CN1188988C - 具有形成单工基本局域网的多个集线器的局域网路径控制系统,终端及其方法 - Google Patents
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Abstract
在局域网路径控制系统中,集线器按环形连接并分成两组。每个终端有两个LAN控制器。一个LAN控制器连接到属于两组中一组的一个集线器,而另一个控制器连接到属于另一组一个集线器。LAN控制器中的一个用作现用控制器,另一个用作备用控制器。每个终端具有登记其它终端的目的IP地址和目的MAC地址的目的信息表。当该终端检测到现用控制器与对应的集线器之间出现故障时,把现用控制器从两个LAN控制器中的一个改变成另一个。此外,该终端把与该终端通信的新MAC地址通知给其它终端。每一个其它终端重写与通知目的信息终端的新MAC地址的终端有关的目的MAC地址。
Description
技术领域
本发明涉及局域网(LAN)路径控制系统,特别是包括多个终端,每个终端具有两个端口,一个现用端口和一个备用端口的LAN路径控制系统。
背景技术
常规的双工LAN系统具有彼此独立的双重LAN传输线。双重LAN传输线中的一条用于现用LAN系统,另一条用于备用LAN系统。
此外,常规的双工LAN包括各具有双重端口的多个终端。一个端口连接到双重LAN传输线中的一条作为现用端口,另一个端口连接到双重LAN传输线中的另一条作为备用端口。
当某个终端的现用端口出故障时,该终端启用备用端口代替出故障的端口。这种情况下,由于现用传输线和备用传输线相互独立,其它终端必须启用其备用端口并停用其现用端口。因此,需要复杂的过程和较长的时间从现用LAN系统改变到备用LAN系统。
提出一种LAN路径控制系统来消除对启用备用端口代替与该故障无关的终端的正常现用端口的需求。
LAN路径控制系统用于包括各具有两个端口的终端的双工局域网系统。一个端口用作现用端口,另一个端口用作备用端口。这两个端口或是连接到一条传输线,或是连接到相互连接的传输线。
通过分配给它们的专用网际协议(IP)地址来彼此区分这些终端。此外,通过分配给它们的专用媒体访问控制(MAC)地址来相互区分这些终端的端口。每个终端具有登记其它终端的现用端口的MAC地址的网络信息表。每个MAC地址与网络信息表中对应终端的IP地址有关。
现在考虑两个终端之一中的第一终端向两个终端中的另一个,即第二终端发送分组的情况。
首先,第一终端在向第二终端发射该分组前在网络信息表中查找第二终端的IP地址。如果在网络信息表中找到第二终端的IP地址,第一终端从网络信息表读出与第二终端的IP地址有关的MAC地址。此后,第一终端利用从网络信息表读出的MAC地址向第二终端发射该分组。另一方面,当未在网络信息表中找到第二终端的IP地址时,第一终端向其它终端询问有关第二终端的MAC地址。如果从第二终端发射包括第二终端的IP地址和MAC地址的应答,第一终端在网络信息表中登记第二终端的IP地址与MAC地址的组合。然后,第一终端利用第二终端的MAC地址发射该分组。此后,每当第一终端向第二终端发射另一个分组时,使用网络信息表中登记的MAC地址。
每个终端象第一终端那样存储它向其发射分组的其它终端的IP地址和MAC地址的组合。
与此同时,当通过现用端口的路径中出现故障时,每个终端必须启用备用端口来代替现用端口。由于备用端口具有与分配给现用端口不同的专用MAC地址,因此,不能使用与故障有关的现用端口的专用MAC地址。因此,每一个其它终端必须在网络信息表中重写有关与该故障相关的现用端口的MAC地址。
已提出的LAN路径控制系统存在着需要长时间和复杂过程重写这些终端的网络信息表的问题。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供能够方便地改变终端的现用端口的局域网路径控制系统。
本发明的另一个目的是提供在局域网中使用的并能够方便地从现用端口改变到其备用端口的终端。
本发明的再一个目的是提供控制能够方便地改变终端的现用端口的局域网路径的方法。
本发明其它目的随着描述的进展会变得更清楚。
根据对本发明一个方面的要点的描述,能够理解,局域网路径控制系统具有多个终端和形成单工基本局域网的多个集线器。每个终端具有第一和第二局域网控制器并分配有专用的网际协议地址。第一局域网控制器直接连接到一个集线器,并分配有第一专用媒体访问控制地址。第二局域网控制器直接连接到另一个集线器,并分配有第二专用媒体访问控制地址。第一局域网控制器或第二局域网控制器中的一个提供服务并作为现用控制器。当第一局域网控制器是现用控制器时,第一专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址。当第二局域网控制器是现用控制器时,第二专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址。
根据本发明的第一方面,一种具有多个终端和形成单工基本局域网的多个集线器的局域网路径控制系统,每个所述终端具有第一和第二局域网控制器并分配有专用的网际协议地址,其中所述集线器以环形连接,并分成两组,其中所述第一局域网控制器连接到属于所述两组中的一组的一个集线器,并分配有第一专用媒体访问控制地址,而所述第二局域网控制器连接到属于所述两组中另一组的一个集线器,并分配有第二专用媒体访问控制地址,所述第一局域网控制器或所述第二局域网控制器中的一个提供服务并作为现用控制器,当所述第一局域网控制器是所述现用控制器时,所述第一专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址,当所述第二局域网控制器是所述现用控制器时,所述第二专用媒体访问控制地址用于所述现用媒体访问控制地址,其中每个所述终端包括:第一表格,用于登记所述专用网际协议地址,所述第一和所述第二专用媒体访问控制地址和表示所述第一和所述第二局域网控制器中的哪一个提供服务的操作信息,第一广播部分,用于在执行启动时向所述单工基本局域网广播根据所述第一表格中的登记形成的地址通知,所述地址通知包括作为源网际协议地址的所述专用网际协议地址,和作为源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,应答部分,用于应答到通过所述单工基本局域网发射的另一个地址通知,所述应答部分通过所述单工基本局域网向其它地址通知的源终端发射一个应答,该应答包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和作为所述源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,第二表格,用于登记每一个其它地址通知以及通过所述单工基本局域网发射的另一个应答中包括的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,登记部分,用于从每一个其它地址通知以及其它应答中提取所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,以便把它们登记到所述第二表格中,第一故障检测部分,用于检测所述现用控制器与所述现用控制器直接连接的所述集线器之一之间的链路故障,改变部分,用于在所述第一局域网控制器和所述第二局域网控制器之间改变所述现用控制器,并重写所述第一表格中登记的所述操作信息,以便当所述第一故障检测部分检测到所述链路故障时,把所述操作信息指示的所述操作控制器从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个改变到另一个,第二广播部分,用于在所述改变部分改变所述现用控制器时,向单工基本局域网广播改变通知,所述改变通知包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和所述现用媒体访问控制地址,和重写部分,用于响应通过所述单工基本局域网发射的另一个改变通知,仅向所述第二表格重写有关所述源媒体访问控制地址。
根据本发明的另一方面,一种在具有形成单工基本局域网的多个集线器的局域网系统中使用的终端,所述终端具有第一和第二局域网控制器并分配有专用网际协议地址,其中所述集线器以环形连接,并分成两组,其中所述第一局域网控制器连接到属于所述两组中的一组的一个集线器,并分配有第一专用媒体访问控制地址,而所述第二局域网控制器连接到属于所述两组中另一组的一个集线器,并分配有第二专用媒体访问控制地址,所述第一局域网控制器或所述第二局域网控制器中的一个提供服务并作为现用控制器,当所述第一局域网控制器是所述现用控制器时,所述第一专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址,当所述第二局域网控制器是所述现用控制器时,所述第二专用媒体访问控制地址用于所述现用媒体访问控制地址,所述终端包括:第一表格,用于登记所述专用网际协议地址,所述第一和所述第二专用媒体访问控制地址以及表示所述第一和所述第二局域网控制器中的哪一个提供服务的操作信息,第一广播部分,用于在执行启动时把根据所述第一表格的登记形成的地址通知广播到所述单工基本局域网,所述地址通知包括作为源网际协议地址的所述专用网际协议地址,和作为源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,应答部分,用于应答通过所述单工基本局域网发射的另一个地址通知,所述应答部分通过所述单工基本局域网向其它地址通知的源终端发射一个应答,该应答包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和作为所述源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,第二表格,用于登记每一个其它地址通知以及通过所述单工基本局域网发射的另一个应答中包括的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,登记部分,用于从每一个其它地址通知以及其它应答中提取所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,以便把它们登记到所述第二表格中,第一故障检测部分,用于检测所述现用控制器与所述现用控制器直接连接的所述集线器之一之间的链路故障,改变部分,用于在所述第一局域网控制器和所述第二局域网控制器之间改变所述现用控制器,并重写所述第一表格中登记的所述操作信息,以便当所述第一故障检测部分检测到所述链路故障时,把所述操作信息指示的所述操作控制器从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个改变到另一个,第二广播部分,用于在所述改变部分改变所述现用控制器时向所述单工基本局域网广播改变通知,所述改变通知包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和所述现用媒体访问控制地址,和重写部分,用于响应通过所述单工基本局域网发射的另一个改变通知,在第二表格仅重写有关所述源媒体访问控制地址。
根据本发明的再一个方面,一种控制在具有多个终端和形成单工基本局域网的多个集线器的局域网系统中形成的路径的方法,每个所述终端具有第一和第二局域网控制器并分配有专用网际协议地址,其中所述集线器以环形连接,并分成两组,其中所述第一局域网控制器连接到属于所述两组中的一组的一个集线器,并分配有第一专用媒体访问控制地址,而所述第二局域网控制器连接到属于所述两组中另一组的一个集线器,并分配有第二专用媒体访问控制地址,所述第一局域网控制器或所述第二局域网控制器中的一个提供服务并作为现用控制器,当所述第一局域网控制器是所述现用控制器时,所述第一专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址,当所述第二局域网控制器是所述现用控制器时,所述第二专用媒体访问控制地址用于所述现用媒体访问控制地址,该方法包括步骤:在第一表格中登记所述专用网际协议地址,所述第一和所述第二专用媒体访问控制地址以及表示所述第一和所述第二局域网控制器中的哪一个提供服务的操作信息;当执行启动时,从第一广播部分向所述单工基本局域网广播根据所述第一表格的登记形成的地址通知;所述地址通知包括作为源网际协议地址的所述专用网际协议地址,和作为源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址;在应答部分应答通过所述单工基本局域网发射的另一个地址通知,所述应答部分通过所述单工基本局域网向其它地址通知的源终端发射一个应答,该应答包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和作为所述源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址;在登记部分从每一个其它地址通知以及通过所述单工基本局域网发射的另一个应答中提取所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址;在第二表格中登记从每一个其它地址通知以及其它应答提取的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址;在第一故障检测部分检测所述现用控制器与所述现用控制器直接连接的所述集线器之一之间的链路故障;在改变部分改变所述第一局域网控制器和所述第二局域网控制器之间的所述现用控制器;在所述改变部分重写所述第一表格中登记的所述操作信息,以便当所述第一故障检测部分检测到所述链路故障时,把所述操作信息指示的所述操作控制器从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个改变到另一个;当所述改变部分改变所述现用控制器时,从第二广播部分向所述单工基本局域网广播改变通知,所述改变通知包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和所述现用媒体访问控制地址;响应通过所述单工基本局域网发射的另一个改变通知,在重写部分仅重写有关所述源媒体访问控制地址。
附图说明
图1是相关的局域网路径控制系统的示意图;
图2是另一种相关的局域网路径控制系统的示意图;
图3是根据本发明优选实施例的局域网路径控制系统的方框图;
图4是图3的局域网路径控制系统中使用的终端的方框图;
图5表示图4的终端中使用的存储器中提供的自有终端信息表的格式;
图6表示图4的终端中使用的存储器中提供的目的终端信息表的格式;
图7是图4的终端中使用的中央处理单元的功能方框图。
具体实施方式
参考图1,首先说明为更好地理解本发明所涉及的相关的局域网(LAN)路径控制系统。日本未审专利公开No.平3-296344中公开了相关的LAN路径控制系统。
在图1中,相关的LAN路径控制系统包括相互重复的LAN传输线111和112。媒体访问控制(MAC)桥接器121和122连接在传输线111和112之间。双工终端131,132和133连接到两条传输线111和112,单工或正常终端141连接到传输线111。
双工终端131,132和133中的每一个具有双重的适配器和控制器。一个适配器连接到传输线111并用作现用适配器,而另一个适配器连接到传输线112并用作备用适配器。
单工终端141有一个连接到传输线111的适配器和一个控制器。
MAC桥接器121和122具有相同结构。MAC桥接器121用作现用设备,而MAC桥接器122用作备用设备。下面对MAC桥接器121进行说明。
MAC桥接器121具有用于登记源MAC地址,目的MAC地址和LAN或传输线间的关系信息的路由信息表。接收到分组时,MAC桥接器121从该分组提取源MAC地址和目的MAC地址。如果提取的源MAC和目的MAC地址已经登记在路由信息表中,该MAC桥接器121向由路由信息表中登记的信息表示的LAN发射该分组。当路由信息表中仍未登记提取的源和目的MAC地址时,MAC桥接器121找到向其分配了目的MAC地址的终端的路由。为找到该路由,MAC桥接器121执行生成树路由选择功能。MAC桥接器121把找到的路由与源MAC地址和目的MAC地址一起登记在路由信息表中。
通过该结构,即使双工终端132,133和134的现用适配器出故障,LAN路径控制系统能使单工终端141与双工终端132,133和134通信。此外,LAN路径控制系统能使单工终端141与仅连接到传输线112的另一个终端(未示出)通信。另外,即使现用适配器出故障,双工终端132,133和134可与另一个适配器通信。
然而,在上述公开中,在每个双工终端132,133或134没有对两个适配器之间的现用适配器进行任何改变。特别是,虽然每个双工终端需要用于登记网际协议(IP)地址和MAC地址的组合的网络信息表,在上述公开中完全没有说明网络信息表。
参考图2,下面说明另一个相关的LAN路径控制系统。在日本未审专利公开No.特开平10-320327中公开了相关的LAN路径控制系统。
在图2中,相关的LAN路径控制系统包括主计算机210和220以及通信适配器230,232和240。主计算机210连接到两个通信适配器230和232,而主计算机220连接到通信适配器240。通信适配器230和232两者通过网络250连接到通信适配器240。通信适配器230用作现用适配器,而通信适配器232用作备用适配器。主计算机210和220分别具有网络表212和222。
分别向主计算机210和220分配IP地址IP=A和IP=B。分别向通信适配器230,232和240分配MAC地址MAC=a,MAC=c和MAC=b。
现在,假设主计算机210和220通过通信适配器230,网络250和通信适配器240相互通信(步骤S201)。这种情况下,主计算机210在网络表212中登记MAC地址MAC=a作为源MAC地址,MAC地址MAC=b作为目的MAC地址,和IP地址IP=B作为目的主计算机。同样,主计算机220在网络表222中登记MAC地址MAC=b作为源MAC地址,MAC地址MAC=a作为目的MAC地址,和IP地址IP=A作为目的主计算机。
如果通信适配器230中出现故障(步骤S202),主计算机210检测通信适配器230中的故障(步骤S203)。当检测到通信适配器230中的故障时,主计算机210决定把通信适配器230的工作分配给通信适配器232(步骤S204)。然后,主计算机210命令通信适配器232工作(步骤S205)。
接收到该操作命令时,通信适配器232准备工作,并向主计算机210发送完成通知(步骤S206)。
主计算机210接收到从备用适配器232发送的完成通知时,更新网络表格212(步骤S207)。就是说,主计算机210把网络表格212的源MAC地址从MAC=a改变成MAC=c。此外,当通信适配器232中出现故障时,主计算机210找到与主计算机210通信的其它主计算机(步骤208)。于是,其它主计算机作为主计算机220。此后,主计算机210向主计算机220发送地址裁决协议(ARP)响应(步骤S209)。ARP响应通知主计算机220该现用适配器从通信适配器230改变成通信适配器232。
接收到ARP响应时,主计算机220重写网络表222。就是说,主计算机220响应该ARP响应把网络表222的目的MAC地址从MAC地址MAC=a改变成MAC地址MAC=c。
因此,图2相关的LAN路径控制系统停用出故障的适配器并启用备用适配器代替与该故障有关的终端的故障适配器。不必在与故障无关的每一个其它主计算机中从现用适配器改变成备用适配器。
然而,与故障不相关的每一个其它主计算机可能不知道在与故障相关的终端将现用适配器从两个适配器中的一个改变到另一个。
另外,由于现用适配器和备用适配器都连接到网络250,图2的相关LAN路径控制系统不会遇到网络250的故障。
参考图3至7,描述根据本发明优选实施例的局域网(LAN)路径控制系统。
在图3中,LAN路径控制系统包括多个终端301-312和多个集线器351-358,集中器。
集线器351-358按环形连接以便形成具有环形结构的单工基本局域网。将集线器351-358分成第一和第二组以提高单工基本局域网的可靠性。属于第一组的集线器351,352,355和356用于0-传输线361,其余属于第二组的集线器353,354,357和358用于1-传输线362。
终端301-312中的每一个具有主控制器和分别具有LAN通信端口(未示出)的两个LAN控制器。在每个终端中,一个LAN控制器通过一个LAN通信端口连接到属于第一组的一个集线器,另一个LAN控制器通过另一个通信端口连接到属于第二组的一个集线器。例如,终端301具有主控制器321以及分别连接到集线器351和353的LAN控制器322和323。此外,终端307具有主控制器331以及分别连接到集线器355和357的LAN控制器332和333。由于所有的终端连接到0-传输线和1-传输线二者,即使集线器中的一个出现故障,每个终端可与其它终端中的任何一个或多个通信。因此,LAN路径控制系统具有高可靠性。
向每个终端分配一个专用网际协议(IP)地址。此外,向每个LAN控制器分配一个专用媒体访问控制(MAC)地址。换句话说,每个终端具有一个专用IP地址和两个MAC地址。
参考图4至7,更详细地对终端301进行说明。另外,终端302-312中的每一个具有与终端301系统相同的结构。
在图4中,主计算机321包括中央控制单元(CPU)401,存储器402和分组缓冲器403。存储器402具有一个自有终端信息表411,目的信息表412和程序存储区413。
分组缓冲器403用于存储传输数据。
如图5所示形成自有终端信息表411。就是说,自有终端信息表411具有用于登记分配给终端301的专用IP地址的终端IP地址区。信道(CH)IP地址区用于登记分配给终端301的信道IP地址。第一和第二MAC地址区分别用于登记分配给LAN控制器322和323的专用MAC地址。操作端口区用于登记表示LAN控制器322或323中的哪一个是现用控制器的标记。第一LAN控制器一集线器(即LAN0)状态区用于登记LAN控制器322和集线器351之间的状态。第二LAN控制器一集线器(即LAN1)状态区用于登记LAN控制器323和集线器353之间的状态。集线器一集线器状态区登记集线器351和353之间的状态。在终端IP地址区以及第一和第二MAC地址区中,在初始化该终端时分别预先登记分配给终端301的专用IP地址和分配给局域网控制器322和323的MAC地址。
如图6所示形成目的信息表412。就是说,目的信息表412具有目的IP地址区和目的MAC地址区。目的IP地址区用于登记其它终端302-312的专用IP地址作为目的IP地址。目的MAC地址区用于登记其它终端302-312的现用控制器的专用MAC地址作为目的MAC地址。其它终端302-312的专用IP地址和其它终端302-312的专用MAC地址在它们被从其它终端302-312发射时被登记在目的信息表412中。因此,如果特定的终端不工作,由于不能接收到其专用IP地址和其专用MAC地址,因而不将它们登记在目的信息表412。因此,目的信息表412中登记的专用IP地址的数量等于终端301可与之通信的终端的数量。
程序存储区413存储CPU401控制整个终端301所需的程序。该程序使CPU401作为图7所示的设备。
在图7中,该设备包括向单工基本局域网广播根据自有终端信息表411的登记形成的地址通知的第一广播部分701。应答部分702对通过单工基本局域网从其它终端302-312中的任何一个发射的接收地址通知进行应答。登记部分703提取每个接收的地址通知和从终端302-312中的任何一个发射的接收应答中的源网际协议地址和源媒体访问控制地址。登记部分703把提取的源网际协议地址和提取的源媒体访问控制地址登记到目的信息表412中。第一故障检测部分704检测现用控制器322和连接到现用控制器的集线器之间的链路故障。改变部分705把现用控制器从LAN控制器322改变成LAN控制器323(或从LAN控制器323改变成LAN控制器322)。第一故障检测部分704检测到链路故障时,改变部分705重写自有终端信息表411的操作端口区。改变部分705改变现用控制器时,第二广播部分706向单工基本局域网广播改变通知。当重写部分707接收到通过单工基本局域网从终端302-312中的任何一个发射的另一个改变通知时,重写部分707重写目的信息表。第二故障检测部分708通过单工基本局域网从备用控制器向现用控制器发射局域网检验信号,以检测两个集线器351和353之间的故障。另外,LAN控制器322是现用控制器时,LAN控制器323是备用控制器。LAN控制器323是现用控制器时,LAN控制器322是备用控制器。地址检验信号发射部分709根据目的信息表的登记发射地址检验信号。当经过预定时间未得到响应时,删除部分710从目的信息表412删除源网际协议地址和源媒体访问控制地址的组合。
下面描述LAN路径控制系统的操作。
CPU401控制整个终端301。例如,CPU401对LAN控制器322和323进行控制,发射/接收终端与终端间的控制数据信号,通过单工基本LAN在LAN控制器322和323之间观察以检测故障。
现用控制器根据CPU401的指示向单工基本LAN发射信号。此外,现用控制器接收信号,每个信号包括现用控制器的MAC地址作为目的地址或广播每个信号。另外,LAN控制器322在其自身与集线器351之间观察,以便在CPU401的控制下检测故障。同样,LAN控制器323在其自身与集线器353之间观察,以便在CPU401的控制下检测故障。此外,LAN控制器322和323相互合作在集线器351与353之间观察,以便在CPU401的控制下检测故障。
启动终端301时,CPU401检验自有终端信息表中登记的MAC地址。如果MAC地址中的至少一个有错误(例如,“00.00.00.00.00.00”或“FF.FF.FF.FF.FF.FF”),CPU401在显示器(未示出)上显示终端301被拒绝的结果。
接下来,CPU401(或第一广播部分701)从自有终端信息表读出现用控制器(例如,LAN控制器322)的专用IP地址和专用MAC地址。然后,CPU401形成地址通知,该地址通知包括读出的作为源IP地址的专用IP地址和读出的作为源MAC地址的专用MAC地址。通过现用控制器(即LAN控制器322)将地址通知广播到单工基本LAN。
从LAN控制器322广播地址通知以后,CPU401等待从其它终端302-312发射的应答,直到经过预定时间(例如2秒)为止。CPU401仅处理经过预定时间的应答。后面描述对应答的处理操作。
每一个其它终端302-312在其启动时广播另一个地址通知,该地址通知包括其专用IP地址和其专用MAC地址,如同终端301。
当CPU401(或应答部分702)从其它终端302-312中的任何一个接收其它地址通知广播时,CPU(或登记部分703)从接收的地址通知提取源IP地址和源MAC地址。然后,CPU401(或登记部分703)将提取的IP地址与自有终端信息表411中登记的专用IP地址比较。此外,CPU401将提取的MAC地址与自有终端信息表411中登记的两个专用MAC地址比较。当提取的IP地址与专用IP地址一致和/或提取的MAC地址与专用MAC地址中的一个一致时,CPU401(或应答部分702)向发射其它地址通知作为应答的源终端发射重复的通知(或NG通知)。该重复的通知包括作为目的IP地址提取的IP地址和作为目的MAC地址提取的MAC地址。
另一方面,当提取的IP地址与专用IP地址不一致,并且提取的MAC地址与每个专用MAC地址不一致时,CPU401(或应答部分702)发射正常的应答作为应答。正常的应答包括作为源IP地址的终端301的专用IP地址,和作为源MAC地址的现用控制器322的专用MAC地址。此外,CPU401(或登记部分703)把提取的IP地址和提取的MAC地址登记在目的信息表412中作为一个目的IP地址和一个目的MAC地址。由于提取的MAC地址在目的信息表412中与提取的IP地址连接,利用提取的IP地址可检索MAC地址。
下面描述上述处理操作。
CPU401接收到重复通知时,它在显示器上显示终端301被拒绝的结果。
CPU401接收到正常应答时,从接收的正常应答中提取源IP地址和源MAC地址。此后,CPU401把提取的IP地址和提取的MAC地址登记在目的信息表412中作为一个目的IP地址和一个目的MAC地址。
因此,终端301在目的信息表412中具有投入工作的其它终端的专用IP地址和MAC地址。终端301可利用目的信息表412中登记的专用IP地址和MAC地址与其它终端通信。
在终端301投入工作期间,CPU401定期执行三个检验。第一个检验是检测现用控制器和连接到现用控制器的集线器之间的链路故障。第二个检验是检测集线器351与353之间的故障。第三个检验是确认目的信息表中登记的目的IP地址和目的MAC地址。
在第一个检验中,CPU401(或第一故障检测部分704)检测物理线路或电缆是否把现用控制器连接到与现用控制器对应的集线器。物理线路把现用控制器连接到与现用控制器对应的集线器的状态被称为链接状态。物理线路未把现用控制器连接到与现用控制器对应的集线器的状态被称为链接失败状态。
具体地说,集线器351-358中的每一个定期产生检测比特信号,并把检测比特信号发射到终端301-312。每个LAN控制器有一个监测该检测比特信号并通知CPU在预定时间未能接收到检测比特信号的固件。在终端301中,LAN控制器322和323监测分别从集线器351和353发射的检测比特信号。当现用控制器通知CPU401在预定时间内未能接收到检测比特信号时,CPU401(或改变部分705)启用备用控制器。就是说,当现用控制器是LAN控制器322时,CPU401把现用控制器从LAN控制器322改变成LAN控制器323。相反,当现用控制器是LAN控制器323时,CPU401把现用控制器从LAN控制器323改变成LAN控制器322。当备用控制器通知CPU401在预定时间内未能接收到检测比特信号时,CPU401显示在备用终端和与备用终端对应的集线器之间出现链接故障状态的结果。
当把现用控制器从LAN控制器322和323中的一个改变到另一个时,CPU401(或改变部分705)重写自有终端信息表411的操作端口区。另外,CPU401(或第二广播部分706)通过新的现用终端向单工基本LAN广播改变通知。该改变通知包括作为源IP地址的终端301的专用IP地址和作为源MAC地址的终端301的新现用控制器的专用MAC地址。
同样,当现用控制器和对应的集线器之间出现故障时,其它终端302-312中的每一个向单工基本LAN广播包括其专用IP地址和其专用MAC地址的另一个改变通知。
当CPU401接收到从其它终端302-312中的任何一个终端广播的其它改变通知时,CPU401(或重写部分707)重写该目的信息表。就是说,CPU401从接收的改变通知广播提取源IP地址和源MAC地址。接下来,CPU401利用提取的源IP地址从目的信息表检索与提取的源IP地址一致的目的IP地址。此后,CPU401把提取的MAC地址登记到目的信息表412中,作为代替与检索的目的IP地址相关的前一个目的MAC地址的新目的MAC地址。不在目的信息表412中重写与提取的IP地址无关的剩余目的MAC地址。因此,重写不影响终端301与和链接故障状态无关的其它终端(或路径)之间的通信。另外,在较短的时间内完成重写。换句话说,在较短的时间内改变路径。
同样,当其他终端302-312中的每一个接收到改变通知时,重写每个目的信息表。
对于第二个检验,CPU401(或第二故障检测部分708)通过单工LAN定期向现用控制器发射LAN检验信号。LAN检验信号包括该终端的专用IP地址作为目的IP地址,和终端301的现用控制器的专用MAC地址作为目的MAC地址。当预定时间内未能接收到LAN检验信号时,CPU401判断集线器351和集线器353之间出现故障。
对于第三个检验,CPU401(或地址检验信号发射部分709)定期按顺序选择目的IP地址与目的MAC地址的组合中的一个。CPU401发射地址检验信号,该地址检验信号包括作为目的IP地址的选择的IP地址,作为目的MAC地址的选择的MAC地址,作为源IP地址的终端301的专用IP地址,和作为源MAC地址的终端301的现用控制器的专用MAC地址。CPU401等待来自与选择的IP地址对应的目的终端的响应。
同样,其它终端中的每一个定期发射另一个地址检验信号并等待响应。
CPU401接收到其它地址检验信号时,从接收的地址检验信号提取源IP地址和源MAC地址。如果提取的IP地址和提取的MAC地址两者与目的信息表412中登记的目的IP地址和目的MAC地址的一种组合一致,CPU401向源终端发射识别响应。另一方面,当提取的IP地址和提取的MAC地址两者与目的信息表412中登记的目的IP地址和目的MAC地址的一种组合不一致时,CPU401不做任何事情。
同样,其它终端中的每一个响应终端301发射的地址检验信号,向该终端发射另一个识别响应。
在预定时间内未接收到其它识别响应时,CPU401(或删除部分710)从目的信息表412中删除选择的IP地址和选择的MAC地址。
虽然至此已结合本发明的优选实施例描述了本发明,本领域技术人员能够很容易地以各种其它方式使本发明投入实用。例如,虽然在图2中串联属于每组的集线器,可以以任何顺序连接集线器351-358。
Claims (9)
1.一种具有多个终端和形成单工基本局域网的多个集线器的局域网路径控制系统,每个所述终端具有第一和第二局域网控制器并分配有专用的网际协议地址,其中所述集线器以环形连接,并分成两组,其中所述第一局域网控制器连接到属于所述两组中的一组的一个集线器,并分配有第一专用媒体访问控制地址,而所述第二局域网控制器连接到属于所述两组中另一组的一个集线器,并分配有第二专用媒体访问控制地址,所述第一局域网控制器或所述第二局域网控制器中的一个提供服务并作为现用控制器,当所述第一局域网控制器是所述现用控制器时,所述第一专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址,当所述第二局域网控制器是所述现用控制器时,所述第二专用媒体访问控制地址用于所述现用媒体访问控制地址,其中每个所述终端包括:
第一表格,用于登记所述专用网际协议地址,所述第一和所述第二专用媒体访问控制地址和表示所述第一和所述第二局域网控制器中的哪一个提供服务的操作信息,
第一广播部分,用于在执行启动时向所述单工基本局域网广播根据所述第一表格中的登记形成的地址通知,所述地址通知包括作为源网际协议地址的所述专用网际协议地址,和作为源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,
应答部分,用于应答到通过所述单工基本局域网发射的另一个地址通知,所述应答部分通过所述单工基本局域网向其它地址通知的源终端发射一个应答,该应答包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和作为所述源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,
第二表格,用于登记每一个其它地址通知以及通过所述单工基本局域网发射的另一个应答中包括的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,
登记部分,用于从每一个其它地址通知以及其它应答中提取所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,以便把它们登记到所述第二表格中,
第一故障检测部分,用于检测所述现用控制器与所述现用控制器直接连接的所述集线器之一之间的链路故障,
改变部分,用于在所述第一局域网控制器和所述第二局域网控制器之间改变所述现用控制器,并重写所述第一表格中登记的所述操作信息,以便当所述第一故障检测部分检测到所述链路故障时,把所述操作信息指示的所述操作控制器从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个改变到另一个,
第二广播部分,用于在所述改变部分改变所述现用控制器时,向单工基本局域网广播改变通知,所述改变通知包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和所述现用媒体访问控制地址,和
重写部分,用于响应通过所述单工基本局域网发射的另一个改变通知,仅向所述第二表格重写有关所述源媒体访问控制地址。
2.根据权利要求1所述的局域网路径控制系统,其中每个所述终端包括:
第二故障检测部分,用于通过所述单工基本局域网从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个向所述第一和所述第二局域网控制器中的另一个发射局域网检验信号,以便检测分别直接连接到所述第一和所述第二局域网控制器的两个集线器之间的故障。
3.根据权利要求1所述的局域网路径控制系统,其中每个所述终端包括:
地址检验信号发射部分,用于使用所述第二表格中登记的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址的一种组合向所述单工基本局域网发射地址检验信号,以便通过所述单工基本局域网获得响应,
删除部分,用于在经过预定时间未通过所述单工基本局域网获得所述响应时,从所述第二表格删除所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址的组合。
4.根据权利要求1所述的局域网路径控制系统,其中每个所述终端包括:其中所述应答部分把另一个地址通知中包括的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址分别与所述专用网际协议和所述第一和所述第二媒体访问控制地址比较,以便当所述源网际协议地址与所述专用网际协议地址一致时,或当所述源媒体访问控制地址与所述第一和所述第二媒体访问控制地址中的一个一致时发射代替所述地址通知的重复通知。
5.一种在具有形成单工基本局域网的多个集线器的局域网系统中使用的终端,所述终端具有第一和第二局域网控制器并分配有专用网际协议地址,其中所述集线器以环形连接,并分成两组,其中所述第一局域网控制器连接到属于所述两组中的一组的一个集线器,并分配有第一专用媒体访问控制地址,而所述第二局域网控制器连接到属于所述两组中另一组的一个集线器,并分配有第二专用媒体访问控制地址,所述第一局域网控制器或所述第二局域网控制器中的一个提供服务并作为现用控制器,当所述第一局域网控制器是所述现用控制器时,所述第一专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址,当所述第二局域网控制器是所述现用控制器时,所述第二专用媒体访问控制地址用于所述现用媒体访问控制地址,所述终端包括:
第一表格,用于登记所述专用网际协议地址,所述第一和所述第二专用媒体访问控制地址以及表示所述第一和所述第二局域网控制器中的哪一个提供服务的操作信息,
第一广播部分,用于在执行启动时把根据所述第一表格的登记形成的地址通知广播到所述单工基本局域网,所述地址通知包括作为源网际协议地址的所述专用网际协议地址,和作为源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,
应答部分,用于应答通过所述单工基本局域网发射的另一个地址通知,所述应答部分通过所述单工基本局域网向其它地址通知的源终端发射一个应答,该应答包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和作为所述源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址,
第二表格,用于登记每一个其它地址通知以及通过所述单工基本局域网发射的另一个应答中包括的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,
登记部分,用于从每一个其它地址通知以及其它应答中提取所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址,以便把它们登记到所述第二表格中,
第一故障检测部分,用于检测所述现用控制器与所述现用控制器直接连接的所述集线器之一之间的链路故障,
改变部分,用于在所述第一局域网控制器和所述第二局域网控制器之间改变所述现用控制器,并重写所述第一表格中登记的所述操作信息,以便当所述第一故障检测部分检测到所述链路故障时,把所述操作信息指示的所述操作控制器从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个改变到另一个,
第二广播部分,用于在所述改变部分改变所述现用控制器时向所述单工基本局域网广播改变通知,所述改变通知包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和所述现用媒体访问控制地址,和
重写部分,用于响应通过所述单工基本局域网发射的另一个改变通知,在第二表格仅重写有关所述源媒体访问控制地址。
6.根据权利要求5所述的终端,进一步包括:
第二故障检测部分,用于通过所述单工基本局域网从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个向所述第一和所述第二局域网控制器中的另一个发射局域网检验信号,以便检测分别直接连接到所述第一和所述第二局域网控制器的两个集线器之间的故障。
7.根据权利要求5所述的终端,进一步包括:
地址检验信号发射部分,用于使用所述第二表格中登记的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址的一种组合向所述单工基本局域网发射地址检验信号,以便通过所述单工基本局域网获得响应,
删除部分,用于在经过预定时间未通过所述单工基本局域网获得所述响应时,从所述第二表格删除所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址的组合。
8.根据权利要求5所述的终端,其中所述应答部分把其它地址通知中包括的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址分别与所述专用网际协议和所述第一和所述第二媒体访问控制地址比较,以便当所述源网际协议地址与所述专用网际协议地址一致时,或当所述源媒体访问控制地址与所述第一和所述第二媒体访问控制地址中的一个一致时发射代替所述地址通知的重复通知。
9.一种控制在具有多个终端和形成单工基本局域网的多个集线器的局域网系统中形成的路径的方法,每个所述终端具有第一和第二局域网控制器并分配有专用网际协议地址,其中所述集线器以环形连接,并分成两组,其中所述第一局域网控制器连接到属于所述两组中的一组的一个集线器,并分配有第一专用媒体访问控制地址,而所述第二局域网控制器连接到属于所述两组中另一组的一个集线器,并分配有第二专用媒体访问控制地址,所述第一局域网控制器或所述第二局域网控制器中的一个提供服务并作为现用控制器,当所述第一局域网控制器是所述现用控制器时,所述第一专用媒体访问控制地址用于现用媒体访问控制地址,当所述第二局域网控制器是所述现用控制器时,所述第二专用媒体访问控制地址用于所述现用媒体访问控制地址,该方法包括步骤:
在第一表格中登记所述专用网际协议地址,所述第一和所述第二专用媒体访问控制地址以及表示所述第一和所述第二局域网控制器中的哪一个提供服务的操作信息;
当执行启动时,从第一广播部分向所述单工基本局域网广播根据所述第一表格的登记形成的地址通知;所述地址通知包括作为源网际协议地址的所述专用网际协议地址,和作为源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址;
在应答部分应答通过所述单工基本局域网发射的另一个地址通知,所述应答部分通过所述单工基本局域网向其它地址通知的源终端发射一个应答,该应答包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和作为所述源媒体访问控制地址的所述现用媒体访问控制地址;
在登记部分从每一个其它地址通知以及通过所述单工基本局域网发射的另一个应答中提取所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址;
在第二表格中登记从每一个其它地址通知以及其它应答提取的所述源网际协议地址和所述源媒体访问控制地址;
在第一故障检测部分检测所述现用控制器与所述现用控制器直接连接的所述集线器之一之间的链路故障;
在改变部分改变所述第一局域网控制器和所述第二局域网控制器之间的所述现用控制器;
在所述改变部分重写所述第一表格中登记的所述操作信息,以便当所述第一故障检测部分检测到所述链路故障时,把所述操作信息指示的所述操作控制器从所述第一和所述第二局域网控制器中的一个改变到另一个;
当所述改变部分改变所述现用控制器时,从第二广播部分向所述单工基本局域网广播改变通知,所述改变通知包括作为所述源网际协议地址的所述专用网际协议地址和所述现用媒体访问控制地址;
响应通过所述单工基本局域网发射的另一个改变通知,在重写部分仅重写有关所述源媒体访问控制地址。
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Date | Code | Title | Description |
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C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050209 Termination date: 20100620 |