树110。RedBox设备102与DANH设备102行为上基本类似，但是也可以实现附加的功能，如将更详细解释的。例如，RedBox设备102可以标识在被寻址到生成树110中的设备的HSR网段100中循环的数据帧，并且可以修改那些数据帧以将其传输到生成树110。类似地，RedBox设备102可以从生成树110的节点接收包括控制消息的数据帧，并且可以修改那些数据帧以在HSR网段100上传输。
如图1B所示，HSR网段100包括五个DANH设备104和五个RedBox设备102；然而，不同数量的DANH设备104或RedBox设备102可以连接到HSR网段100。
如图1B所示，示例网络170的每个生成树110可以包括提供桥接和交换功能的多个节点，包括节点112-A、112-B、112-C、112-D、112-E和112-F(以下统称为“网桥112”)。如图1B所示，每个生成树110包括三个网桥112；然而，在每个生成树110内可以连接不同数量的网桥设备。
每个网桥112可以具有耦合到其上的一个或多个单个附着节点(SAN)设备114(其作为边缘节点操作)。如图所示，网桥112-A已经耦合到SAN设备114-A，网桥112-B已经耦合到SAN设备114-B，网桥112-C已经耦合到SAN设备114-C，网桥112-D已经耦合到SAN设备114-D，网桥112-E已经耦合到SAN设备114-E，并且网桥112-F已经耦合到SAN设备114-F。
与DANH设备104不同，生成树110的每个SAN设备114只有一个输入/输出以太网端口，因此不能直接连接到HSR网段100。SAN设备114可以使用RedBox设备102与HSR网段100互连，RedBox设备102充当附着到其上的SAN设备114的代理。SAN设备114的示例包括工作站、打印机、传感设备等等。
每个生成树110还可以包括用于连接该生成树的网桥112的一个或多个内部链路130。例如，生成树110-B被示为包括网桥112-C和网桥112-F之间的链路130-C以及网桥112-D和网桥112-F之间的链路130-D。类似地，生成树110-A被示为包括网桥112-A和网桥112-E之间的链路130-A以及网桥112-B和网桥112-E之间的链路130-B。
HSR网段100使用两个或更多个互连链路120与每个生成树110互连。例如，生成树110-A在三个节点处与HSR网段100互连：网桥112-A、112-E和112-B，分别经由互连链路120-A、120-E和120-B与RedBox设备102-A、102-E和102-B互连。类似地，生成树110-B在两个节点处与HSR网段100互连：网桥112-C和112-D，分别经由互连链路120-C和120-D与RedBox设备102-C和102-D互连。
通过使用两个或更多个互连链路120将HSR网段100和每个生成树110互连，来自生成树110的网桥112的数据流量可以通过使用HSR网段100的链路和节点被导向到该生成树110的另一网桥112。
换句话说，HSR网段100可以提供冗余路径，以允许生成树110的节点相互传送生成树110内部的流量。如果生成树110的内部路径、节点或其他组件故障，则生成树110的网桥112可以利用通过HSR网段100的冗余路径。
如图1B所示，生成树110可能没有用于两个特定网桥之间的数据流量的备选链路130。如果网桥112中的一个或网桥112之间的链路130故障，可以从网段110的部分切断一个或多个SAN设备114。例如，如果网桥112-D和网桥112-F之间的链路130-D故障，那么SAN设备114-D将没有在生成树110-B内用于与SAN设备114-F通信的路径(反之亦然)。
生成树110因此可以利用HSR网段100作为备选路径。例如，当网桥112-D和网桥112-F之间的链路130-D故障时，网桥112-D可以经由HSR网段100向网桥112-F或网桥112-C发送数据报(例如，参见图9)。
RedBox设备102可以充当HSR网段100的入口点，并且可以修改遵守STP协议的控制数据报(诸如配置消息和其他控制消息)，以生成遵守HSR协议的修改后的控制数据报。因此，入口RedBox设备102可以允许修改后的控制数据报在HSR网段100上传送。
然后，入口RedBox设备102可以在HSR网段100内转发修改后的控制数据报。HSR网段100的其他节点将继续在HSR网段100内转发修改后的控制数据报，直到该修改后的控制数据报到达充当生成树110的出口点的出口RedBox设备102。出口RedBox设备102可以将修改后的控制数据报标识为被导向到生成树110的节点的修改后的控制数据报，并且因此可以重新形成修改后的数据报以形成遵守STP协议的控制数据报，并且将重新形成的控制数据报发送到网桥112。
网桥112在接收到重新形成的数据报后，可以经由HSR网段100获知它和生成树110的另一网桥112之间的路径。
在一个特定示例中，如图9所示，RedBox设备102-D充当网桥112-D的数据报到HSR网段100的入口点。RedBox设备102-D可以修改控制数据报，诸如由网桥112-D生成的配置消息和其他控制消息，并且在HSR网段100内转发修改后的控制数据报。HSR网段100的其他节点将继续在HSR网段100内转发修改后的控制数据报，直到该修改后的数据报到达到充当生成树110-B的网桥112-C的出口点的RedBox设备102-C。RedBox设备102-C可以重新形成修改后的数据报，以形成遵守STP协议的控制数据报，并将重新形成的控制数据报发送到网桥112-C。
在接收到重新形成的控制数据报后，网桥112-C可以获知它和网桥112-D之间经由HSR网段100的路径。因此，如果链路130-D或链路130-C故障，则网桥112-C可以经由HSR网段100转发被导向到网桥112-D的数据分组。换句话说，HSR网段100可以用作生成树110的网桥112之间的冗余路径。
此外，如前所述，HSR网段100使用两个或更多个互连链路120与每个生成树110互连。尽管一个RedBox 102和一个互连链路120足以互连HSR网段100和生成树110，但是使用多于一个RedBox设备102和互连链路120来连接HSR网段100和生成树110可能是有利的。在第一RedBox设备102或互连链路120故障的情况下，额外的RedBox设备102和互连链路120可以在HSR网段100和生成树110之间提供备选路径。因此，可以提高HSR网段100的节点和生成树110的节点之间的通信的可靠性。
在RedBox设备102或互连链路120故障时，连接到故障的RedBox设备102或互连链路120的网桥112可以传播更新的STP控制消息，以向其他网桥112通知该故障。生成树110的网桥112因此可以在接收到更新的STP控制消息时获知RedBox设备102或互连链路120的故障，并经由功能RedBox设备102和互连链路120引导数据分组。
参考图2，以框图形式示出了与HSR网段100一起使用的DANH设备104的逻辑结构。DANH设备104包括两个输入/输出以太网端口210、212、交换逻辑220、链路冗余实体230、链路层互连链路250和应用层260。DANH设备104还包括处理器(未示出)和存储器(未示出)，存储器与处理器通信并存储用于执行DANH设备104的各种功能的软件代码。
DANH设备104可以在任一端口210、212接收HSR数据报300(例如，如图3所示)。每个HSR数据报300的两个副本预计到达DANH设备104，每个端口210、212处各一个副本。每个HSR数据报300包括一个HSR标签310，其允许其他DANH设备104区分和丢弃重复(duplicate)帧。
在一个端口处接收到HSR数据报300时，在存储在存储器中的软件代码的控制下操作的交换逻辑220可以基于HSR数据报300的目的地址来确定DANH设备104是否是数据报的目的地。如果是，则交换逻辑220可以将HSR数据报300转发给链路冗余实体230。链路冗余实体230可以确定HSR数据报300是否是重复数据报(即，在该DANH设备104处接收到的第二个副本)，并且如果是，则丢弃该数据报。如果HSR数据报300不是重复数据报，则链路冗余实体230可以经由链路层互连链路250将HSR数据报300转发到应用层260。
如果交换逻辑220确定DANH设备104既不是HSR数据报300的目的地也不是来源，则交换逻辑220将经由备选端口简单地转发HSR数据报300(即，如果HSR数据报300在端口210被接收，则经由端口212转发HSR数据报300，反之亦然)。
为了从应用层260发送数据报，在存储在存储器中的软件代码的控制下操作的应用层260可以经由链路层互连链路250将数据报转发到链路冗余实体230。链路冗余实体230可以复制数据报并将两个副本封装为两个HSR兼容数据报300，每个HSR兼容数据报包括HSR标签310。链路冗余实体230然后经由端口210转发一个重复帧，并且经由端口212转发另一个重复帧，使得这些帧以相反的方向(顺时针和逆时针)穿过HSR网段110。
DANH设备的示例包括时间敏感设备，诸如变电站保护继电器、工业控制设备等。
参考图4，以框图形式示出了用于将HSR网段100与生成树110互连的RedBox设备102的逻辑结构。RedBox设备102实现与DANH设备104(图2)相同的功能中的至少一些。像DANH设备104，RedBox设备102包括两个输入/输出以太网端口210、212、交换逻辑220和链路冗余实体230。RedBox设备102中这些组件的操作基本上类似于DANH设备104中的操作。RedBox设备102还包括处理器(未示出)和存储器(未示出)，存储器与处理器通信并存储用于执行RedBox设备102的各种功能的软件代码。
此外，RedBox设备102还包括用于与生成树110接口的第三输入/输出以太网端口214。RedBox设备102可以通过端口214并经由互连链路120与网桥112互连。在一些实施例中，互连链路120和网桥112可以在RedBox设备102内部实现，但是在其他实施例中，互连链路120和网桥112可以在RedBox设备102外部实现。
将HSR网段100互连到同一生成树110的RedBox设备102可以被配置为具有相同的域标识值，这不同于不将HSR网段100互连到该生成树110的其他RedBox设备102。换句话说，作为到同一生成树110的入口点或同一生成树110的出口点的RedBox设备102可以被配置为具有相同的域标识值。
例如，RedBox设备102-A、102-B和102-E(其将HSR网段100互连到生成树110-A)可以被配置为具有第一域标识值，并且RedBox设备102-C和102-D(其将HSR网段100互连到生成树110-B)可以被配置为具有不同于第一域标识值的第二域标识值。
在一个示例中，域标识值是两位十六进制值；即0x00至0xFF范围内的值。
通过将互连到同一生成树110的RedBox设备102配置为具有相同的域标识值，在存储在存储器中的软件代码的控制下操作的RedBox设备102可以更有效地管理数据流量并将数据流量导向到每个生成树110。例如，当数据报到达特定RedBox设备102时，该RedBox设备102可以首先确定该数据报是否与其所连接到的生成树110相关联。如果是，RedBox设备102可以修改数据报，并将修改后的数据报发送到生成树110。另一方面，如果不是，RedBox设备102可以简单地将数据报转发给邻居DANH设备104或邻居RedBox设备102，而无需修改。
当只有两个RedBox设备102被配置为具有相同的域标识值时，STP数据报(诸如STP数据流量和STP控制消息)可以被配置为仅具有一个HSR网段100的出口点。例如，RedBox设备102-C和RedBox设备102-D可以被配置为具有相同的域标识值。因此，来自网桥112-C的通过RedBox设备102-C进入HSR网段100的控制消息可以被配置为仅通过RedBox设备102-D离开HSR网段100到达网桥112-D。
由于只有一个HSR网段100的出口点可用，因此网桥112-C和网桥112-D之间通过HSR网段100的路径可以模拟点对点链路。点对点链路以全双工模式操作。在一个实施例中，耦合到RedBox设备102的网桥112可以被配置为将该链路识别为点对点链路。在另一个实施例中，如果链路以全双工模式操作，则耦合到RedBox设备102的网桥112可以自动检测到该链路是点对点链路。
另一方面，当多于两个的RedBox设备102被配置为具有相同的域标识值时，生成树110的控制消息(诸如配置消息)可以具有多于一个的HSR网段100的出口点。例如，RedBox设备102-A、RedBox设备102-B和RedBox设备102-E可以被配置为具有相同的域标识值。通过RedBox设备102-A进入HSR网段100的来自网桥112-A的控制消息可以通过RedBox设备102-E离开HSR网段100到达网桥112-E或者通过RedBox设备102-B到达网桥112-D。
由于具有多于一个的HSR网段100的出口点可用，因此生成树110-A的任意两个网桥112-A、112-B和112-E之间通过HSR网段100的路径可以模拟共享媒体链路。共享媒体链路以半双工模式操作；因此，可能需要使用冲突检测算法(全双工传输不需要)。这个附加的要求有助于提高半双工模式下的数据完整性，但可能会引入传输延迟。在一个实施例中，耦合到RedBox设备102的网桥112可以被配置为将该链路识别为共享媒体链路。RedBox设备102还包括RedBox链路层互连链路252，其可以在存储在存储器中的软件代码的控制下操作，在端口214处从生成树110接收遵守STP网络控制协议的STP数据报500(图5)，包括STP控制数据报。
图5中示出了示例STP数据报500。STP数据报500可以被打包为以太网帧510。以太网帧510可以包括作为其数据有效载荷的BPDU 520(其可以是配置或TCN消息)。
承载BPDU 520的STP数据报500的目的MAC地址被设置为预定义的多播STP网桥组地址。STP网桥组地址被预定义为：STP规范中的{01-80-C2-00-00-00}(但其他值可以用于不同的规范)。STP网桥组地址可以被表征为多播地址，因为该地址标识任意数量的网桥112。BPDU 520可以包括生成树优先级向量，以允许其他网桥112标识到根网桥的最成本有效的路径。
RedBox设备102可以在存储在存储器中的软件代码的控制下操作，修改STP数据报500以形成HSR数据报600(图6)，该数据报遵守HSR协议并且包括作为有效载荷的BPDU 520。图6中示出了包括作为有效载荷的BPDU520的示例HSR数据报600。
由RedBox设备102修改接收到的STP数据报500以形成HSR数据报600可以包括用预定义的多播HSR监督帧MAC地址替换STP数据报的目的MAC地址，并向其附加该RedBox设备102的域标识值。在HSR规范中，HSR监督帧MAC地址预定义为：{01-15-4E-00-01-XX}，其中“XX”可以被配置为0x00至0xFF之间的任何值(但其他值可以用于不同的规范)。RedBox设备102还可以插入与其相关联的域标识值作为HSR监督帧MAC地址的最后两位数位(即，XX＝RedBox设备102的域标识值)。
修改STP数据报500还可以包括将HSR标签310添加到STP数据报500。
在修改STP数据报500之后，RedBox链路层互连链路252可以在存储在存储器中的软件代码的控制下操作，经由端口210、212向HSR网段100中的DANH设备104发送遵守HSR协议的HSR数据报600。
尽管HSR数据报600包括STP控制消息(即BPDU 520)，但是HSR网段100中的DANH设备104不会丢弃HSR数据报600，因为控制消息(诸如BPDU 520)是HSR兼容的数据帧的有效载荷。
DANH设备104和RedBox设备102可以在端口210、212从HSR网段100接收HSR数据报600。DANH设备104被配置为多播(即转发)HSR数据报600，因为它们包括作为目的MAC地址的HSR监督帧MAC地址。因此，DANH设备104可以转发HSR数据报600，而无需进一步处理。
在一个实施例中，RedBox设备102被配置为多播HSR数据报600，该HSR数据报600具有作为目的MAC地址的HSR监督帧MAC地址，并且还具有不同于与其相关联的域标识值的域标识值。因此，RedBox设备102可以转发HSR数据报600而无需进一步处理，除非HSR数据报600具有等于其自己的域标识值的域标识值。
RedBox设备102还可以被配置为在端口210、212从HSR网段100接收HSR数据报600，该HSR数据报600包括等于其自己的域标识值的域标识值。RedBox设备102可以重新形成这种HSR数据报600，以形成遵守STP协议的重新形成的STP数据报700。图7中示出了示例重新形成的STP数据报700。
在一个实施例中，RedBox设备102可以被配置为通过用STP网桥组地址替换HSR数据报600的目的MAC地址来重新形成HSR数据报600，该STP网桥组地址在STP规范中被预定义为：{01-80-C2-00-00-00}。
重新形成HSR数据报600还可以包括从HSR数据报600中移除HSR标签310。
在一个实施例中，RedBox设备102可以被配置为仅重新形成包括BPDU520的HSR数据报，诸如HSR数据报600。RedBox设备102可以检查有效载荷以标识BPDU 520，例如通过将有效载荷与已知的BPDU格式匹配。可替代地，如果数据报的目的MAC地址包括与其相关联的域标识值，则RedBox设备102可以确定HSR数据报600包括BPDU 520。
在一个实施例中，如果接收到的HSR数据报被标识为属于RedBox设备102所连接到的生成树110的情况下，RedBox设备102可以被配置为仅重新形成接收到的HSR数据报600。例如，RedBox设备102可以确定目的MAC地址是否包括HSR监督帧MAC地址和与该RedBox相关联的域标识值，如果是，则修改接收到的数据报并发送修改后的数据报。如果接收到的数据报被标识为不属于RedBox设备102所连接到的生成树110，则RedBox设备102可以简单地转发HSR数据报600。
RedBox链路层互连链路252可以在存储在存储器中的软件代码的控制下操作，经由端口214向生成树110中的网桥112发送重新形成的STP数据报700。
RedBox102还可以包括存储在其存储器中的代理节点表240。当RedBox设备102从生成树110的节点(包括网桥112和SAN设备114)接收到数据报时，RedBox设备102可以被配置为在代理节点表240中添加列出该节点的源MAC地址的条目，从而允许RedBox设备102将来将数据报导向到该节点。如果源MAC地址还没有包括在代理节点表240中，RedBox设备102可以在代理节点表240中创建新的条目。
在任一端口210、212接收到HSR数据报时，RedBox设备102可以被配置为查询代理节点表240，以确定是否要重新形成HSR数据报，以便经由端口214发送到网桥112。如果HSR数据报的目的MAC地址包括在代理节点表240中，RedBox设备102可以重新形成HSR数据报。可替代地，如果HSR数据报的目的MAC地址不包括在代理节点表240中，RedBox设备102可以经由端口210、212将HSR数据报转发到HSR环100中。
RedBox设备102可以被配置为不时地更新代理节点表240。例如，如果在将数据报发送到从代理节点表240检索到的地址处的节点之后，并且在预定义的时间段内没有接收到响应(即，超时事件发生)，则RedBox设备102可以删除该条目。
类似地，RedBox设备102可以被配置为删除代理节点表240的所有条目，例如，当从HSR网段100接收到指示生成树110的网络拓扑改变的拓扑改变通知(TCN)消息时。在一个示例中，TCN可以指示路径的成本已经改变或者路径不再可用。
在删除代理节点表240的所有条目之后，RedBox设备102可以被配置为通过监控来自生成树110的节点的消息(即，来自网桥112和来自SAN设备114的消息，其可以经由RedBox设备102的端口214被接收)来重建代理节点表240。
通过删除和重建代理节点表240，该表被保持在最新状态，以允许数据分组被正确地引导。
现在参考图8，图8示出了用于在HSR网段100的节点和生成树110之间提供冗余路径的示例方法800。方法800可以在RedBox设备102的处理器或其他控制器的控制下执行，该处理器或其他控制器在存储在RedBox设备102的存储器中的软件代码的控制下操作。存储在RedBox设备102的存储器中的软件代码可以包括操作系统、固件和多个应用。方法800的框可以按序或无序执行。
方法800可以修改STP控制消息(诸如配置消息和TCN消息)以防止HSR网段100的DANH设备104和RedBox设备102丢弃STP控制消息。
RedBox设备102可以监控端口210、212和214，直到接收到STP控制消息(诸如BPDU520)。在802，RedBox设备102可以确定其已经在其端口210、212和214中的一个接收到STP控制消息。RedBox设备102可以通过标识数据报内的BPDU 520，或者通过识别该消息被寻址到预定义的STP网桥组地址，来确定其已经接收到STP控制消息。
响应于接收到BPDU 520，RedBox设备102然后可以在804确定其是在HSR网段100的入口点还是在HSR网段100的出口点操作。该确定可以基于哪个端口210、212、214接收到BPDU 520。
响应于在804确定RedBox设备102正在HSR网段100的入口点操作(即，在端口214从网桥112接收到封装在STP数据报500中的BPDU 520—图5)，入口RedBox设备102可以在812修改STP数据报500，以形成HSR数据报600。HSR数据报600包括BPDU 520，但是遵照HSR协议格式化，以便在HSR网段100上传输。
形成HSR数据报600可以包括用多播HSR监督帧MAC地址替换STP数据报500的目的MAC地址。形成HSR数据报600还可以包括将与RedBox设备102相关联的域标识值插入到HSR监督帧MAC地址。形成HSR数据报600还可以包括将HSR标签310附加到STP数据报500。
在形成HSR数据报600之后，在814，RedBox设备102可以经由HSR网段100将HSR数据报600转发到作为HSR网段100的出口点的出口RedBox设备102。出口RedBox设备102可以配置有与入口RedBox设备102相同的域标识值。入口RedBox设备102可以经由一个或两个端口210、212将HSR数据报600转发到HSR网段100。
响应于在804确定RedBox设备102正在HSR网段100的出口点操作(即，在端口210或端口212DANH设备102接收到从封装在HSR数据报600中的BPDU 520—图6)，RedBox设备102在820确定BPDU 520是配置消息还是TCN消息。RedBox设备102可以基于BPDU 520的拓扑改变标志来区分BPDU的类型。
如果BPDU 520是配置消息，则RedBox设备102可以确定HSR数据报600在其目的MAC地址中是否包括与出口RedBox设备102相关联的相同的域标识值。如果不是，则在814，出口RedBox设备102可以经由HSR网段100简单地转发HSR数据报600，而无需进一步处理。
如果接收到的HSR数据报600的域标识值与出口RedBox102的域标识值相匹配，则在824，出口RedBox102可以重新形成HSR数据报600，以形成重新形成的STP数据报700(图7)。STP数据报700包括作为有效载荷的BPDU 520，但是遵照STP协议进行格式化，以便在生成树110上传输。
重新形成STP数据报700可以包括用多播STP网桥组地址替换HSR数据报600的目的MAC地址。重新形成STP数据报700还可以包括从HSR数据报600中移除HSR标签310。
在重新形成STP数据报700之后，出口RedBox设备102可以在826处经由互连链路120将重新形成的STP数据报700转发到生成树110的网桥112。
网桥112可以被配置为接收重新形成的STP数据报700，并且响应于接收到数据报700，解码STP数据报700以提取生成树优先级向量。如果STP数据报700的生成树优先级向量标识出该路径经由HSR网段100是相对于内部通过生成树110的路径的更优路径，则接收网桥112可以在其MAC地址表中包括该路径，作为到发送网桥112的优选路径。接收网桥112然后可以通过HSR网段100引导STP网络流量。
因此，根据方法800，RedBox设备102可以允许BPDU 520穿过HSR网段100。相反，当从RedBox设备102接收到BPDU 520时，生成树110中的网桥112可以经由HSR网段100获知到生成树110中的其他网桥的备选路径。然后，当该路径是最优路径或唯一可用的路径时，网桥112可以经由HSR网段100将流量导向到其他网桥112。
参考图9，示出了生成树110-B的网桥112-C和112-D之间的两条路径。第一内部路径(以虚线示出)经由链路130-D和链路130-C。网桥112-C和112-D可以通过根据STP协议在彼此之间传递STP控制消息来获知第一路径。
第二路径(以粗线示出)经由互连链路120-D到RedBox 102-D，经由HSR网段100，然后经由互连链路120-C到RedBox 102-C。网桥112-C和112-D可以通过根据STP协议将STP控制消息传递到RedBox设备102-C和102-D来获知第二外部路径，然后根据方法800对其进行处理。
如果生成树110-B的网桥112-C和112-D之间的链路130-C或130-D中的任何一个故障，知道经由HSR网段100的彼此之间的路径的网桥112-C和112-D现在可以立即经由HSR网段100引导流量。因此，通过执行方法800的步骤，当内部链路故障时，网桥112可以利用第二外部路径作为备选路径。
现在再次参考图8。如果在820，RedBox设备102确定其已经在端口210或212接收到TCN消息(即，当经由HSR网段100接收到TCN消息时，当RedBox设备102处于HSR网段100的出口点时)，方法800可以前进到832。TCN消息可以指示生成树110内的路径的成本已经改变或者路径不再可用。
在一个实施例中，如果RedBox设备102具有内部实现的互连链路120和到RedBox设备102的网桥112，在832，RedBox设备102可以确定内部网桥112是否连接到生成树110的非边缘节点。响应于确定RedBox设备102的内部网桥112连接到非边缘节点(例如，另一网桥112)，RedBox设备102可以在834删除其代理节点表240中的所有条目，因为该表可能已经过期。
在其他实施例中，如果RedBox设备102没有内部网桥112，则处理可以自动进行到步骤834。在834，RedBox设备102可以删除其代理节点表240中的所有条目，因为该表可能已经过期。
通过删除代理节点表240中的条目，RedBox设备102可以容易地移除所有过期的信息。
在删除其代理节点表240中的所有条目之后，在836，RedBox设备102可以重建代理节点表240。通过删除和重建代理节点表240，代理节点表240被保持在最新状态，以允许数据分组被正确地引导。重建代理节点表240可以包括监控RedBox设备102的端口214中来自生成树110的数据分组。
在一个示例中，使用TCN消息来指示HSR网段100和生成树110之间的路径故障(例如，以下中的任何一个都可能故障：RedBox设备102、互连链路120或耦合到RedBox设备102的网桥112)。当接收到TCN消息，处于故障点的RedBox设备102可以清除其代理节点表240。因此，故障点处的RedBox设备102将把被寻址到生成树110的数据分组转发到HSR网段100中，以由具有到生成树110的功能连接的RedBox设备102接收。如果RedBox设备102没有清除其代理节点表240，RedBox设备102则不会将数据分组导向到具有功能连接的RedBox设备102。具有到生成树110的功能连接的RedBox设备102可以将数据分组转发到生成树110。
在一个特定示例中，如图10所示，互连链路120-D故障。从网桥112-D发送TCN消息，以指示互连链路120-D故障。TCN消息被传播到生成树110-B的其他网桥112。一旦TCN消息到达网桥112-C，网桥112-C也可以将TCN消息转发到RedBox 102-C。RedBox设备102-C修改TCN并将修改后的TCN消息发送到HSR网段100。修改后的TCN消息然后经由RedBox设备102-D的端口210或212到达RedBox设备102-D。当接收到TCN消息时，RedBox设备102-D删除其代理节点表240中的所有条目。因此，RedBox设备102-D将将数据分组简单地传递到HSR网段100上，然后RedBox设备102-C可以将数据分组转发到生成树110-B。
因此，通过清除其代理节点表240，具有到生成树110的非功能连接的RedBox设备102将把被导向到生成树110的分组重新导向到具有到生成树110的功能连接的RedBox设备102。因此，可以提供生成树110和HSR网段100之间的多重互连，以提高生成树110和HSR网段100之间的通信的可靠性。
当然，上述实施例仅是说明性的，且决不是限制性的。所描述的实施例易于进行形式，部件的布置，细节和操作顺序的许多修改。本发明旨在包括由权利要求限定的范围内的所有这些修改。

Claims (23)

1.一种在使用生成树协议(STP)配置的第一网段的网桥之间提供路径的方法，在所述第一网段传递STP控制数据帧，所述方法包括：
提供将所述第一网段的第一和第二网桥互连的第二网段，所述第二网段可操作以传输遵守高可用性无缝冗余(HSR)网络协议的帧，并丢弃所述STP控制数据帧；
在第一冗余盒(RedBox)处修改STP控制数据帧，以形成遵守所述HSR协议的修改后的数据帧，所述第一RedBox充当所述第二网段的入口点，从而使得能够跨所述第二网段传送所述STP控制数据帧；以及
在第二RedBox处修改所述修改后的数据帧，以重新形成所述STP控制数据帧，所述第二RedBox充当所述第二网段的出口点，从而提供所述第一和第二网桥之间的所述路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述STP控制数据帧包括网桥协议数据单元(BPDU)，所述网桥协议数据单元包括配置消息和拓扑改变通知(TCN)消息中的任何一个。
3.一种在使用第一网络控制协议配置的第一网段的节点之间提供路径的方法，所述方法包括：
提供将所述第一网段的第一和第二节点互连的第二网段，所述第二网段可操作以传输遵守第二网络协议的数据报，并丢弃遵守所述第一网络控制协议的控制数据报；
在所述第二网段的入口点处，修改所述第一网络控制协议的控制数据报，以形成遵守所述第二协议的修改后的控制数据报，从而使得能够跨所述第二网段传送所述修改后的控制数据报；以及
在所述第二网段的出口点处，修改所述修改后的控制数据报，以重新形成遵守所述第一网络控制协议的控制数据报，从而所述第二网段提供沿着使用所述第一网络控制协议配置的所述第一和第二节点之间的所述路径的段。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
在所述第二网段的所述入口点接收帧，所述帧被寻址到所述第一网段的多个网桥，并且包括遵守所述第一网络协议的控制消息；以及
响应于所述接收修改所述帧。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一网段包括多个网桥，并且其中所述数据报是用于配置所述多个网桥的控制消息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个网桥中的第一网桥被配置为向所述入口点发送控制消息。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个网桥中的第二网桥被配置为：
接收所述重新形成的数据报；以及
响应于接收到所述重新形成的数据报，在其MAC地址表中包括所述第二网段作为到所述第一网桥的链路，并跨所述第二网段传输被导向到所述第一网桥的数据分组。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二网桥被配置为仅当所述重新形成的数据报将所述第二网段标识为到所述第一网桥的更优链路时，在所述MAC地址表中包括所述第二网段。
9.根据权利要求3所述的方法，还包括：
在所述出口点处接收来自所述第一网段的网桥的拓扑改变通知消息；以及
响应于所述接收，清除所述出口点的代理表。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括响应于所述接收，重建所述代理表，并且其中所述重建所述代理表包括：监控来自所述第一网段的节点的消息。
11.根据权利要求3所述的方法，其中只有所述第一和第二节点将所述第一网段和所述第二网段互连，并且其中所述链路模拟点对点链路。
12.根据权利要求3所述的方法，其中第三节点也将所述第一网段和所述第二网段互连，并且其中所述链路模拟共享介质链路。
13.根据权利要求3所述的方法，其中所述形成所述修改后的数据报包括：用替换目的MAC地址替换数据报的目的MAC地址。
14.根据权利要求3所述的方法，其中所述替换目的MAC地址包括所述第二网段的监督帧地址以及与所述入口点和所述出口点两者都相关联的值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述目的MAC地址是与所述第一网段相关联的多播MAC地址。
16.根据权利要求3所述的方法，其中所述重新形成数据报响应于在所述出口点处检测到所述修改后的数据报中的一个。
17.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一网络控制协议是生成树协议(STP)、快速生成树协议(RSTP)以及多生成树协议(MSTP)中的任何一种。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述控制数据帧包括网桥协议数据单元(BPDU)消息，所述网桥协议数据单元消息包括配置消息和拓扑改变通知(TCN)消息中的任何一个。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二网络控制协议是高可用性无缝冗余(HSR)网络协议。
20.一种用于提供路径的系统，所述系统包括：
第一网段，在所述第一网段上传递遵守第一网络控制协议的控制数据报；
第二网段，可操作以传输遵守第二网络协议的数据报，并丢弃遵守所述第一网络控制协议的控制数据报；以及
将所述第一和第二网段互连的第一和第二节点，所述第一和第二节点提供所述控制数据报到所述第二网段的入口点和所述控制数据报到所述第一网段的出口点，其中所述第一和第二节点被配置为：
在所述入口点处，修改所述第一网络协议的控制数据报，以形成遵守所述第二协议的修改后的控制数据报，从而使得能够跨所述第二网段传送所述修改后的控制数据报，以及
在所述出口点处，修改所述修改后的控制数据报，以重新形成遵守所述第一网络协议的配置数据报，从而所述第二网段提供沿着使用所述第一网络控制协议配置的所述第一和第二节点之间的所述路径的段。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一网络控制协议是生成树协议(STP)、快速生成树协议(RSTP)以及多生成树协议(MSTP)中的任何一种，并且其中所述第二协议是高可用性无缝冗余(HSR)网络协议。
22.一种网络通信设备，用于在第一网段的节点之间提供路径，在所述第一网段上传递遵守第一网络控制协议的控制数据报，所述设备包括：
处理器；
第一端口，所述第一端口耦合到所述第一网段；
第二和第三端口，所述第二和第三端口耦合到第二网段，并且将所述第一网段互连到所述第二网段，所述第二网段可操作以传输遵守第二网络控制协议的数据报，并且丢弃遵守所述第一网络协议的控制数据报；
存储器，所述存储器与所述处理器通信；以及
软件代码，所述软件代码存储在所述存储器中，当由所述处理器执行时，使得所述网络通信设备：
在所述第二网段的入口点处，修改所述第一网络协议的控制数据报，以形成遵守所述第二协议的修改后的控制数据报，从而使得能够跨所述第二网段传送所述修改后的控制数据报，以及
在所述第二网段的出口点处，修改所述修改后的控制数据报，以重新形成遵守所述第一网络协议的控制数据报，从而所述第二网段提供沿着使用所述第一网络控制协议配置的所述第一和第二节点之间的所述路径的段。
23.根据权利要求21所述的网络通信设备，其中所述第一网络控制协议是生成树协议(STP)、快速生成树协议(RSTP)以及多生成树协议(MSTP)中的任何一种，并且其中所述第二协议是高可用性无缝冗余(HSR)网络协议。
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