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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht den Prioritätsvorteil aus der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/732,236, eingereicht am 30.11.2012, und der ordentlichen US-Patentanmeldung Nr. 13/766,629, eingereicht am 13.02.2013, die für alle Zwecke mittels Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingebunden sind.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf drahtgebundene Kommunikationen und, insbesondere, auf eine Verbindung einer Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtung mit verschiedenen Zwischenrouting- und Endpunktvorrichtungen in dem drahtgebundenen Netzwerk.
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BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
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Heutzutage sind verschiedene drahtgebundene Kommunikationssysteme bekannt, um Kommunikationsstrecken zwischen Vorrichtungen bereitzustellen, ungeachtet dessen, ob diese Vorrichtungen Endpunktvorrichtungen, Zwischenroutingvorrichtungen oder Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtungen sind. Die Kommunikation kann unter Vorrichtungen in einem bestimmten Netzwerk erfolgen, oder es können Verbindungen über Netzwerke hinweg hergestellt werden. Bei einem bestimmten Systemtyp wird eine Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtung eingesetzt, um den Datenverkehr zwischen denjenigen Komponenten, die sich auf einer Seite der Brücke (z. B. im Downlink bzw. auf der Abwärtsstrecke) befinden, und denjenigen Komponenten oder Netzwerken, die sich auf der anderen Seite der Brücke (z. B. im Uplink bzw. auf der Aufwärtsstrecke) befinden, zu steuern. Ein Beispiel eines Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungssystems ist ein Firmensystem, in dem eine Brücke Datenverkehr zwischen einer Vielzahl von Komponenten, die sich hierarchisch unterhalb der Brücke befinden, ebenso wie einen Datenfluss zwischen der Brücke und einer Umgebung, die sich hierarchisch oberhalb der Brücke befindet, steuert.
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Ein beispielhaftes Datenübermittlungssystem gemäß dem Stand der Technik, das physikalische Verbindungsstrecken verwendet, ist in 1 veranschaulicht. Die Darstellung von 1 zeigt ein Systemblockschaltbild von einem System 100, in dem nur die Konnektivität auf hoher Ebene veranschaulicht ist. System 100 umfasst eine steuernde Brücke bzw. Steuerbrücke (CB: ”Controlling Bridge”) 101, die mit einer Vielzahl von Leitungsmodulen (LM) 102 kommuniziert, die sich aus Sicht von CB 101 im Downlink bzw. auf der Abwärtsstrecke befinden. Bei dem speziellen Beispiel von System 100 sind acht Leitungsmodule LM0 bis LM7 gezeigt. Jedes Leitungsmodul 102 ist weiterhin mit stromabwärts bzw. in Upstream-Richtung liegenden Vorrichtungen gekoppelt. Eine solche Vorrichtung ist als mit LM0 gekoppelt gezeigt. Eine Endpunktvorrichtung 103 ist als mit LM0 gekoppelt gezeigt. Es ist zu beachten, dass die verschiedenen LMs 102, obwohl dies nicht veranschaulicht ist, ebenso Verbindungen zu Endpunktvorrichtungen aufweisen würden. Bei einer Anwendung für Datennetzwerke, die eine steuernde Brücke bzw. Steuerbrücke einsetzen, werden die Endpunktvorrichtungen als virtuelle Maschine oder VMs bezeichnet. Somit ist Endpunktvorrichtung 103 eine VM, die in 1 stromabwärts bzw. in Downstream-Richtung von LM0 angekoppelt ist.
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Die Datenübermittlung für System 100 wird durch CB 101 gesteuert. Zum Beispiel, falls Endpunktvorrichtung 103 Daten zu einer anderen Endpunktvorrichtung in System 100 übermitteln möchte, werden die Daten zunächst von Endpunktvorrichtung 103 zu LM0 übermittelt. Dann übermittelt LM0 die Daten unter einer durch CB 101 bereitgestellten Arbitrierungssteuerung zu CB 101. CB 101 empfängt die Daten und identifiziert unter Verwendung der die Daten begleitenden Zieladresse die Zielendpunktvorrichtung. CB 101 übermittelt die Daten dann an ein mit der Endpunktvorrichtung im Zusammenhang stehendes LM und sendet die Daten anschließend an die Zielendpunktvorrichtung. Wahlweise, falls die Daten von Endpunktvorrichtung 103 für eine Stelle außerhalb von System 100 bestimmt sind, wird CB 101 auf Empfang der Daten von LM0 hin die Daten im Uplink bzw. auf der Aufwärtsstrecke an eine Vorrichtung, eine Komponente und/oder ein Netzwerk senden, die/das sich aus Sicht von CB 101 hoch oben in der Hierarchie befindet.
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Im Allgemeinen wird die Datenübermittlung durch Nutzung eines bestimmten Kommunikationsprotokolls erreicht. Ein übliches Kommunikationsprotokoll, das mit einem drahtgebundenen System wie etwa System 100 zu verwenden ist, ist eine durch einen IEEE 802.1-Standard definierte Protokollspezifikation. Ein IEEE 802.1-Standard bezieht sich auf Netzwerkverwaltung bzw. -management. System 100 kann als ein EthernetTM-Netzwerk konfiguriert sein, wobei in diesem Beispielsfall System 100 IEEE 802.3 oder eine äquivalente Spezifikation einsetzen kann, um MAC-Schichten (MAC: ”Media Access Control” bzw. Medienzugriffssteuerung) für das lokale Netzwerk (LAN: ”Local Area Network”) zu definieren.
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CB 101 kann eine einzelne Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtung nutzen oder mehr als eine Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtung verwenden. In 1 ist CB 101 so gezeigt, dass sie zwei Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtungen CB-A und CB-B aufweist. CB-A und CB-B können unabhängig arbeiten oder zusammenarbeiten. In 1 sind Datenleitungen 105 und Steuerleitungen 106 so gezeigt, dass sie CB-A und CB-B verbinden, so dass die zwei Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtungen zusammenarbeiten können, um den Datenfluss auszugleichen bzw. auszubalancieren. Wie erwähnt kann die Uplink- bzw. Aufwärtsstreckenverbindung von CB 101 zu anderen Vorrichtungen und/oder Netzwerken bestehen, die sich aus Sicht von CB 101 im Uplink bzw. auf der Aufwärtsstrecke befinden.
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Es ist zu beachten, dass in System 100 die verschiedenen Komponenten 101–103 durch physikalische Verbindungsstrecken bzw. -abschnitte verbunden sind, die eine Eins-zu-Eins-Verbindung zueinander aufweisen. Obgleich ein virtueller Kanal zugewiesen sein kann, um zwischen einer bestimmten VM und CB 101 zu kommunizieren, wird die Kommunikation entlang eines einzelnen physikalischen Pfads geführt. Das heißt, dass Daten, die in der Hierarchie von einer VM oder einem LM zu CB 101 nach oben verlaufen, einen definierten physikalischen Pfad nehmen. Gleichermaßen nehmen Daten, die in der Hierarchie von CB 101 zu einer LM oder einem VM nach unten verlaufen, einen einzelnen physikalischen Pfad. Eine Unterbrechung (Störung) auf einer bestimmten Verbindungsstrecke würde den Pfad der physikalischen Verbindungsstrecke öffnen. Außerdem kann, sofern nicht alternative Pfade/Wege abgesehen von dem einzelnen physikalischen Pfad/Weg verfügbar sind, ein Datenlastausgleich nicht erreichbar sein, wenn nur ein einzelner physikalischer Pfad genutzt wird.
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Dementsprechend besteht eine Notwendigkeit für ein System, das mehr als eine physikalische Verbindungsstrecke beim Bestimmen eines Datenpfads zu einer Endpunktvorrichtung nutzt, für eine durch eine Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtung in einem Netzwerk verwaltete Hierarchie.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 zeigt eine Darstellung des Standes der Technik, die ein System mit einer Brücke, einer Vielzahl von Leitungsmodulen und zumindest einer Endpunktvorrichtung zeigt, in dem die Hierarchie des Systems eine einzelne physikalische Verbindungsstrecke zum Übermitteln von Daten zwischen der Brücke und der Endpunktvorrichtung nutzt.
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2 zeigt ein Systemblockschaltbild, in dem virtuelle Bündelleitungen über physikalischen Verbindungsstrecken zum Bereitstellen von mehreren Pfaden/Wegen zum Übermitteln von Daten zwischen einer steuernden Brücke und einer Endpunktvorrichtung eines Systems verwendet werden, um vervielfachte Pfade/Wege für eine Datenübermittlung bereitzustellen, gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung.
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3 zeigt einen beispielhaften Unicast-Datenfluss für das System von 2, wenn eine physikalische Verbindungsstrecke in einem Einzelheimatmodus verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung.
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4 zeigt ein beispielhaftes ETAG-Format zur Verwendung bei einer Datenkommunikation für das System von 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung.
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5 zeigt einen beispielhaften Multicast-Datenfluss für das System von 2, wenn eine physikalische Verbindungsstrecke in einem Einzelheimatmodus verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung.
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6 zeigt einen beispielhaften Unicast-Datenfluss für das System von 2, wenn eine virtuelle Bündelung in einem Doppeltheimatmodus verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung.
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7 zeigt einen beispielhaften Multicast-Datenfluss für das System von 2, wenn eine virtuelle Bündelung in einem Doppelheimatmodus verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung.
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8 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das eine Hardwarevorrichtung, die für das Leitungsmodul oder die Porterweiterung für das System von 2 verwendet werden kann, gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung veranschaulicht.
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9 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das eine Hardwarevorrichtung, die für die steuernde Brücke für das System von 2 verwendet werden kann, gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können in vielfältigen Systemen, die eine zentral oder am Rand gelegene Routingvorrichtung, wie etwa eine Brückenbildungs-/Brückenbereitstellungsvorrichtung, zum Übermitteln von Daten einsetzen, in der Praxis ausgeführt werden. Obwohl die Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine steuernde Brücke bzw. Steuerbrücke auf einem Netzwerk beschrieben sind, kann die Erfindung ebenso an anderen Routingvorrichtungen ohne weiteres implementiert werden. Die Erfindung muss nicht auf eine steuernde Brücke bzw. Steuerbrücke beschränkt sein. Zum Beispiel können Schalter bzw. Switches einer Schalt- bzw. Switchmatrix bzw. -struktur die praktische Ausführung der vorliegenden Erfindung einsetzen. Gleichermaßen können andere Vorrichtungen als Leitungsmodule, Leitungskarten, Portbildungs-/Portbereitstellungskomponenten, Porterweiterungen, die hierin beschrieben sind, ebenso zur Ausführung der Erfindung verwendet werden. Außerdem sind die Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Protokolle oder Spezifikationen beschrieben, die unter einem von einem IEEE 802.#-Standard oder -Protokoll (wie etwa IEEE 802.1, IEEE 802.2, IEEE 802.3, usw.) definiert sind, aber müssen sie nicht auf solche Standards oder Protokolle beschränkt sein. Zusätzlich sind die Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf physikalische Verbindungsstrecken in einer drahtgebundenen Umgebung beschrieben. Andere Ausführungsbeispiele können jedoch drahtlose Verbindungsstrecken verwenden oder ein System einbeziehen, in dem Teile des Systems drahtlose Kommunikationsstrecken aufweisen können. Somit nehmen die physikalischen Verbindungsstrecken, die hierin beschrieben und in den Figuren veranschaulicht sind, auf drahtgebundene Verbindungen Bezug, aber ist zu beachten, dass bei anderen Ausführungsbeispielen drahtlose Kommunikationspfade oder eine Kommunikation von drahtgebundenen und drahtlosen Pfaden/Wegen eingesetzt werden können.
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2 zeigt ein Blockschaltbild von einem System 200, das eine Vielzahl von steuernden Brücke bzw. Steuerbrücken (CBs) 201, Leitungsmodulen (LMs) 202 und Porterweiterungen (PEs) 203 umfasst. System 200 zeigt zwei CBs 201 (die als CB0 und CB1 bezeichnet sind). Es ist zu beachten, dass andere Ausführungsbeispiele mehr als zwei CBs aufweisen können. CBs 201 kommunizieren miteinander, um Daten und Steuerinformationen zwischen CBs über Datenbus 240 und Steuerleitungen 241 zu übermitteln. CBs 201 kommunizieren mit der Vielzahl von LMs 202, die gegenüber CBs 201 im Downlink bzw. auf der Abwärtsstrecke angeordnet sind. Für System 200 sind acht LMs (die als LM0 bis LM7 bezeichnet sind) verzeichnet, aber andere Ausführungsbeispiele können eine größere oder eine kleinere Anzahl von LMs 202 aufweisen. Bei dem Ausführungsbeispiel von System 200 sind LMs 202 in der hierarchischen Anordnung für System 200 auf einer Ebene unterhalb von CBs 201 angeordnet. Ein bestimmtes LM 202 stellt eine Schnittstelle zwischen CBs 201 und Komponenten und Vorrichtungen bereit, die sich von diesem LM 202 aus stromabwärts befinden, so dass die LMs im Wesentlichen als erweiterte Ports bzw. Anschlüsse arbeiten Unterhalb der Systemhierarchie von LMs 202 befinden sich PEs 203, die die Funktion zum Erhöhen (z. B. Erweitern) der Anzahl von Komponenten bereitstellen, die mit jedem LM 202 verbunden werden können. Zum Beispiel, falls ein LM 202 ”N” stromabwärtige Leitungen hat, könnte es mit ”N” Endpunktvorrichtungen oder Endstationen (oder Stationen) verbunden werden/sein. Durch Nutzung von einer PE auf jeder LM-Leitung wird jedoch die Anzahl von Endpunktstationen, die über dieses LM verbunden werden/sein können, multipliziert bzw. vervielfacht. Zum Beispiel, falls das bestimmte LM mit ”N” stromabwärtigen Leitungen jede Leitung mit einer PE verbunden hat, die ”M” stromabwärtige Leitungen aufweist, können dann potenziell N × M Stationen über eine LM/PE-Kombination mit der CB verbunden werden/sein. Es ist zu beachten, dass jede PE 203 weiter erweitert werden kann, indem sie eine weitere PE oder weitere PEs aufweist, die von der ersten PE aus weiter stromabwärts angeordnet sind. Obwohl die Abwandlungen einer derartigen hierarchischen Struktur zahlreich sind, ist der Hauptpunkt der Ausführungsbeispiele der Erfindung in 2 aufgezeigt und nachstehend beschrieben. Es ist zu beachten, dass in 2 vier PEs gezeigt sind (die als PE0, PE1, PE3, und PE4 bezeichnet sind). Außerdem ist zu beachten, dass in einigen Beispielsfällen eine Station direkt an ein LM oder sogar eine CB ankoppeln kann, ohne ein LM 202 zu nutzen.
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Somit sind bei der speziellen Struktur, die in System 200 gezeigt ist, CB0 und CB1 mit LMs (LM0 bis LM7) ebenso wie miteinander gekoppelt, so dass eine Datenübermittlung zwischen einer bestimmen CB und einem bestimmten LM erfolgen kann. Gleichermaßen kann jedes LM 202 eine Station, PE 203, oder eine andere Vorrichtung oder Komponente stromabwärts ankoppeln. Wie vorstehend erwähnt kann eine bestimmte Station direkt an ein LM 202 ankoppeln (wie es durch Stationen S4 und S5 gezeigt ist, die an LM5 ankoppeln) oder sogar an eine CB 201 ankoppeln (wie es durch Station S3 gezeigt ist). Bei einem Ausführungsbeispiel nutzt System 200 einen/ein oder mehrere IEEE 802.#-Standards oder -Protokolle (wie etwa IEEE 802.1, IEEE 802.2, IEEE 802.3, usw.), um untereinander zu kommunizieren, und um Daten in System 200 zu übermitteln. Außerdem können die Daten von CBs 201 im Uplink bzw. auf der Aufwärtsstrecke gesendet werden, oder können Daten im Uplink bzw. von der Aufwärtsstrecke an CB 201 empfangen werden. Bei einem Ausführungsbeispiel stellt ein Ethernet-LAN die Uplink- bzw. Aufwärtsstreckenverbindung für CB 201 bereit. Bei anderen Ausführungsbeispielen können jedoch andere Protokolle, Standards und/oder Spezifikationen verwendet werden. Im Allgemeinen werden bei der Hochfahr- bzw. Anlaufinitialisierung, wenn Vorrichtungen hinzugefügt sind/werden, oder während anderer Bedingungen die verschiedenen Vorrichtungen/Komponenten von System 200 in dem System identifiziert bzw. erkannt und be-/halten bzw. bewahren die CBs die Vorkonfigurationsinformationen für System 200.
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System 200 kann als ein Einzelheimat- bzw. Single-Homed-System, ein Doppelheimat- bzw. Dual-Homed-System oder eine Kombination von Einzelheimat bzw. Single-Homed und Doppelheimat bzw. Dual-Homed arbeiten. Wenn es in einem Einzelheimatmodus arbeitet, hat die physikalische Verbindungsstrecke bzw. Strecke, die eine bestimmte Station mit einer CB koppelt, einen einzelnen physikalischen Pfad nach oben durch die Hierarchie bis zu einer bestimmten CB 201. Wenn es in einem Doppelheimatmodus arbeitet, gibt es zwei alternative Pfade von einer bestimmen Station zu den beiden CBs. Der Doppelheimatpfad/-weg wird über zwei unterschiedliche Zwischenroutingvorrichtungen geleitet. Ein Kombinationssystem würde sowohl Einzel- als auch Doppelroutingschemata einsetzen. Wie es in der Beschreibung nachstehend beschrieben ist, können die CBs für das Doppelheimatsystem eine virtuelle Verbindung (die hierin ”virtuelle Bündelleitung” oder ”virtueller Kanal” genannt wird) über zwei unterschiedlichen physikalische Pfade/Wege (Verbindungsstrecken bzw. Strecken) zu der Station herstellen und aufrechterhalten, so dass die Datenübermittlung über einen oder beide der zwei physikalischen Verbindungsstrecken erreicht werden kann.
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Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel von 2 koppelt Station S0 unter Nutzung einer einzelnen Verbindung (Verbindungsstrecke), die als Schnittstelle-1 bezeichnet ist, an PE0 an, und koppelt Station S1 unter Nutzung einer einzelnen Verbindung, die als Schnittstelle-2 bezeichnet ist, an PE3 an. Station S6 koppelt unter Verwendung einer einzelnen Verbindungsstrecke an PE1 an, und Station S2 koppelt unter Verwendung einer einzelnen Verbindung an PE4 an. Auf der PE-Ebene ist PE0 mit einer Verbindung zu LM0 und LM1 gezeigt. Es ist zu beachten, dass PE0 bei anderen Ausführungsbeispielen an mehr PEs ankoppeln kann. Gleichermaßen ist PE1 als mit LM0 und LM1 gekoppelt gezeigt. PE3 koppelt an LM6 und LM7 an. Andererseits ist PE4 als nur mit LM6 gekoppelt gezeigt. Da bei dem Ausführungsbeispiel von 2 die LMs getrennte Verbindungen zu CB0 und CB1 haben, haben PE0, PE1 und PE3 zweifache bzw. doppelte Pfade zu jeder CB. PE4 hat jedoch keinen vollständig zweifachen bzw. doppelten Pfad zu den CBs, da PE4 nur einen einzelnen Pfad über LM6 hat.
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Dementsprechend können Stationen einen zweifachen bzw. doppelten Pfad von der Station zu den CBs unter Nutzung verschiedener LMs herstellen, während andere Stationen (z. B. Station S2) einen Pfad nur über ein einzelnes LM herstellen können. Außerdem ist zu beachten, dass Stationen S0, S1, S2 und S6 so gezeigt sind, dass sie einen einzelnen Pfad zwischen der Station und der entsprechenden PE haben, aber bei anderen Ausführungsbeispielen kann eine Schnittstelle, die eine Endstation mit einer PE koppelt, mehrere Verbindungsstrecken aufweisen. Eine solche mehrfache Verbindungsstreckenkopplung der Station erlaubt eine Duplizität bzw. Vervielfältigung bei der Verbindung der Endstation. Somit zeigt eine gestrichelte Linie bei Station S6 in 2 eine potenzielle zweite Verbindungstrecke auf der Schnittstelle, die S6 mit PE1 koppelt.
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Bei der nachstehenden Beschreibung, die sich auf 3, 5, 6 und 7 bezieht, wird ein Einzelheimatmodus und ein Doppelheimatmodus beschrieben. Der Einzelheimatmodus bezieht sich auf einen Modus, in dem ein einzelner physikalischer Pfad verfügbar ist oder ein einzelner physikalischer Pfad zur Verwendung beim Erreichen der letzten PE, die mit einer Station verbunden ist, oder der Endstation selbst konfiguriert ist. Der Doppelheimatmodus bezieht sich auf einen Modus, in dem zwei bzw. doppelte physikalische Pfade verfügbar sind oder zwei bzw. doppelte physikalische Pfade zum Erreichen der letzten PE, die mit einer Station verbunden ist, oder der Station selbst konfiguriert sind. Es ist zu beachten, dass 2 nur eine PE-Ebene in der Hierarchie zeigt, aber andere Ausführungsbeispiele mehrere PE-Ebenen verwenden können.
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3 veranschaulicht einen Einzelheimatbetriebsmodus für einen Unicast-Datenfluss von einer Station zu einer anderen Station. Bei dem Beispiel erzeugt Station S0 (die als virtuelle Maschine 0 oder VM0 bezeichnet ist) Paketdaten für eine Unicast-Übertragung zu Station S1 (VM1) über eine von den CBs. In einigen Beispielsfällen kann die Verbindung zu einer mit einer virtuellen Station gekoppelten Schnittstelle erfolgen, die als eine Virtuellstationsschnittstelle (VSI: ”Virtual Station Interface”) bezeichnet ist und mit einer Randrelaisstation gekoppelt sein kann. Das Paket enthält die MAC-Quelladresse (MAC-SA, MAC: ”Media Access Control”, SA: ”Source Address”) von Station S0, um die Quelle der Paketdaten zu identifizieren, und eine MAC-Zieladdresse (MAC-DA, DA: ”Destination Address”), um das Ziel des Paktes zu identifizieren, welches bei dem Beispiel Station S1 ist. Es kann auch ein VLAN-Bezeichner (VLAN: ”Virtual LAN” bzw. virtuelles LAN) umfasst sein, falls die Stationen in einem virtuellen LAN arbeiten. Unter der Annahme, dass Station S0 (über Schnittstelle-1) mit PE0 gekoppelt ist, weist PE0 dann einen Tag bzw. ein Etikett für/an das Paket zu. Obwohl vielfältige Tags bzw. Etiketten für/an das Paket zugewiesen werden können, zeigt 4 ein als E-Kanal-Tag (ETAG: ”E-Channel Tag”) bezeichnetes Format, das bei Ethernet-Kommunikationen verwendet werden kann.
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ETAG 300, der in 4 gezeigt ist, verwendet ein Format, das durch eine IEEE 802.#-Spezifikation spezifiziert ist, wie etwa IEEE 802.1BR, welche Brücken- bzw. Bridgeport-Erweiterungen bereitstellt. In dem Format definiert ein ETAG-Ethernet-Feld 301 das IEEE 802.3-Typfeld, das verwendet wird, um zu bestimmen, dass ein Rahmen einen ETAG trägt bzw. transportiert. Ein ECID-Feld 302 (ECID: ”E-Channel Identifier”) identifiziert die stromabwärtige bzw. in Downstream-Richtung liegende Schnittstelle (z. B. VM/VSI), die mit dem Rahmen in Zusammenhang steht. Für das stromaufwärts bzw. in Upstream-Richtung gehende Paket identifiziert ECID-Feld 302 die Quellen-VM/VSI. Ein ECID-Wert kann auch angeben, ob die Übertragung Unicast oder Multicast ist. Bei einem Ausführungsbeispiel, das sich auf die Verwendung von IEEE 802.1BR bezieht, werden ECID-Werte unter 4096 für Unicast-Ziele verwendet, während Werte in dem Bereich 4096-16383 Multicast-Replikationsbaum-Bezeichner darstellen. Es ist zu beachten, dass andere Ausführungsbeispiele andere Werte als die vorstehend genannten verwenden können.
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Ein Ingress-ECID-Feld 303 wird für eine Pruning-/Kürzungs- bzw. Abschneidefunktion verwendet, um zu gewährleisten, dass die Daten nicht in dem gleichen Namensraum innerhalb der Hierarchie zurück in Richtung des Senders gesendet werden. Ingress-ECID ist nur für einen stromabwärtigen Paketfluss gültig und identifiziert die VM/VSI, wo das Paket herstammt. Falls die Quellen-VM/VSI und die Ziel-VM/VSI in dem gleichen Namensraumbereich liegen, geht das Paket nicht zurück herunter zu der Quelle. Obwohl dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht maßgeblich ist, umfasst ETAG-Format 300 auch ein PCP-Feld 304 (PCP: ”Priority Code Point”) und ein DE-Feld 305 (DE: ”Discard Eligibility”). PCP wird verwendet, um einen Wert zu enthalten, um Verkehr zu unterscheiden, und DE wird verwendet, um anzugeben, ob der Rahmen fallengelassen werden kann, wenn eine Blockierung bzw. Überlastung wahrgenommen wird.
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Erneut Bezug nehmend auf 3 wird ein beispielhafter Paketfluss veranschaulicht. Unter der Annahme, dass Station S0 in einem Einzelheimatmodus arbeitet, wird ein Unicast-Paket von Station S0 über PE0, die als eine Zugang-PE fungiert, an Station S1 gesendet. PE0 ist mit LM0 gekoppelt, wobei LM0 als eine Transit-PE fungiert, um den Verkehr stromaufwärts von S0 (VM0) an eine von den CBs zu transportieren. In dem Einzelheimatmodus wird nur ein LM ausgewählt. Die CB fungiert als eine zentrale Netzwerkrichtlinienverwaltungsinstanz für System 200 und führt die Weiterleitungsfunktion zum Übermitteln des Paketverkehrs an LM6 durch. LM6 und PE3 transportieren Verkehr stromabwärts zu Station S1, die auch als VM1 bezeichnet ist. In dem Einzelheimatmodus wird nur ein LM (z. B. LM6) in dem Pfad zwischen der CB und PE3 verwendet. Es ist zu beachten, dass die PEs, die eine Schnittstelle zu den Stationen bilden, als Zugang-PEs (APEs) bezeichnet werden, während andere dazwischen liegende PEs als Transit-PEs (TPEs) bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass ein LM eine APE oder eine TPE sein kann, abhängig davon, wo die Stationsverbindungen gemacht sind. In dem gezeigten Beispiel fungieren LMs als TPEs. APEs weisen ETAGs basierend auf dem Ingress- bzw. Eingangsport zu, während TPEs keine ETAGs zuweisen.
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Bei einem stromaufwärtigen Verkehrsfluss ist PE0 zum Zuweisen von einem auf dem Ingress- bzw. Eingangsport basierenden ETAG 350 für das Paket zuständig. Der ECID (ETAG.ECID) identifiziert die Quellstation (in diesem Beispiel S0) des Pakets. PE0 bestückt auch PCP- und DE-Felder von dem ETAG. Das Ingress-ECID-Feld wird auf ”0” gesetzt. Pakete, die mit ETAG.ECID = 0 ankommen, werden als Nicht-ETAG-Pakete behandelt (und ihnen wird ein auf dem Ingress- bzw. Eingangsport basierender ETAG zugewiesen), außer, wenn die ankommenden PCP/DE-Werte beizubehalten sind.
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PE0 leitet den auf dem stromabwärtigen Port empfangenen Verkehr an einen vorkonfigurierten stromaufwärtigen Port weiter. Das Paket wird typischerweise keinem Nachschlag- oder Lernvorgang auf Schicht 2 (L2) oder Schicht 3 (L3) unterzogen. LM0 erwartet, dass alle ankommenden Pakete an einem stromabwärtigen Port einen ETAG aufweisen, so dass das Ingress-ECID-Feld durch LM0 nicht betrachtet wird. LM0 führt dann eine RPF-Prüfung (RPF: ”Revers Path Forwarding”) basierend auf dem ECID-Feld von dem ankommenden ETAG durch. Diese Prüfung wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass ein ankommender ECID bekannt ist und an dem stromabwärtigen Port angesiedelt ist. LM0 leitet dann auf dem stromabwärtigen Port empfangenen Verkehr an einen vorkonfigurierten stromaufwärtigen Port weiter. Das Paket wird keinem L2- und/oder L3-(L2/L3-)Nachschlag- oder Lernvorgang unterzogen.
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Anschließend, wenn die CB das Paket von LM0 empfängt, verwendet die CB {Ingress- bzw. Eingangsport, ETAG.ECID}, um die Station zu identifizieren, von der das Paket herstammt (in diesem Beispiel S0). Jegliche Richtlinien für Verkehr von S0 werden angewandt. Die CB lernt auch den Zusammenhang zwischen {MAC-SA, VLAIN} und {Ingress- bzw. Eingangsport, ETAG.ECID}. Die CB führt dann die L2/L3-Weiterleitungsnachschlagevorgänge auf {MAC-DA, VLAN} von dem Paket durch, wobei in diesem Fall das Ergebnis entweder eine lokale Station auf Netzwerk 200 oder ein Ziel sein kann, das über Ethernet-Uplink bzw. -Aufwärtsstrecke von der CB über einen L2-Switch, der mit der CB gekoppelt ist, erreichbar ist. Der L2/L3-Nachschlag- oder Lernvorgang wird durch einen Switch, der in 3 als L2-Switch gezeigt ist, bestimmt. Falls das Paket für den Uplink bzw. die Aufwärtsstrecke bestimmt ist, wie etwa einen Ethernet-Uplink, ist das Weiterleitungsnachschlageergebnis dann lediglich ein Egress- bzw. Ausgangsport. Der ETAG wird gelöscht, und das Paket wird an den Ethernet-Uplink gesendet. Falls das Ziel eine lokale Station ist (was in diesem Beispiel der Fall ist), resultiert der Weiterleitungsnachschlagevorgang in {Egress- bzw. Ausgangsport, Egress- bzw. Ausgang-ETAG.ECID}.
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Wie es in 3 gezeigt ist, erfolgt der stromabwärtige Paketfluss zu Station S1 über LM6 und PE3. Für das stromabwärts gehende Paket identifiziert der ECID die Zielstation (VM oder VSI). Falls es passiert, dass der Egress- bzw. Ausgangsport gleich dem Ingress- bzw. Eingangsport ist, wird das Paket dann in den gleichen Namensraumbereich zurück gesendet. Der Ingress-ECID von dem ETAG wird mit dem ankommenden ETAG.ECID bestückt. Dann wird der Egress- bzw. Ausgang-ETAG.ECID aus dem Weiterleitungsnachschlagevorgang zugewiesen. Falls der Egress- bzw. Ausgangsport verschieden von dem Ingress- bzw. Eingangsport ist, ist das Paket dann für einen anderen Namensraumbereich bestimmt, so dass das Ingress-ECID-Feld auf ”0” gesetzt wird. Der Egress- bzw. Ausgang-ETAG.ECID 351 wird aus dem Weiterleitungsnachschlagevorgang an der CB zugewiesen.
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Für stromabwärtigen Verkehr von der CB erwartet die stromabwärtige TPE (in diesem Beispiel LM6), dass Pakete von der CB den ETAG 351 enthalten. LM6 lässt alle nicht mit einem ETAG versehene Pakete fallen und kopiert diese in seine Verarbeitungsschaltungen. LM6 prüft auch, ob das Format von dem ETAG für stromabwärtigen Paketfluss korrekt ist. Eine RPF-Prüfung wird typischerweise an diesem Punkt durchgeführt. LM6 leitet dann das Paket basierend auf einem Nachschlagen für {Ingress- bzw. Eingangsport, ETAG.ECID} weiter, das in einem Zielport bzw. -anschluss (dem stromabwärtigen Port bzw. Anschluss zu PE3) resultiert. Der Ingress- bzw. Eingangsport in dem Schlüssel identifiziert den Namensraum (CB-Port bzw. -Anschluss) für den ECID, und das Paket wird an PE3 weitergeleitet. PE3 leitet as Paket auch basierend auf einem Nachschlagen für {Ingress- bzw. Eingangsport, ETAG.VID} weiter. Da das Paket nun an Station S1 (und nicht an eine andere PE) gesendet wird, löscht PE3 den ETAG aus dem Paket vor einem Senden des Pakets an Station S1. 3 zeigt relevante Teile des mit dem Paketfluss in Zusammenhang stehenden Pakets in den rechteckigen Blöcken im unteren Teil der Figur.
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Für einen Multicast-Paketfluss zeigt 5 ein Beispiel eines Multicast-Paketverkehrs von Station S0 zu mehreren Zielen in einem Einzelheimatmodus. Der Fluss von Station S0 zu der CB ist äquivalent zu demjenigen des stromaufwärtigen Verkehrsflusses, der mit Bezug auf 3 beschrieben ist, mit der Ausnahme, dass der ECID-Wert für eine Multicast-Übertragung bezeichnend ist. Zum Beispiel werden für IEEE 802.1BR-spezifizierten Verkehr ECID-Werte über 4096 für Multicast-Ziele verwendet. Bei einer Implementierung stellen ECID-Werte in dem Bereich 4096-16383 die Multicast-Replikationsbaum-Bezeichner dar.
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In der stromaufwärtigen Richtung werden alle Pakete zunächst ohne Rücksicht auf Unicast- oder Multicastübertragungen an die CB gesendet. Jeder Port bzw. Anschluss leitet den Verkehr an seinen zugehörigen stromaufwärtigen Port bzw. Anschluss oder seine zugehörigen stromaufwärtigen Ports bzw. Anschlüsse weiter. Wie erwähnt ist, wenn ein Multicast-Paket von S0 an PE0 empfangen wird, eine Verarbeitung zu dem Unicast-Fall dahingehend identisch, dass ein ETAG eingefügt wird und das Paket an einen vorprogrammierten stromaufwärtigen Port bzw. Anschluss weitergeleitet wird.
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An der CB nimmt die CB Weiterleitungsnachschlagevorgänge basierend auf {MAC-DA, VLAN} vor, und bestimmt sie die Empfänger für jedes Paket. In der stromabwärtigen Richtung sind PEs im Stande, eine Multicast-Replikation basierend auf ETAG.ECID (z. B. unter Verwendung von ECID-Werten von 4096 bis 16383 zum Erkennen, dass der Verkehr Multicast-Verkehr ist) vorzunehmen. Daher sendet die CB nur eine Kopie des Pakets an jede PE, die mit ihr stromabwärts verbunden ist, selbst wenn es mehrere Multicast-Ziele gibt, die mit einer bestimmten PE gekoppelt sind. Jede stromabwärtige PE stellt einen einzelnen Multicast-Replikationsbaum mit einem eindeutigen Multicast-Replikationszeiger dar. Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein 14 Bit-Multicast-Replikationszeiger verwendet. Wenn die CB das Paket von LM0 empfängt, verwendet die CB {Ingress- bzw. Eingangsport, ETAG.ECID}, um die Station zu identifizieren, von der das Paket herstammt (in diesem Beispiel S0). Jegliche Richtlinien für Verkehr von S0 werden angewandt. Die CB lernt auch den Zusammenhang zwischen {MAC-SA, VLAN} und {Ingress- bzw. Eingangsport, ETAG.ECID}. Die CB führt L2/L3-Weiterleitungsnachschlagevorgänge auf {MAC-DA, VLAN} von dem Paket durch. Der ETAG von der CB ist als ETAG 360 gezeigt. In dem Beispielsfall, in dem ein oder mehrere Empfänger über den Ethernet-Uplink erreicht werden, wird der ETAG für diese Ports bzw. Anschlüsse gelöscht und wird das Paket an den Uplink-Port bzw. -Anschluss gesendet.
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Wie es in 5 gezeigt ist, sind mehrere Empfänger als Ziel für die Multicast-Übertragungen gezeigt. Die Empfänger können direkt mit der CB gekoppelt sein, wie es durch Station S3 (VM3) veranschaulicht ist. Für solche stromabwärtigen Ports bzw. Anschlüsse, wo es Stationen hinter den PEs gibt, sendet die CB eine Kopie des Pakets mit einem ETAG.ECID, der auf einen Multicast-Verteilungsbaum-Bezeichner eingestellt ist. Für Pakete, die aus dem Ingress- bzw. Eingangsport zurück gehen, wird ETAG.Ingress-ECID aus dem ankommenden ETAG.ECID bestückt, ansonsten wird ETAG-Ingress-ECID auf ”0” gesetzt. In dem Beispiel ist LM6 eine TPE, während LM5 eine APE ist. Für Pakete, die an Ports bzw. Anschlüssen abgehen, die mit Stationen verbunden sind, wird der ETAG gelöscht. Somit wird für Pakete, die von LM5 abgehen, der ETAG gelöscht, und werden die Pakete an Stationen S4 und S5 (VM4 und VM5) gesendet. Für diese Ports bzw. Anschlüsse prüft LM5 auch, ob das Paket von dem gleichen Port bzw. Anschluss herstammt (ob ETAG.Ingress-ECID = 0 und ETAG.ECID = Port. ECID gilt), und, falls dies so ist, wird es das Paket nicht weiterleiten.
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Für Pakete, die auf Ports bzw. Anschlüssen abgehen, die mit einer PE gekoppelt sind, wird der ETAG durchgeleitet (wie es als ETAG 361 gezeigt ist). Dementsprechend, wie es in 5 veranschaulicht ist, leitet LM6 ETAG 361 an PE4 durch, wo der ETAG vor einer Weiterleitung des Pakets stromabwärts an Station S2 (VM2) entfernt wird. Ähnlich zu 3 zeigt 5 relevante Teile des mit dem Paketfluss in Zusammenhang stehenden Pakets in den rechteckigen Blöcken im unteren Teil der Figur.
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Wenn System 200 von 2 konfiguriert ist, um in dem Doppelheimatbetriebsmodus zu arbeiten, wird bei einem Ausführungsbeispiel für einen Doppelheimatbetrieb eine zweifache physikalische Verbindungsstrecke für den einzelnen Pfad/Weg hergestellt, der in dem Einzelheimatmodus verwendet wird. Somit ist unter einem Doppelheimatbetriebsmodus Station S0 mit zwei physikalischen Verbindungsstrecken (z. B. zwei separaten physikalischen Pfaden/Wegen) von PE0 zu den CBs über LM0 und LM1 gezeigt. In dem Beispiel koppelt eine physikalische Verbindungsstrecke S0 mit PE0 (die als Schnittstelle-1 bezeichnet ist). Wie vorstehend erwähnt können bei anderen Ausführungsbeispielen jedoch mehrere Verbindungsstrecken bei einer Kopplung von S0 mit PE0 verwendet werden. Die zwei physikalischen Pfade von einer oder beiden der CBs über LM0 und LM1 zu PE0 werden als eine einzelne virtuelle Bündelleitung bzw. ”Virtual Trunk” (VTRUNK) für Station S0 bezeichnet (die als VTRUNK-A bezeichnet ist). Dies ist in 2 gezeigt, wo zwei physikalische Pfade/Wege von PE0 zu den CBs über verschiedene LMs konfiguriert sind. 2 zeigt auch eine zweite VTRUNK (die als VTRUNK-B bezeichnet ist), wo zwei physikalische Verbindungsstrecken zwischen PE3 und den CBs über zwei verschiedene LMs (LM6 und LM7) konfiguriert sind, um eine Verbindung mit Station S1 herzustellen.
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Außerdem ist zu beachten, dass PE1 ebenso einen VTRUNK-Doppelverbindungspfad über LM0 und LM1 haben kann, der für PE1 und Station S6 konfiguriert ist. Es ist zu beachten, dass für eine Doppelheimatkonfiguration eine Station zwei verschiedene Pfade/Wege von einer APE-Vorrichtung zu der CB nutzt, wobei die Pfade/Wege über verschiedene TPE-Vorrichtungen verlaufen.
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Wie erwähnt verwendet die stromaufwärtige Kopplung von VTRUNK-A von PE0 in 2 zwei physikalische Verbindungsstrecken (wie es durch Gruppierung 210 bezeichnet ist). Durch Verwendung von separaten LMs wird bei einer Störung von einem LM gewährleistet, dass eine alternative physikalische Verbindungsstrecke stromaufwärts zu den CBs verfügbar ist. Wie gezeigt ist eine physikalische Verbindungsstrecke mit LM1 gekoppelt und ist eine zweite physikalische Verbindungsstrecke mit LM2 gekoppelt. Gleichermaßen zeigt 2 zweifache stromaufwärtige Verbindungen VTRUNK-B für Station S1 durch Verwendung von Gruppierung 212, die eine physikalische Verbindungsstrecke zu LM6 und eine zweite physikalische Verbindungsstrecke zu LM7 aufweist. PE1 kann auch für eine Doppelheimatverwendung konfiguriert sein, da PE1 eine VTRUNK durch Verwendung von Gruppierung 211 herstellen kann, um Pfade über LM0 und LM1 zu den CBs zu konfigurieren.
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Die stromaufwärtige Verbindung von LM0 zu CB0 nutzt physikalische Verbindungsstrecke 220, und die stromaufwärtige Verbindung von LM1 zu CB0 nutzt physikalische Verbindungsstrecke 221. Da ein Paket von S0 entweder den Pfad über LM0 oder LM1 nehmen kann, sind jedoch zwei physikalische Pfade für einen stromaufwärtigen Transport von dem Paket zu CB0 verfügbar. Auf diese Art und Weise verwenden vervielfachte Pfade/Wege von einer VTRUNK verschiedene dazwischen liegende Routingvorrichtungen bzw. Komponenten zumindest auf einer TPE-Ebene. Falls ein LM eine Störung erfährt, ist der zweite Pfad zu CB0 für die Doppelheimatkonfiguration noch verfügbar. Es ist zu beachten, dass LM0 und LM1 auch die doppelte physikalische Streckenverbindung auf Verbindungsstrecken 222 und 223 zu CB1 bereitstellen können. Auf diese Art und Weise ist es bei einer Störung von einer CB weiterhin möglich, ein Paket von S0 an sein bestimmtes Ziel bzw. seine bestimmten Ziele zu leiten.
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Um die doppelten physikalischen Pfade für eine VTRUNK in Zusammenhang zu bringen, um eine Verbindung zu einer bestimmen CB herzustellen, wird ein Konzept einer ”virtuellen Bündelung” (das auch als ”virtuelle Kanalbildung” bezeichnet werden kann) für physikalische Verbindungsstrecken implementiert. Beim Herstellen der verschiedenen Verbindungen in dem Doppelheimatbetrieb erzeugen die CBs eine VTRUNK, die die doppelten Pfade/Wege für eine bestimmte Endstation identifiziert. In dem vorstehenden Beispiel von Station S0 und VTRUNK-A bauen die CBs 201 eine virtuelle Bündelleitung (oder einen virtuellen Kanal) auf, die (der) sowohl LM0 als auch LM1 als stromabwärtige Ziele für Station S0 identifiziert. Die virtuelle Verbindung ist als gestrichelte Linien in Gruppierung 230 gezeigt. Das heißt, dass eine Gruppierung 230 kennzeichnet, dass der eine virtuelle Pfad, der als VTRUNK-A bekannt ist, tatsächlich zwei mögliche stromabwärtige Pfade/Wege (einen jeweils zu LM0 und LM1) aufweist. Diese Information wird im Allgemeinen in den CBs als Teil einer Vorkonfiguration des Systems ge-/halten bzw. bewahrt. Somit, wenn eine CB die stromaufwärtigen ETAG-Informationen empfängt, prüft die CB, um eine Bestimmung vorzunehmen, ob die Zielvorrichtung über eine virtuelle Bündelleitung verbunden ist. Falls dies der Fall ist, kann die Doppelheimattechnik angewandt werden, wobei die CB die VTRUNK und die stromabwärtigen Vorrichtungen bestimmt, die als Teil von dieser VTRUNK verknüpft sind.
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Falls eine äquivalente virtuelle Verbindung für CB1 für VTRUNK-A hergestellt wird, stellt die virtuelle Verbindung (die in 2 durch gestrichelte Linien von Gruppierung 231 gezeigt ist, um die Bündelleitung zu kennzeichnen) die Information an CB1 bereit, dass physikalische Verbindungsstrecken 222 und 223 für VTRUNK-A anwendbar sind, um Station S0 zu erreichen. Wann immer LM0 oder LM1 Paketverkehr empfängt, der für die mit einer VTRUNK in Zusammenhang stehende Station bestimmt ist, identifiziert der zugehörige ETAG die Zielvorrichtung, so dass das empfangende LM die Pakte dann an das bestimmte Ziel (z. B. Station S0) weiter stromabwärts transportieren kann.
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Eine ähnliche Technik kann für VTRUNK-B verwendet werden, die mit Station S1 in Zusammenhang steht, wobei eine VTRUNK-(oder Kanal-)Gruppierung 232, 233 verwendet werden kann, um LM6 und LM7 als die beiden stromabwärtigen Vorrichtungen zum Erreichen von PE3 und S1 zu konfigurieren. Diese Technik kann genutzt werden, um eine Vielzahl von VTRUNKS herzustellen, wobei jede der CBs die Information darüber be-/halten bzw. bewahren kann, welche physikalischen Verbindungsstrecken von der CB mit der VTRUNK in Zusammenhang stehen. Auf diese Art und Weise kann eine bestimmte CB das Paket basierend auf dem bereitgestellten ETAG/ECID auf einer der physikalischen Verbindungsstrecken stromabwärts senden. Es ist zu beachten, dass eine bestimmte physikalische Verbindungsstrecke oder bestimmte physikalische Verbindungsstrecken für mehr als eine VTRUNK bestimmt werden kann oder können.
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6 veranschaulicht ein Beispiel von einem Unicast-Paketfluss von Station S0 (VM0) zu Station S1 (VM1) unter Nutzung des virtuellen Kanals im Doppelheimatmodus. Wie gezeigt wird ein Unicast-Paket von Station S0 zu PE0 auf Schnittstelle-1 gesendet, und kommt es an dem stromabwärtigen Port von PE0 an. PE0 fügt einen ETAG mit einem schnittstellenspezifischen ECID-Wert hinzu.
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Nach Auflösung der physikalischen Verbindungsstrecke wird das Paket entweder an LM0 oder LM1 weitergeleitet (da für PE0 eine Doppelbeheimatung aktiviert ist). Welches LM auch immer zum Empfang des Pakets ausgewählt ist/wird, gewährleistet, dass das ankommende Paket den korrekten ETAG hat (d. h. ein ECID-Wert an dem Ankunftsport angesiedelt ist), und leitet das Paket dann an seinen stromaufwärtigen Port bzw. Anschluss bzw. seine stromaufwärtigen Ports bzw. Anschlüsse in Richtung von CB0 (oder CB1) weiter. Wenn die CB dieses Paket empfängt, übersetzt sie {Ankunftsport, ECID} in {Schnittstelle-1, VTRUNK-A}, da Station S0 für eine Doppelheimatverwendung konfiguriert ist, und sie den Schnittstelle/VTRUNK-Wert in Abhängigkeit von {MAC-SA, VLAN} von dem Paket lernt. Eine L2/L3-Weiterleitung an der CB kann dieses Paket dann an ein Ziel {S2, VTRUNK-B} senden, und VTRUNK-B wird in eine physikalische Verbindungsstrecke aufgelöst, die entweder mit LM6 oder LM7 verbunden ist.
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Gemäß 6 erfolgt die Weiterleitung zu zwei physikalischen Ports- bzw. Anschlussmitgliedern, einerseits zu LM6 und andererseits zu LM7, für eine Verbindung zu PE3. Das abgehende Paket von der CB wird so modifiziert, dass der ETAG durch einen neuen ECID-Wert ersetzt wird, der Schnittstelle-2 an PE3 darstellt. Eine physikalische Portauflösung wählt entweder LM6 oder LM7 und leitet das Paket stromabwärts weiter. Der empfangende LM wird das ankommende stromabwärtige Paket auf ETAG-Status prüfen und das Paket basierend auf {Ankunftsport, ETAG.ECID} an den stromabwärtigen Port bzw. Anschluss an PE3 weiterleiten. PE3 tut das gleiche und leitet das Paket an Schnittstelle-2 weiter, nachdem der in dem Paket vorhandene ETAG gelöscht ist. Es ist zu beachten, dass die doppelten physikalischen Verbindungsstrecken in 6 als eine (umkreiste) Gruppierung veranschaulicht sind. Wie vorstehend erwähnt kann eine Abwandlung der Doppelheimatkonfiguration bei Verwendung einer einzelnen Verbindung zwischen der Station und ihrer APE implementiert sein/werden, wie etwa der einzelnen Verbindung zwischen S6 und PE1 (wie in 2 gezeigt ist).
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7 veranschaulicht ein Beispiel für eine Multicast-Übertragung von Station S0. Für Multicast-Übertragungen wird das Paket in der gleichen Art und Weise wie Unicast-Pakete in der stromaufwärtigen Richtung weitergeleitet. Eine L2/L3-Weiterleitung verarbeitet Ergebnisse an der ausgewählten CB. Eine Paketidentifizierung resultiert darin, dass dieses Paket an eine bezeichnete Multicast-Gruppe weitergeleitet wird. Die CB verwendet schleifenfreie Mulitcast-Replikationsbäume, die in der CB wurzeln, um die spezielle Schnittstelle zu erreichen, die mit der CB bzw. den CBs verbunden ist, und zwar unter Verwendung von der VTRUNK. Der ECID vom ETAG vom abgehenden Paket wird durch eine Multicast-Baum-ID ersetzt, die den Stromabwärts-Multicast-Paketreplikationsbaum darstellt. Eine einzelne Kopie des Pakets wird dann an ein LM weitergeleitet. Das empfangende LM prüft das ankommende Paket auf ETAG-Status und nimmt einen Weiterleitungsnachschlagevorgang für das Paket basierend auf {Ankunftsport, ETAG-ECID} vor, was in einer Liste von stromabwärtigen Ports bzw. Anschlüssen resultiert, die Mitglieder des Multicast-Replikationsbaums sind. Das LM repliziert das Paket und leitet eine Kopie an die stromabwärtigen Ports bzw. Anschlüsse weiter, die eine PE oder eine VM sein können. Eine PE leitet das Paket dann an eine der zwei Schnittstellen weiter, und zwar basierend darauf, welche in dem gewählten Multicast-Baum vorhanden war, nachdem der ETAG gelöscht ist. Falls die empfangende PE ermittelt, dass das Paket von einer der Zielschnittstellen herstammt (welche in dem Multicast-Replikationsbaum vorhanden ist), da der Ingress-ECID-Wert in dem ETAG von dem Paket gleich dem ECID-Wert der Schnittstelle ist, wird ein Pruning/Kürzen bzw. Abschneiden durchgeführt, bei dem das Paket fallengelassen wird, ohne dass die Kopie weitergeleitet wird.
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7 veranschaulicht ein Bespiel einer Multicast-Übertragung für ein Doppelheimatsystem. Die Multicast-Paketübertragung auf der stromaufwärtigen Seite von Station S0 zu einer CB ist äquivalent zu derjenigen, die für eine Unicast-Paketübertragung von Station S0 in 6 beschrieben ist, aber sie nutzt die unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen Multicast-Regeln. Gemäß 7 ist Station S3 direkt mit einer oder beiden der CBs verbunden, während S4 und S5 direkt mit LM5 verbunden ist, jeweils ohne eine PE. 7 zeigt auch eine Situation, bei der eine der Stationen nicht für einen Doppelheimatbetrieb konfiguriert ist. 2 zeigt, dass Station S2 nur mit einem einzelne LM (LM6) verbunden ist, so dass eine VTRUNK für S2 nicht hergestellt ist. Somit arbeitet Station S2 in diesem Beispiel nicht in einem Doppelheimatmodus, und der einzige physikalische Pfad zu einer CB verläuft über ein einzelnes LM (LM6). System 200 ist jedoch im Stande, mit einigen Stationen zu arbeiten, die für einen Doppelmodusbetrieb konfiguriert sind, während andere Stationen für einen Einzelmodusbetrieb konfiguriert sind. Somit können gemäß 7, wo andere Stationen für einen Doppelmodusbetrieb (unter Verwendung von VTRUNK) konfiguriert sind, andere Stationen (wie etwa S2) für einen Einzelmodusbetrieb (ohne Verwendung von VTRUNK) konfiguriert sein.
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Das gleiche ist auch für die Unicast-Situation von 6 anwendbar. Das heißt, entweder die stromaufwärtige Station oder die stromabwärtige Station kann für einen Doppelheimatmodus konfiguriert sein, während die andere für den Einzelheimatmodus konfiguriert ist. Dementsprechend kann bei der Implementierung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung ein System konfiguriert sein, um als ein Doppelheimatsystem, ein Einzelheimatsystem oder eine Kombination beider Schemata zu arbeiten, wobei einige Endstationen für einen Doppelheimatbetrieb konfiguriert sind, während andere für einen Einzelheimatbetrieb konfiguriert sind. Die abgehende Verbindungsstrecke kann als eine VTRUNK (mit mehreren physikalischen Pfaden/Wegen zu einer Station) oder nicht als eine VTRUNK (mit einem physikalischen Pfad/Weg zu einer Statioon) betrachtet werden. Die mehreren physikalischen Verbindungsstrecken können entweder zu der Endstation oder zu einer APE, die eine Schnittstelle mit der Station bildet, verfolgt werden.
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Obwohl vielfältige Komponenten und Vorrichtungen für Portbildungs-/Portbereitstellungsvorrichtungen, wie etwa die vorstehend beschriebenen PEs und LMs, verwendet werden können, ist ein Ausführungsbeispiel in 8 gezeigt. 8 zeigt eine Portbildungs-/Portbereitstellungsvorrichtung 400, die eine Portbildungs-/Portbereitstellungsvorrichtung, eine Porterweiterung, ein Leitungsmodul, eine Leitungskarte, usw. sein kann, zum Bereitstellen der Hardware zum Durchführen der Portbildungs-/Portbereitstellungsfunktionen für die LMs und PEs, die vorstehend beschrieben sind. Vorrichtung 400 umfasst eine stromaufwärtige Schnittstelle 401 und eine stromabwärtige Schnittstelle 402 zum Empfangen und Übertragen von Datenpaketen. Ein entsprechender Puffer 403 und 404 kann mit der Schnittstelle oder den Schnittstellen verknüpft sein, um die Daten zu puffern. In einigen Beispielfällen kann es einen Puffer oder gar keinen Puffer geben. Eine Steuereinheit, ein Prozessor oder eine Verarbeitungsschaltung 405, mit einem zugehörigen Speicher 406, kann die Steuerfunktion zur Portbildung/Portbereitstellung und zum Routing der Datenpakete bereitstellen.
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Gleichermaßen zeigt 9 ein Ausführungsbeispiel zum Bereitstellen der CB, wie sie vorstehend beschrieben ist, als Vorrichtung 500. Schnittstellen 501 und 502, mit zugehörigen Puffern 503 und 504, stellen das Empfangen und das Übertragen von Datenpaketen bereit. In einigen Beispielfällen kann eine einzelne Schnittstelle sowohl zum Empfangen als auch zum Übertragen an Vorrichtungen verwendet werden, die niedriger in der Hierarchie stehen. Eine Uplink- bzw. Aufwärtsstreckenschnittstelle 510 und ein zugehöriger Puffer 511 können die Portbildung/Portbereitstellung von Daten zu Uplink- bzw. Aufwärtsstreckenvorrichtungen, -komponenten oder -netzwerk/netzwerken bereitstellen. Es ist zu beachten, dass drei Puffer gezeigt sind, aber einer oder eine beliebige Anzahl verwendet werden können. In einigen Beispielfällen kann es keinen Puffer geben. Eine Steuereinheit, ein Prozessor oder eine Verarbeitungsschaltung 505, mit einem zugehörigen Speicher 506, kann die Steuerfunktion zur Portbildung/Portbereitstellung und zum Routing der Datenpakete bereitstellen. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die VTRUNK-Informationen 507, die zum Routen von Paketen zu Doppelheimatstationen verwendet werden, wie es vorstehend beschrieben ist, in einem Teil von Speicher 506 be-/halten bzw. bewahren. Es ist zu beachten, dass eine oder beide von Vorrichtung 400 und Vorrichtung 500 auf einer oder einer Vielzahl von integrierten Schaltungen, Leiterplatten, Schaltungskarten, ebenso wie anderen Einrichtungen zum Erstellen von Schaltungen integriert sein können.
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Dementsprechend kann durch Verknüpfung einer Information einer physikalischen Verbindungsstrecke mit einem virtuellen Port in der CB ein Paket, das für eine virtuelle Schnittstelle bestimmt ist, durch mehrere physikalische Verbindungsstrecken erreicht werden. Ein Auflösung einer physikalischen Verbindungsstrecke kann ins Spiel kommen, und ein physikalisches Element kann gemäß einem Elementauswahlalgorithmus ausgewählt werden. Falls ein Paket für eine virtuelle Schnittstelle bestimmt ist, die mit einer Einzelheimat-PE verbunden ist, kann das Paket dann zu einer physikalischen Verbindungsstrecke gehen, die die CB und das LM verbindet. Für eine virtuelle Schnittstelle im Doppelheimatmodus sind zwei separate physikalische Pfade/Wege zugewiesen, wobei ein oder beide Pfade/Wege zum Übermitteln eines Pakets verwendet werden können. Die mehreren Pfade/Wege werden jedoch von dem System als ein einzelner virtueller Pfad/Weg betrachtet.
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Weiterhin hat der vorstehend beschriebene Doppelheimatbetriebsmodus zwei physikalische Pfade/Wege eingesetzt. Andere Ausführungsbeispiele können ohne weiteres die Doppelheimattechnik anpassen, um mehr als zwei physikalische Pfade/Wege bereitzustellen, wenn die Aggregationsgruppierung konfiguriert wird. Somit kann die Erfindung ohne weiteres für verschiedene Mehrfachheimatsysteme verwendet werden. Auch kann ein System streng als ein Doppelheimat-(oder ein Mehrfachheimat-)System oder eine Kombination von einem Einzelheimat- und einem Mehrfachheimatsystem implementiert werden, so dass einige Endpunkte als eine einzelne Vorrichtung verbunden sind und andere in einer Aggregationsgruppe verbunden sind.
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Basierend auf dem virtuellen Zielport in der CB kann die CB effektiv die mehreren physikalischen Verbindungsstrecken sehen, die die LMs über VTRUNKs verbinden, und, wenn die virtuelle Schnittstelle nicht doppelheimatartig ist, werden die physikalischen Verbindungsstrecken, die die CB verbinden, als separate Verbindungsstrecken gesehen. Mit der Ausführung der Erfindung können sich mehrere virtuelle Ports bzw. Anschlüsse auf den gleichen physikalischen Verbindungsstrecken befinden, aber die Kombination von physikalischen Verbindungsstrecken zum Erreichen eines Endpunkts kann verschieden sein und verschiedene dazwischen liegende Routingvorrichtungen aufweisen.
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Somit ist eine virtuelle Bündelung (oder Kanalbildung) unter Verwendung von mehreren physikalischen Verbindungsstrecken beschrieben. Außerdem haben die hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiele zwei physikalische Verbindungsstrecken für ein Doppelheimatsystem genutzt. Andere Ausführungsbeispiele können jedoch zusätzliche Pfade/Wege verwenden, um ein X-fach-Heimatsystem mit einer Anzahl von X physikalischen Verbindungsstrecken, die für eine VTRUNK zugewiesen sind, bereitzustellen. Die Erfindung kann in vielfältigen Systemen implementiert sein/werden, die umfassen, aber nicht beschränkt sind, auf Verbindungs- bzw. Bündelleitungen, Firmensysteme, Switch- bzw. Schaltmatrizen bzw. -strukturen, usw. Außerdem ist zu beachten, dass die verschiedenen Verbindungen, die in den Figuren gezeigt sind, durch drahtgebundene Verbindungen, drahtlose Verbindungen oder eine Kombination von beiden bereitgestellt sein können. Zusätzlich kann das gezeigte virtuelle Bündelungssystem vielfältige Daten und nicht nur Pakete übermitteln.
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Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend mit Hilfe von funktionalen Baublöcken beschrieben, die die Betriebseigenschaft von bestimmten Funktionen veranschaulichen. Die Grenzen dieser funktionalen Baublöcke wurden zur Einfachheit der Beschreibung beliebig definiert. Alternative Grenzen können definiert werden, solange die bestimmten Funktionen auf geeignete Weise durchgeführt werden. Ein Fachmann kann auch erkennen, dass die funktionalen Baublöcke und andere veranschaulichenden Blöcke, Module und Komponenten hierin, wie es veranschaulicht ist, oder durch diskrete Komponenten, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, Prozessoren, die eine geeignete Software ausführen, und dergleichen, oder jede Kombination von diesen implementiert werden können.
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Wie sie hierin auch verwendet werden können, können die Ausdrücke ”Steuereinheit”, ”Prozessor” und/oder ”Verarbeitungseinheit oder -schaltung” eine einzelne Verarbeitungsvorrichtung oder eine Vielzahl von Verarbeitungsvorrichtungen darstellen. Eine derartige Verarbeitungsvorrichtung kann ein Mikroprozessor, eine Mikrocontroller, ein digitaler Signalprozessor, ein Mikrocomputer, eine zentrale Verarbeitungseinheit, ein Field-Programmable Gate Array, eine programmierbare Logikvorrichtung, eine Zustandsmaschine, eine Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung und/oder eine beliebige Vorrichtung sein, die (analoge und/oder digitale) Signale basierend auf einer Festverdrahtung der Schaltkreise und/oder betrieblichen Anweisungen ver- bzw. bearbeitet. Das Verarbeitungsmodul, das Modul, die Verarbeitungsschaltung und/oder die Verarbeitungseinheit können einen Speicher und/oder ein integriertes Speicherelement darstellen oder zusätzlichen umfassen, der/das eine einzelne Speichervorrichtung, eine Vielzahl von Speichervorrichtungen und/oder ein eingebetteter Schaltkreis eines anderen Verarbeitungsmoduls, eines anderen Moduls, einer anderen Verarbeitungsschaltung und/oder einer anderen Verarbeitungseinheit darstellen kann. Eine solche Speichervorrichtung kann ein Festwertspeicher, ein Direktzugriffsspeicher, ein flüchtiger Speicher, ein nichtflüchtiger Speicher, ein statischer Speicher, ein dynamischer Speicher, ein Flashspeicher, ein Cachespeicher und/oder eine beliebige Vorrichtung sein, die digitale Informationen speichert.
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Es ist eine Technik offenbart, in der zumindest eine steuernde Brücke Datenverkehr zwischen Vorrichtungen steuert, die sich unterhalb der steuernden Brücke niedriger in einer Hierarchie befinden. Diese Vorrichtungen umfassen eine Vielzahl von Portbildungsvorrichtungen, wie etwa Leitungsmodule und Porterweiterungen, die schließlich mit einer Endpunktvorrichtung kommunizieren, die als Station bezeichnet wird. Zumindest zwei physikalische Pfade von einer steuernden Brücke zu einer Station werden in eine virtuelle Bündelleitung zusammengruppiert, um mehrere physikalische Pfade für eine Paketübermittelung bereitzustellen, wenn in einem Doppelheimatmodus gearbeitet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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