ES2337220A1 - Linkage management procedure in data link level for communications networks, data track linking procedure, networks and network interconnection device that combines both procedures. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2337220A1 ES200702358A ES200702358A ES2337220A1 ES 2337220 A1 ES2337220 A1 ES 2337220A1 ES 200702358 A ES200702358 A ES 200702358A ES 200702358 A ES200702358 A ES 200702358A ES 2337220 A1 ES2337220 A1 ES 2337220A1
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Abstract

Link management procedure at the data link level for communication networks, data frame routing procedure, network interconnection device and network that combines both procedures. This link management at the data link level (layer 2 of osi) comprises a procedure for building a hierarchical spreading tree from a network bridge {bridge) chosen as a root, from which at least one network bridge hangs connected to said root through a designated port and to which a local hierarchical mac address (hlmac) corresponding to the identifier of the designated port is assigned. The frames with destination address hlmac are routed through a procedure using the hierarchical spanning tree. All bridges (here named as combined bridges) to which the hierarchical local mac address is assigned can also process frames with universal mac addresses assigned to the destination terminals. This hierarchical tree is built together with the standard tree (802.1d), forming a mixed expansion tree comprising both combined bridges and conventional ones operating under 802.1d. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Procedimiento de gestión de enlaces en el nivel de enlace de datos para redes de comunicaciones, procedimiento de encaminamiento de tramas de datos, dispositivo de interconexión de redes y red que combina ambos procedimientos.Link management procedure at the level of data link for communications networks, procedure of routing of data frames, interconnection device networks and network that combines both procedures.

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Campo técnico de la invenciónTechnical Field of the Invention

La presente invención se encuadra en el marco de las tecnologías de la información y las comunicaciones en general, aplicándose más particularmente para las redes de área local (LAN) y metropolitanas (MAN), como por ejemplo las redes campus Ethernet.The present invention falls within the framework of Information and communications technologies in general, being applied more particularly for local area networks (LAN) and metropolitan (MAN), such as campus networks Ethernet

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

En la actualidad, las redes campus implantadas para la conexión de centros de enseñanza e investigación son redes troncales de alta velocidad (Gigabit Ethernet,...), integrando diferentes entornos y servicios (voz, datos, vídeo) en una única infraestructura IP ("Internet Protocol"), soportando distancias de transmisión que pueden ir hasta rangos idénticos a los de redes de área amplia (WAN).At present, the campus networks implemented for the connection of teaching and research centers are networks High speed trunks (Gigabit Ethernet, ...), integrating different environments and services (voice, data, video) in a single IP infrastructure ("Internet Protocol"), supporting distances of transmission that can go up to identical ranges to those of networks wide area (WAN).

Las prestaciones y economía de Gigabit Ethernet y 10 GE empujan hacia cambios importantes tanto en las redes LAN como MAN, provocados por los drásticos incrementos en ancho de banda y escalabilidad así como por la facilidad de gestión y el bajo coste respecto a los conmutadores ATM y a los equipos SDH.The benefits and economy of Gigabit Ethernet and 10 GE push towards major changes in both LAN networks as MAN, caused by drastic increases in bandwidth and scalability as well as for ease of management and low cost regarding ATM switches and SDH equipment.

A tales avances hay que sumar la creciente demanda de ancho de banda por las aplicaciones multimedia (formación multimedia on-line, videoconferencia, telecongresos, etc.), las nuevas aplicaciones asociadas a la investigación y la industria (computación distribuida, visión artificial, etc.) que exigen mayor capacidad y menor retardo en las comunicaciones y el creciente número de equipos conectados a las redes campus. De todo ello deriva la necesidad de disponer de redes campus Ethernet autoconfigurables, de altas prestaciones, escalables a grandes tamaños de red y de coste reducido.To these advances must be added the growing demand for bandwidth by multimedia applications (training  online multimedia, videoconferencing, teleconferences, etc.), the new applications associated with the research and industry (distributed computing, vision artificial, etc.) that demand greater capacity and less delay in communications and the increasing number of equipment connected to campus networks From all this derives the need to have networks Self-configuring, high-performance, scalable Ethernet campus to large network sizes and reduced cost.

Dada la previsible proliferación de dispositivos de todo tipo en las redes campus, los tamaños de redes que se contemplan son de hasta 100.000 dispositivos (terminales de la red) de los cuales aproximadamente 20.000 pueden ser ordenadores convencionales, siendo el resto dispositivos de diversos tipos: sensores, paneles, asistentes personales (PDA), etc. El numero de puentes de red ("bridges", en inglés) típico para una red de este tipo puede ser de alrededor de 500.Given the predictable proliferation of devices of all kinds on campus networks, the sizes of networks that are contemplate are up to 100,000 devices (network terminals) of which approximately 20,000 can be computers conventional, the rest being devices of various types: sensors, panels, personal assistants (PDA), etc. The number of network bridges (bridges) typical for a network of This type can be around 500.

El encaminamiento de las tramas en los puentes de red que se usan actualmente se deriva del definido en el estándar IEEE 802.1D. Pero para la implantación de redes de tamaño medio o grande el uso de puentes 802.1D tiene los siguientes inconvenientes:The routing of frames on bridges network that are currently used is derived from the one defined in the standard IEEE 802.1D. But for the implementation of medium-sized networks or great the use of 802.1D bridges has the following inconveniences:

Deben fragmentarse los dominios de conmutación para limitar la propagación de problemas tales como tormentas de tramas. Para ello, se requiere emplear encaminadores o enrutadores de nivel de red ("routers", en inglés), o bien utilizar Conmutadores Multicapa para fragmentar en subredes más pequeñas.Switching domains must be fragmented to limit the spread of problems such as thunderstorms frames To do this, it is required to use routers or routers network level ("routers"), or use Multilayer switches to fragment into smaller subnets.

Hay que asignar y gestionar las direcciones IP, y la dirección IP cambia al cambiar el usuario de lugar de conexión.You have to assign and manage IP addresses, and the IP address changes when the user changes from Connection.

Se infrautiliza mucha infraestructura costosa debido a los enlaces bloqueados por el protocolo de Árbol de Expansión (STP: "Spanning Tree Protocol", en inglés).A lot of expensive infrastructure is underused due to links blocked by the Tree Protocol Expansion (STP: "Spanning Tree Protocol").

Cuando se emplean redes LAN virtuales (VLANs), estandarizadas según IEEE 802.1Q, para separar el tráfico y los dominios de difusión dentro del dominio conmutado, es posible utilizar de forma eficiente la infraestructura, pero es necesario configurar y administrar las VLANs, así como diseñar y configurar los Árboles de Expansión según el estándar 802.1Q, para luego asignar las VLAN a los mismos.When virtual LAN networks (VLANs) are used, standardized according to IEEE 802.1Q, to separate traffic and broadcast domains within the switched domain, it is possible use the infrastructure efficiently, but it is necessary configure and manage VLANs, as well as design and configure Expansion Trees according to the 802.1Q standard, for later assign the VLANs to them.

Existen diversas propuestas para definir una arquitectura de redes Ethernet escalable y autoconfigurable, la mayoría basadas en encapsulados adicionales: 802.1ah, UETS/EFR ("Universal Ethernet Telecommunications Service/Ethernet Fabric Routing"),... Estas propuestas presentan encapsulados apilados y complejos, lo que supone una escalabilidad de granularidad gruesa debida a la ausencia de verdadera jerarquía en las propuestas, dado que se mantiene el direccionamiento plano del Control de Acceso al Medio (MAC) Ethernet.There are several proposals to define a scalable and self-configuring Ethernet network architecture, the Most based on additional encapsulates: 802.1ah, UETS / EFR ("Universal Ethernet Telecommunications Service / Ethernet Fabric Routing "), ... These proposals have stacked packages and complexes, which means a scalability of coarse granularity due to the absence of true hierarchy in the proposals, given that the flat addressing of the Access Control is maintained at Medium (MAC) Ethernet.

A continuación, se exponen algunas de las deficiencias que presentan las soluciones usadas para redes Ethernet hasta la fecha:Here are some of the deficiencies presented by the solutions used for Ethernet networks till the date:

- Conmutadores de Capa Tres o Multicapa [por ejemplo, ver Cisco LAN Switching de Kennedy Clark, Kevin Hamilton, CCIE Professional Development series, ISBN: 1-57870-094-9, Cisco Press, 2001]: Aunque no poseen capacidad de encaminamiento WAN como los encaminadores, son más simples de configurar que éstos (las desventajas de los encaminadores se resumen en: complejidad por la necesidad de administrar las direcciones IP, menores prestaciones y mayor coste para iguales prestaciones por el mayor procesado de los paquetes IP respecto a las tramas Ethernet). Sin embargo, para el encaminamiento LAN aún siguen precisando definir segmentos IP.- Layer Three or Multilayer Switches [by example, see Cisco LAN Switching by Kennedy Clark, Kevin Hamilton, CCIE Professional Development series, ISBN: 1-57870-094-9, Cisco Press, 2001]: Although they do not have WAN routing capability as the routers are simpler to configure than these (the Disadvantages of routers are summarized in: complexity by need to manage IP addresses, lower benefits and higher cost for equal benefits due to the higher processing of IP packets with respect to Ethernet frames). However, for the LAN routing still need to define IP segments.

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- Conmutadores con encaminamiento en origen: Aunque el encaminamiento en origen (o basado en fuente)
puede considerarse obsoleto en redes fijas, es objeto de estandarización en las redes ad-hoc como es el caso del protocolo DSR ["The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR)", disponible en
http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-manet-dsr-10.txt]. Cuando se emplea encaminamiento en origen en redes de capa dos, como las Token Ring, un primer inconveniente es la necesidad, a diferencia de la autoconfiguración de los puentes Ethernet, de asignar la identidad de todos los Puentes y Redes Locales para mantener la transparencia, ya que deben ser siempre los puentes de red los que realicen el encaminamiento en origen, nunca los equipos terminales de la red. Un segundo gran inconveniente es la gran sobrecarga de mensajes producida por el descubrimiento de rutas; de hecho, el ancho de banda requerido crece exponencialmente con el número de puentes por LAN y el número de puertos por puentes. La trama asimismo se alarga al extenderla con la ruta explícita, la cual contiene todas las direcciones de puentes y LANs a atravesar.
- Switches with routing at source: Although routing at source (or based on source)
can be considered obsolete in fixed networks, it is subject to standardization in ad-hoc networks as is the case of the DSR ["The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR)" protocol, available at
http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-manet-dsr-10.txt] . When source routing is used in layer two networks, such as Token Ring, a first drawback is the need, unlike the self-configuration of Ethernet bridges, to assign the identity of all Local Bridges and Networks to maintain transparency, since it must always be the network bridges that perform the routing at source, never the terminal equipment of the network. A second major drawback is the large message overload produced by route discovery; in fact, the bandwidth required grows exponentially with the number of bridges per LAN and the number of ports per bridge. The frame is also extended by extending it with the explicit route, which contains all the addresses of bridges and LANs to cross.

- Conmutadores con encaminamiento centralizado: Aparecen como uno de los primeros antecedentes de red local autoconfigurable ["Autonet: A High-Speed, Self-Configuring Local Area Network Using Point-to-Point Links" de M. Shoreder et al., IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 9, No. 8, p. 1318-1335, 1991]. Un inconveniente considerable de "Autonet" radica en que la compatibilidad entre los modos de trabajo Ethernet y Autonet se implementa en los ordenadores conectados como terminales, requiriendo la modificación de los mismos mediante la incorporación de un módulo ("Localnet") situado por encima de los controladores software ("drivers") de Ethernet y Autonet. Además, los enlaces deben ser punto a punto, con un solo terminal conectado en cada segmento de LAN.- Switches with centralized routing: They appear as one of the first self-configuring local network background ["Autonet: A High-Speed, Self-Configuring Local Area Network Using Point-to-Point Links" by M. Shoreder et al ., IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 9, No. 8, p. 1318-1335, 1991]. A considerable drawback of "Autonet" is that the compatibility between the Ethernet and Autonet work modes is implemented in the connected computers as terminals, requiring their modification by incorporating a module ("Localnet") located above the software drivers ("drivers") of Ethernet and Autonet. In addition, the links must be point to point, with only one terminal connected in each LAN segment.

- Conmutadores con encaminamiento distribuido ("Smartbridges", "Rbridges" y LSOM): A diferencia de "Autonet", los "Smartbridges" no precisan comunicación punto a punto ["SmartBridge: A scalable bridge architecture" de T. L. Rodeheffer et al., Proceedings of ACM SIGCOMM 2000, 2000], pero no son compatibles con los puentes 802.1D, no permiten incluir la velocidad del enlace como criterio de elección de caminos y precisan reinicialización global en caso de reconfiguración por cambio de topología. Los "Rbridges" ("Routing Bridges") [ver http://www.postel.org/pipermail/RBridge/] no resultan escalables a escenarios de redes campus muy grandes, porque el encaminamiento basado en direcciones MAC produce tablas bastante grandes al ser direcciones planas que no permiten agregar rutas en el encaminamiento, por lo que exigen excesiva memoria y ralentiza la búsqueda en los puentes para tamaños grandes de red. RBridges modifican la trama en cada salto entre RBridges cambiando entre otros, el campo de RBridge de siguiente salto, lo que complica el procesamiento de tramas. El encaminamiento LSOM ["LSOM: A Link State Protocol Over MAC Addresses for Metropolitan Backbones Using Optical Ethernet Switches" por J. Duato et al., Proceedings Second IEEE NCA'03, 2003] utiliza caminos óptimos, distribuye el tráfico en la red y utiliza bien la infraestructura, pero tampoco resuelve el problema de la proliferación de direcciones MAC.- Switches with distributed routing ("Smartbridges", "Rbridges" and LSOM): Unlike "Autonet", "Smartbridges" do not require point-to-point communication ["SmartBridge: A scalable bridge architecture" by TL Rodeheffer et al ., Proceedings of ACM SIGCOMM 2000, 2000], but are not compatible with 802.1D bridges, do not allow to include the speed of the link as a criterion of choice of roads and require global reinitialization in case of reconfiguration by change of topology. The "Rbridges"("RoutingBridges") [see http://www.postel.org/pipermail/RBridge/] are not scalable to very large campus network scenarios, because MAC-based routing produces quite large tables at be flat addresses that do not allow routing routes to be added, so they require excessive memory and slows down the search on bridges for large network sizes. RBridges modify the frame in each hop between RBridges by switching among others, the next jump RBridge field, which complicates frame processing. The routing LSOM ["LSOM: A Link State Protocol Over MAC Addresses for Metropolitan Backbones Using Optical Ethernet Switches" by J. Duato et al ., Proceedings Second IEEE NCA'03, 2003] uses optimal paths, distributes network traffic and It uses the infrastructure well, but neither does it solve the problem of proliferation of MAC addresses.

- Otros Conmutadores con encaminamiento son los bautizados como "Brouters" [definición en
http://en.wikipedia.org/wiki/Brouter]: Son dispositivos híbridos entre un puente de red y un encaminador, pero no son compatibles con los puentes 802.1D y sufren una sobrecarga importante en el proceso para obtener las tablas de retardos por puerto.
- Other Switches with routing are those called "Brouters" [definition in
http://en.wikipedia.org/wiki/Brouter]: They are hybrid devices between a network bridge and a router, but they are not compatible with 802.1D bridges and suffer a significant overhead in the process to obtain the delay tables by port

Por otra parte, la tecnología de Árboles Múltiples De Expansión ("MSTP: Multiple Spanning Tree Protocol") es un terreno escasamente explorado en la práctica fuera del estándar (IEEE 802.1s y 802.1Q-2003) y susceptible de optimización. El MSTP es una extensión del Árbol De Expansión Rápida (RSTP) que, a su vez, es una evolución de la primera especificación del estándar 802.1D donde se define el STP: RSTP se define en la norma 802.1w, que pasó a ser la edición del año 2004 (802.1D-2004) de la 802.1D.On the other hand, the technology of Trees Multiple Expansion ("MSTP: Multiple Spanning Tree Protocol ") is a field barely explored in practice out of standard (IEEE 802.1s and 802.1Q-2003) and susceptible to optimization. The MSTP is an extension of the Tree Of Rapid Expansion (RSTP) which, in turn, is an evolution of the First specification of the 802.1D standard where the STP is defined: RSTP is defined in the 802.1w standard, which became the edition of the year 2004 (802.1D-2004) of 802.1D.

El mecanismo de encaminamiento que utiliza Autonet, se denomina encaminamiento arriba/abajo ("Up/Down routing", en inglés) y se basa en asignar un sentido a todos los enlaces de la red según la posición del vértice del enlace en el árbol de distribución: arriba, si está mas cercano al Puente Raíz (el nodo del árbol que no tiene padre); hacia abajo, si es al contrario. Para ello, se asignan identificadores crecientes a los puentes partiendo del puente raíz y descendiendo nivel a nivel hasta los Puentes Hoja (los que no tienen hijos; un nodo A es padre de B si existe un enlace de A al nodo B).Los enlaces entre nodos a la misma altura reciben la orientación según la identidad del puente sea mayor o menor. Una ruta legal es la que nunca usa/atraviesa un enlace en la dirección hacia arriba después de haber usado uno hacia abajo, es decir, se evitan los bucles prohibiendo los giros abajo-arriba. Un problema del encaminamiento arriba/abajo es que no garantiza rutas óptimas y resulta menos eficiente a medida que la red se hace más compleja. Otro severo inconveniente es que su rendimiento depende mucho de la elección del puente raíz.The routing mechanism that you use Autonet, is called up / down routing ("Up / Down routing ", in English) and is based on assigning a meaning to all network links according to the position of the vertex of the link in the distribution tree: above, if it is closer to the Root Bridge (the tree node that has no father); down, if it's at contrary. To do this, increasing identifiers are assigned to bridges starting from the root bridge and descending level by level to the Leaf Bridges (those without children; a node A is a parent of B if there is a link from A to node B) .The links between nodes to the same height receive orientation according to the identity of the bridge is major or minor. A legal route is the one that never use / cross a link in the upward direction after having used one down, that is, loops are avoided prohibiting the turns up-down. A problem of Routing up / down is that it does not guarantee optimal routes and It becomes less efficient as the network becomes more complex. Another severe drawback is that its performance depends a lot on the root bridge choice.

Una evolución del encaminamiento arriba/abajo la constituyen los algoritmos basados en Prohibición de Giros (TP: "Turn-Prohibition", en inglés) [por ejemplo, "Application of Network Calculus to General Topologies using Turn-Prohibition" de L. Starobinski et al., IEEE INFOCOM 2002 p. 1151-1159, 2002]. Los algoritmos de Prohibición de Giros operan normalmente en dos fases: en la primera se define el conjunto de giros prohibidos y posteriormente se construyen las tablas de encaminamiento. La definición de los giros prohibidos consta a su vez de tres fases: construcción del árbol de expansión, etiquetado de nodos según el árbol de expansión y algoritmo de definición del conjunto de giros prohibidos. Otra propuesta posterior es el basado en árbol o TBTP ("Tree-Based Turn Prohibition Protocol", en inglés) [ver "Scalable cycle-breaking algorithms for gigabit Ethernet backbones" de F. D. Pellegrini et al., Proceedings of IEEE Infocom 2004, 2004], que referencia los giros prohibidos o no con relación al propio árbol de expansión. Este protocolo se ejecuta de forma centralizada, con los inconvenientes de indisponibilidad derivados en caso de reconfiguración de la red por caída de enlaces o puentes. La complejidad del algoritmo TBTP es de O(N^{2}d^{2}) siendo N el número de nodos y d el grado máximo del grafo de la red. El rendimiento de la red con TBPT (tráfico máximo cursado) es menor que con TP.An evolution of the up / down routing is the Turn-Prohibition (TP) based algorithms [for example, "Application of Network Calculus to General Topologies using Turn-Prohibition" by L. Starobinski et al ., IEEE INFOCOM 2002 p. 1151-1159, 2002]. The Turn Prohibition algorithms normally operate in two phases: in the first one the set of prohibited turns is defined and then the routing tables are constructed. The definition of prohibited turns consists of three phases: construction of the expansion tree, labeling of nodes according to the expansion tree and algorithm for defining the set of prohibited turns. Another subsequent proposal is the tree-based or TBTP ("Tree-Based Turn Prohibition Protocol" in English) [see "Scalable cycle-breaking algorithms for gigabit Ethernet backbones" by FD Pellegrini et al ., Proceedings of IEEE Infocom 2004, 2004 ], which references the prohibited or non-prohibited turns in relation to the expansion tree itself. This protocol is executed centrally, with the inconveniences of unavailability arising in case of reconfiguration of the network due to the fall of links or bridges. The complexity of the TBTP algorithm is O (N 2 d 2) where N is the number of nodes and d the maximum degree of the network graph. The network performance with TBPT (maximum traffic) is lower than with TP.

Existe una versión distribuida de este protocolo, dTBTP ("Distributed Tree-Based Turn Prohibition Protocol", en inglés [ver "Scalable, Distributed cycle-breaking algorithms for gigabit Ethernet backbones" de F. D. Pellegrini et al., Journal of Optical Networking Feb. 2006, Vol. 5. No. 2., 2006] que prohíbe hasta la mitad de los giros posibles en la red. El rendimiento de dTBTP es muy inferior a TBTP si no se preordenan las identidades de puente previamente según distancia al puente raíz, lo cual se realiza asignando una identidad compuesta uniendo el coste al raíz con el identificador MAC del puente para evitar igualdad de identidades en caso de empates de coste al raíz. La convergencia es lenta requiriéndose un número alto de iteraciones del algoritmo de prohibición de giros superior a 15 y creciente con el tamaño de la red hasta cerca de 45. A ello debe unirse el protocolo de encaminamiento, basado en algoritmo de Bellman-Ford, para el cálculo de las rutas.There is a distributed version of this protocol, dTBTP ("Distributed Tree-Based Turn Prohibition Protocol"), in English [see "Scalable, Distributed cycle-breaking algorithms for gigabit Ethernet backbones" by F. Pellegrini et al ., Journal of Optical Networking Feb. 2006, Vol. 5. No. 2., 2006] that prohibits up to half of the possible turns in the network The performance of dTBTP is much lower than TBTP if the bridge identities are not pre-ordered previously according to distance from root bridge, which is done by assigning a composite identity by joining the cost to the root with the MAC identifier of the bridge to avoid equality of identities in case of cost ties to the root.Convergence is slow requiring a high number of iterations of the prohibition algorithm of turns greater than 15 and increasing with the size of the network up to about 45. To this must be added the routing protocol, based on Bellman-Ford algorithm, for the calculation of routes.

La aplicación directa de la prohibición de giros en los algoritmos de encaminamiento como el de Djikstra no es posible de forma simple (eliminando los caminos que contienen giros prohibidos de la tabla de encaminamiento) porque entonces los caminos no son mínimos debido a que Djikstra descubre y elige rutas mínimas de forma escalonada al ir explorando la red desde los nodos incorporados sucesivamente al descubrir la red. Algunas de las rutas mínimas descubiertas tendrán giros prohibidos y otras no. Otros métodos ["Routing in Turn-Prohibition Based Feed-Forward Networks" de M. Fiddler et al., NETWORKING 2004, Lecture Notes in Computer Science, LNCS 3042, p.1168-1179, 2004] aplican restricciones de prohibición de giros, pero la complejidad crece desde O(N^{2}) a O(E^{2}), siendo N y E respectivamente el número de nodos y de enlaces.The direct application of the prohibition of turns in routing algorithms such as Djikstra's is not possible in a simple way (eliminating roads that contain prohibited turns from the routing table) because then the roads are not minimal because Djikstra discovers and choose minimum routes in a staggered way when exploring the network from the nodes incorporated successively when discovering the network. Some of the minimum routes discovered will have prohibited turns and others will not. Other methods ["Routing in Turn-Prohibition Based Feed-Forward Networks" by M. Fiddler et al ., NETWORKING 2004, Lecture Notes in Computer Science, LNCS 3042, p.1168-1179, 2004] apply draft prohibition restrictions, but the complexity grows from O (N2) to O (E2), N and E being respectively the number of nodes and links.

Otra solución alternativa para hacer Ethernet más escalable es la del encaminamiento jerárquico RSJ (Protocolo RSTAA-STAR Jerárquico) que se propone en la Tesis Doctoral de G. Ibáñez ["Contribución al diseño de redes campus Ethernet autoconfigurables", Universidad Carlos III de Madrid, 2005; disponible también en
http://enjambre.it.uc3m.es/\simgibanez/tesisgif69.pdf]. No obstante, las direcciones en RSJ son de longitud variable, no utilizables dentro de los campos estándar de la trama Ethernet, por lo que se realiza un encapsulado adicional de la trama en el que se incluye el campo dirección RSTAA ("Rapid Spanning Tree Based Address Assignment"). RSTAA propone direcciones asignables de longitud variable implementadas como un número variable de campos sucesivos de longitud fija, que por su longitud variable solo pueden transportarse con un encapsulado adicional de la trama. El RSJ es una extensión del protocolo STAR ("Spanning Tree Alternate Routing Protocol") y no resuelve los bucles por caminos transversales en el árbol.
Another alternative solution to make Ethernet more scalable is the RSJ hierarchical routing (Hierarchical RSTAA-STAR Protocol) proposed in the Doctoral Thesis of G. Ibáñez ["Contribution to the design of self-configuring Ethernet campus networks", Universidad Carlos III de Madrid, 2005; also available in
http://enjambre.it.uc3m.es/\simgibanez/tesisgif69.pdf]. However, the addresses in RSJ are of variable length, not usable within the standard fields of the Ethernet frame, so an additional encapsulation of the frame is included in which the RSTAA address field ("Rapid Spanning Tree Based" is included) Address Assignment "). RSTAA proposes assignable addresses of variable length implemented as a variable number of successive fields of fixed length, which due to their variable length can only be transported with an additional encapsulation of the frame. The RSJ is an extension of the STAR ("Spanning Tree Alternate Routing Protocol") protocol and does not resolve loops by cross paths in the tree.

Una última propuesta más reciente es el conmutador del Servicio Universal de Telecomunicaciones Ethernet (UETS) descrito en ES 2246702. Los conmutadores UETS también presentan ciertas restricciones de compatibilidad con las redes Ethernet MAC universales e IP. Los puentes estándar (802.1D) no pueden coexistir de manera compatible dentro de un dominio UETS. Los dominios UETS y Ethernet son disjuntos y las tramas a la entrada se clasifican y envían hacia uno u otro dominio. Los conmutadores UETS requieren de asignación de direcciones de capa dos OSI jerárquicas y de máscaras de longitud configurable según la topología física de la red, siendo asignadas mediante gestión, lo cual supone un sistema de configuración complejo. Para obtener las direcciones Ethernet locales de los dispositivos en un dominio UETS es preciso resolver el identificador de domino o la dirección en IP en un servidor UETS Ethernet DNS. No puede utilizarse el mecanismo ARP [definido en RFC 826 "An Ethernet Address Resolution Protocol", 1982] para obtener dichas direcciones. Los conmutadores UETS no contemplan la utilización de difusión amplia y multidifusión ("broadcast" y "multicast", en inglés). La única reconfiguración de enlaces posible es para los enlaces transversales, los cuales no son parte de la red jerárquica, es decir, toda la topología se supone activa, jerárquica y estable. Las direcciones UETS deben ser estables, porque el dominio de direccionamiento UETS puede ser de ámbito mundial, por tanto, no pueden depender del árbol de expansión, que al reconfigurarse modificaría las direcciones. UETS está orientado a conmutadores de tipo Banyan para máximo rendimiento que no utilizan difusión, mecanismo base del árbol de expansión. Aunque los conmutadores Banyan son muy efectivos para alto tráfico si éste está distribuido entre los puertos, el tráfico de las redes es muy centralizado por el predominio del tráfico cliente-servidor y el posicionamiento de los servidores en puntos de la red bien conectados. Para tener alta eficiencia mediante la conmutación hardware, la topología de la red debe corresponderse con la del árbol jerárquico de direcciones de puertos finales.A last more recent proposal is the Ethernet Universal Telecommunications Service switch (UETS) described in ES 2246702. The UETS switches also have certain network compatibility restrictions Universal Ethernet Ethernet and IP. Standard bridges (802.1D) do not they can coexist in a compatible way within a UETS domain. The UETS and Ethernet domains are disjoint and the frames at the entrance They are classified and sent to one or another domain. Switches UETS require assignment of layer two OSI addresses hierarchical and masks of configurable length according to the physical topology of the network, being assigned through management, what which is a complex configuration system. To get the local Ethernet addresses of devices in a UETS domain the domain identifier or the IP address must be resolved on a UETS Ethernet DNS server. The mechanism cannot be used ARP [defined in RFC 826 "An Ethernet Address Resolution Protocol ", 1982] to obtain these addresses. UETS switches do not contemplate the use of broadcast and multicast ("broadcast" and "multicast", in English). The only possible reconfiguration of links is for links transversal, which are not part of the hierarchical network, is that is, the entire topology is assumed active, hierarchical and stable. UETS addresses must be stable, because the domain of UETS addressing can be worldwide, therefore, not they can depend on the expansion tree, which when reconfigured I would modify the addresses. UETS is oriented to switches of Banyan type for maximum performance that does not use broadcast, base mechanism of the expansion tree. Although the switches Banyan are very effective for high traffic if it is distributed between ports, network traffic is very centralized by the predominance of client-server traffic and the server positioning at network points well connected. To have high efficiency by switching hardware, the network topology must correspond to that of the hierarchical tree of end port addresses.

En resumen, la problemática que sigue sin resolverse hoy en día y es un fin al que la presente invención trata de dar solución, definiendo conmutadores Ethernet de funcionalidad añadida y sus protocolos de funcionamiento que permiten conservar las ventajas de los puentes de red conocidos a la vez que eliminan sus inconvenientes, es implementar redes Ethernet de alta capacidad lo más autoconfigurables posible. Asimismo, son objetivos de la invención que se describe seguidamente maximizar el uso de la infraestructura de comunicaciones, mediante el empleo de protocolos sencillos y con coste de equipos reducido, así como simplificar los procesos de configuración y mantenimiento de la red.In summary, the problem that remains without be solved today and is an end that the present invention is about  give solution, defining functionality Ethernet switches added and its operating protocols that allow to conserve the advantages of known network bridges while eliminating its drawbacks, is to implement high capacity Ethernet networks as self-configuring as possible. They are also objectives of the invention described below maximize the use of the communications infrastructure, through the use of protocols simple and with reduced equipment cost, as well as simplifying the network configuration and maintenance processes.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

La presente invención viene a resolver la problemática anteriormente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos comentados, concibiendo un protocolo de red del nivel de enlace de datos (segunda capa OSI) que constituye un árbol jerárquico combinado (CHT: "combined hierarchical tree", en inglés) capaz de interoperar con puentes de red convencionales (éstos son los puentes que emplean un árbol de expansión estándar: STP o RSTP) y que configura una topología de red en forma de árbol de expansión mixto, donde los puentes de red que soportan dicho protocolo CHT forman una red sin discontinuidad y conectan en su periferia a los puentes convencionales como subárboles.The present invention comes to solve the problematic previously exposed, in each and every one of the different aspects commented, conceiving a network protocol of the data link level (second OSI layer) that constitutes a tree hierarchical combined (CHT: "combined hierarchical tree", in English) able to interoperate with conventional network bridges (These are the bridges that use a standard expansion tree: STP or RSTP) and that configures a tree-shaped network topology mixed expansion, where the network bridges that support said CHT protocol form a network without discontinuity and connect in its periphery of conventional bridges such as subtrees.

El protocolo de red del nivel de enlace de datos que se propone, aquí llamado protocolo CHT y así denominado en adelante, comprende a su vez dos protocolos:The network protocol of the data link level that is proposed, here called CHT protocol and so called in Further, it includes two protocols:

- Un protocolo de creación (o establecimiento/construcción) y mantenimiento (configuración y reconfiguración) de un árbol de expansión mixto (o combinado) que se forma, de acuerdo a ciertos criterios que se definen más adelante, tanto con puentes convencionales (que operan sólo según el estándar: STP o RSTP) como con puentes de red que operan según este protocolo CHT (y que así pues se denominan aquí puentes combinados). Además, este protocolo incluye la ejecución, de un proceso de asignación de direcciones MAC locales de manera jerárquica (aquí llamadas direcciones HLMAC).- A creation protocol (or establishment / construction) and maintenance (configuration and reconfiguration) of a mixed (or combined) expansion tree that it is formed, according to certain criteria that are defined more forward, both with conventional bridges (operating only according to the Standard: STP or RSTP) as with network bridges operating according to this CHT protocol (and so they are called here combined bridges). In addition, this protocol includes the execution of a process of assigning local MAC addresses hierarchically (here called HLMAC addresses).

- Un protocolo de encaminamiento y reenvío jerárquico arriba-abajo que realiza los procesos de difusión de rutas a los puentes de red vecinos (los que están conectados directamente por un enlace) y encaminamiento de las tramas cuyo destino son las direcciones MAC locales asignadas de manera jerárquica, complementando el encaminamiento estándar (802.1D), mediante diversos esquemas (encaminamiento vertical, transversal y con mecanismos de prohibición de giros) que se explican más adelante.- A routing and forwarding protocol hierarchical up-down that performs the processes of dissemination of routes to neighboring network bridges (those that are connected directly by a link) and routing of frames whose destination is the assigned local MAC addresses of hierarchical way, complementing the standard routing (802.1D), through various schemes (vertical routing, transversal and with turning prohibition mechanisms) that are explain later.

El protocolo de creación y mantenimiento del árbol de expansión mixto (que a partir de aquí y para abreviar, se designa con las siglas CSTP: "Combined Spanning Tree Protocol") consiste en una extensión del protocolo de árbol de expansión estándar (RSTP o STP), gracias a la cual es posible interoperar con dos niveles de red (uno dado por direcciones MAC universales planas y otro determinado por direcciones MAC locales jerárquicas), sin necesitar encapsulado adicional (de las tramas con direccionamiento jerárquico dentro de las tramas de direcciones MAC planas, universales o también llamadas globales).The protocol of creation and maintenance of mixed expansion tree (which from here and for short, is designates with the acronym CSTP: "Combined Spanning Tree Protocol") consists of an extension of the tree expansion protocol standard (RSTP or STP), thanks to which it is possible to interoperate with two network levels (one given by flat universal MAC addresses and another determined by hierarchical local MAC addresses), without need additional encapsulation (of the frames with addressing hierarchical within the flat MAC address frames, universal or also global calls).

Dicho protocolo CSTP opera así en enlaces punto a punto, no compartidos. Si el enlace no es punto a punto, es decir, el puente combinado está conectado por algún puerto a al menos un puente convencional o a segmentos LAN compartidos por varios terminales, dicho puente combinado opera en dicho puerto según el protocolo de árbol de expansión estándar (RSTP o STP) y encamina las tramas del mismo modo que un puente convencional.Said CSTP protocol thus operates on point links. ready, not shared. If the link is not point to point, it is that is, the combined bridge is connected by some port to the minus a conventional bridge or to LAN segments shared by several terminals, said combined bridge operates in said port according to the standard expansion tree protocol (RSTP or STP) and route the frames in the same way as a conventional bridge.

La máquina de estados de CSTP es análoga a la del RSTP pero la información intercambiada es distinta. Los puentes de red que operan según CSTP envían, tomando como dirección MAC de origen una única dirección MAC de su puerto y como MAC de destino una dirección de multidifusión, y periódicamente (por defecto, cada 2 segundos) información sobre este protocolo en una trama especial (BPDU: "Bridge Protocol Data Unit"). Los campos distintos de la trama BPDU que usa CSTP respecto a la del RSTP son:The CSTP state machine is analogous to the of the RSTP but the information exchanged is different. The bridges network operating according to CSTP send, taking as MAC address of source a single MAC address of your port and as the destination MAC a multicast address, and periodically (by default, each 2 seconds) information about this protocol in a special frame (BPDU: "Bridge Protocol Data Unit"). Fields other than BPDU frame that CSTP uses with respect to that of RSTP are:

- el campo "Protocol Version Identifier", constituido por el tercer octeto de la BPDU estándar y utilizado en 802.1D para diferenciar STP de RSTP, aquí para distinguir CSTP de ellos; y- the "Protocol Version Identifier" field, constituted by the third octet of the standard BPDU and used in 802.1D to differentiate STP from RSTP, here to distinguish CSTP from they; Y

- un campo de seis octetos que se añade tras el último octeto de la BPDU estándar y que contiene un prefijo que es la dirección asignada al puerto raíz del puente de red destinatario de la BPDU; este campo, al que aquí se le da el nombre de coordenada RSTCA ("Rapid Spanning Tree Compact Address"), es usado por el puente de red origen que opera según CSTP para indicar a cada puente vecino suyo la dirección jerárquica RSTCA que se le asigna; la coordenada RSTCA se forma añadiendo al prefijo (la dirección del puerto raíz del puente) la identidad del puerto designado correspondiente, para cada puerto designado del puente por el que se conecta a cada vecino.- a six octet field that is added after the last octet of the standard BPDU and that contains a prefix that is the address assigned to the root port of the recipient network bridge of the BPDU; this field, which here is given the name of RSTCA coordinate ("Rapid Spanning Tree Compact Address"), is used by the originating network bridge that operates according to CSTP to indicate to each neighboring bridge of yours the hierarchical address RSTCA that is assign; the RSTCA coordinate is formed by adding to the prefix (the bridge root port address) port identity corresponding designated, for each designated port of the bridge by the one that connects to each neighbor.

En este contexto, el puerto raíz de un puente es el que ofrece un camino de menor coste hacia el puente raíz y el puerto designado es el que conecta el puente con otro o con un segmento de red. El puente raíz es aquél a partir del que se establece el camino de menor coste para todas las redes conectadas al mismo; y entre todos los puentes que conectan un mismo segmento de red, un puente designado es el que se elige para transmitir las tramas hacia el puente raíz con el menor coste (en caso de mismo coste en dos puentes del mismo segmento, el de menor identificador es el elegido como puente designado).In this context, the root port of a bridge is the one that offers a lower cost path to the root bridge and the designated port is the one that connects the bridge with another or with a network segment The root bridge is the one from which set the lowest cost path for all connected networks the same; and between all the bridges that connect the same segment network, a designated bridge is the one chosen to transmit the frames to the root bridge with the lowest cost (in case of same cost in two bridges of the same segment, the one with the lowest identifier is chosen as the designated bridge).

Los puentes de red que utilizan este protocolo CSTP (puentes combinados) intercambian con los puentes de red convencionales tramas BPDU estándar (según las BPDU definidas para RSTP o STP).Network bridges that use this protocol CSTP (combined bridges) exchange with network bridges conventional standard BPDU frames (according to the BPDUs defined for RSTP or STP).

Adicionalmente, el protocolo CSTP incluye la función de direccionamiento jerárquico o asignación de coordenadas RSTCA. Alternativamente, la asignación de coordenadas jerárquicas puede realizarse asimismo de forma separada del protocolo CSTP cuando este protocolo en cada puente deja accesible a otros programas la información necesaria de los roles, estados e identidades de los puertos para que el programa externo a CSTP construya con ellos las dirección jerárquicas equivalentes. En cualquier caso, solamente se asignan coordenadas jerárquicas a los puentes combinados (no a los puentes convencionales).Additionally, the CSTP protocol includes the hierarchical addressing or coordinate assignment function RSTCA Alternatively, the assignment of hierarchical coordinates it can also be done separately from the CSTP protocol when this protocol on each bridge leaves accessible to others programs the necessary information of the roles, states and Port identities for the external CSTP program build equivalent hierarchical addresses with them. In In any case, only hierarchical coordinates are assigned to combined bridges (not conventional bridges).

Los puentes combinados utilizan para el intercambio de datos el formato de trama estándar 802.1D (trama Ethernet) y, por tanto, no requieren encapsulado de tramas, logrando una mayor compatibilidad y simplicidad que otras soluciones antecedentes (UETS, etc.). Lo único diferente que la presente solución introduce en dicha trama de datos estándar es la asignación de direcciones MAC locales de forma jerárquica. A diferencia de las direcciones RSTAA de longitud variable, las coordenadas RSTCA son direcciones compactadas en el formato estándar de direcciones MAC de 6 octetos, que hacen posible prescindir del encapsulado adicional de RSJ. Y a diferencia de las direcciones UETS, no requieren identificación explícita de la máscara aplicable en cada conmutador de la red.The combined bridges used for the data exchange 802.1D standard frame format (frame Ethernet) and therefore do not require frame encapsulation, achieving greater compatibility and simplicity than others background solutions (UETS, etc.). The only thing different than the present solution introduced in said standard data frame is the assignment of local MAC addresses hierarchically. TO Unlike the RSTAA addresses of variable length, the RSTCA coordinates are compacted addresses in the standard format MAC addresses of 6 octets, which make it possible to dispense with additional encapsulation of RSJ. And unlike the addresses UETS, do not require explicit identification of the applicable mask on each network switch.

Las coordenadas RSTCA consisten en direcciones MAC de longitud variable encapsuladas en el campo estándar de dirección MAC de la trama de datos estándar, el cual tiene una longitud fija de seis octetos. Una opción de realización para que esta dirección de longitud variable quede embebida en el campo estándar de dirección MAC es rellenar con ceros hasta completar los seis octetos, indicando implícitamente la longitud del prefijo de la subred. Otra opción es usar un esquema de máscaras de longitud fija, que determina la longitud en octetos de la coordenada RSTCA, es decir, indica explícitamente el número de niveles de la subred. Por ejemplo, usando 8 bits de máscara en todos los niveles de la subred a partir del segundo, permite la operación simplificada y compatible con puentes de hasta 254 puertos en los niveles 2 a 6 y de hasta 62 en el primer nivel. Además, se contempla un mecanismo adicional preventivo de unión indebida al primer nivel de un puente con mayor número de puertos activos.RSTCA coordinates consist of directions Variable length MAC encapsulated in the standard field of MAC address of the standard data frame, which has a fixed length of six octets. A realization option for this variable length address is embedded in the field MAC address standard is to fill with zeros until completing six octets, implicitly indicating the prefix length of the subnet Another option is to use a length mask scheme fixed, which determines the length in octets of the RSTCA coordinate, that is, explicitly indicates the number of subnet levels. For example, using 8 mask bits at all levels of the subnet from the second, allows simplified operation and compatible with bridges up to 254 ports on levels 2 to 6 and up to 62 on the first level. In addition, a mechanism is contemplated additional preventive improper binding to the first level of a bridge with greater number of active ports.

El mecanismo de asignación de direcciones jerárquicas que aplica CSTP utiliza los mecanismos de construcción del árbol de expansión de RSTP (o STP). El protocolo CSTP establece el árbol de expansión de manera estándar solamente entre los puentes que operan según el mismo CSTP (los puentes de tipo combinado se llaman aquí) y relega a subárboles a los puentes de otro tipo (puentes convencionales). Una vez creado dicho árbol de expansión, cada puente combinado designado (el término puente designado se emplea en el mismo sentido que en el estándar 802.1D: es el puente que encamina el tráfico de una LAN determinada de modo que el puente designado de un segmento LAN es el designado para todos los terminales de esa LAN) emite en su BPDU (en el campo de coordenada RSCTA) la dirección jerárquica HLMAC que asigna a su puerto designado el puente vecino conectado (que recibe dicha BPDU). La asignación de direcciones jerárquicas también puede efectuarse de manera simultánea, en vez de sucesiva, al protocolo de árbol de expansión estándar usado (RSTP o STP).The address assignment mechanism hierarchical that CSTP applies uses the construction mechanisms of the RSTP expansion tree (or STP). The CSTP protocol establishes the expansion tree as standard only among bridges that operate according to the same CSTP (type bridges combined are called here) and relegate subtrees to the bridges of other type (conventional bridges). Once created said tree of expansion, each designated combined bridge (the term bridge designated is used in the same sense as in the 802.1D standard: it is the bridge that routes the traffic of a given LAN so that the designated bridge of a LAN segment is the one designated for all terminals of that LAN) broadcast on your BPDU (in the field of RSCTA coordinate) the HLMAC hierarchical address that you assign to your designated port the connected neighbor bridge (which receives said BPDU). Hierarchical address assignment can also be carried out simultaneously, instead of successively, to the protocol of Standard expansion shaft used (RSTP or STP).

El uso de este mecanismo de asignación de direcciones da lugar a la construcción de dos árboles:The use of this allocation mechanism directions gives rise to the construction of two trees:

- un árbol jerárquico de puentes combinados que sirve para encaminar tramas destinadas a direcciones jerárquicas MAC (HLMAC: "Hierarchical Local MAC");- a hierarchical tree of combined bridges that it is used to route frames destined to MAC hierarchical addresses (HLMAC: "Hierarchical Local MAC");

- el árbol de expansión estándar (construido según el protocolo STP o RSTP) creado para encaminar las tramas destinadas a direcciones MAC globales (UMAC: "Universal MAC").- the standard expansion tree (built according to the STP or RSTP protocol) created to route the frames intended for global MAC addresses (UMAC: "Universal MAC ").

En conjunto, se forma así sin discontinuidad el árbol de expansión mixto, donde operan entre sí los puentes combinados y los convencionales, estando los puentes convencionales conectados como ramas al árbol jerárquico de puentes combinados, en forma de subárboles en la periferia del árbol de expansión mixto.As a whole, it is thus formed without discontinuity mixed expansion tree, where the bridges operate with each other combined and conventional, the conventional bridges being connected as branches to the hierarchical tree of combined bridges, in shape of subtrees on the periphery of the expansion tree mixed.

Las direcciones HLMAC son asignadas automáticamente mediante este mecanismo de asignación de direcciones que parte del puente raíz del árbol y llega hasta los nodos unidos a equipos terminales (puentes hoja), asignando bits y máscaras a los puentes de cada nivel (puentes intermedios y hojas) de acuerdo al siguiente criterio:HLMAC addresses are assigned automatically using this address assignment mechanism that starts from the root bridge of the tree and reaches the united nodes to terminal equipment (leaf bridges), assigning bits and masks to the bridges of each level (intermediate bridges and leaves) according at the following criteria:

Los puertos de los puentes intermedios y de los puentes hoja siempre tienen asignados direcciones HLMAC y, por otro lado, los puertos de los equipos terminales tienen direcciones UMAC, asignadas de fábrica en sus tarjetas de red o NIC ("Network Interface Controller" o Controlador de Interfaz de Red, en español).The ports of intermediate bridges and leaf bridges always have HLMAC addresses assigned and, on the other side, the ports of the terminal equipment have UMAC addresses, Factory assigned on your network cards or NIC ("Network Interface Controller "or Network Interface Controller, in Spanish).

Este esquema de direcciones puede integrarse en un esquema general de direcciones si el puente de red que además actúa como pasarela a otras redes conmutadas tiene también una dirección jerárquica en su puerto o puertos de conexión a dichas redes, la cual sirve como prefijo base de las direcciones en la red de la que es raíz.This address scheme can be integrated into a general address scheme if the network bridge that also acts as a gateway to other switched networks also has a hierarchical address in your port or connection ports to those networks, which serves as the base prefix of the addresses in the network from which it is root.

Como coinciden el árbol jerárquico con el estándar usado para la difusión de tramas con direcciones UMAC, las reconfiguraciones del árbol de expansión debidas a cambios de topología pueden acarrear modificaciones en algunas de las direcciones jerárquicas asignadas. En caso de reconfiguración del árbol de expansión, la información se transmite de la forma estándar por todo el árbol y en todas direcciones mediante BPDUs del tipo conocido como TCN ("Topology Change Notification") así como en el quinto octeto (campo de banderas o "flags") de esas BPDUs. Las direcciones jerárquicas HLMAC asignadas son borradas en todos los puertos o solamente en los puertos afectados por la reconfiguración. Hasta que los puertos designados no están en rol designado, no envían las direcciones jerárquicas válidas. Por otro lado, los procesos de reenvío del protocolo de encaminamiento se interrumpen de inmediato hasta la estabilidad del nuevo árbol de expansión y las coordenadas HLMAC. La ventaja del uso de RSTP para la asignación de direcciones HLMAC y la rapidez de la reconfiguración del árbol con RSTP es que la obtención de las direcciones actualizadas resulta muy veloz y el árbol queda reconfigurado muy rápidamente en un tiempo prácticamente igual al del tiempo de reconfiguración de RSTP.How the hierarchical tree matches the standard used for broadcasting frames with UMAC addresses, the expansion tree reconfigurations due to changes in Topology can lead to modifications in some of the assigned hierarchical addresses. In case of reconfiguration of expansion tree, the information is transmitted in the way standard throughout the tree and in all directions using BPDUs from  type known as TCN ("Topology Change Notification") as well as in the fifth octet (field of flags or "flags") of those BPDUs. The assigned HLMAC hierarchical addresses are deleted in all ports or only on the ports affected by the reconfiguration. Until the designated ports are not in role designated, do not send valid hierarchical addresses. For another On the other hand, the routing protocol forwarding processes are immediately interrupt until the stability of the new tree of HLMAC expansion and coordinates. The advantage of using RSTP to HLMAC address assignment and speed of reconfiguration of the tree with RSTP is that obtaining the updated addresses are very fast and the tree is reconfigured very quickly in a time almost equal to of RSTP reconfiguration time.

Las direcciones globales UMAC aprendidas por un puerto en un puente combinado se borran de la forma estándar 802.1D (mediante "MAC flushing").The global UMAC addresses learned by a port on a combined bridge is deleted in the standard 802.1D form (using "MAC flushing").

En todos los puertos del puente combinado se aceptan y procesan tramas con direcciones UMAC, con objeto de ser compatibles con los puentes convencionales. Los puentes combinados participan en el protocolo del árbol de expansión estándar (STP o RSTP) de dichos puentes convencionales, intentando ser raíz del mismo. Si no pueden serlo, se convierten en puentes hoja conectados en el extremo de la red, nunca como nodos intermedios. Esto se consigue porque los puentes combinados solamente operan con su información de puerto, no con la información 802.1D recibida por otros puertos, por lo que nunca actúan como nodo intermedio difundiendo en sus BPDUs caminos hacia el puente raíz anunciados por nodos vecinos.In all ports of the combined bridge accept and process frames with UMAC addresses, in order to be Compatible with conventional bridges. The combined bridges participate in the standard expansion tree protocol (STP or RSTP) of said conventional bridges, trying to be the root of the same. If they cannot be, they become connected sheet bridges at the end of the network, never as intermediate nodes. This is achieved because the combined bridges only operate with their port information, not with 802.1D information received by other ports, so they never act as an intermediate node spreading in its BPDUs roads to the root bridge announced by neighboring nodes

Otra de las ventajas diferenciales de la propuesta consiste en la compatibilidad completa con los mecanismos 802.1D de difusión y resolución de direcciones. El protocolo estándar ARP se continúa utilizando para la resolución de la dirección IP a la dirección MAC, sea ésta global (UMAC) o local (HLMAC). Las tramas con direcciones UMAC no son modificadas en los puentes combinados: todos encaminan tales tramas de forma estándar, salvo los puentes hoja; cada puente hoja conectado mediante enlace dedicado a un equipo terminal reemplaza la UMAC del terminal al que está conectado por la HLMAC asignada al puerto donde se conecta. Las tramas con direcciones HLMAC se envían inalteradas mediante un encaminamiento jerárquico. Cada puerto de un puente combinado aprende un par de direcciones HLMAC-UMAC.Another of the differential advantages of the proposal consists of complete compatibility with the mechanisms 802.1D broadcast and address resolution. The protocol ARP standard is still used for resolution of the IP address to the MAC address, whether global (UMAC) or local (HLMAC). Frames with UMAC addresses are not modified in the combined bridges: all route such frames in a standard way, except the leaf bridges; each leaf bridge connected by link dedicated to a terminal equipment replaces the UMAC of the terminal to which It is connected by the HLMAC assigned to the port where it is connected. The frames with HLMAC addresses are sent unchanged using a hierarchical routing. Each port of a combined bridge Learn a couple of HLMAC-UMAC addresses.

En definitiva, los puentes combinados se comportan de la forma estándar 802.1D en cuanto al aprendizaje de direcciones MAC origen de las tramas que reciben, con la diferencia de que solamente se procesan de esta forma estándar las direcciones MAC globales (UMAC), de grupo de difusión amplia ("broadcast") y multidifusión ("multicast"), mientras que las direcciones MAC locales jerárquicas (HLMAC) que se usan en el envío de datos desde un único emisor a un único receptor ("unicast") son procesadas por el protocolo de encaminamiento que seguidamente se describe.In short, the combined bridges are they behave in the standard 802.1D way of learning source MAC addresses of the frames they receive, with the difference that only addresses are processed in this standard way Global MAC (UMAC), broadcast group ("broadcast") and multicast ("multicast"), while the addresses Hierarchical local MACs (HLMAC) that are used in sending data from a single transmitter to a single receiver ("unicast") are processed by the routing protocol that is then describe.

El protocolo de encaminamiento y reenvío jerárquico arriba-abajo (que a partir de aquí y para abreviar, se designa con las siglas HURP: "Hierarchical Up/down Routing Protocol") intercambia/difunde información para encaminar tramas "unicast" con direcciones destino locales jerárquicas (HLMAC). Tal información se transporta en unas tramas BPDU especiales para este protocolo HURP, cuya cabecera contiene la versión de protocolo que designa el protocolo HURP y el tipo de mensaje que se está intercambiando, contemplándose los siguientes tipos de mensajes HURP:The routing and forwarding protocol hierarchical up-down (which from here and for In short, it is designated by the acronym HURP: "Hierarchical Up / down Routing Protocol ") exchanges / disseminates information for route "unicast" frames with local destination addresses hierarchical (HLMAC). Such information is transported in frames Special BPDUs for this HURP protocol, whose header contains the protocol version that designates the HURP protocol and the type of message being exchanged, contemplating the following HURP message types:

- Mensajes de Petición: enviado por algún enrutador recientemente iniciado que solicita información de los enrutadores vecinos.- Petition Messages: sent by someone recently started router requesting information from neighboring routers.

- Mensajes de Respuesta: mensajes con la actualización de las tablas de enrutamiento y que, a su vez, pueden ser de tres tipos:- Reply messages: messages with the update routing tables and which, in turn, can be of three types:

- Mensajes ordinarios: Se envían cada 1-30 segundos, según la configuración del administrador de red, para indicar que el enlace y la ruta siguen activos.- Ordinary messages: They are sent every 1-30 seconds, depending on the configuration of the network administrator, to indicate that the link and route follow assets.

- Mensajes enviados como respuesta a mensajes de petición.- Messages sent in response to messages from petition.

- Mensajes enviados cuando cambia algún coste de una ruta y que sólo se envían a través de las rutas en las que ha cambiado, marcándose en una tabla de encaminamiento las rutas que han cambiado recientemente.- Messages sent when a cost of a route and that are only sent through the routes on which you have changed, marking the routes that route They have changed recently.

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Cada entrada a la tabla de encaminamiento que usa el protocolo HURP incluye:Each entry to the routing table that use the HURP protocol includes:

\bullet Distancias conocidas a los puentes combinados del área, refiriéndose por área al conjunto o dominio de los puentes combinados (con soporte del protocolo CSTP) interconectados sin discontinuidad mediante el árbol principal (CST: "Combined Spanning Tree") que constituye un árbol de expansión mixto (de puentes combinados y puentes convencionales).Known distances to bridges combined from the area, referring by area to the set or domain of the combined bridges (with support of the CSTP protocol) interconnected without discontinuity through the main tree (CST: "Combined Spanning Tree") which constitutes a tree of mixed expansion (of combined bridges and bridges conventional).

\bullet Puerto de salida hacia puentes destino.Departure port towards bridges destination.

\bullet Dirección RSTCA del puente combinado de siguiente salto hacia destino.RSTCA address of the combined bridge Next jump to destination.

\bullet Coordenada RSTAA del puente destino.RSTAA bridge coordinate destination.

Con la misma periodicidad que se intercambian las BPDUs según el protocolo estándar, los puentes combinados envían periódicamente, aparte de las BPDUs CSTP, BPDUs con el valor correspondiente al protocolo HURP en el campo tipo de la trama Ethernet (en vez del valor 0x42 h correspondiente al protocolo de árbol de expansión estándar) y conteniendo las rutas que el puente difunde a cada uno de sus vecinos. Solamente los puentes combinados vecinos inmediatos las procesan. Los puentes convencionales (que siguen el estándar 802.1D ejecutando STP o RSTP) descartan este tipo de tramas BPDUs HURP. Transcurrido un tiempo sin escuchar tramas HURP, el puerto de un puente HURP no conectado a ningún otro puente HURP, deja de transmitirlas.With the same periodicity that they exchange BPDUs according to the standard protocol, the combined bridges periodically send, apart from the CSTP BPDUs, BPDUs with the value corresponding to the HURP protocol in the frame type field Ethernet (instead of the value 0x42 h corresponding to the protocol of standard expansion tree) and containing the routes that the bridge broadcast to each of its neighbors. Only the combined bridges Immediate neighbors process them. Conventional bridges (which follow the 802.1D standard by running STP or RSTP) discard this type of HURP BPDU frames. After a while without listening HURP frames, the port of a HURP bridge not connected to any other HURP bridge, stop transmitting them.

El descubrimiento de los vecinos HURP complementa el conocimiento de direcciones jerárquicas que cada puente combinado tiene por formar parte del árbol de expansión creado por el protocolo CSTP. Este conocimiento debido a CSTP se limita a su puente designado (antecesor en el árbol) y a sus puentes dependientes.The discovery of HURP neighbors complements the knowledge of hierarchical addresses that each combined bridge has to be part of the expansion tree created by the CSTP protocol. This knowledge due to CSTP is it limits its designated bridge (predecessor in the tree) and its bridges Dependents

La reconfiguración en una red con HURP puede producirse por una caída de un enlace de árbol. En este caso se produce reconfiguración del árbol y debe elegirse nuevo puerto designado y raíz. Se bloquean los puertos correspondientes, los cuales se habilitan una vez que se ha completado el acuerdo entre los dos puentes implicados: puerto designado del puente jerárquicamente superior y puerto raíz del puente jerárquicamente inferior conectado, dentro del árbol de expansión jerárquico. Las ramas implicadas borran las UMAC aprendidas. La reconfiguración, que se difunde a través de la red por los bits indicadores o "flags" de la BPDU de CSTP, de manera similar a RSTP, produce el borrado de las direcciones HLMAC y de las tablas de encaminamiento en todos los puentes. El borrado tanto de direcciones como de tablas puede ser total o parcial. Si el borrado de direcciones HLMAC y de rutas es solamente parcial, es preciso comunicar a todos los puentes la dirección HLMAC del puente que conectaba al enlace fallido al árbol. Al recibir cada puente la notificación de cambio de topología, borra las rutas y direcciones HLMAC y bloquea el envío de tramas de usuario hasta que se habilite al menos el árbol de expansión. Inicialmente se recomienda el borrado total de rutas y direcciones al recibir la BPDU con el cambio de topología. Por otro lado, también es posible la reconfiguración de la red provocada por la caída de un puente y, en este caso, si el puente no es puente hoja, el árbol de expansión lo atraviesa, por lo que se produce una reconfiguración similar a la descrita anteriormente, pero afectando a todos los enlaces del puente.Reconfiguration in a network with HURP can occur due to a fall of a tree link. In this case it produces reconfiguration of the tree and new port must be chosen designated and root. The corresponding ports are blocked, the which are enabled once the agreement between the two bridges involved: designated bridge port hierarchically superior and root port of the bridge hierarchically bottom connected, within the hierarchical expansion tree. The involved branches erase the UMACs learned. The reconfiguration, which is spread over the network by the indicator bits or "flags" of the CSTP BPDU, similar to RSTP, produce deleting the HLMAC addresses and the tables of routing on all bridges. Erasing both of Addresses such as tables can be total or partial. If erasing of HLMAC addresses and routes is only partial, it is necessary communicate to all bridges the HLMAC address of the bridge that It connected the failed link to the tree. Upon receiving each bridge the Topology change notification, delete routes and addresses HLMAC and blocks the sending of user frames until it is enabled At least the expansion tree. Initially the total deletion of routes and addresses upon receipt of the BPDU with the Topology change. On the other hand, the reconfiguration of the network caused by the fall of a bridge and, in In this case, if the bridge is not a leaf bridge, the expansion tree will crosses, so there is a reconfiguration similar to the described above, but affecting all links in the bridge.

A diferencia del conocido protocolo RIP (Protocolo de Información de Encaminamiento: es un protocolo de puerta de enlace interna o IGP utilizado por los enrutadores para intercambiar información acerca de redes IP), el protocolo HURP opera sobre direcciones locales jerárquicas (HLMAC), que son de capa dos de OSI, en vez de sobre direcciones del nivel de red (direcciones IP: capa tres).Unlike the known RIP protocol (Routing Information Protocol: it is a protocol of Internal gateway or IGP used by routers to exchange information about IP networks), the HURP protocol operates on hierarchical local addresses (HLMAC), which are layer two of OSI, instead of over network level addresses (IP addresses: layer three).

Otra diferencia con respecto al protocolo RIP es que el protocolo HURP usa una métrica de costes de tipo puente, tal como la recomendada por IEEE 802.1D. La métrica de un destino se calcula como la métrica comunicada por un vecino más la distancia en alcanzar a ese vecino.Another difference with respect to the RIP protocol is that the HURP protocol uses a bridge-type cost metric, such as recommended by IEEE 802.1D. The metric of a destination is calculate as the metric communicated by a neighbor plus the distance in reach that neighbor.

El protocolo HURP admite diversas opciones del algoritmo de encaminamiento configurables que permiten ajustar el funcionamiento de forma óptima a la red o requisitos del administrador de la red.The HURP protocol supports various options of configurable routing algorithm that allows you to adjust the functioning optimally to the network or requirements of the network administrator

Una opción de configuración del protocolo HURP consiste en la difusión completa de los vectores distancia incluyendo los nodos jerárquicamente superiores e inferiores. De esta forma los costes de las rutas a todos los nodos vía árbol de expansión son conocidos y comparados con los de los de las rutas que usan enlaces cruzados o transversales.A HURP protocol configuration option consists of the complete diffusion of the distance vectors including hierarchically superior and inferior nodes. From this way the costs of the routes to all the nodes via tree of expansion are known and compared to those of the routes that use cross or cross links.

Una opción para reducir el número de mensajes consiste en que el protocolo HURP anuncia una ruta solamente si la métrica anunciada es menor que el doble de la distancia al puente raíz del puente que la anuncia. Las rutas pueden tener un tiempo de vida de 10 segundos. Si pasado este tiempo, no se han recibido mensajes que confirmen que esa ruta está activa, se borra.An option to reduce the number of messages is that the HURP protocol announces a route only if the announced metric is less than twice the distance to the bridge Root of the bridge that announces it. The routes can have a time of 10 second life If after this time, they have not been received Messages confirming that this route is active is deleted.

Otra opción se deriva de que el anuncio de direcciones HLMAC, de tipo prefijo, permite asimismo la reducción opcional de mensajes por anunciar implícitamente rutas agregadas en forma de subárboles completos y sus subárboles alcanzables, si bien la distancia anunciada no coincidirá exactamente con la del terminal destino, por lo que son necesarios criterios y parámetros opcionales a configurar o asumir por defecto para la estimación de la distancia restante hasta el destino final en función de la diferencia de niveles jerárquicos entre el destino final y la ruta anunciada. Esta opción tiene importancia dado que en las redes Ethernet actuales, dada su alta velocidad, la métrica o distancia relativa entre ruta vía árbol de expansión o alternativa puede ser secundaria frente a la ventaja principal de una mayor utilización de la infraestructura de red.Another option stems from the announcement of HLMAC addresses, prefix type, also allows reduction optional messages for implicitly announcing routes added in form of complete subtrees and their attainable subtrees, although the announced distance will not match exactly that of the terminal destination, so criteria and parameters are necessary optional to configure or assume by default for the estimation of the remaining distance to the final destination depending on the difference in hierarchical levels between the final destination and the route announced. This option is important given that in networks Current Ethernet, given its high speed, metric or distance relative between route via expansion tree or alternative can be secondary compared to the main advantage of increased utilization of Network infrastructure

Una diferencia más del protocolo HURP comparado con RIP es que HURP aplica por defecto un encaminamiento a través del árbol jerárquico construido por CSTP (el árbol formado por todos los puentes combinados, con las direcciones HLMAC asignadas) y aprovecha así el direccionamiento jerárquico para disponer siempre de ruta por defecto en caso de reconfiguración o fallos de encaminamiento. Asimismo permite opcionalmente reducir el número de rutas intercambiadas. Es decir, HURP encamina por las ramas transversales de manera complementaria al árbol jerárquico, sólo cuando las rutas transversales son ventajosas (su coste calculado es menor o igual que la ruta por defecto a través del árbol jerárquico o de una estimación de dicho coste). Por lo tanto, el anuncio de rutas transversales por el protocolo HURP está condicionado a la probabilidad de que la ruta anunciada sea ventajosa o al menos equivalente a la ruta por el árbol jerárquico.One more difference from the HURP protocol compared with RIP is that HURP default applies a routing through of the hierarchical tree built by CSTP (the tree formed by all the combined bridges, with the assigned HLMAC addresses) and take advantage of hierarchical addressing to always have default route in case of reconfiguration or failure of routing It also allows you to optionally reduce the number of exchanged routes That is, HURP walks through the branches transversal in a complementary way to the hierarchical tree, only when cross paths are advantageous (their calculated cost is less than or equal to the default route through the hierarchical tree or an estimate of said cost). Therefore, the announcement of transversal routes by the HURP protocol is conditioned to the probability that the advertised route is advantageous or at least equivalent to the route through the hierarchical tree.

Las rutas difundidas a cada vecino pueden diferir para satisfacer las siguientes condiciones:The routes spread to each neighbor can Defer to meet the following conditions:

- Condición de Horizonte Dividido: No difundir al vecino las rutas aprendidas de él.- Split Horizon Condition: Do not spread to the neighbor the routes learned from him.

- Condición de Giros prohibidos: No difundir al vecino rutas que supongan un giro prohibido en la red al ser utilizadas por dicho vecino.- Prohibited Money Condition: Do not broadcast to neighboring routes that involve a prohibited turn in the network to be used by said neighbor.

Son posibles diferentes esquemas en cuanto a la difusión que puede hacer el protocolo HURP de rutas alternativas a las intercambiadas del árbol de expansión. Una alternativa de realización de la difusión de rutas consiste en que cada nodo, antes de difundir la ruta a un vecino, al igual que con el horizonte dividido, suprime del anuncio las rutas cuyo siguiente salto supone un giro prohibido desde el nodo receptor de la ruta (yendo a través del nodo que anuncia la ruta). Esto elimina las rutas posibles a algunos nodos, pero resulta en un mejor compromiso, preferible a anunciar todas las rutas y que, llegada la trama al nodo, encuentre el giro de su siguiente salto como prohibido y tenga que ascender por el árbol, utilizando en la práctica una ruta más larga. Este mecanismo de ascenso por el árbol en ausencia de ruta es importante para la robustez del encaminamiento.Different schemes are possible in terms of diffusion that the HURP protocol of alternative routes to the exchanged from the expansion tree. An alternative of realization of route dissemination is that each node, before spreading the route to a neighbor, as with the horizon divided, it deletes from the ad the routes whose next jump implies a prohibited turn from the receiving node of the route (going through of the node announcing the route). This eliminates possible routes to some nodes, but it results in a better compromise, preferable to announce all routes and that, when the plot arrives at the node, find the turn of your next jump as forbidden and have to ascend through the tree, using in practice a longer route. This climbing mechanism by the tree in the absence of a route is important for robustness of routing.

Las similitudes de HURP con el protocolo RIP son los tipos de mensaje definidos (mensaje de petición y los distintos tipos diferenciados de mensaje de respuesta) y que las rutas a subredes se difunden a cada vecino (como se hace actualmente en la versión RIPv2). En el caso de HURP, las rutas vienen representadas por los subárboles que se agregan jerárquicamente con arreglo a las coordenadas RSTAA y tienen significado topológico.The similarities of HURP with the RIP protocol are the message types defined (request message and the various differentiated types of response message) and which routes to subnets are broadcast to each neighbor (as is currently done in the RIPv2 version). In the case of HURP, the routes are represented by subtrees that are added hierarchically according to RSTAA coordinates and have topological significance.

Puesto que el protocolo HURP se basa principalmente en el algoritmo de vector de distancias usado por el protocolo RIP, esto lo diferencia del protocolo RSJ usado en UETS y que está inspirado en el protocolo STAR citado en los antecedentes.Since the HURP protocol is based mainly in the distance vector algorithm used by the RIP protocol, this differentiates it from the RSJ protocol used in UETS and which is inspired by the STAR protocol cited in the background.

Las propiedades de jerarquización de HURP mejoran la escalabilidad y su algoritmo de vectores distancia favorece la simplicidad y robustez. Otras ventajas de este protocolo son que permite utilizar enlaces entre puentes combinados que no forman parte del árbol de expansión (i.e., enlaces transversales), cuando su coste es inferior al coste exacto o estimado del camino por el árbol de expansión, permitiendo la utilización completa de la infraestructura de red. Además, los enlaces redundantes entre puentes de un nivel y los del inmediato superior e inferior, que normalmente son desactivados por el protocolo de árbol de expansión, pueden ser utilizados por HURP aumentando el rendimiento y utilización de la red. Otro beneficio es que HURP usa una tabla jerarquizada en vez de una tabla de distancias plana, lo que permite disponer de rutas alternativas de forma simple.HURP hierarchy properties improve scalability and its distance vector algorithm It favors simplicity and robustness. Other advantages of this protocol are that it allows to use links between combined bridges that are not part of the expansion tree (i.e., links transversal), when its cost is less than the exact cost or estimated road by the expansion tree, allowing the full use of network infrastructure. In addition, the redundant links between bridges of one level and those of the immediate upper and lower, which are normally deactivated by the tree expansion protocol, can be used by HURP increasing the performance and utilization of the network. Another benefit is that HURP uses a hierarchical table instead of a table of flat distances, allowing for alternative routes of simple form.

El protocolo HURP puede operar aplicando diversos mecanismos de encaminamiento: vertical, transversal a puente vecino y transversal distante, que se definen como sigue.The HURP protocol can operate by applying various routing mechanisms: vertical, transverse to neighbor and distant transverse bridge, defined as follows.

El encaminamiento vertical que realiza HURP por defecto utiliza el árbol jerárquico de direcciones creado: la trama se encamina desde el terminal origen hacia arriba hasta alcanzar, si es posible, un puente cuya dirección es el prefijo común a las direcciones HLMAC origen y destino. La dirección del puente combinado donde el protocolo HURP debe realizar el giro de arriba hacia abajo se obtiene extrayendo el prefijo común entre las direcciones HLMAC origen y destino. Si no existe este último prefijo común, la trama asciende hasta el puente raíz del árbol (que siempre es un puente combinado) y desciende por la rama correspondiente hasta su destino. Este encaminamiento vertical sigue pues las pautas del protocolo estándar STP, pero sin necesitar difusión de las tramas ni aprendizaje de las direcciones MAC empleadas (jerárquicas).The vertical routing that HURP performs for default uses the hierarchical address tree created: the frame is routed from the origin terminal up to reach, if it is possible, a bridge whose address is the common prefix to HLMAC addresses source and destination. Bridge address combined where the HURP protocol must perform the top turn down is obtained by extracting the common prefix between HLMAC addresses source and destination. If the latter does not exist common prefix, the plot ascends to the root bridge of the tree (which is always a combined bridge) and descends the branch corresponding to your destination. This vertical routing then follow the guidelines of the standard STP protocol, but without needing frame broadcasting or learning MAC addresses employed (hierarchical).

El encaminamiento transversal a puente vecino se produce cuando existe un enlace entre dos puentes que no pertenece al árbol de expansión, es decir, si hay un enlace transversal que une un puente con uno vecino, HURP puede encaminar la trama de usuario recibida, al llegar a uno de estos puentes, a través del enlace transversal con el vecino. Este enlace o camino transversal se usa sólo en caso de que la distancia calculada para esa ruta transversal sea menor o igual que la distancia a través del puente raíz (esta última es la distancia de la ruta que se usa por defecto, según el encaminamiento vertical).Cross routing to neighboring bridge occurs when there is a link between two bridges that do not belongs to the expansion tree, that is, if there is a link cross linking a bridge with a neighbor, HURP can route the user frame received, upon reaching one of these bridges, to through the transverse link with the neighbor. This link or path transverse is used only in case the distance calculated for that transverse route is less than or equal to the distance across of the root bridge (the latter is the distance of the route used default, according to vertical routing).

También es posible otra forma de encaminamiento transversal de una trama, que se denomina encaminamiento transversal distante, cuando hay puentes intermedios que unen mediante enlaces transversales el origen y destino de la trama. La utilización de vectores distancia permite calcular las rutas óptimas a los puentes y determinar si son vía árbol o por enlaces transversales.Another way of routing is also possible transverse of a frame, which is called transverse routing  distant, when there are intermediate bridges that link through links transversal the origin and destination of the plot. The use of Distance vectors allow you to calculate the optimal routes to the bridges and determine if they are via tree or by transversal links.

Adicionalmente, el protocolo HURP utiliza mecanismos de prohibición de giros para evitar los bucles de tramas debidos a inconsistencia temporal de las tablas de encaminamiento creadas en los puentes combinados. La utilización de las coordenadas jerárquicas RSTCA para el control de los giros evita la necesidad de ejecutar un algoritmo en la red que determine los giros permitidos y prohibidos, realizándolo cada nodo de forma independiente a partir de su dirección RSTCA, los nodos anterior y siguiente de la ruta y las direcciones origen y destino de la trama en algún caso. Los puentes impiden ejecutar los giros prohibidos a las tramas de usuario aunque la ruta que tienen en tabla sea óptima.Additionally, the HURP protocol uses Turn prohibition mechanisms to avoid frame loops due to temporary inconsistency of routing tables created on the combined bridges. The use of RSTCA hierarchical coordinates for turning control prevents need to execute an algorithm in the network that determines the allowed and forbidden turns, making each node in a way independent from your RSTCA address, the previous nodes and following the route and the source and destination addresses of the frame in some case. Bridges prevent executing prohibited turns to the user frames even if the route they have in the table is optimal

Puesto que el protocolo HURP asigna las identidades de nodo mediante el protocolo estándar de árbol de expansión, la identidad del nodo/puente raíz es siempre la menor, lo que garantiza una efectividad alta en la prohibición de giros.Since the HURP protocol assigns the node identities using the standard tree protocol of expansion, the identity of the root node / bridge is always the smallest, what which guarantees a high effectiveness in the prohibition of turns.

El direccionamiento jerarquizado del protocolo HURP le confiere, frente al encaminamiento arriba/abajo clásico, mayor capacidad de discernir entre los tipos de giros, introduciendo el concepto de enlace horizontal, permitiendo algunos giros que el encaminamiento arriba-abajo up/down prohíbe, como son los giros horizontal-arriba (estos últimos serían considerados abajo-arriba y, por tanto, giros prohibidos si no se utilizaran direcciones jerárquicas para identificar los puentes combinados). Se entiende por enlace horizontal (o transversal), el que va de un nodo a otro del mismo nivel en el mismo árbol de expansión.The hierarchical addressing of the protocol HURP confers, in front of the classic up / down routing, greater ability to discern between types of turns, introducing the concept of horizontal link, allowing some turns that the up-down routing up / down prohibits, as are the horizontal-up turns (the latter they would be considered bottom-up and therefore turns prohibited if hierarchical addresses are not used to identify the combined bridges). It is understood by link horizontal (or transverse), which goes from one node to another of the same level in the same expansion tree.

Gracias a esto es posible reducir los giros prohibidos a giros abajo-arriba estrictos y horizontal-horizontal permitiendo los giros horizontal-arriba. De esta manera, mientras que en HURP cuando el primer enlace es transversal se permite el giro, en el encaminamiento arriba/abajo clásico, donde el giro solamente puede ser arriba-abajo o abajo-arriba, el giro resulta estar prohibido en la mitad de los casos. Por otro lado, HURP permite establecer mecanismos de encaminamiento arriba/abajo más complejos que en el clásico, tales como encaminar hacia la rama del árbol de expansión destino en vez de al nodo destino estrictamente, lo que aumenta su flexibilidad y robustez de encaminamiento.Thanks to this it is possible to reduce the turns prohibited from strict down-up turns and horizontal-horizontal allowing turns horizontal-up. In this way, while in HURP when the first link is transverse the rotation is allowed, in the classic up / down routing, where the turn only can be up-down or down-up, the turn turns out to be prohibited in the Half of the cases. On the other hand, HURP allows to establish routing mechanisms up / down more complex than in the classic, such as heading towards the expansion tree branch destination instead of the destination node strictly, which increases your flexibility and robustness of routing.

Las principales diferencias del protocolo HURP con respecto al encaminamiento "jerárquico" que existe en UETS son:The main differences of the HURP protocol with respect to the "hierarchical" routing that exists in UETS They are:

- El protocolo "jerárquico" de UETS es el conocido como "micro-routing" (encaminamiento clásico basado en tablas entre puertos unidos por enlaces que no pertenecen a la topología jerárquica). En UETS se usa en conmutadores aplicables a diversas topologías arbitrarias de red mediante la combinación de la conmutación Banyan (con arquitectura multietapa "self-routing") y el denominado "micro-routing" utilizado en las líneas de conexión transversales de la red.- The "hierarchical" protocol of UETS is the known as "micro-routing" (routing classic based tables between ports linked by links that don't they belong to the hierarchical topology). In UETS it is used in switches applicable to various arbitrary network topologies by combining Banyan switching (with architecture multistage "self-routing") and the so-called "micro-routing" used in the lines of cross-sectional network connection.

- En UETS se contempla un conmutador único en los casos más simples, que opera de una forma combinada, pero entre redes disjuntas: una red formada por los puentes especiales de UETS y otra red de puentes convencionales 802.1D.- In UETS a single switch is contemplated in the simplest cases, which operates in a combined way, but between disjoint networks: a network formed by the special bridges of UETS and another network of conventional 802.1D bridges.

- En el aquí llamado árbol jerárquico combinado (CHT) el encaminamiento por las ramas jerárquicas utiliza tanto el árbol de expansión (STP ó RSTP), para tramas con MAC destino global (UMAC), como el protocolo jerárquico (HURP), para tramas con MAC destino local jerárquica (HLMAC).- In the here called combined hierarchical tree (CHT) routing by hierarchical branches uses both the expansion tree (STP or RSTP), for frames with global MAC destination (UMAC), such as hierarchical protocol (HURP), for frames with MAC hierarchical local destination (HLMAC).

El problema de interoperabilidad de entre los dos dominios de direcciones Ethernet (Ethernet estándar y UETS) se resuelve aquí mediante un escenario totalmente compatible donde co-existen puentes de red que utilizan la pila de protocolos TCP/IP/Ethernet estándar en redes mixtas 802.1D con puentes combinados de funcionalidad simultánea 802.1D y Ethernet jerárquica. El protocolo CHT construye un árbol con los puentes combinados al que se conectan árboles de expansión estándar 802.1D, formando por tanto un árbol de expansión estándar extendido. Solamente cada puente raíz de un árbol de puentes convencionales puede unirse a un árbol jerárquico como el que existe en UETS, por lo que se unen completamente como subárboles, de 1 a N puentes cada subárbol. Se utiliza el árbol de expansión en el dominio UETS, no empleado en el modo nativo UETS, combinando regiones UETS y 802.1D libremente mezcladas, siempre que el árbol UETS no se fragmente, en cuyo caso se toman tantas regiones como número de subárboles UETS. Los "árboles gruesos" Ethernet de agregación de tráfico ("fat tree", en inglés), con tasas de transmisión de 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps y 10 Gbps son más efectivos que las redes en malla convencionales para tráfico de agregación, por lo que esta topología de árbol presenta alta eficacia.The interoperability problem among two domains of Ethernet addresses (standard Ethernet and UETS) are solve here through a fully compatible scenario where network bridges co-exist that use the stack of Standard TCP / IP / Ethernet protocols in mixed 802.1D networks with 802.1D and Ethernet simultaneous functionality combined bridges hierarchical The CHT protocol builds a tree with bridges combined to which 802.1D standard expansion shafts are connected, thus forming an extended standard expansion tree. Only each root bridge of a conventional bridge tree you can join a hierarchical tree like the one that exists in UETS, by which bind completely as subtrees, from 1 to N bridges each subtree The expansion tree is used in the UETS domain, not used in native UETS mode, combining UETS and 802.1D regions freely mixed, as long as the UETS tree does not fragment, in in which case as many regions are taken as the number of UETS subtrees. The "thick trees" Ethernet traffic aggregation ("fat tree ", in English, with transmission rates of 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps and 10 Gbps are more effective than mesh networks conventional for aggregation traffic, so this Tree topology presents high efficiency.

Los dos protocolos descritos, CSTP y HURP, pueden implementarse como uno solo o bien de forma separada. En el caso de implementarse como uno solo, las funciones de creación y mantenimiento del árbol de puentes combinados, asignación y reasignación de direcciones HLMAC y encaminamiento se integran funcionalmente entre sí, lo que permite variantes de funcionamiento y encaminamiento más integrado.The two protocols described, CSTP and HURP, They can be implemented as one or separately. At case of being implemented as one, the creation functions and combined bridge tree maintenance, allocation and HLMAC address reassignment and routing are integrated functionally with each other, allowing variants of operation and more integrated routing.

Otro aspecto de la invención se refiere a un dispositivo de interconexión de subredes (el aquí llamado puente combinado) que opera en el nivel de enlace de datos (capa 2) según el protocolo de red que crea el árbol de expansión mixto descrito anteriormente. Este dispositivo constituye un puente de red que es autoconfigurable y se basa en el funcionamiento de sus puertos en al menos dos modos, simultánea o alternativamente: en modo estándar como puente convencional (802.1D) y en modo jerárquico operando mediante el protocolo HURP. Opcionalmente, puede añadirse un tercer modo de funcionamiento que incluye encaminamiento del Protocolo de Internet (IP). Este dispositivo de puente de red es pues interoperable con funcionalidad extendida de: conmutador Ethernet transparente, de conmutador/enrutador basado en direcciones jerárquicas locales Ethernet y enrutador basado en direcciones IP.Another aspect of the invention relates to a subnet interconnect device (the one here called bridge combined) operating at the data link level (layer 2) according to the network protocol that creates the mixed expansion tree described previously. This device constitutes a network bridge that is autoconfigurable and is based on the operation of its ports in at least two modes, simultaneously or alternatively: in standard mode as a conventional bridge (802.1D) and in hierarchical mode operating through the HURP protocol. Optionally, a third can be added mode of operation that includes routing of the Protocol Internet (IP). This network bridge device is thus Interoperable with extended functionality of: Ethernet switch transparent, address-based switch / router Local hierarchical Ethernet and address-based router IP.

Un aspecto más de la invención se refiere a una red conmutada con uno o más dispositivos de interconexión de subredes que constituyen los puentes de red combinados propuestos y a la que se puede añadir al menos un puente de red convencional que opera exclusivamente según el protocolo estándar 802.1D.A further aspect of the invention relates to a switched network with one or more interconnection devices subnets that constitute the proposed combined network bridges and to which at least one conventional network bridge can be added that operates exclusively according to the standard 802.1D protocol.

Resumidamente, las ventajas de la invención sobre el estado de la técnica anterior son:In short, the advantages of the invention About the prior art are:

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Frente a UETS, MSTP y la propuesta de IEEE en el año 2005 bajo el nombre "Shortest Path Bridging" (http://www.ieee802.org/802_tutorials/july05/nfinn-shortest-path-bridging.pdf): el protocolo CHT y, por tanto, el puente combinado que se propone es autoconfigurable.Front to UETS, MSTP and the IEEE proposal in 2005 under the name "Shortest Path Bridging" (http://www.ieee802.org/802_tutorials/july05/nfinn-shortest-path-bridging.pdf):  the CHT protocol and, therefore, the proposed combined bridge It is self-configuring.

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Frente a MSTP, "Shortest Path Bridging" y enrutadores: el puente combinado tiene una estructura simple y su construcción resulta económica, pues usa hardware estándar y es migrable vía software.Front to MSTP, "Shortest Path Bridging" and routers: the bridge combined has a simple structure and its construction results economic, because it uses standard hardware and is migrable via software.

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Frente a 802.1D: los puentes combinados hacen una completa utilización de la red sin enlaces deshabilitados, mediante el uso de los enlaces transversales en el encaminamiento transversal jerárquico.Front to 802.1D: the combined bridges make full use of the network without links disabled, by using the links transversal in the hierarchical transversal routing.

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Frente al encaminamiento arriba-abajo clásico: el direccionamiento jerárquico que usa la invención permite un encaminamiento más preciso y evita bucles de una forma más simple, prohibiendo los giros abajo-arriba y permitiendo saltos de un puente a otro con un prefijo menor.Front to the classic up-down routing: the hierarchical addressing using the invention allows a more precise routing and avoids loops in a simpler way, prohibiting the turn-ups and allowing jumps from one bridge to another with a smaller prefix.

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Alta escalabilidad sin uso de encapsulado adicional de tramas.high scalability without the use of additional frame encapsulation.

       \global\parskip0.930000\baselineskip\ global \ parskip0.930000 \ baselineskip
    

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Mantenimiento de los mecanismos estándar de difusión ("broadcast") y multidifusión ("multicast") 802.1D en capa dos de OSI.Maintenance of standard mechanisms broadcast ("broadcast") and multicast ("multicast") 802.1D in OSI layer two.

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Compatibilidad con el protocolo ARP estándar para la resolución de direcciones IP a jerárquicas UMAC; frente a UETS que precisa servidores de nombres eDNS ("Enhanced Domain Naming System").ARP protocol support standard for resolving IP addresses to hierarchical UMAC; versus UETS that requires eDNS ("Enhanced Name Servers) Domain Naming System ").
Descripción de los dibujosDescription of the drawings

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de esta descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization of it, is accompanied as an integral part of this description, a set of drawings where with character Illustrative and not limiting, the following has been represented:

La figura 1.- Muestra una representación esquemática de un ejemplo de red de telecomunicaciones, donde los nodos del árbol representan puentes de red y los enlaces de conexión entre nodos representan los posibles caminos establecidos.Figure 1.- Shows a representation schematic of an example of a telecommunications network, where Tree nodes represent network bridges and connection links between nodes they represent the possible established paths.

La figura 2.- Muestra una representación esquemática del árbol de expansión CST que, partiendo de la red de la figura anterior, se crea según una realización preferida de la invención.Figure 2.- Shows a representation schematic of the CST expansion tree that, starting from the network of the previous figure is created according to a preferred embodiment of the invention.

La figura 3.- Muestra el formato de una trama BPDU usada por el protocolo de creación y mantenimiento de un árbol de expansión, tal como el de la figura anterior, de acuerdo a una realización preferida de la invención.Figure 3.- Shows the format of a frame BPDU used by the tree creation and maintenance protocol of expansion, such as that of the previous figure, according to a preferred embodiment of the invention.

La figura 4.- Muestra un ejemplo de asignación jerárquica de direcciones en el árbol de expansión creado según una realización preferida de la invención.Figure 4.- Shows an example of assignment hierarchical address in the expansion tree created according to a preferred embodiment of the invention.

La figura 5.- Muestra un ejemplo de resolución de direcciones mediante el protocolo ARP en el árbol de expansión jerárquico creado según una realización preferida de la invención.Figure 5.- Shows an example of resolution of addresses using the ARP protocol in the expansion tree hierarchical created according to a preferred embodiment of the invention.

La figura 6.- Muestra el formato de una trama BPDU, conteniendo información de rutas, usada por el protocolo de creación y mantenimiento de un árbol de expansión, tal como el de la figura anterior, de acuerdo a una realización preferida de la invención.Figure 6.- Shows the format of a frame BPDU, containing route information, used by the protocol of creation and maintenance of an expansion tree, such as that of the previous figure, according to a preferred embodiment of the invention.

La figura 7.- Muestra un diagrama de bloques del proceso de reenvío de tramas que se ejecuta en un puente combinado según una realización preferida de la invención.Figure 7.- Shows a block diagram of the frame forwarding process that runs on a combined bridge according to a preferred embodiment of the invention.

La figura 8.- Muestra un ejemplo de encaminamiento de tramas en el árbol de expansión, creado según una realización preferida de la invención, usando los enlaces (verticales) establecidos por defecto en dicho árbol.Figure 8.- Shows an example of routing of frames in the expansion tree, created according to a preferred embodiment of the invention, using the links (vertical) set by default in that tree.

La figura 9.- Muestra un ejemplo de encaminamiento de tramas en el árbol de expansión, creado según una realización preferida de la invención, usando los enlaces (transversales) que no pertenecen a dicho árbol entre nodos vecinos.Figure 9.- Shows an example of routing of frames in the expansion tree, created according to a preferred embodiment of the invention, using the links (transversal) that do not belong to said tree between nodes neighbors.

La figura 10.- Muestra un ejemplo de encaminamiento de tramas en el árbol de expansión, creado según una realización preferida de la invención, usando los enlaces (transversales) que no pertenecen dicho árbol entre nodos intermedios vecinos.Figure 10.- Shows an example of routing of frames in the expansion tree, created according to a preferred embodiment of the invention, using the links (transversal) that does not belong to said tree between nodes intermediate neighbors.

La figura 11.- Muestra un ejemplo de encaminamiento de tramas en el árbol de expansión, creado según una realización preferida de la invención, usando prohibición de giros.Figure 11.- Shows an example of routing of frames in the expansion tree, created according to a preferred embodiment of the invention, using prohibition of turns

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

Puede describirse una realización preferida de la invención como un protocolo de red del nivel de enlace de datos o capa dos, aplicable a una red de telecomunicaciones, como puede ser una red campus, representada en la Figura 1 mediante un árbol o grafo, donde los nodos en blanco corresponden a puentes de red convencionales, configurados bajo el estándar 802.1D, mientras que los nodos en gris son puentes de red que operan mediante el protocolo que aquí se propone y denominados para su distinción respecto a los convencionales como puentes combinados. Este protocolo de capa dos, designado para abreviar por las siglas CHT antes explicadas, a su vez, comprende dos protocolos:A preferred embodiment of the invention as a data link level network protocol or layer two, applicable to a telecommunications network, as you can be a campus network, represented in Figure 1 by a tree or graph, where blank nodes correspond to network bridges conventional, configured under the 802.1D standard, while the gray nodes are network bridges that operate through the protocol proposed here and named for distinction compared to conventional ones as combined bridges. This Layer two protocol, designated to abbreviate by the acronym CHT previously explained, in turn, comprises two protocols:

- Protocolo CSTP: protocolo de creación y mantenimiento de un árbol de expansión mixto compuesto por puentes convencionales y puentes combinados.- CSTP protocol: creation protocol and maintenance of a mixed expansion tree consisting of bridges Conventional and combined bridges.

- Protocolo HURP: protocolo de encaminamiento y reenvío jerárquico arriba-abajo.- HURP protocol: routing protocol and hierarchical forwarding up-down.

Conceptualmente, un puente combinado puede verse como un encaminador de tramas con direcciones Ethernet locales jerárquicas que incorpora la funcionalidad estándar de un puente convencional.Conceptually, a combined bridge can be seen as a frame router with local Ethernet addresses hierarchical that incorporates the standard functionality of a bridge conventional.

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En la red ejemplo de la Figura 1, se muestran una serie de puentes combinados (R, B1, B2, B3, B4,...) de la que es elegido un puente raíz (R) suponiendo que, por configuración de la prioridad de los puentes, convencionales y combinados, el puente R es el que posee un menor prefijo o número de identidad del puente de toda la serie. A partir de dicho puente raíz R se construyen, según se muestra en la Figura 2:In the example network of Figure 1, they are shown a series of combined bridges (R, B1, B2, B3, B4, ...) of which a root bridge (R) is chosen assuming that, by configuration of the priority of bridges, conventional and combined, the bridge R is the one that has a smaller prefix or identity number of the bridge of the whole series. From said root bridge R are constructed, As shown in Figure 2:

- el árbol de expansión estándar 802.1D, formado por los nodos conectados por enlaces representados con línea fina, y- the standard 802.1D expansion tree, formed by the nodes connected by links represented with thin line, Y

- el árbol de expansión de los puentes combinados, formado por los nodos en gris conectados por enlaces representados con línea gruesa.- the bridge expansion tree combined, consisting of gray nodes connected by links represented with thick line.

Los enlaces entre nodos representados en la Figura 2 con línea discontinua corresponden a caminos bloqueados por el protocolo estándar 802.1D, mientras que los representados con línea punteada son enlaces que sirven como caminos útiles para el protocolo de encaminamiento de los puentes combinados. En este árbol de expansión mixto formado, los puentes combinados pueden emplear todos los enlaces que les interconectan para encaminar tramas, además de los caminos del árbol jerárquico construido exclusivamente con dichos puentes combinados. En las hojas del árbol de expansión mixto sólo hay nodos que operan en modo estándar, ya sean puentes convencionales o ya puentes combinados funcionando según el protocolo 802.1D, dibujados estos últimos en la Figura 2 como nodos grises con un círculo interior en blanco, por ejemplo, es el caso del puente combinado B4.The links between nodes represented in the Figure 2 with dashed line correspond to blocked roads by the standard 802.1D protocol, while those represented with dotted line are links that serve as useful paths for the routing protocol of the combined bridges. In this tree of mixed expansion formed, the combined bridges can employ all the links that interconnect them to route frames, in addition to the paths of the hierarchical tree built exclusively with said bridges combined. In the leaves of the expansion tree mixed there are only nodes that operate in standard mode, whether bridges conventional or already combined bridges operating according to the 802.1D protocol, the latter drawn in Figure 2 as nodes gray with a blank inner circle, for example, is the case of the combined bridge B4.

Los puentes combinados manejan el formato de trama Ethernet estándar, sin necesitar encapsulado, dentro de la cual los campos de dirección MAC destino y dirección MAC origen son conforme al estándar 802.1D, estando definido cada campo por 48 bits agrupados en 6 octetos, según se ilustra con un ejemplo en la siguiente tabla:Combined bridges handle the format of standard Ethernet frame, without requiring encapsulation, within the which the fields of destination MAC address and source MAC address are according to 802.1D standard, each field being defined by 48 bits grouped into 6 octets, as illustrated by an example in the following table:

1one

En el primer octeto, número 0, de la dirección MAC, el estándar 802.1D estable que el primer bit transmitido en la red indica:In the first octet, number 0, of the address MAC, the 802.1D standard stable that the first bit transmitted in the network indicates:

si el valor es cero, que se trata de una dirección individual o "unicast";if the value is zero, that is a individual address or "unicast";

si el valor es uno, que se trata de una dirección de grupo o "multicast".if the value is one, that is a group address or "multicast".

En el primer octeto, número 0, de la dirección MAC, el estándar 802.1D estable que el segundo bit transmitido en la red indica:In the first octet, number 0, of the address MAC, the 802.1D standard stable that the second bit transmitted in the network indicates:

si el valor es cero, que se trata de una dirección universal o global;if the value is zero, that is a universal or global address;

si el valor es uno, que se trata de una dirección local.if the value is one, that is a local address

Dentro de la trama Ethernet estándar, el protocolo CHT hace una asignación de las direcciones MAC origen y destino locales de forma jerárquica según una de las siguientes dos alternativas:Within the standard Ethernet frame, the CHT protocol makes an assignment of the source MAC addresses and local destination hierarchically according to one of the following two alternatives:

a) Sin longitud explícita de prefijo: El primer bit transmitido en la red contiene el valor estándar para direcciones individuales y el segundo bit contiene el valor estándar para direcciones MAC locales. Se usa la identidad de puerto cero para indicar la terminación de la dirección jerárquica dentro de los 48 bits de la dirección MAC, por lo que empezando por la derecha en la siguiente tabla los octetos a cero indican que la dirección es más corta que los 6 octetos disponibles para niveles de direccionamiento; son pues octetos cuyo valor no tiene significado de dirección:a) No explicit prefix length: The first bit transmitted in the network contains the standard value for individual addresses and the second bit contains the standard value for local MAC addresses. The zero port identity is used to indicate the termination of the hierarchical address within 48 bits of the MAC address, so starting from the right in the following table zero octets indicate that the address is shorter than the 6 octets available for levels of addressing; they are thus octets whose value has no meaning of direction:

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En la tabla anterior se representa la dirección MAC de valor 5.140.51.195.60, que corresponde a un direccionamiento de cinco niveles, por lo que el último octeto, correspondiente a un nivel 6 se pone todo a cero. El primer octeto tiene los dos primeros bits asignados con los valores estándar comentados y los restantes bits se usan para un nivel 1 de la dirección MAC. Esta alternativa ofrece mayor sencillez de direccionamiento y mayor rango, aunque modifica la equivalencia de las identidades de puerto del protocolo 802.1D, rango que comienza en cero. Por ello, se aumenta en uno para obtener la identidad de puerto equivalente en el protocolo CHT y se reduce una unidad el número de puertos máximo por puente de red a 255 puertos, es decir, se usa el rango 1-255 en vez de 0-255.In the previous table the address is represented MAC value 5.140.51.195.60, which corresponds to an address five levels, so the last octet, corresponding to a Level 6 sets everything to zero. The first octet has both first bits assigned with the commented standard values and the Remaining bits are used for a level 1 MAC address. This alternative offers greater addressing simplicity and greater range, although modifying the equivalence of port identities 802.1D protocol, range that starts at zero. Therefore, it increase by one to obtain the equivalent port identity in the CHT protocol and one unit is reduced the maximum number of ports per network bridge to 255 ports, that is, the range is used 1-255 instead of 0-255.

b) Longitud explícita: En el primer octeto, tras el primero y el segundo bits transmitidos indicando que se trata de una dirección individual y dirección MAC local respectivamente, se utiliza los 3 siguientes bits de dicho primer octeto para indicar el número de niveles o longitud en campos de la dirección jerárquica, proveyendo de 0 a 7 niveles disponibles. El resto de bits, bit cuarto a octavo, del primer octeto se usan como nivel 1 de la dirección MAC local. En este caso el número máximo de puertos en los conmutadores se limita a 256, en el rango de 0 a 255, de forma general y, de forma particular, a 8 puertos en el primer nivel o nivel 1. La ventaja es que el número de niveles es fácilmente configurable. Un ejemplo de esta alternativa se da en la siguiente tabla:b) Explicit length: In the first octet, after the first and second bits transmitted indicating that it is an individual address and local MAC address respectively, is use the next 3 bits of said first octet to indicate the number of levels or length in address fields hierarchical, providing 0 to 7 levels available. The rest of bits, fourth to eighth bit, of the first octet are used as level 1 of the local MAC address. In this case the maximum number of ports on switches it is limited to 256, in the range of 0 to 255, of in a general way and, in particular, to 8 ports on the first level or level 1. The advantage is that the number of levels is easily configurable An example of this alternative is given in the following table:

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En la tabla anterior se representa la dirección MAC de valor 5.140.51.195.60, con cinco niveles, por lo que en el primer octeto se especifica que la longitud es 5 en un campo longitud de dirección formado por los bits subrayados en la tabla.In the previous table the address is represented MAC value 5,140.51,195.60, with five levels, so in the First octet specifies that the length is 5 in a field address length formed by the underlined bits in the table.

El mecanismo de asignación jerárquica de direcciones aprovecha la construcción del árbol de expansión estándar, de forma que el protocolo de árbol de expansión STP/RSTP se extiende incorporando tras el último octeto de una BPDU estándar 6 octetos más, que contienen el prefijo o dirección del puerto raíz del puente destinatario de la BPDU. La Figura 3 ilustra la trama que constituye esta BPDU, indicando a la derecha el número de octeto. Los octetos 36-41 contienen la dirección MAC local correspondiente a un puerto designado para conectar un puente combinado dado con un vecino, que se construye siguiendo el formato explicado anteriormente, bien según la alternativa de longitud explícita o bien sin longitud explícita de prefijo. El puente combinado dado transmite a todos sus vecinos una BPDU correspondiente a cada puerto designado. Los vecinos reemplazan los 6 últimos octetos de la BPDU con el valor de la dirección MAC local que corresponde a cada uno de sus respectivos puertos designados y así, sucesivamente, se van intercambiando este tipo de BPDUs, durante la operación del protocolo CSTP y una vez formado el STP/RSTP, para formar el árbol jerárquico.The hierarchical allocation mechanism of directions leverages the construction of the expansion tree standard, so that the STP / RSTP expansion tree protocol extends incorporating after the last octet of a standard BPDU 6 more octets, which contain the prefix or address of the root port of the BPDU recipient bridge. Figure 3 illustrates the plot that constitutes this BPDU, indicating to the right the number of octet. Bytes 36-41 contain the address Local MAC corresponding to a port designated to connect a combined bridge given with a neighbor, which is built following the format explained above, either according to the alternative of explicit length or without explicit prefix length. He given combined bridge transmits a BPDU to all its neighbors corresponding to each designated port. The neighbors replace the Last 6 octets of the BPDU with the value of the local MAC address which corresponds to each of their respective designated ports and so, successively, these types of BPDUs are exchanged, during the operation of the CSTP protocol and once formed the STP / RSTP, to form the hierarchical tree.

La Figura 4 ilustra cómo resulta la asignación jerárquica de direcciones, utilizando una configuración por defecto de 8 bits de máscara por cada nivel del árbol de expansión a partir del segundo nivel y asumiendo que el puente raíz (R) del árbol de expansión tiene dos puertos designados a dos respectivos vecinos (C1, D1) cuyos identificadores/prefijos son respectivamente 5 y 32, por ejemplo. Los identificadores de los puertos de cada puente se representan en la Figura 4 en binario con 4 bits. El puente vecino D2 conectado al puente D1 por el puerto 0111 recibe una BPDU con dirección MAC local de valor 32.7 y conteniendo además toda la información del protocolo STP/RSTP. Con esta información asigna la dirección a sus puertos designados respectivos, el puerto 0110 al puente D3 a través del que envía una BPDU con dirección 32.7.6 y el puerto 0001 al puente D5 a través del que envía una BPDU con dirección 32.7.1, habiendo añadido al final en las respectivas BPDUs la identidad del puerto designado. La anchura de la máscara en bits puede depender del nivel del puente en el árbol de expansión. Los puentes D4 y D5 están conectados por sus respectivos puertos, con identificadores 0001 y 0110 en el ejemplo, a unos equipos terminales (T1, T2), los cuales a su vez reciben finalmente las BPDUS con direcciones 32.7.6.5.1 y 32.7.1.6 respectivamente. El puente C1 es un puente hoja que se conecta directamente a dos equipos terminales (T3, T4) a través de los puertos designados, en el ejemplo, 0110 y 0001. El equipo terminal T3 recibe una BPDU con dirección local 5.6 y el equipo terminal T4 recibe otra BPDU con dirección local 5.1, en correspondencia con los prefijos de dichos puertos designados.Figure 4 illustrates how the assignment is hierarchical addresses, using a default configuration 8-bit mask for each level of the expansion tree from of the second level and assuming that the root bridge (R) of the tree expansion has two ports designated to two respective neighbors (C1, D1) whose identifiers / prefixes are respectively 5 and 32, for example. The identifiers of the ports of each bridge are represented in Figure 4 in binary with 4 bits. The neighboring bridge D2 connected to bridge D1 through port 0111 receives a BPDU with local MAC address of value 32.7 and also containing all the STP / RSTP protocol information. With this information you assign the address to their respective designated ports, port 0110 to bridge D3 through which it sends a BPDU with address 32.7.6 and the port 0001 to bridge D5 through which it sends a BPDU with address 32.7.1, having added at the end in the respective BPDUs the identity of the designated port. The width of the mask in bits It can depend on the level of the bridge in the expansion tree. The bridges D4 and D5 are connected by their respective ports, with 0001 and 0110 identifiers in the example, to some equipment terminals (T1, T2), which in turn finally receive the BPDUS with addresses 32.7.6.5.1 and 32.7.1.6 respectively. He bridge C1 is a leaf bridge that connects directly to two terminal equipment (T3, T4) through the designated ports, in the example, 0110 and 0001. The terminal equipment T3 receives a BPDU with local address 5.6 and the terminal equipment T4 receives another BPDU with local address 5.1, in correspondence with the prefixes of said designated ports.

Cuando los puertos terminales de un puente combinado están conectados a un solo equipo terminal, el puerto terminal designado realiza la sustitución de la dirección MAC global origen en las tramas entrantes, tramas de datos que puede enviar el equipo terminal al puente, por la dirección MAC local jerárquica del puerto designado o de entrada. En las tramas de vuelta hacia el equipo terminal se realiza la sustitución inversa, reinsertando la dirección MAC global asignada universalmente al equipo terminal. El protocolo ARP se utiliza para la resolución de la dirección IP a la dirección MAC de forma totalmente compatible, sea ésta global o local jerárquica. En la Figura 5 se muestra un ARP de un equipo terminal (e2) para resolver la dirección MAC de otro equipo terminal (e1) y cómo el equipo e2 obtiene la dirección MAC local jerárquica de e1 para poder utilizar después el encaminamiento jerárquico HURP.When the terminal ports of a bridge combined are connected to a single terminal equipment, the port designated terminal performs the replacement of the global MAC address origin in incoming frames, data frames that can be sent by the terminal equipment to the bridge, by the hierarchical local MAC address of the designated or incoming port. In the frames back towards the terminal equipment the reverse replacement is performed, reinserting the Global MAC address universally assigned to the terminal equipment. He ARP protocol is used for the resolution of the IP address to the MAC address fully compatible, be it global or hierarchical place. An ARP of a device is shown in Figure 5 terminal (e2) to resolve the MAC address of another computer terminal (e1) and how the e2 machine obtains the local MAC address hierarchy of e1 to be able to use the routing later HURP hierarchical.

El proceso detallado de resolución de direcciones mediante ARP, realizado para obtener las direcciones MAC locales jerárquicas a partir de la dirección IP destino, se representa en la Figura 5 señalando mediante unas flechas (m1, m2, m3) la secuencia de mensajes intercambiados en este mecanismo. En un primer intercambio (m1), el equipo terminal e2 envía un mensaje estándar del protocolo ARP y de tipo "ARP query" con dirección MAC destino, que constituye la dirección de difusión y dirección origen, igual al valor de la dirección MAC asignada al equipo terminal, que en este ejemplo es una dirección MAC global. El mensaje "ARP query" se transporta en una trama que contiene la dirección IP destino a resolver, la del equipo e1, junto con la dirección IP origen, la del equipo e2, difundiéndose esta trama a lo largo del árbol de expansión por toda la red conmutada de puentes hasta alcanzar el equipo (e1) destino sin ser modificada. Este equipo (e1) destino procesa de forma estándar el mensaje "ARP query" e inicia un segundo intercambio (m2) respondiendo con un mensaje estándar de tipo "ARP reply" que contiene la dirección MAC global de este equipo (e1). El puente H1 conectado por un puerto terminal al equipo e1 recibe la trama con el mensaje "ARP reply" y reemplaza la dirección MAC global por la jerárquica local correspondiente a ese puerto terminal designado, además de recalcular el CRC de la trama para que sea correcto. La trama tiene como dirección destino la MAC del equipo e2, que puede ser global o local, y que se supone global en este ejemplo. La trama se reenvía por el árbol de expansión hasta el equipo e2, que la guarda en su caché ARP, con lo que e2 dispone de la dirección jerárquica MAC del equipo e1 para el envío de cualquier trama. Por último, como tercer intercambio (m3), el equipo e2 envía tramas "unicast" al equipo e1 con la dirección MAC destino obtenida.The detailed resolution process of addresses using ARP, performed to obtain MAC addresses  hierarchical premises from the destination IP address, it represented in Figure 5 pointing by means of arrows (m1, m2, m3) the sequence of messages exchanged in this mechanism. In a first exchange (m1), the terminal equipment e2 sends a message ARP protocol standard and "ARP query" type with address Destination MAC, which constitutes the broadcast address and address origin, equal to the value of the MAC address assigned to the device terminal, which in this example is a global MAC address. He "ARP query" message is transported in a frame containing the destination IP address to be resolved, that of the e1 device, together with the source IP address, that of the e2 device, this frame being disseminated to along the expansion tree across the entire switched network of bridges until reaching the destination equipment (e1) without being modified. This destination device (e1) processes the message as standard "ARP query" and start a second exchange (m2) responding with a standard message of type "ARP reply" that contains the Global MAC address of this equipment (e1). The H1 bridge connected by a terminal port to equipment e1 receives the frame with the message "ARP reply" and replace the global MAC address with the local hierarchical corresponding to that designated terminal port, in addition to recalculating the CRC of the plot so that it is correct. The frame has as its destination address the MAC of the e2 device, which can be global or local, and that is assumed global in this example. The frame is forwarded by the expansion tree to the e2 equipment, which saves it in its ARP cache, so e2 has the address MAC hierarchical of the e1 equipment for sending any frame. By Last, as the third exchange (m3), the e2 unit sends frames "unicast" to the e1 device with the destination MAC address obtained.

El protocolo HURP de encaminamiento jerárquico opera solamente sobre las tramas con direcciones destino MAC locales. A continuación se describe un seudocódigo simplificado del reenvío de tales tramas que realiza HURP, donde se analiza la dirección MAC local jerárquica destino:The HURP hierarchical routing protocol operates only on frames with MAC destination addresses local. The following describes a simplified pseudocode of the forwarding of such frames that HURP performs, where the destination local MAC address:

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El formato de las tramas BPDUs que maneja el protocolo HURP es el mostrado en la Figura 6, que tiene una cabecera que incluye los campos, en este orden, para: el identificador correspondiente al protocolo HURP, la versión del protocolo HURP y el tipo de mensaje o comando. Tras la cabecera, esta BPDU contiene un máximo de 20 entradas de 18 octetos cada una que definen las posibles rutas con los siguientes campos, en este orden:The format of the BPDUs frames handled by the HURP protocol is the one shown in Figure 6, which has a header  which includes the fields, in this order, for: the identifier corresponding to the HURP protocol, the version of the HURP protocol and The type of message or command. After the header, this BPDU contains a maximum of 20 entries of 18 octets each defining the possible routes with the following fields, in this order:

--
"dirección RSTCA_{i}" de cada puerto designado (i= 1, 2...) que indica la dirección MAC local jerárquica destino, con el formato de 6 octetos y con o sin su longitud de prefijo explícita;"RSTCA_ {i} address" of each designated port (i = 1, 2 ...) indicating the local MAC address hierarchical destination, with the format of 6 octets and with or without its explicit prefix length;

--
"longitud de prefijo" que indica, en 1 octeto, la longitud en bits de la parte más significativa, i.e., el prefijo, de la dirección MAC local jerárquica indicada;"prefix length" that indicates, in 1 octet, the bit length of the most significant part, i.e., the prefix, of the hierarchical local MAC address indicated;

--
"etiqueta de ruta" que permite identificar, en 1 octeto, orígenes diferentes de las rutas;"route tag" that allows identify, in 1 octet, different origins of the routes;

--
"siguiente salto" contiene la dirección RSTCA del puente siguiente en la ruta;"next jump" contains the RSTCA address of the next bridge on the route;

--
"métrica", utilizando la misma métrica el protocolo HURP que el estándar 802.1D para poder elegir caminos ventajosos alternativos al árbol de expansión e indicando la dirección propia como una ruta más con distancia nula."metric", using the same metric the HURP protocol that the 802.1D standard to be able to choose alternative advantageous paths to the expansion tree and indicating the own address as one more route with zero distance.

El protocolo HURP extiende el protocolo RIP con las direcciones asignadas jerárquicamente y usa una métrica de costes de tipo puente estándar IEEE 802.1D, donde el vector de distancia de un enlace es inverso a la velocidad de transmisión en dicho enlace. La ruta o el camino más corto hacia la red de destino es establecida por el protocolo HURP usando por defecto el mismo algoritmo del vector de distancias que para los puentes convencionales, calculando la distancia como una constante dividida por la capacidad del enlace en bits por segundo. La siguiente tabla reproduce los costes de enlace recomendados por el estándar IEEE 802.1D:The HURP protocol extends the RIP protocol with hierarchically assigned addresses and use a metric of IEEE 802.1D standard bridge type costs, where the vector of distance of a link is inverse to the transmission speed in said link. The shortest route or path to the destination network is established by the HURP protocol using the same by default distance vector algorithm that for bridges conventional, calculating distance as a divided constant by the capacity of the link in bits per second. The following table reproduce the link costs recommended by the IEEE standard 802.1D:

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El reenvío de las tramas con direcciones MAC locales destino "unicast" que hace el protocolo HURP se muestra en la Figura 7, según los siguientes pasos:Forwarding frames with MAC addresses Local "unicast" destination that does the HURP protocol is displayed in Figure 7, according to the following steps:

Tras la recepción de las tramas (S1), el protocolo HURP determina las tramas para el encaminamiento jerárquico (S) teniendo en cuenta la información de rutas extraída de la base de datos de encaminamiento (DB1) definida en el puente. Simultáneamente, se consulta el estado del puerto origen (P1) y el del puerto destino (P2) para ejecutar la topología activa (S2), y a continuación se realiza un filtrado de tramas (S3) de acuerdo a la base de datos de filtrado (DB2) configurada en el puente. Tanto las tramas filtradas en (S3) como las del encaminamiento jerárquico (S) pasan a distintas colas, en un paso de encolado de tramas (S4) que tiene en cuenta el estado del puerto origen (P1) y el del puerto destino (P2). De las colas de tramas se seleccionan las tramas a transmitir (S5) para luego establecer un mapeo de las prioridades (S6). Antes de efectuar la transmisión de esas tramas (S8), se hace una comprobación de dichas tramas para detectar errores (S7), recalculando el campo FCS: "Frame Check Sequence".Upon receipt of the frames (S1), the HURP protocol determines the frames for routing hierarchical (S) taking into account the extracted route information of the routing database (DB1) defined in the bridge. Simultaneously, the status of the source port (P1) and the of the destination port (P2) to execute the active topology (S2), and to then a frame filtering (S3) is performed according to the Filtering database (DB2) configured on the bridge. Both frames filtered in (S3) such as hierarchical routing (S) they pass to different tails, in a frame sizing step (S4) that takes into account the status of the source port (P1) and that of the port destination (P2). From the frame queues, the frames to transmit (S5) and then establish a priority mapping (S6). Before transmitting these frames (S8), it is done a check of said frames for errors (S7), recalculating the FCS field: "Frame Check Sequence".

El protocolo HURP sigue por defecto un esquema de encaminamiento vertical que utiliza el árbol jerárquico de direcciones creado: la trama se encamina desde el origen hacia arriba a lo largo del árbol jerárquico hasta alcanzar, si es posible, un puente combinado cuya dirección es el prefijo común a las direcciones HLMAC origen y destino. Para obtener ese prefijo común a ambas y, por tanto, la dirección del puente donde realizar un giro de arriba hacia abajo, se realiza una operación lógica AND entre las direcciones MAC origen y destino locales; en el ejemplo del árbol jerárquico mostrado en la Figura 8:The HURP protocol follows by default a scheme of vertical routing that uses the hierarchical tree of addresses created: the plot is routed from the source to up along the hierarchical tree until reaching, if it is possible, a combined bridge whose address is the common prefix to HLMAC addresses source and destination. To get that prefix common to both and therefore the direction of the bridge where to perform a top-down turn, a logical AND operation is performed between local source and destination MAC addresses; in the example of the hierarchical tree shown in Figure 8:

(32.7.6.5.1) AND (32.7.1.6) = 32.7(32.7.6.5.1) AND (32.7.1.6) = 32.7

La Figura 8 muestra la ruta, representada por una flecha discontinua, que sigue una trama que parte de un equipo terminal origen (O), cuya dirección MAC local jerárquica es 32.7.6.5.1, hasta llegar a un equipo terminal destino (F), siendo en el ejemplo 32.7.1.6 la dirección MAC local destino. El árbol jerárquico de la Figura 8 tiene un puente raíz (R) y tres puentes hoja (H1, H2, H3), donde el puente raíz (R) se supone tiene un prefijo con valor igual a 32. En este ejemplo el equipo terminal origen (O) está conectado al primer puente hoja (H1). La dirección MAC local jerárquica del puente combinado H1 es 32.7.6.5 y su puerto designado para conectarse al equipo terminal O tiene un identificador cuyo valor es 1, i.e., 0001 en binario. Por consiguiente, la dirección MAC local origen, asignada al equipo terminal O y que reemplaza su dirección MAC universal en el encaminamiento, es 32.7.6.5.1. Siguiendo la misma asignación jerárquica y resolución de direcciones, la dirección MAC local jerárquica del equipo terminal destino (F) es 32.7.1.6, pues está conectado por un puerto designado con identificador de valor binario 0110 al segundo puente hoja (H2) que, a su vez, se conecta por el puerto designado de identificador 0001 de un puente intermedio (BR1) de dirección MAC local 32.7. Este puente BR1 es el puente combinado común entre los puentes hoja H1 y H2, donde el protocolo de encaminamiento realiza el giro de arriba-abajo.Figure 8 shows the route, represented by a dashed arrow, which follows a plot that starts from a team origin terminal (O), whose hierarchical local MAC address is 32.7.6.5.1, until reaching a destination terminal equipment (F), being in example 32.7.1.6 the destination local MAC address. The tree hierarchical of Figure 8 has a root bridge (R) and three bridges leaf (H1, H2, H3), where the root bridge (R) is supposed to have a prefix with value equal to 32. In this example the terminal equipment origin (O) is connected to the first leaf bridge (H1). The direction H1 hierarchical local MAC of the combined bridge H1 is 32.7.6.5 and its port designated to connect to terminal equipment OR has a identifier whose value is 1, i.e., 0001 in binary. By consequently, the source local MAC address, assigned to the computer terminal O and that replaces its universal MAC address in the routing, is 32.7.6.5.1. Following the same assignment Hierarchical and address resolution, local MAC address hierarchy of the destination terminal equipment (F) is 32.7.1.6, because it is connected by a designated port with value identifier binary 0110 to the second leaf bridge (H2) which, in turn, connects by the designated port of identifier 0001 of a bridge intermediate (BR1) of local MAC address 32.7. This BR1 bridge is the Common combined bridge between the H1 and H2 leaf bridges, where the routing protocol performs the turn of up and down.

Adicionalmente, el protocolo HURP puede realizar un encaminamiento transversal usando los enlaces que quedan fuera del árbol jerárquico establecido. Este encaminamiento transversal puede producirse entre puentes vecinos directos, como se ilustra en la Figura 9, o bien a través enlaces transversales entre puentes intermedios, como se ilustra en la Figura 10.Additionally, the HURP protocol can perform a transversal routing using the links that are left out of the established hierarchical tree. This cross routing it can occur between direct neighboring bridges, as illustrated in Figure 9, or through cross links between bridges intermediates, as illustrated in Figure 10.

La Figura 9 muestra la ruta, representada por una flecha discontinua, que sigue una trama que parte de un equipo terminal origen (O'), cuya dirección MAC local jerárquica es 32.7.6.5.1, hasta llegar a un equipo terminal destino (F'), siendo en el ejemplo 32.7.1.5.0.0 la dirección MAC local destino. La trama enviada por el equipo terminal origen (O') conectado al puerto 32.7.6.5.1, al entrar en el primer puente hoja (H1) con dirección MAC local 32.7.6.5, sustituyéndose entonces en la trama la dirección MAC origen global por la jerárquica 32.7.6.5.1. Este puente hoja (H1) conoce que existe un enlace transversal (A1) que lo conecta a un puente vecino (BR2) de dirección MAC jerárquica igual a 32.1.5.0. Puesto que la distancia a dicho puente vecino (BR2), en el ejemplo, es k veces inferior, siendo k configurable, con un valor típico entre 1 y 3, a la distancia al puente raíz (R), encamina la trama por el enlace transversal (A1), que llega al puente vecino (BR2) y de ahí hasta el puerto destino correspondiente, reemplazando la dirección MAC local en la trama con la dirección MAC global del equipo terminal destino (F').Figure 9 shows the route, represented by a dashed arrow, which follows a plot that starts from a team origin terminal (O '), whose hierarchical local MAC address is 32.7.6.5.1, until reaching a destination terminal equipment (F '), being in example 32.7.1.5.0.0 the destination local MAC address. The plot sent by the originating terminal equipment (O ') connected to the port 32.7.6.5.1, upon entering the first leaf bridge (H1) with direction Local MAC 32.7.6.5, then replacing the address in the frame MAC global origin by hierarchical 32.7.6.5.1. This leaf bridge (H1) knows that there is a transverse link (A1) that connects it to a neighboring bridge (BR2) of hierarchical MAC address equal to 32.1.5.0. Since the distance to said neighboring bridge (BR2), in the  example, it is k times lower, being k configurable, with a value typical between 1 and 3, at the distance to the root bridge (R), routes the frame by the transverse link (A1), which reaches the neighboring bridge (BR2) and from there to the corresponding destination port, replacing the local MAC address in the frame with the MAC address global destination terminal equipment (F ').

Aparte del encaminamiento transversal a un puente vecino, como en el caso anterior, también puede hacerse un encaminamiento transversal distante usando puentes intermedios, como es el caso mostrado en la Figura 10. La Figura 10 muestra la ruta, representada por una flecha discontinua, que sigue una trama que parte de un equipo terminal origen (O''), cuya dirección MAC local jerárquica es 32.7.6.5.1, hasta llegar a un equipo terminal destino (F''), siendo en el ejemplo 32.7.1.5.0.0 la dirección MAC local destino. El primer puente hoja (H1) conoce que hay un puente intermedio (BR3) que permite una ruta ventajosa, encaminando la trama por el enlace transversal (A2) existente entre dichos puentes H1 y BR3, para continuar el camino por otro enlace transversal A3 que conecta dicho puente intermedio (BR3) hasta alcanzar el puente BR2 conectado al equipo terminal destino (F'').Apart from transverse routing to a neighboring bridge, as in the previous case, you can also make a Distant transverse routing using intermediate bridges, such as This is the case shown in Figure 10. Figure 10 shows the route, represented by a dashed arrow, which follows a plot that part of a source terminal equipment (O ''), whose local MAC address hierarchical is 32.7.6.5.1, until you reach a destination terminal equipment (F ''), being in example 32.7.1.5.0.0 the local MAC address destination. The first leaf bridge (H1) knows that there is a bridge intermediate (BR3) that allows an advantageous route, routing the frame by the transverse link (A2) existing between said bridges H1 and BR3, to continue the road by another cross link A3 connecting said intermediate bridge (BR3) until the bridge is reached BR2 connected to the destination terminal equipment (F '').

La Figura 11 representa una red con nodos escalonados jerárquicamente según sus coordenadas RSTCA, representadas encima de cada nodo junto a la letra de referencia usada. El puente raíz (R) es el origen de coordenadas del que parte el protocolo HURP para determinar una serie de giros permitidos y prohibidos.Figure 11 represents a network with nodes hierarchically staggered according to their RSTCA coordinates, represented above each node next to the reference letter used The root bridge (R) is the origin of coordinates from which it starts the HURP protocol to determine a series of permitted turns and forbidden

En el protocolo HURP, al igual que en otros protocolos de prohibición de giros, la prohibición sirve para evitar los bucles de las tramas de usuario durante la convergencia del protocolo. El protocolo del árbol de expansión estándar, STP o RSTP, garantiza de por sí la ausencia de bucles durante la convergencia del mismo mediante el bloqueo de los puertos de los puentes de red que pueden crear bucles, incluyendo todos los puertos designados, que se bloquean, y los que se bloquean por el propio protocolo. Pero el protocolo de vector distancias complementario utiliza los enlaces transversales y puede presentar, durante la operación normal del protocolo de árbol de expansión estándar, bucles transitorios durante su convergencia, por lo que la prohibición de giros es necesaria porque permite evitar los bucles transitorios de las tramas de usuario.In the HURP protocol, as in others turn prohibition protocols, the ban serves to avoid loops of user frames during convergence of the protocol. The standard expansion tree protocol, STP or RSTP, in itself guarantees the absence of loops during the convergence of the same by blocking the ports of the network bridges that can create loops, including all ports  designated, which are blocked, and those that are blocked by oneself protocol. But the complementary distances vector protocol use the cross links and can present, during the normal operation of the standard expansion tree protocol, transient loops during their convergence, so the Turn prohibition is necessary because it allows you to avoid loops transient user frames.

Existen diversas alternativas en cuanto a reglas e implementación de la prohibición de giros que, según las implementaciones del protocolo HURP, pueden ser configurables o bien producir variantes del protocolo adecuadas a determinadas redes en función de su topología y de los requisitos del administrador de red. Aquí se describen las alternativas de prohibición de giros como estándar, estricta, laxa y encaminamiento hasta la rama destino.There are several alternatives regarding rules and implementation of the draft ban that, according to HURP protocol implementations, can be configurable or produce appropriate protocol variants for certain networks in depending on your topology and the administrator requirements of net. Here are described the alternatives of prohibition of turns as standard, strict, lax and routing to the branch destination.

En la alternativa estándar, el protocolo HURP utiliza el criterio estándar de TP para determinar si un giro es arriba o abajo, comparando los identificadores de los tres nodos del giro, de forma que el giro es prohibido si es abajo-arriba, por ejemplo el giro formado por los tres nodos (i,c,d), esto es: si c > i y c > d. Como HURP emplea los identificadores jerárquicos HLMAC, la comparación de los mismos consiste en comparar primero las longitudes de prefijos, resultando mayor en la comparación el nodo de mayor longitud de prefijo. En caso de igual longitud de prefijo se comparan de modo iterativo las magnitudes del prefijo empezando por el campo más significativo, esto es empezando por la izquierda. En caso de empate se comparan las magnitudes del siguiente campo HLMAC y así sucesivamente. En la figura 11, según este criterio resultan, por ejemplo, los identificadores de nodo c < e y f > i.In the standard alternative, the HURP protocol use the standard TP criteria to determine if a turn is up or down, comparing the identifiers of the three nodes of the turn, so the turn is prohibited if it is bottom-up, for example the turn formed by the three nodes (i, c, d), that is: if c> i and c> d. As HURP employs HLMAC hierarchical identifiers, the comparison of they consist in comparing the prefix lengths first, the node with the longest length of prefix. In case of the same prefix length they are compared so iterative prefix magnitudes starting with the field plus significant, this is starting from the left. In case of a tie the magnitudes of the next HLMAC field are compared and so successively. In figure 11, according to this criterion they result, by For example, node identifiers c <e and f> i.

Además de la alternativa estándar, el protocolo HURP, por la utilización de los identificadores jerárquicos HLMAC, introduce un tipo alternativo de enlace en los protocolos de prohibición de giro: el enlace horizontal (el que une puentes con igual longitud de prefijo). El enlace de tipo horizontal, al combinarse con enlaces de tipo arriba, horizontal y abajo, hace posible distinguir giros prohibidos de tipos adicionales.In addition to the standard alternative, the protocol HURP, for the use of HLMAC hierarchical identifiers, introduces an alternative type of link in the protocols of prohibition of rotation: the horizontal link (the one that joins bridges with same prefix length). The horizontal type link, to combine with type links above, horizontal and below, makes possible to distinguish prohibited turns from additional types.

Mientras que en el clásico encaminamiento arriba-abajo los giros posibles son solamente de tipo arriba-abajo y abajo-arriba, porque los identificadores carecen de nivel jerárquico, estando pues prohibidos los abajo-arriba, en HURP los giros prohibidos básicos son: abajo-arriba, por la misma norma del encaminamiento arriba-abajo; abajo-horizontal, porque seguido de un horizontal-arriba resultaría en un giro equivalente abajo-arriba; y horizontal-horizontal porque pueden crearse bucles horizontales. Todos los demás giros son permitidos, incluido el abajo-abajo y el arriba-abajo fuera del árbol. Ejemplos de giros permitidos en todos los casos en el árbol jerárquico de la Figura 11 son los que se dan a continuación, indicando en la columna de la izquierda las referencias dadas a los nodos del árbol dibujados en la Figura 11:While in the classic routing Up-down possible turns are only from type up-down and down-up, because identifiers lack a hierarchical level, being therefore Forbidden the bottom-up, in HURP the turns Basic prohibited are: down-up, for the same up-down routing standard; down-horizontal, because followed by a horizontal-up would result in an equivalent turn bottom up; Y horizontal-horizontal because loops can be created horizontal. All other spins are allowed, including the down-down and up-down out From the tree. Examples of permitted turns in all cases in the hierarchical tree of Figure 11 are the ones given below, indicating in the left column the references given to the Tree nodes drawn in Figure 11:

a-b-fa-b-f
permitido por ser ascendenteallowed to be ascending

h1-a-bh1-a-b
permitido por ser ascendenteallowed to be ascending

a-b-ca-b-c
permitido por ser horizontal-arribaallowed to be horizontal-up

h1-a-jh1-a-j
permitido por ser horizontal-arribaallowed to be horizontal-up

b-c-dB C D
permitido por ser horizontal-arribaallowed to be horizontal-up

c-e-hc-e-h
permitido por ser horizontal-abajoallowed to be horizontal-down

e-h-h2e-h-h2
permitido por ser horizontal-abajoallowed to be horizontal-down

e-g-he-g-h
permitido por ser horizontal-abajoallowed to be horizontal-down

a-j-ca-j-c
permitido por ser horizontal-arribaallowed to be horizontal-up

b-c-ib-c-i
permitido por ser horizontal-arribaallowed to be horizontal-up

h1-j-h2h1-j-h2
permitido por ser arriba-abajoallowed to be up and down

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Se puede pues realizar en HURP una prohibición de giros estricta que permite simplificar la ejecución de la prohibición de giros al no ser preciso analizar campos de cada trama de usuario como la dirección destino. Pero también es posible con HURP realizar una prohibición de giros laxa con la que se persigue minimizar el número mínimo de giros prohibidos para, por tanto, maximizar las posibilidades de la trama de alcanzar el destino en situaciones de inestabilidad de rutas.A ban can then be carried out in HURP of strict turns that simplifies the execution of the prohibition of turns as it is not necessary to analyze fields of each plot of user as the destination address. But it is also possible with HURP carry out a ban on lax turns with which it is pursued minimize the minimum number of prohibited turns to, therefore, maximize the plot possibilities of reaching the destination in Route instability situations.

Otra posible variante en la versión del protocolo HURP con prohibición de giros que aquí es denominada encaminamiento a la rama destino tiene por objetivo maximizar las posibilidades de alcanzar el destino aún en caso de inestabilidad de rutas en los nodos. Para ello se intenta maximizar las posibilidades de alcanzar la rama destino. Se entiende por rama destino la rama del árbol jerárquico constituida por los superiores jerárquicos del nodo destino, es decir, los puentes cuyo identificador HLMAC es un prefijo del identificador HLMAC del puente destino. Por ello solamente se permite el descenso cuando se ha alcanzado la rama destino o el giro termina llegando a la misma. No se permiten los giros arriba-abajo fuera del árbol para no bajar, sin estar seguros de alcanzar el destino, dado que no se puede subir en la red una vez que se empieza a bajar.Another possible variant in the version of HURP protocol with prohibition of turns referred to here routing to the target branch aims to maximize the possibilities of reaching the destination even in case of instability of routes in the nodes. For this, we try to maximize possibilities of reaching the destination branch. It is understood by branch destiny the branch of the hierarchical tree constituted by the superiors hierarchies of the destination node, that is, the bridges whose HLMAC identifier is a prefix of the HLMAC identifier of the bridge destination. Therefore, the descent is only allowed when reached the destination branch or the turn ends up reaching it. Do not up-down turns outside the tree are allowed not to go down, without being sure of reaching the destination, since no It can be uploaded on the network once it starts downloading.

Ejemplos de giros permitidos y prohibidos en esta variante de encaminamiento a rama destino son los siguientes referidos a la Figura 11:Examples of permitted and prohibited turns in this variant of routing to destination branch are the following Referring to Figure 11:

r-i-cr-i-c
abajo-abajo, prohibido por no ser el nodo c de rama destinodown-down, forbidden for not being node c of target branch

f-i-ef-i-e
horizontal-abajo, prohibido por no ser j de rama destinohorizontal-down, prohibited by no be j of branch destiny

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Ejemplos de giros permitidos y prohibidos en el árbol de la Figura 11 y sus razones según una versión estricta de prohibición de giros, con giros prohibidos sin excepciones por destino, implementada en HURP son los siguientes:Examples of permitted and prohibited turns in the tree of Figure 11 and its reasons according to a strict version of prohibition of turns, with turns prohibited without exceptions for destination, implemented in HURP are the following:

b-c-eb-c-e
prohibido por ser horizontal-horizontalforbidden for being horizontal-horizontal

c-e-gc-e-g
prohibido por ser horizontal-horizontalforbidden for being horizontal-horizontal

c-e-hc-e-h
permitido por ser horizontal-abajoallowed to be horizontal-down

r-d-cr-d-c
prohibido por ser el nodo d de rama destino (el encaminamiento una vez alcanzada la rama destino debe ir por dicha rama)prohibited as the node d of the destination branch (the routing once reached the destination branch must go by said branch)

i-c-ei-c-e
prohibido por ser abajo-horizontalforbidden for being down-horizontal

c-j-ec-j-e
prohibido por ser abajo-arribaforbidden for being bottom up

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

En la versión del protocolo HURP con prohibición de giros laxa la prioridad es minimizar el número total de giros prohibidos, por lo que se hacen excepciones si en el giro se alcanza la rama destino. Ejemplos referidos a la Figura 11 son:In the version of the HURP protocol with prohibition of lax turns the priority is to minimize the total number of turns prohibited, so exceptions are made if the turn is reached The target branch. Examples referred to Figure 11 are:

d-g-hd-g-h
descendente permitido por ser rama destinodescending allowed to be branch destination

g-h-h2g-h-h2
descendente, permitido por ser rama destinodescending, allowed to be branch destination

f-r-if-r-i
permitido por ser rama destinoallowed to be destination branch

c-i-ec-i-e
arriba-abajo permitido por ser el nodo r de rama destinoup-down allowed to be the destination branch r node

r-i-dr-i-d
abajo-horizontal, permitido por ser el nodo d de rama destinodown-horizontal, allowed to be the destination branch node d

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Se entiende por plano de control en los protocolos de encaminamiento a los mensajes de control del protocolo intercambiados entre nodos, tales como información de rutas. El plano de usuario se refiere a las tramas enviadas por los usuarios y encaminadas por los nodos.It is understood by control plane in the routing protocols to protocol control messages exchanged between nodes, such as route information. He User plane refers to the frames sent by users and routed by the nodes.

La prohibición de giros se ejercita sobre las tramas de usuario, evitando que se realicen giros prohibidos en el plano de usuario. De esta forma se evita que existan tramas circulando indefinidamente o tormentas de tramas. Por otro lado, la prohibición de giros, en el plano de control, afecta a las tablas de encaminamiento: la ruta más corta en cada nodo debe suponer un giro permitido, por lo que la ruta permitida en un nodo hacia un determinado destino puede no ser la mínima sino la mínima legal para ese nodo. Si solamente se difunden entre vecinos rutas legales, con giros permitidos, en las tablas de encaminamiento todas las rutas que aparecen son ya legales, aunque pueden no ser mínimas
absolutas.
The prohibition of turns is exercised on the user frames, preventing prohibited turns from being made in the user plane. This prevents the existence of frames circulating indefinitely or storms of frames. On the other hand, the prohibition of turns, in the control plane, affects the routing tables: the shortest route in each node must involve an allowed turn, so the route allowed in a node to a certain destination may not be the minimum but the legal minimum for that node. If only legal routes are spread between neighbors, with permitted turns, in the routing tables all the routes that appear are already legal, although they may not be minimal
Absolute

Para una máxima robustez del encaminamiento, la ruta por defecto es a través del puerto raíz hacia el puente raíz. En el plano de usuario se implementa necesariamente el control de giros prohibidos y opcionalmente se puede implementar también el control de giros teniendo en cuenta la dirección destino HLMAC de la trama además de las HLMAC de los tres puentes implicados en el giro: previo, actual y siguiente salto. Esto posibilita permitir los giros prohibidos siempre que terminen en la rama destino del árbol independientemente de la dirección que llevan esos giros.For maximum routing robustness, the Default route is through the root port to the root bridge. At the user level, the control of prohibited turns and optionally you can also implement the control of turns taking into account the HLMAC destination address of the plot in addition to the HLMAC of the three bridges involved in the turn: previous, current and next jump. This makes it possible to allow the prohibited turns whenever they finish in the destination branch of the tree regardless of the direction that those turns take.

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Ejemplos de giros permitidos y prohibidos en el árbol de la Figura 11 y sus razones según una versión laxa de prohibición de giros implementada en HURP son los siguientes:Examples of permitted and prohibited turns in the tree of Figure 11 and its reasons according to a lax version of Turn prohibition implemented in HURP are as follows:

b-c-eb-c-e
prohibido por ser horizontal-horizontal y el nodo e no es rama destinoforbidden for being horizontal-horizontal and node e is not branch destination

c-e-gc-e-g
permitido por ser horizontal-horizontal y el nodo c no es rama origenallowed to be horizontal-horizontal and node c is not branch origin

c-j-ec-j-e
prohibido por ser abajo-arribaforbidden for being bottom up

i-c-ei-c-e
prohibido por ser abajo-horizontalforbidden for being down-horizontal

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Los giros que terminan o comienzan en los equipos terminales o "hosts" en inglés, h1 y h2 en la figura 11, son siempre permitidos. Esto se debe a que la dirección la reciben del correspondiente puente al que están conectados, por lo que siempre es un enlace ascendente o descendente, que no forma parte de los giros prohibidos.The turns that end or begin in the terminal equipment or "hosts" in English, h1 and h2 in the figure 11, are always allowed. This is because the address the receive from the corresponding bridge to which they are connected, so which is always an uplink or downlink, which does not form part of the prohibited turns.

Los "hosts" pueden disponer de tantas direcciones HLMAC distintas como interfaces de red conectadas a distintos puentes combinados tengan. En el caso de varios enlaces paralelos entre un equipo terminal y un puente, el protocolo de agregación de enlaces opera de forma estándar y se comporta como un solo enlace desde el punto de vista de los protocolos CSTP y HURP.The "hosts" can have so many different HLMAC addresses as network interfaces connected to different bridges combined have. In the case of several links parallel between a terminal equipment and a bridge, the protocol of link aggregation operates as standard and behaves like a link only from the point of view of CSTP protocols and HURP

En este texto, la palabra "comprende" y sus variantes (como "comprendiendo", etc.) no deben interpretarse de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo descrito incluya otros elementos, pasos etc.In this text, the word "understand" and its variants (such as "understanding", etc.) should not be interpreted excluding, that is, they do not exclude the possibility that described include other elements, steps etc.

Por otra parte, la invención no está limitada a las realizaciones concretas aquí descritas sino que abarca también las variantes que pueden ser realizadas por el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a criterios de configuración y tamaño de las redes de telecomunicaciones, tamaño de las estructuras de datos, etc.), sin salir del ámbito de la invención que se desprende de las reivindicaciones incluidas seguidamente.On the other hand, the invention is not limited to the specific embodiments described here but also covers the variants that can be made by the average expert in the matter (for example, in terms of configuration criteria and size of telecommunications networks, size of structures of data, etc.), without leaving the scope of the invention to be It follows from the claims included below.

Claims (31)

1. Procedimiento de gestión de enlaces en el nivel de enlace de datos para redes de telecomunicaciones, las cuales comprenden una pluralidad de puentes de red configurados para intercambiar tramas BPDU a través de enlaces que conectan dichos puentes de red, donde se establece al menos un árbol de expansión según un protocolo estándar que se forma a partir de un puente de red raíz (R) del que cuelga al menos un puente de red convencional que opera según el protocolo 802.1D y teniendo dicho árbol de expansión al menos un puente de red hoja conectado a un equipo terminal, caracterizado porque comprende:1. Procedure for managing links at the data link level for telecommunications networks, which comprise a plurality of network bridges configured to exchange BPDU frames through links connecting said network bridges, where at least one expansion tree according to a standard protocol that is formed from a root network bridge (R) from which hangs at least one conventional network bridge operating according to the 802.1D protocol and said expansion tree having at least one network bridge sheet connected to a terminal equipment, characterized in that it comprises: - crear un árbol de expansión jerárquico que se forma a partir del puente de red raíz (R) colgando al menos un puente de red que está conectado mediante un enlace punto a punto a dicho puente de red raíz (R) a través de un puerto designado y que tiene una dirección MAC local jerárquica asignada añadiendo un campo de seis octetos al final de una trama BPDU estándar, que indica un número, que es variable, de niveles del árbol de expansión jerárquico y contiene:- create a hierarchical expansion tree that form from the root network bridge (R) hanging at least one network bridge that is connected by a point-to-point link to said root network bridge (R) through a designated port and that has a hierarchical local MAC address assigned by adding a field six octets at the end of a standard BPDU frame, which indicates a number, which is variable, of expansion tree levels hierarchical and contains:
--
un identificador de puerto del puerto designado, correspondiente a un nivel del árbol de expansión jerárquico en el que se establece el puente de red que tiene dicho puerto designado, ya port identifier of the designated port, corresponding to a level of the hierarchical expansion tree at which the network bridge that has said designated port, and
--
un prefijo que es el identificador de puerto del puerto raíz, al que se añade el identificador de puerto del puerto designado;a prefix that is the port identifier of the root port, to which add the port identifier of the designated port;
- reconfigurar el árbol de expansión jerárquico enviando al menos una trama BPDU del tipo TCN y borrando la dirección MAC asignada al puerto con el estándar 802.1D;- reconfigure the hierarchical expansion tree sending at least one BPDU frame of the TCN type and deleting the MAC address assigned to the port with the 802.1D standard; - usar el protocolo ARP para resolver las direcciones MAC con direcciones IP.- use the ARP protocol to resolve MAC addresses with IP addresses.
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2. Procedimiento de gestión de enlaces según reivindicación 1, caracterizado porque el árbol de expansión se crea mediante el protocolo estándar STP.2. Link management method according to claim 1, characterized in that the expansion tree is created by the standard STP protocol. 3. Procedimiento de gestión de enlaces según reivindicación 1, caracterizado porque el árbol de expansión se crea mediante el protocolo estándar RSTP.3. Link management procedure according to claim 1, characterized in that the expansion tree is created by the standard RSTP protocol. 4. Procedimiento de gestión de enlaces según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el árbol de expansión jerárquico se une al, al menos un, árbol de expansión creado mediante el protocolo estándar y formado por puentes de red convencionales que se conectan en la periferia del árbol de expansión mixto formando subárboles, para formar un árbol de expansión mixto.4. Link management method according to any of the preceding claims, characterized in that the hierarchical expansion tree joins at least one expansion tree created by the standard protocol and formed by conventional network bridges that are connected at the periphery of the mixed expansion tree forming subtrees, to form a mixed expansion tree. 5. Procedimiento de gestión de enlaces según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el número de niveles del árbol de expansión jerárquico se indica de forma explícita en un primer octeto de dicho campo de seis octetos.5. Link management method according to any of the preceding claims, characterized in that the number of levels of the hierarchical expansion tree is explicitly indicated in a first octet of said six octet field. 6. Procedimiento de gestión de enlaces según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el número de niveles del árbol de expansión jerárquico se indica de forma implícita rellenando con ceros desde un último octeto de dicho campo de seis octetos hasta un octeto que contiene el identificador de puerto del puerto designado.6. Link management method according to any of claims 1 to 4, characterized in that the number of levels of the hierarchical expansion tree is implicitly indicated by filling with zeros from a last octet of said six octet field to an octet containing the port identifier of the designated port. 7. Procedimiento de gestión de enlaces según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente comprende enviar periódicamente la trama BPDU con el campo de seis octetos añadido al final y con una dirección MAC de origen que es única y una dirección MAC de destino que es una dirección de multidifusión.7. Link management method according to any of the preceding claims, characterized in that it additionally comprises periodically sending the BPDU frame with the six octet field added at the end and with a source MAC address that is unique and a destination MAC address that is a multicast address. 8. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos, que opera en el nivel de enlace de datos y que comprendiendo el envió y reenvió de tramas de datos con una dirección MAC de destino a través de un puerto designado de un puente de red, se caracteriza porque simultáneamente:8. Procedure for routing data frames, which operates at the data link level and comprising the sending and forwarding of data frames with a destination MAC address through a designated port of a network bridge, is characterized because simultaneously: - encamina tramas de datos con la dirección MAC de destino igual a una dirección MAC universal usando el estándar 802.1D, y- route data frames with the MAC address destination equal to a universal MAC address using the standard 802.1D, and - encamina, a lo largo de una ruta, al menos una trama de datos con una dirección MAC de origen y con la dirección MAC de destino igual a una dirección MAC local asignada de forma jerárquica en un campo de seis octetos de una trama BPDU que tiene al menos una entrada de al menos dieciocho octetos, donde:- route, along a route, at least one data frame with a source MAC address and with the address Destination MAC equal to a locally assigned MAC address hierarchical in a six octet field of a BPDU frame that has at least one entry of at least eighteen octets, where:
--
el campo de seis octetos indica un número, que es variable, de niveles del árbol de expansión jerárquico y contiene:he six octet field indicates a number, which is variable, of levels of the hierarchical expansion tree and contains:
--
un identificador de puerto del puerto designado correspondiente a un nivel del árbol de expansión jerárquico en el que se establece el puente de red que tiene dicho puerto designado,a port identifier of the designated port corresponding to a level of the hierarchical expansion tree at which the network bridge that has said designated port,
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--
un prefijo al que está añadido el identificador de puerto del puerto designado, siendo el prefijo un identificador de puerto asignado a un puerto raíz que establece un camino de coste mínimo al puente de red raíz (R), determinado el coste por una métrica definida en el estándar 802.1D;a prefix to which the port's port identifier is added designated, the prefix being a port identifier assigned to a root port that establishes a path of minimum cost to the bridge of root network (R), determined the cost by a metric defined in the 802.1D standard;
--
la entrada de al menos dieciocho octetos contiene:the entry of at least eighteen octets contains:
--
el campo de seis octetos con la dirección MAC local jerárquica asignada,he six octet field with hierarchical local MAC address assigned,
--
una longitud de prefijo que indica en un campo de un octeto la longitud en bits del prefijo contenido en la dirección MAC local jerárquica asignada,a prefix length indicating in a field of one octet the length in bits of the prefix contained in the hierarchical local MAC address assigned,
--
una etiqueta de ruta que identifica en otro campo de un octeto una dirección de origen de una ruta, ya route tag that identifies in another field of an octet a source address of a route, and
--
otro campo de seis octetos que indica un siguiente salto y a su vez contiene la dirección MAC local jerárquica asignada a un puente elegido para ser siguiente en la rutaother six octet field indicating a next hop and in turn Contains the hierarchical local MAC address assigned to a bridge chosen to be next on the route
y porque periódicamente envía, por un puente de red designado, la trama BPDU con la, al menos una, entrada, al puente elegido para ser siguiente en la ruta.and because periodically sends, by a bridge of designated network, the BPDU frame with the at least one entry at Bridge chosen to be next on the route.
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9. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según reivindicación 8, caracterizado porque el número de niveles del árbol de expansión jerárquico está indicado dentro del campo de seis octetos de forma explícita en un primer octeto de dicho campo de seis octetos.9. Procedure for routing data frames according to claim 8, characterized in that the number of levels of the hierarchical expansion tree is indicated within the six octet field explicitly in a first octet of said six octet field. 10. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, caracterizado porque al encaminar la trama de datos con la dirección MAC de destino igual a una dirección MAC local asignada de forma jerárquica, hace un giro en un puente de red cuya dirección es el prefijo común a las direcciones MAC origen y destino de la trama.10. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 9, characterized in that when routing the data frame with the destination MAC address equal to a local MAC address assigned hierarchically, it makes a turn in a bridge of network whose address is the common prefix to the source and destination MAC addresses of the frame. 11. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque con el envió periódico de la trama BPDU se anuncia una ruta completa que incluye los puentes de red establecidos, dentro del árbol de expansión jerárquico, en el nivel jerárquicamente inferior y el nivel jerárquicamente superior con respecto al puente de red designado.11. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 10, characterized in that with the periodic sending of the BPDU frame a complete route is announced that includes the established network bridges, within the hierarchical expansion tree, in the hierarchically lower level and hierarchically higher level with respect to the designated network bridge. 12. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque con el envió periódico de la trama BPDU se anuncia una ruta sólo si el coste de la ruta es menor que el doble del coste de otra ruta establecida desde el puente de red designado al puente de red raíz (R).12. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 10, characterized in that with the periodic sending of the BPDU frame a route is announced only if the cost of the route is less than twice the cost of another established route from the designated network bridge to the root network bridge (R). 13. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque con el envió periódico de la trama BPDU se anuncia una ruta agregada que determina un subárbol completo.13. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 10, characterized in that an aggregate route is announced with the periodic sending of the BPDU frame that determines a complete subtree. 14. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque la ruta pertenece enteramente al árbol de expansión jerárquico.14. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 13, characterized in that the route belongs entirely to the hierarchical expansion tree. 15. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque la ruta incluye al menos un enlace transversal a un puente de red vecino del puente de red designado con respecto al árbol de expansión jerárquico sólo si el coste de dicha ruta es menor o igual que un coste estimado de una ruta que pertenece enteramente al árbol de expansión jerárquico.15. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 13, characterized in that the route includes at least one transverse link to a neighboring network bridge of the designated network bridge with respect to the hierarchical expansion tree only if the cost of that route is less than or equal to an estimated cost of a route that belongs entirely to the hierarchical expansion tree. 16. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según reivindicación 15, caracterizado porque el puente de red vecino se selecciona entre un puente de red intermedio y un puente de red hoja conectado a un equipo terminal.16. Procedure for routing data frames according to claim 15, characterized in that the neighboring network bridge is selected between an intermediate network bridge and a leaf network bridge connected to a terminal equipment. 17. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 16, caracterizado porque al encaminar la trama de datos adicionalmente comprende realizar una prohibición de giros en el árbol de expansión jerárquico, estableciendo unos giros prohibidos que están constituidos por enlaces de un tipo que se selecciona entre abajo-arriba, abajo-horizontal y horizontal-horizontal, respecto a dicho árbol de expansión jerárquico.17. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 16, characterized in that when routing the data frame additionally comprises making a prohibition of turns in the hierarchical expansion tree, establishing prohibited turns that are constituted by links of a type that is selected from bottom-up, bottom-horizontal and horizontal-horizontal, with respect to said hierarchical expansion tree. 18. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según reivindicación 17, caracterizado porque la prohibición de giros adicionalmente comprende establecer otros giros prohibidos que están constituidos por enlaces arriba-abajo que comprenden al menos un puente de red que pertenece a una rama del árbol de expansión jerárquico formada por los puentes cuya dirección MAC local jerárquica contiene un prefijo igual al prefijo de la dirección MAC de destino.18. Procedure for routing data frames according to claim 17, characterized in that the prohibition of turns additionally comprises establishing other prohibited turns consisting of up-down links comprising at least one network bridge belonging to a branch of the expansion tree hierarchical formed by the bridges whose hierarchical local MAC address contains a prefix equal to the prefix of the destination MAC address. 19. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según reivindicación 17, caracterizado porque la prohibición de giros adicionalmente comprende establecer para un destino de la trama de datos una ruta que es de mínimo coste y contiene un número mínimo de giros prohibidos.19. Procedure for routing data frames according to claim 17, characterized in that the prohibition of turns additionally comprises establishing for a destination of the data frame a route that is of minimum cost and contains a minimum number of prohibited turns.
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20. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 19, caracterizado porque la dirección MAC universal es de grupo de difusión amplia.20. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 19, characterized in that the universal MAC address is a broadcast group. 21. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 19, caracterizado porque la dirección MAC universal es de multidifusión.21. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 19, characterized in that the universal MAC address is multicast. 22. Procedimiento de encaminamiento de tramas de datos según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 19, caracterizado porque la dirección MAC de destino es única.22. Procedure for routing data frames according to any of claims 8 to 19, characterized in that the destination MAC address is unique. 23. Dispositivo de interconexión de redes que opera en el nivel de enlace de datos caracterizado porque comprende al menos un puerto a través del que está conectado a al menos un segmento de red mediante un enlace punto a punto y comprende medios de procesamiento configurados para operar de acuerdo con el procedimiento de gestión de enlaces definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.23. Network interconnection device operating at the data link level characterized in that it comprises at least one port through which it is connected to at least one network segment via a point-to-point link and comprises processing means configured to operate according to the link management procedure defined according to any one of claims 1 to 7. 24. Dispositivo de interconexión de redes según reivindicación 23, caracterizado porque los medios de procesamiento están configurados para operar de acuerdo con el procedimiento de encaminamiento de tramas de datos definido según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 22.24. Network interconnection device according to claim 23, characterized in that the processing means are configured to operate according to the data frame routing procedure defined according to any of claims 8 to 22. 25. Dispositivo de interconexión de redes según reivindicación 24, caracterizado porque tiene el, al menos un, puerto configurado en al menos dos modos de operación:25. Network interconnection device according to claim 24, characterized in that it has the at least one port configured in at least two modes of operation: un modo estándar para encaminar mediante el protocolo estándar 802.1D las tramas de datos con una dirección MAC de destino igual a una dirección MAC universal asignada, ya standard way to route through the 802.1D standard protocol data frames with a MAC address destination equal to an assigned universal MAC address, and un modo jerárquico para encaminar las tramas de datos con una dirección MAC de destino igual a una dirección MAC local asignada en un árbol de expansión jerárquico.a hierarchical way to route the frames of data with a destination MAC address equal to a MAC address Local assigned in a hierarchical expansion tree. 26. Dispositivo de interconexión de redes según reivindicación 25, caracterizado porque el, al menos un, puerto opera simultáneamente en los dos modos estándar y jerárquico.26. Network interconnection device according to claim 25, characterized in that the at least one port operates simultaneously in the two standard and hierarchical modes. 27. Dispositivo de interconexión de redes según reivindicación 25, caracterizado porque el, al menos un, puerto opera alternativamente entre el modo estándar y el modo jerárquico.27. Network interconnection device according to claim 25, characterized in that the at least one port operates alternately between the standard mode and the hierarchical mode. 28. Dispositivo de interconexión de redes según cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27, caracterizado porque el, al menos un, puerto está configurado en un tercer modo de operación para encaminar las tramas de datos usando una dirección de destino igual a una dirección IP.28. Network interconnection device according to any of claims 25 to 27, characterized in that the at least one port is configured in a third mode of operation to route the data frames using a destination address equal to an IP address. 29. Dispositivo de interconexión de redes según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28, caracterizado porque adicionalmente comprende al menos un puerto a través del que está conectado a al menos un segmento de red mediante un enlace no punto a punto y porque dicho puerto está configurado en un modo estándar para encaminar mediante el protocolo estándar 802.1D las tramas de datos con una dirección MAC de destino igual a una dirección MAC universal asignada.29. Network interconnection device according to any one of claims 23 to 28, characterized in that it additionally comprises at least one port through which at least one network segment is connected via a non-point-to-point link and because said port is configured in a standard mode to route data frames with a destination MAC address equal to an assigned universal MAC address using the standard 802.1D protocol. 30. Red de telecomunicaciones conmutada caracterizada porque comprende al menos un dispositivo de interconexión de redes definido según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 29.30. Switched telecommunications network characterized in that it comprises at least one network interconnection device defined according to any one of claims 23 to 29. 31. Red de telecomunicaciones conmutada según reivindicación 30, caracterizada porque adicionalmente comprende al menos un puente de red que opera exclusivamente según el protocolo estándar 802.1D y que está conectado a dicho dispositivo de interconexión de redes.31. A switched telecommunications network according to claim 30, characterized in that it additionally comprises at least one network bridge that operates exclusively according to the standard 802.1D protocol and is connected to said network interconnection device.
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AZCORRA et al. "{}Application of rapid spanning tree protocol for automatic hierarchical address assignment to bridges"{} Telecommunications Network Strategy and Planning Symposium. NETWORKS 2004, 11th International, páginas 435-440, 13-16 Junio 2004. Todo el documento. *
AZCORRA et al. "Application of rapid spanning tree protocol for automatic hierarchical address assignment to bridges" Telecommunications Network Strategy and Planning Symposium. NETWORKS 2004, 11th International, páginas 435-440, 13-16 Junio 2004. Todo el documento. *

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