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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Vorliegende
Erfindung bezieht sich auf ein Routersystem und genauer auf ein
Routersystem, das ein Weiterleitungswerk dupliziert, und ein Verfahren
zum Duplizieren eines Weiterleitungswerks.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Datenkommunikationsnetzwerke
installieren in der Regel mehrere Routersysteme zum Übertragen
von Daten zu Zielnetzwerkkomponenten wie Abonnenten, Schaltzentralen
oder Netzwerken gemäß Routing-Informationen
der Übertragungsdaten.
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Das
herkömmliche
Routersystem beinhaltet einen Routing-Controller, genannt Router-Server,
ein Weiterleitwerk, eine Schaltstruktur und andere Komponenten.
Der Router-Server ist ein Hauptcontroller eines Routersystems, der
die Funktionen des Erzeugens von Routing-Informationen ausübt, wie
etwa eine Routingtabelle oder eine Weiterleittabelle, durch Betrieb
eines Routing-Protokolls. Das Weiterleitwerk leitet ein Internetprotokoll
IP-Paket auf der Basis der Weiterleittabelle weiter, die im Routing-Controller
generiert wurde. Die Schaltstruktur überträgt Daten zwischen den Weiterleitwerken.
Mit anderen Worten, die Schaltstruktur überträgt Daten innerhalb des Routersystems.
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Wie
in obigen Ausführungen
beschrieben ist, ist jede Komponente eines herkömmlichen Routersystems dupliziert,
um es mit verschiedenen möglichen
Stö rungen
gemäß Situationen
aufzunehmen, wie z.B. physische Beschädigung in Instrumenten, Softwarefehlern
oder anormalen Datenübertragung usw.,
und daher um Betriebszuverlässlichkeit
sicher zu stellen.
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Das
herkömmliche
Duplizierungsverfahren kann in der Anzahl sehr begrenzt duplizieren,
mit anderen Worten nur ein paar Routing-Controller, Schaltstrukturen
und Netzteile/Temperatursteuerungen.
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Mit
anderen Worten, das Routersystem stattet gleichzeitig untergeordnete
Routing-Controller aus, die dieselben Funktionen, wie die Routing-Controller
haben, oder untergeordnete Schaltstrukturen, die dieselben Funktionen
wie die Schaltstruktur haben. Wenn Störungen der Schaltstruktur oder
des Routing-Controllers eintreten, können daher die entsprechenden
untergeordneten Systeme so betrieben werden, dass sie die Funktionen
ersetzen und die gestörten
Systeme reparieren.
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Das
herkömmliche
Duplizierungsverfahren hat Schwierigkeiten beim Duplizieren der
Weiterleitungswerke, weil in der Regel viele der Weiterleitungswerke
in Routersystemen installiert sind. Mit anderen Worten, viele untergeordnete
Weiterleitungswerke sollten notwendig sein, um viele Weiterleitungswerke
gemäß dem herkömmlichen
Duplizierungsverfahren zu ersetzen.
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In
den obigen Fällen
wird das Routersystem jedoch sehr teuer, wenn mehrere untergeordnete Weiterleitungswerke
installiert werden. Es ist daher schwierig, solch ein Routersystem
tatsächlich
herzustellen, weil es unökonomisch
ist.
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Darüber hinaus,
selbst wenn untergeordnete Weiterleitungswerke ohne Berücksichtigung
der ökonomischen
Probleme installiert werden, sind zusätzliche untergeordnete Weiterleitungswerke
notwendig, wenn das Routersystem erweitert wird. Die Erweiterbarkeit
und die Flexibilität
des Routersystems werden daher gemindert.
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Wie
in den obigen Ausführungen
beschrieben ist, ist es im herkömmlichen
Duplizierungsverfahren schwierig, ein erfolgreich dupliziertes Routersystem
zur Verfügung
zu stellen, insbesondere erfolgreich duplizierte Weiterleitungswerke.
Es ist daher notwendig, ein Routersystem und ein Verfahren zum Duplizieren
von Weiterleitungswerken effizient durch andere Konfigurationen
zur Verfügung
zu stellen und ohne mehrere untergeordnete Weiterleitungswerke für die entsprechenden
Weiterleitungswerke zu installieren.
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Darüber hinaus,
sind aufgrund von Kapazitätserweiterungen
in jedem der Weiterleitungswerke wegen Erweiterungen von Datenkommunikationsanforderungen
die Weiterleitungswerke wichtiger denn je. Als ein Ergebnis wird
erfolgreiches Duplizieren von Weiterleitungswerken mehr benötigt.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP
1 109 363 A3 offenbart eine Paketverarbeitungslogik, in
der eine Pfad-Nachschlag-Maschine nach Weiterleitungsinformationen
sucht, die anzeigen, wie ein Paket weiterzuleiten ist, und eine
Paketklassifizierungsmaschine erzeugt Klassifizierungsinformation über das
Paket. Beide Arten von Informationen werden in ein einziges Ergebnis
kombiniert, das in einer Ergebnisschlange gespeichert wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, ein Routersystem zur Verfügung zu stellen und ein Verfahren
zum Duplizieren von Weiterleitungswerken, um Systemresourcen zu
sparen, wie etwa Steckplätze
oder untergeordnete Weiterleitungswerke, durch Vermeiden der Vorinstallation
von unnötigen
Weiterleitungswerken und dadurch durch Nichtzulassen von Verlustzeit
beim Auswechseln der gestörten
Weiterleitungswerke.
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Die
vorliegende Erfindung dupliziert nicht mehrere Weiterleitungswerke
innerhalb eines Routersystems mechanisch, sondern steuert Datenpfade unter
Verwen dung eines Datenbusses und einer Ein/Aus(Eingabe- und Ausgabeschnittstelle,
um die gestörten
Weiterleitungswerk durch andere Weiterleitungswerke zu ersetzen.
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Um
diese und andere Aufgaben zu erfüllen, stellt
eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Routersystem zur Verfügung, das
Daten von einem vorbestimmten Knoten in Netzwerken erhält und die
Daten zu einem geeigneten Knoten überträgt, durch Schalten der Daten
nach einer Routing-Information,
wobei das Routersystem umfasst: einen Datenbus; einen Routing-Controller, der Routingtabellen
und Weiterleitungstabellen durch den Betrieb von Routingprotokollen
erzeugt und gegenseitige Interaktionen und Datenflüsse in jeder
der Einrichtungen mit der Vorrichtung steuert; mehrere Weiterleitungswerke,
die Funktionen des Weiterleitens von Daten gemäß den Weiterleitungstabellen durchführen, die
vom Routing-Controller erzeugt werden, die dieselben Konfigurationen
und Funktionen haben für
gegenseitiges Ersetzen, wenn Störungen
auftreten und Haupt/Unterordnungs-(Haupt- und Unterordnungsbeziehungen
unter den Weiterleitungswerken herzustellen; mehrere Ein/Aus(Ein-
und Aus- oder Eingabe und Ausgabeschnittstellen verbunden mit den
Netzwerken und jedem der Weiterleitungswerke und dem Datenbus, die
Datenschnittstellen zwischen den Netzwerken und dem Inneren des Routersystems
durchführen
und Funktionen des Schaltens der Daten auf die Netzwerke für jedes
der Weiterleitungswerke oder jeden Datenbus, um Daten zu übertragen;
und eine Schaltstruktur, die Daten über die Weiterleitungswerke
gemäß den Routingtabellen
schaltet.
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Jedes
der Weiterleitungswerke hat die Eigenschaften derselben Hardwarekonfiguration
und desselben Softwareeinstellwerts wie das andere Weiterleitungswerk.
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Jedes
der Weiterleitungswerke dient in der Hauptsache zum Weiterleiten
von Daten und führt daneben
Ersetzungsfunktionen durch, wenn andere Weiterleitungswerke, die
in Haupt-/Unterordnungsbeziehungen voreingestellt sind, in Schwierigkeiten sind.
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Ein
vorbestimmtes Weiterleitungswerk unter den vielen Weiterleitungswerken
wird ausschließlich als
das untergeordnete Weiterleitungswerk verwendet, wenn kein Datenverkehr
existiert und nicht alle der Weiterleitungswerke verwendet werden.
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Die
Haupt-/Unterordnungsbeziehungen werden in der Software des Routing-Controllers gesetzt.
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Jede
der Ein/Aus-Schnittstellen ist jeweils mit dem entsprechenden Weiterleitungswerk
verbunden und jeweils vom entsprechenden Weiterleitungswerk physisch
getrennt.
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Jede
der Ein/Aus-Schnittstellen beinhaltet: ein Datenendgerät, das verschiedene
Datentypen von den Netzwerken in einen spezifizierten Typ von Daten
umwandelt, der innerhalb des Inneren des Routersystems betrieben
wird, wodurch Schnittstellen zwischen dem Inneren des Routersystems
und den Netzwerken betrieben werden; und eine Datenschalteinheit,
die mit dem Datenendgerät,
dem Datenbus und jedem der Weiterleitungswerke verbunden ist, die
ein gegenseitiges Auswahlschalten auf die Daten gemäß den Steuerungen
des Routing-Controllers durchführt.
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Der
spezifizierte Datentyp gehört
zur dritten hierarchischen Schicht, dem Internetprotokoll IP, der Open-System-Interfaces-OSI-7-Schichten.
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Das
gegenseitige Auswahlschalten auf die Daten beinhaltet: Schalten
in eine erste Richtung, um die Daten zu den Eingabe-/Ausgabeschnittstellen
zu übertragen,
die mit einem untergeordneten Weiterleitungswerk durch den Datenbus
gemäß den Haupt-/Unterordnungsbeziehungen
verbunden sind, wenn das Weiterleitungswerk gestört ist und normale Datenverarbeitung
nicht möglich
ist; Schalten in eine zweite Richtung zum Übertragen der Daten zwischen dem
Datenendgerät
und dem Weiterleitungswerk gegenseitig, wenn das Weiterleitungswerk
normal betrieben wird; und Schalten in eine dritte Richtung zum Übertragen
der Daten vom Datenbus an ein Weiterleitungswerk, wenn das Weiterleitungswerk
als ein untergeordnetes Weiterleitungswerk eines anderen Weiterleitungswerks
gemäß den Haupt-/Unterordnungsbeziehungen
betrieben wird.
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Der
Routing-Controller ermittelt ununterbrochen, ob die mehrfachen Weiterleitungswerke
normal betrieben werden oder nicht.
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Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum
Duplizieren eines Weiterleitungswerks in einem Routersystem zur
Verfügung,
das mehrfache Weiterleitungswerke beinhaltet, wobei jedes der Weiterleitungswerke
dieselbe Konfiguration und Funktion beinhaltet, zum Weiterleiten
von Daten, mehrfache Ein-/Ausschnittstellen, die jeweils mit dem
entsprechenden der mehreren Weiterleitungswerke verbunden sind,
um eine Schnittstelle zu bilden und mit den äußeren Kommunikationsnetzwerken
zu schalten, einen Datenbus zum gegenseitigen Verbinden der mehrfachen
Ein-/Ausschnittstellen, eine Schaltstruktur zum Schalten von Daten
zwischen den Weiterleitungswerke, und einen Routing-Controller zum Steuern
der gegenseitigen Interaktionen und Datenflüsse jeder der Vorrichtungen
innerhalb des Routersystems, wobei das Verfahren zum Duplizieren
von Weiterleitungswerken folgende Schritte umfasst: Setzen von Haupt-/Unterordnungsbeziehungen
in den mehrfachen Weiterleitungswerken durch den Routing-Controller,
um auf anormalem Betrieb der mehrfachen Weiterleitungswerke vorzubereiten;
das ununterbrochene Ermitteln durch den Routing-Controller, ob das Weiterleitungswerk
normal betrieben wird oder nicht, wenn das Routersystem den Betrieb
beginnt; und Suspendieren des Betriebs eines gestörten Weiterleitungswerks durch
den Routing-Controller und Steuern des Schaltens der Ein-/Ausschnittstelle,
um ein untergeordnetes Weiterleitungswerk für das gestörte Weiterleitungswerk gemäß den Einstellwerten
der Haupt-/Unterordnungsbeziehungen
zu ersetzen, wenn ein vorbestimmtes Weiterleitungswerk gestört ist.
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Der
Schritt des Setzens der Haupt-/Unterordnungsbeziehung wählt mehr
als ein untergeordnetes Weiterleitungswerk durch Zuordnung einer
Priorität
für die
untergeordneten Weiterleitungswerke aus.
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Die
vorliegende Erfindung dupliziert mehrfache Weiterleitungswerke innerhalb
eines Routersystems nicht mechanisch, sondern sie stellt Haupt-/
und Unterordnungsbeziehungen unter den Weiterleitungswerken ein,
um für
anormale Funktionen in jedem der Weiterleitungswerke gegenseitig
zu ersetzen. Wenn daher ein beliebiges der Weiterleitungswerke gestört ist,
werden Datenbus und Ein-/Ausschnittstelle
gesteuert und geschaltet, um das gestörte Weiterleitungswerk durch
ein anderes Weiterleitungswerk zu ersetzen, das in den Haupt-/ und
Unterordnungsbeziehungen mit der höchsten Priorität gesetzt
ist.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der Erfindung und viele ihrer begleitenden Vorteile werden sogleich
offensichtlich werden und besser verstanden durch Bezugnahme auf
die folgende detaillierte Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit
der angehängten
Zeichnung betrachtet wird, in der gleiche Bezugszeichen gleiche
oder ähnlichen
Komponenten bezeichnen, in der:
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1 ein
Blockdiagramm eines herkömmlichen
Routersystems ist;
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2 ein
Blockdiagramm eines Routersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 ein
Blockdiagramm einer ersten Ein-/Ausschnittstelle aus 2 ist;
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4 ein
Flussdiagramm ist, das ein Verfahren des Duplizierens des Weiterleitungswerks
unter Verwendung eines Routersystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 ein
Datenfluss ist, wenn das Routersystem der vorliegenden Erfindung
normal betrieben wird;
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6 ein
Datenfluss ist, wenn ein untergeordnetes Weiterleitungswerk der
vorliegenden Erfindung betrieben wird; und
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7 ein
weiterer Datenfluss ist, wenn ein untergeordnetes Weiterleitungswerk
der vorliegenden Erfindung betrieben wird.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Mit
Blick nun auf die Zeichnung, unter Bezugnahme auf 1,
beinhaltet das herkömmliche Routersystem
einen Routing-Controller, der Router-Server 12 genannt
wird, ein Weiterleitungswerk 14, eine Schaltstruktur 11 und
weitere Komponenten. Der Router-Server 12 ist ein Haupt-Controller
eines Routersystems 10, der die Funktionen des Generierens
von Routing-Informationen durchführt,
wie etwa eine Routingtabelle und eine Weiterleitungstabelle, durch
den Betrieb eines Routingprotokolls. Das Weiterleitungswerk 14 leitet
ein Internetprotokoll IP-Paket
auf der Grundlage der im Routing-Controller 12 generierten
Weiterleitungstabelle weiter. Die Schaltstruktur 11 überträgt Daten
zwischen den Weiterleitungswerken 14. Mit anderen Worten,
die Schaltstruktur 11 überträgt Daten
innerhalb des Routersystems 10. Nachfolgend beinhalten
weitere Komponenten 20 ein Netzteil, eine Temperaturkontrolle usw.
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Die
oben erwähnten
Komponenten 11, 12, 14 und 20 haben
verschiedene zusätzliche
Funktionen neben den oben beschriebenen Funktionen, aber Detailerklärungen werden
ausgelassen, weil die zusätzlichen
Funktionen außerhalb
des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen.
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Wie
in den obigen Ausführungen
beschrieben, wird jede Komponente des herkömmlichen Routersystems 10 dupliziert,
um es mit verschiedenen möglichen
Störungen
je nach Situation aufzunehmen, wie z.B. physischer Schaden in Instrumenten, Softwarefehlern
oder anormale Datenübertragung usw.,
und dadurch die Betriebszuverlässigkeit
sicher zu stellen.
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Bezug
nehmend auf 1 kann das herkömmliche
Duplizierungsverfahren eine extrem beschränkte Anzahl duplizieren, mit
anderen Worten ein oder wenige Routing-Controller 12, Schaltstruktur 11 und
Netzwerk/Temperatursteuerung 20.
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Mit
anderen Worten, das Routersystem 10 stattet gleichzeitig
untergeordnete Routing-Controller, die dieselben Funktionen wie
die Routing-Controller 12 haben, oder untergeordnete Schaltstrukturen,
die dieselben Funktionen wie die Schaltstruktur 11 haben
aus. Daher werden, wenn die Schaltstruktur 11 oder der
Routing-Controller 12 Schwierigkeiten haben, die entsprechenden
untergeordneten Systeme betrieben, um die Funktionen zu ersetzen
und die gestörten
Systeme 11 oder 12 zu reparieren.
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Weil
in der Regel mehrere Zehn Weiterleitungswerke 14 innerhalb
des Routersystems 10 installiert sind, hat das herkömmliche
Duplizierungsverfahren Schwierigkeiten mit dem Duplizieren der Weiterleitungswerke 14.
Mit anderen Worten, mehrere Zehn untergeordnete Weiterleitungswerke
sollten notwendig sein, um die mehreren Zehn Weiterleitungswerke 14 nach
dem herkömmlichen
Duplizierungsverfahren zu ersetzen.
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In
den obigen Fällen
wird das Routersystem 10 jedoch sehr teuer, wenn mehrere
untergeordnete Weiterleitungswerke installiert werden. Es ist daher schwierig,
solch ein Routersystem 10 tatsächlich umzusetzen, weil es
unwirtschaftlich ist.
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Darüber hinaus,
selbst wenn untergeordnete Weiterleitungswerke installiert werden,
ohne die wirtschaftlichen Probleme zu beachten, werden zusätzliche
untergeordnete Weiterleitungswerke notwendig, wenn das Routersystem 10 erweitert
wird. Daher werden die Erweiterbarkeit und die Flexibilität des Routersystems 10 verschlechtert.
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Wie
in der obigen Ausführung
beschrieben, ist es mit dem herkömmlichen
Duplizierungsverfahren schwierig, ein erfolgreich dupliziertes Routersystem
zur Verfü gung
zu stellen, insbesondere erfolgreich duplizierte Weiterleitungswerke.
Es ist daher notwendig, ein Routersystem zur Verfügung zu
stellen, und ein Verfahren zum Duplizieren von Weiterleitungswerken
effizient durch andere Konfigurationen und ohne mehrfache untergeordnete
Weiterleitungswerke für
die entsprechenden Weiterleitungswerke zu installieren.
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Darüber hinaus
sind gemäß Kapazitätserweiterungen
in jedem der Weiterleitungswerke wegen der Erweiterung von Datenkommunikationsanforderungen
Weiterleitungswerke wichtiger denn je. Als ein Ergebnis wird eine
erfolgreiche Duplizierung von Weiterleitungswerken stärker benötigt.
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Bezug
genommen wird nun im Detail auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, von der ein Beispiel in der angehängten Zeichnung dargestellt
ist. Darüber
hinaus wird zum besseren Verständnis
dasselbe Bezugszeichen derselben Komponente in jeder der angehängten Zeichnungen gegeben.
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Mit
Bezug nun auf 2 umfasst das Routersystem 100 der
vorliegenden Erfindung einen Routing-Controller 101, eine
Schaltstruktur 11, einen Datenbus 130, mehrere
Weiterleitungswerke 111–114, mehrfache Ein-/Ausschnittstellen 121–124, die
den Weiterleitungswerken entsprechen, und weitere Komponenten 20,
wie z.B. eine Spannungsversorgung und eine Temperatursteuerung.
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Der
Routing-Controller 101 arbeitet, indem er gegenseitige
Interaktionen und Datenflüsse
unter den Komponenten innerhalb des Routersystems 100 steuert,
und genauer indem er Routing-Informationen erzeugt, wie z.B. eine
Routingtabelle und eine Weiterleitungstabelle, durch Verwendung
von Routingprotokollen.
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Darüber hinaus
arbeitet der Routing-Controller 101, indem er Primär-/Unterordnungs(Primär- und Unterordnungs-)
auch genannt Haupt- und Unterordnungs))beziehungen für jedes
der Weiterleitungswerke 111–114 herstellt und
indem er die Weiterleitungstabelle gemäß den Haupt-/Unterordnungs-(Haupt- und Unterordnungsbeziehungen ändert, wenn
ein bestimmtes Weiterleitungswerk 111, 112, 113 oder 114 gestört wird.
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Mehrere
Weiterleitungswerke 111–114 (111, 112, 113 und 114)
arbeiten, indem sie Daten gemäß der Weiterleitungstabelle
weiterleiten, die durch den Routing-Controller 101 generiert wurde,
und sie beinhalten ein erstes Weiterleitungswerk 111, ein
zweites Weiterleitungswerk 112, ein drittes Weiterleitungswerk 113 und
ein viertes Weiterleitungswerk 114, die in 2 dargestellt
sind.
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Jedes
der vier Weiterleitungswerke 111–114 hat dieselbe
Hardwarestruktur und denselben Softwareeinstellwert, z.B. eine Weiterleitungstabelle, Konfigurationsdaten,
Systemdateien, und sie sind gegenseitig in Haupt-/Unterordnungsbeziehungen gesetzt. Wenn
daher eines der vier Weiterleitungswerke 111–114 gestört wird,
ist es möglich,
das gestörte
Weiterleitungswerk durch andere Weiterleitungswerke zu ersetzen.
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Mit
anderen Worten, jedes der Weiterleitungswerke 111–114 führt seine
eigenen nativen Funktionen des Weiterleitens von Daten in der Hauptsache
durch, während
jedes der Weiterleitungswerke 111–114 auch als untergeordnete
Funktionen durchführt,
ein gestörtes
Weiterleitungswerk zu ersetzen.
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Weil
daher jedes der Weiterleitungswerke 111–114 Haupt-/Unterordnungsfunktionen
simultan durchführen
kann, ist das herkörmmliche
untergeordnete Weiterleitungswerk nicht notwendig, um die Verwendung
von Systemresourcen für
die Duplizierung zu minimieren.
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Darüber hinaus,
wenn alle der Weiterleitungswerke nicht verwendet werden, weil kleine
Datenmengen verarbeitet werden, kann ein vorbestimmtes Weiterleitungswerk 111, 112, 113 oder 114 als
das untergeordnete Weiterleitungswerk gesetzt werden.
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Im
Gegensatz dazu setzt ein Administrator einen vorbestimmten Wert
für gegenseitige Haupt-/Unterordnungsfunktionen
für jedes
der Weiterleitungswerke 111–114 durch Software
des Routing-Controllers 101 und kann diesen Setzwert jederzeit ändern.
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Die
Schaltstruktur 11 schaltet Datenströme unter den mehrfachen Weiterleitungswerken
gemäß der Weiterleitungstabelle.
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Jede
der mehreren Ein/Ausschnittstellen 121–124 ist mit den entsprechenden
der mehreren Weiterleitungswerke 111–114 verbunden. Daher
beinhaltet die vorliegende Erfindung eine erste Ein/Ausschnittstelle 121,
die mit dem ersten Weiterleitungswerk 111 verbunden ist,
eine zweite Ein/Ausschnittstelle 122, die mit dem zweiten
Weiterleitungswerk 112 verbunden ist, eine dritte Ein/Ausschnittstelle 123,
die mit dem dritten Weiterleitungswerk 113 verbunden ist,
und eine vierte Ein/Ausschnittstelle 124, die mit dem vierten
Weiterleitungswerk 114 verbunden ist.
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Bezug
nehmend auf 3 beinhaltet die erste Ein/Ausschnittstelle 121 ein
Datenendgerät 121a, eine
Datenschalteinheit 121b. Wie in der obigen Ausführung beschrieben,
haben die anderen Ein/Ausschnittstellen 122–124 dieselbe
Konfiguration und Funktionen wie die erste Ein/Ausschnittstelle 121.
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Das
Datenendgerät 121a hat
eine Schnittstelle mit dem Inneren des Routersystems 100 mit Kabeln
verbunden zum äußeren Kommunikationsnetzwerk 30,
wandelt verschiedene Daten vom externen Kommunikationsnetzwerk 30 in
einen spezifizierten Datentyp um und überträgt die umgewandelten Daten
in das Innere des Routersystems 100.
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Die
Datenschalteinheit 121b schaltet Datenströme in drei
Richtungen, mit anderen Worten eine erste, zweite und dritte Richtung,
gemäß den Zuständen eines
ersten Weiterleitungswerks 111.
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Schalten
in die erste Richtung überträgt den Datenstrom
zu Ein/Ausschnittstelle 121, 123 oder 124 der
untergeordneten Weiterleitungswerke 112, 113 oder 114 durch
den Datenbus 130 gemäß den Haupt-/Unterordnungsbeziehungen,
wenn normale Datenflüsse
nicht möglich
sind aufgrund von Störungen
im ersten Weiterleitungswerk 111.
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Schalten
in die zweite Richtung überträgt die Datenströme zwischen
dem Datenendgerät 121a und
dem ersten Weiterleitungswerk 111, wenn das Weiterleitungswerk 111 normal
betrieben wird.
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Schalten
in die dritte Richtung überträgt die Datenströme vom Datenbus 130 an
das erste Weiterleitungswerk 111, wenn das Weiterleitungswerk 111 als
das untergeordnete Weiterleitungswerk arbeitet. In diesem Fall werden
die Datenströme
an das erste Weiterleitungswerk 111 übertragen, das als ein untergeordnetes
Weiterleitungswerk definiert ist, statt zu einem gestörten Weiterleitungswerk 112, 113 oder 114.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das ein Duplizierungsverfahren für Weiterleitungswerke 111–114 darstellt
unter Verwendung eines solchen Routersystems 100.
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Als
erstes stellt ein Administrator Haupt-/Unterordnungsbeziehungen
für die
Weiterleitungswerke 111–114 in einem Routing-Controller
ein, zum Duplizieren der Weiterleitungswerke 111–114 des
Routersystems 100 (Schritt S1).
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung setzt das vierte Weiterleitungswerk als
ein untergeordnetes Weiterleitungswerk des ersten Weiterleitungswerks 111 und
setzt das erste oder dritte Weiterleitungswerk 113 als
ein untergeordnetes Weiterleitungswerk des zweiten Weiterleitungswerks 112.
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In
diesem Fall ist es vorzuziehen, mehrere untergeordnete Weiterleitungswerke
für jedes
der Weiterleitungswerke 111–114 zu haben, indem
eine Priorität
in mehreren untergeordneten Weiterleitungswerken zugewiesen wird.
Z.B. setzt das zweite Weiterleitungswerk 112 das erste
Weiterleitungswerk 111 als ein primäres untergeordnetes Weiterleitungswerk
und setzt im Anschluss das dritte Weiterleitungswerk 113 als
ein sekundäres
untergeordnetes Weiterleitungswerk. Wenn daher das zweite Weiterleitungswerk 112 gestört ist,
kann das zweite Weiterleitungswerk 112 durch das erste
Weiterleitungswerk 111 ersetzt werden. Darüber hinaus,
wenn das erste Weiterleitungswerk 111 auch gestört ist,
kann es durch das dritte Weiterleitungswerk 113 ersetzt
werden.
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Dementsprechend
führen
das erste Weiterleitungswerk 111 und das dritte Weiterleitungswerk 114 nicht
nur Hauptfunktionen des Weiterleitens von Daten durch, sondern auch
untergeordnete Funktionen des Ersetzens irgendeines gestörten Weiterleitungswerks 111, 112, 113 oder 114 gemäß Einstellwert
im Routing-Controller 101.
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Wenn
Haupt-/Unterordnungsbeziehungen unter den Weiterleitungswerten gesetzt
sind und das Routersystem 100 zu arbeiten beginnt, führt jede
der Ein/Ausschnittstellen 121–124 und der Weiterleitungswerke 111–114 normale
Operationen durch.
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5 ist
ein Datenfluss, der den Normalfall darstellt, dass Daten von der
ersten Ein/Ausschnittstelle 121 an die dritte Ein/Ausschnittstelle übertragen
werden und Daten von der zweiten Ein/Ausschnittstelle 122 werden
an die erste Ein/Ausschnittstelle 121 übertragen.
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Mit
Bezug auf die 5 werden Daten von der ersten
Ein/Ausschnittstelle 121 mit einer Schnittstelle zur dritten
hierarchischen Schicht, IP-Paket, der Open-System-Interface-OSI-7-Schichten versehen,
und an das erste Weiterleitungswerk 111 durch Schalten
in die zweite Richtung übertragen.
Nachfolgend werden die Daten an die Schaltstruktur 11 durch
das erste Weiterleitungswerk 111 weitergeleitet, geschaltet
durch die Routing-Information des Pakets, und an das dritte Weiterleitungswerk 113 übertragen.
Schließlich überträgt das dritte
Weiterleitungswerk 113 die Daten nach außen durch
die dritte Ein/Ausschnittstelle 123.
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Darüber hinaus
werden Daten von der zweiten Ein/Ausschnittstelle 122 in
die zweite Richtung zum zweiten Weiterleitungswerk 112 geschaltet. Nachfolgend
werden die Daten an die Schaltstruktur 11 durch das zweite
Weiterleitungswerk 112 weitergeleitet, geschaltet durch
die Routing-Information des Pakets, und an das erste Weiterleitungswerk 111 übertragen.
Als ein Ergebnis überträgt das erste
Weiterleitungswerk 111 die Daten nach außen durch
die erste Ein/Ausschnittstelle 121.
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Bezug
nehmend auf 4, wenn normale Operationen
im Routersystem 100 durchgeführt werden ermittelt der Routing-Controller 101 Störungen in jedem
der Weiterleitungswerke 111–114 (Schritt S2). Wenn
ein bestimmtes Weiterleitungswerk 111, 112, 113 oder 114 gestört ist (Schritt
S3), wird das gestörte Weiterleitungswerk
ausgesetzt (Schritt S4). Nachfolgend, damit ein untergeordnetes
Weiterleitungswerk ein gestörtes
Weiterleitungswerk gemäß den Haupt-/Unterordnungsbeziehungen
unter den Weiterleitungswerken ersetzen kann, steuert der Routing-Controller 101 das
Schalten auf die entsprechende Ein/Ausschnittstelle 121, 122, 123 oder 124 und ändert den
Datenübertragungspfad
auf ein untergeordnetes Weiterleitungswerk des gestörten Weiterleitungswerks 111, 112, 113 oder 114 (Schritt
S5).
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6 und 7 sind
jeweils ein Blockdiagramm, das die Datenflüsse darstellt, wenn das erste Weiterleitungswerk
gestört
ist und nicht normal arbeitet.
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Bezug
nehmend auf 6 steuert der Routing-Controller 101,
dass die erste Ein/Ausschnittstelle 121 in die erste Richtung
geschaltet wird, während die
zweite Ein/Ausschnittstelle 121 mit dem gestörten ersten
Weiterleitungswerk 111 ver bunden ist. In diesem Fall ist
die erste Richtung die Schaltrichtung, wenn das erste Weiterleitungswerk
gestört
ist. Zusätzlich
führt die
vierte Ein/Ausschnittstelle 114, die mit dem vierten Weiterleitungswerk 114 verbunden ist,
als untergeordnetes Weiterleitungswerk Schalten in die dritte Richtung
durch, die Schaltrichtung für
die untergeordnete Funktionen.
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Die
Daten der ersten Ein/Ausschnittstelle 121 gehen daher nicht über das
erste Weiterleitungswerk 111, sondern gehen durch das vierte
Weiterleitungswerk 114, um an das dritte Weiterleitungswerk 113 wie
im Fall normalen Betriebs übertragen
zu werden.
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Im
Gegensatz dazu, wie in 7 dargestellt, werden die Daten
von der zweiten Ein/Ausschnittstelle 122 an das zweite
Weiterleitungswerk 112 übertragen,
durch Schalten in die zweite Richtung, und an die Schaltstruktur 11 durch
das zweite Weiterleitungswerk 112 weitergeleitet.
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Weil
das erste Weiterleitungswerk 111 wegen Störungen nicht
normal betrieben wird, überträgt die Schaltstruktur 11 die
Daten nicht zum ersten Weiterleitungswerk 111, sondern
schaltet die Daten auf das untergeordnete Weiterleitungswerk, das
heißt das
vierte Weiterleitungswerk 114.
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Die
zum vierten Weiterleitungswerk 114 übertragenen Daten werden nochmals
zum Datenbus 130 übertragen,
durch Schalten in die dritte Richtung der vierten Ein/Ausschnittstelle 124.
Nachfolgend überträgt der Datenbus 130 die
Daten zur ersten Ein/Ausschnittstelle 121.
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Daher
werden die Daten, die zur zweiten Ein/Ausschnittstelle 122 von
außen übertragen
werden, an die erste Ein/Ausschnittstelle 121 wie im Fall normalen
Betriebs übertragen,
obwohl die Daten nicht über
das erste Weiterleitungswerk 111 gehen.
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Als
ein Ergebnis kann das Weiterleitungswerk dupliziert werden, ohne
dem herkömmlichen Verfahren
des Installierens eines jeden untergeordneten Weiterleitungswerks
zu folgen, welches dieselben Konfigurationen und Funktionen wie
das entsprechende Hauptweiterleitungswerk hat, im Routersystem 100.
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Wie
in den obigen Ausführungen
beschrieben dupliziert die vorliegende Erfindung nicht mehrere Weiterleitungswerke
im Routersystem mechanisch, sondern steuert die Datenflüsse, um
durch andere Weiterleitungswerke ein gestörtes Weiterleitungswerk unter
Verwendung des Datenbusses und der Ein/Ausschnittstellen zu ersetzen.
Daher können Systemresourcen
wie etwa Steckplätze
oder untergeordnete Weiterleitungswerke eingespart werden durch
Vermeiden unnötiger
Installationen von untergeordneten Weiterleitungswerken, sowie Zeitverlust durch
Auswechseln des gestörten
Weiterleitungswerks.