FI115271B - Menetelmä ja järjestelmä nopean elpymisprosessin toteuttamiseksi lähiverkossa - Google Patents

Description

115271

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ NOPEAN ELPYMISPROSESSIN TOTEUTTAMISEKSI LÄHIVERKOSSA

KEKSINNÖN ALA

Esillä oleva keksintö liittyy paikallisverk-5 koihin (LAN). Erityisesti esillä oleva keksintö liittyy uuteen ja parannettuun menetelmään ja järjestelmään nopean palauttamisprosessin toteuttamiseksi paikallisverkossa.

10 KEKSINNÖN TAUSTA

Paikallisverkko (LAN) on ryhmä tietokoneita ja niihin liittyneitä laitteita, jotka jakavat yhteisen tietoliikenneyhteyden ja tyypillisesti jakavat yhden prosessorin tai palvelimen resursseja pienellä 15 maantieteellisellä alueella (esimerkiksi, toimistorakennuksessa, tietyissä osissa IP-taustaverkkoja tai verkkoelementtejä, kuten puhelinvaihteessa tai verkko-ohjaimessa) . Tässä yhteydessä paikallisverkko voi myös tarkoittaa arkkitehtuuria, joka käyttää niin kutsuttua 20 "vapaastikytketty multiprosessori" -arkkitehtuuria ja jossa sanomat prosessoreiden välillä välitetään Ether-netin kautta. Tämän tyyppinen arkkitehtuuri voidaan ·;· · toteuttaa, esimerkiksi, IP-vaihteissa, MSC- palvelimissa (Mobile Switching Center, MSC) tai verk-25 koelementeissä, kuten yhteyden käsittelypalvelimissa » · , (CPS) tai kotitilaajapalvelimessa, jota käytetään "kaikki IP" -arkkitehtuureissa kolmannen sukupolven ’·' matkaviestinverkoissa.

Tavallisesti palvelimella on sovelluksia ja 30 datatallennuslaitteita, jotka on jaettu usean tietoko-neenkäyttäjän tai keskusprosessoriyksikön (CPU: iden) , : välillä. Paikallisverkko voi palvella vain kahta tai <t| kolmea käyttäjää tai asiakasta (esimerkiksi kotiver- . kossa) tai tuhansia käyttäjiä. Informaatiota lähete- ,·· 35 tään kahden asiakkaan tai isäntäkoneen välillä käyttä- ;>t>: en reittejä ensimmäiseltä asiakkaalta toiselle asiak- 2 115271 kaalle. Nämä reitit muodostetaan käyttäen yhteyksiä (links, linkkejä) kahden verkkoelementin välillä. Tyypillisesti reitit muodostetaan etukäteen. Varmennetuissa verkoissa isännän tai asiakkaan ensimmäinen yh-5 teys ensimmäiseen verkkoelementtiin on kahdennettu, mikä mahdollistaa palauttamisen toiselle reitille ensimmäisen reitin vikatilanteessa.

Reititin on laite, tai joissain tapauksissa tietokoneohjelmisto, joka määrittää seuraavan verkko-10 pisteen, johon paketti on välitettävä sen matkalla kohteeseen. Reititin yhdistetään ainakin kahteen verkkoon ja se päättää, millä tavalla lähettää informaatiopaketin perustuen sen omaan sen hetkiseen ymmärtämykseen tilasta verkossa, johon se on yhdistetty. Rei-15 titin on usein sisällytetty osana verkkokytkimeen.

Kytkin on verkkolaite, joka valitsee reitin tai piirin datayksikön lähettämiseen seuraavaan määränpäähän. Kytkin voi myös sisältää reitittimen toiminnon, laitteen tai ohjelman, joka voi määrittää rei-20 tin ja erityisesti mihin seuraavaan verkkopisteeseen data olisi lähetettävä. Yleisesti kytkin on yksinkertaisempi ja nopeampi mekanismi kuin reititin, joka vaatii tietoa verkosta ja siitä, miten määritetään reitti.

; j 25 Suhteessa kerrosmaiseen avoimen järjestelmän (OSI) tietoliikennemalliin kytkin on tavallisesti lii- • · tetty kerrokseen 2, datayhteyskerrokseen. Kuitenkin uudemmat kytkimet myös toteuttavat kerroksen 3, verk-” kokerroksen, reititystoimintoja. Kerroksen 3 kytkimiä 30 kutsutaan myös joskus IP-kytkimiksi.

··- Tietokoneissa ja tietoliikennelaitteissa portti on yleensä tietty paikka, johon jokin muu laite fyysisesti kytketään, tavallisesti jonkin tyyppisellä pistorasialla ja pistokkeella. Yhteys (linkki) on fyy-• 35 sinen ja joissain käytöissä looginen yhteys kahden pisteen välillä. Yhteyden molemmat päät on tavallises-: ti kytketty porttiin.

3 115271 Tässä yhteydessä termi "isäntä" tarkoittaa mitä tahansa tietokonetta, jolla on täydellinen kaksisuuntainen pääsy muihin tietokoneisiin verkossa. Isännällä on erityinen "paikallis- tai isäntänumero", 5 joka yhdessä verkkonumeron kanssa muodostaa sen uniikin osoitteen. "Isäntä" on solmu verkossa.

Verkon toiminnan ylläpitämiseksi on huolehdittava siitä, että kaikki olennaiset elementit ovat toiminnassa. Vikatilanteiden hallinta osana verkon 10 hallintaa parantaa verkon luotettavuutta, tarjoten täten verkon ylläpitäjälle ja verkolle itselleen työkalut vikatilanteiden nopeaan tunnistamiseen ja korjaamiseen. Vikatilanteiden hallinnan vastuu on järjestää asiat siten, että ongelmat ja keskeytykset ovat näky-15 vissä käyttäjille niin vähän kuin mahdollista.

Laitteet verkossa voivat lähettää ilmoituksen kriittisestä tilanteesta joka kerta, kun vikatilanne esiintyy (lokitallennus). Esimerkkejä kriittisestä tilanteesta ovat laitteen uudelleenkäynnistys tai vaste, 20 joita jää vastaanottamatta laitteelta. Useimmissa tapauksissa vikatilanteiden hallinta perustuen pelkästään tämäntyyppiseen informaatioon ei anna riittävää ·’· kuvaa verkon tilasta. Esimerkiksi, kun jokin laite on : vioittunut, se ei aina pysty lähettämään siitä ilmoi- ... : 25 tusta.

• · . Verkkolaitteelta voidaan säännöllisesti kysyä , niiden tilaa (pollaus). Tämäntyyppiset kyselyt antavat

• · I

] ’ mahdollisuuden tunnistaa vikatilanteet suhteellisen ’· ’ nopeasti. Kuitenkin ne vaativat verkon kapasiteettia 30 todelliselta käytöltä. Näin ollen joudutaan tasapai-,, ;* nottelemaan tunnistustarkkuuden ja käytettävän verkko- : : kapasiteetin välillä, ts. mitä suurempi tunnistustark- , kuus halutaan, sitä suurempi osa verkon siirtokapasi teetista vaaditaan. Muut asiat, joilla on vaikutusta , ’ 35 kyselyvälin valintaan, ovat tarkkailtavien laitteiden : 'lukumäärä ja käytettävien yhteyksien kapasiteetti.

» > « 4 115271

Kun vikatilanne tunnistetaan, vika on tarkkaan paikannettava ja eristettävä muusta verkosta vian aiheuttaman häiriön estämiseksi. Verkko on konfiguroi-tava tai muutettava siten, että komponentin eliminoin-5 nin vaikutukset verkon toiminnalle minimoidaan. Lopulta verkko resetoidaan korjaamalla tai muuttamalla vialliset komponentit.

Kuitenkin on olemassa tilanteita ja verkkoratkaisuita, joissa yllä mainitut menetelmät vikati-10 lanteiden hallintaan ja ennen kaikkea vikatilanteiden tunnistamiseen eivät sovellu, koska vikatilanteet on tunnistettava viiveettä. Esimerkiksi verkkoelementin tai IP-verkon sisäisessä verkkorakenteessa kahden pis-toyksikön yhdistävän yhteyden vikatilanne voi aiheut-15 taa ongelmia olemassa olevaan puheluun tai reaaliaikaiseen datayhteyteen, jolloin vika on tunnistettava hyvin nopeasti, jotta puhelu tai yhteys ei keskeytyisi ja jotta käyttäjät eivät huomaisi vikaa.

Standardimenetelmä varmennetussa paikallis- 20 verkossa on käyttää Spanning Tree -protokollaa (STP) tai jotain toimittajaspesifistä ratkaisua. Spanning

Tree -protokolla ja algoritmi kehitettiin IEEE:n (In- :* stitute of Electrical and Electronics Engineers) to- , · imesta. Nykyään IEEE yrittää toteuttaa parannuksia I 25 Spanning Tree -algoritmiin verkon palautumisajan pie- : nentämiseksi. Tavoitteena on päästä 30 - 60 sekunnista * * alle 10 sekuntiin linkin vikaantumisen tai tilamuutoksen jälkeiseen palautumiseen. Kuitenkin johtuen pitkästä palautumisajasta, STP ei sovellu ympäristöihin, 30 joissa vaaditaan nopeaa (maksimissaan muutaman sekunnin) palautumista.

,· Vaihtoehtoinen ratkaisu on, että jokainen IP- isäntä monitoroi, että sillä on toimiva yhteys johon-: kin kriittiseen osaan LAN:ssa (tyypillisesti tämä on 35 reititin, joka kytkee isännän ulkoiseen IP-verkkoon).

,· Yksinkertainen menetelmä monitoroinnin toteuttamiseksi on käyttää ICMP ECHO (ping) -sanomia, jotka lähetetään 5 115271 reitittimeen ja joihin odotetaan vastausta. ICMP on sanomaohjaus- ja virheraportointiprotokolla isäntäpal-velimen ja internetiin vievän yhdyskäytävän välillä.

ICMP käyttää internetprotokolla-datarakennetta, mutta 5 sanomat käsitellään IP-ohjelmistolla eivätkä ne ole välittömästi näkyvillä sovelluksen käyttäjälle.

Suurimpana ongelmana standardissa STPrssä on sen mahdollinen hidas palautus (palautus voi kestää useita kymmeniä sekunteja, jonka aikana osa tai koko 10 LAN ei kuljeta liikennettä). Toimittajakohtaiset ratkaisut ovat paljon nopeampia, mutta ne edellyttävät, että kaikki kriittiset laitteet (pääasiassa LAN-kytkimet) hankitaan yhdeltä toimittajalta.

Lisäksi ICMP ECHO -menetelmässä on joitain 15 ongelmia: sitä voidaan käyttää vain yhteyksillä, joilla on IP-osoite. Tällöin tätä menetelmää ei voida käyttää, jos on varmennettu LAN-portti, jolla ei ole sidottua IP-osoitetta (esimerkiksi portti on vain valmiustilassa ja sitä voidaan käyttää ensisijaisen LAN-20 portin vikatilanteen yhteydessä). ICMP ECHO -sanomat aiheuttavat ylimääräistä kuormaa LAN:iin ja erityisesti reitittimeen (tai muuhun laitteeseen, jota isäntä haluaa pingata). Näin ollen ei ole mahdollista monito-i roida yhteyden toimintaa jatkuvasti, vaan aika ajoin, ,, : 25 esimerkiksi kerran viidessä sekunnissa. Jotkin ECHO- . sanomat voidaan menettää johtuen ruuhkasta ja täten . palauttaminen voidaan käynnistää vain muutaman ’ vastaanotetun sanoman jälkeen. Tämän seurauksena, '·* * vaikkakin palauttaminen itsessään voi olla hyvin no- 30 pea, vikatilanteen tunnistaminen on edelleen melko hi dasta ja kestää useista sekunneista noin 20 sekuntiin.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

J Esillä oleva keksintö liittyy menetelmään ja 35 järjestelmään vikatilanteen palauttamiseksi varmenne- tussa puumaisessa paikallisverkossa. Tässä yhteydessä puumaisuus tarkoittaa, että verkossa ei ole suljettuja 6 115271 silmukoita. Puu on suunnattu ei-syklinen verkko. Keksintöä käytetään määrittämään jotkin LAN-porteista, jotka ovat, esimerkiksi, käytössä kytkimen yhdistämiseksi IP-reitittimeen, kriittisiksi. Vastaavasti jot-5 kin LAN-porteista, joita käytetään IP-isäntien kytkemiseen mainittuun kytkimeen, määritetään riippuviksi kriittisistä yhteyksistä. Jos kriittinen LAN-portti tai vastaava yhteys havaitaan toimimattomaksi, esim. kantoaaltoa ei havaita, kaikki LAN-portit tai vastaa-10 vat yhteydet, jotka riippuvat siitä, ilmoitetaan toimimattomiksi. Ilmoitus tehdään yhteystasolla tavalla, joka mahdollistaa laitte(id)en tai porttien, jotka on kytketty yhteyden toiseen päähän, havaitsevan, että linkki ei ole käytössä enää liikenteen kuljettamiseen.

15 Näin ollen nettovaikutus on, että tieto vikatilanteesta verkon ylemmällä tasolla etenee hyvin nopeasti alas isäntälaitteille mahdollistaen täten nopean palauttamisen.

Esillä oleva keksintö voi mahdollistaa huo-20 mättävän nopean vikatilanteen tunnistamisen kestäen noin sekunnin, jopa alle. Tästä johtuen palauttamisai-kaa voidaan vähentää merkittävästi. Lisäksi vikatilanteen tunnistus esillä olevan keksinnön mukaisesti ei • kuormita LAN:ia, vaikkakin kuorman vähentäminen ei ιοί 25 dennäköisesti ole merkittävä. Lisäksi esillä olevan : keksinnön käyttäminen ei vaadi, että on olemassa IP- osoite sidottuna kaikkiin portteihin (yhteyksiin), joita tarkkaillaan.

Esillä oleva keksintö myös poistaa ICMP ECHO 30 -mekanismin ongelmat siinä mielessä, että ICMP ECHO -mekanismissa on reitin päästä päähän verifiointi, kun taas keksinnössä voidaan taata, että fyysinen yhteys isäntäkoneelta ulkoiseen IP-verkkoon tai päinvastoin : on käytössä.

35 Lisäksi esillä oleva keksintö voidaan toteut- ’ taa siten, että se on yhteensopiva nykyisiin LAN- » 7 115271 kytkimiin. Syy tähän on, että keksinnöllinen mekanismi ei vaadi mitään protokollaa LAN-kytkimien välillä.

KUVALUETTELO

5 Oheiset piirustukset, jotka esitetään keksin nön selventämiseksi ja jotka muodostavat osan selitystä esittävät keksinnön sovelluksia ja yhdessä selityksen kanssa auttavat keksinnön periaatteiden selvittämisessä. Piirustuksissa: 10 Kuvio 1 on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön erään sovelluksen mukaista verkkorakennetta, ja

Kuviot 2a-2b kuvaavat esillä olevan keksinnön erään sovelluksen mukaisen verkkoelementin rakennetta 15 yksityiskohtaisemmin.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Seuraavaksi viitataan yksityiskohtaisemmin esillä olevan keksinnön sovelluksiin, joiden esimerk-20 kejä esitetään oheisissa piirustuksissa.

Kuviossa 1 kuvataan varmennettu LAN, joka on topologialtaan puumainen. Termi "redundant" tarkoittaa, että isäntäyhteys on kahdennettu, jotta voidaan , vaihtaa aktiiviselta linkiltä Lii valmiustilassa ole- 25 vaan linkkiin LI2 yhteyden tai reitin vikatilanteessa.

‘ Lisäksi kuviossa 1 on yksi aktiivinen yhteys (liiken- * nevirta) kuvattuna katkoviivalla. Tämä yhteys on muo- : ’ dostettu Host l:n ja reitittimen Rl välille. On huo mattava, että tässä esimerkissä LAN-topologia on sel-30 lainen, että LAN-kytkimiä on ainakin kahdessa asteessa.

»

Jos jokin ensimmäisen asteen LAN-kytkimistä SW1, ..., SW6 on vikaantunut, vika 1, tai on kytketty pois päältä huollon tai vastaavan vuoksi, ei synny ; ; 35 suurta ongelmaa, koska isännät Host 1, ..., Host 9 on : kytketty suoraan ensimmäisen asteen LAN-kytkimiin ja 8 115271 ne voivat tunnistaa itse, milloin yhteys/LAN-portti siirtyy yhteys ylös -tilasta yhteys katkaistu-tilaan. Palauttaminen voidaan alustaa välittömästi, kun LAN-ohjainohjelmisto isäntälaitteessa huomaa yhteys alas -5 tilanteen. Jos jokin toisen asteen LAN-kytkimistä SW7, SW8 on vikaantunut, vika 2, tilanne on sama kuin jos yhteys vastaavaan reitittimeen tai yhteys ensimmäisen asteen ja toisen asteen LAN-kytkimen välillä on vikaantunut; ongelmana on, että koska isännät eivät ole 10 suoraan kytketty toisen asteen LAN-kytkimeen, ne eivät suoraan tunnista vikatilannetta. Tämä johtuu siitä, että yhteys isäntälaitteesta ensimmäisen asteen LAN-kytkimeen on yhteys ylös -tilassa. Palautuminen käynnistyy vain, kun isäntä havaitsee, että reititin ei 15 vastaa ICMP ECHO -sanomiin. Mutta, kuten mainittiin yllä, tämä ei ole paras ja nopein tapa käynnistää pa-lauttamisprosessia.

Seuraavassa kuvataan keksinnön idea. Vikaantuneessa toisen asteen LAN-kytkimessä SW7 on määritet-20 ty, että LSW7 reitittimeen Rl, jota kutsutaan ylös-yhteydeksi, on kriittinen yhteys ja niin kutsutut alas-yhteydet LSW1, LSW3, LSW5 ensimmäisen asteen LAN-. kytkimiin SW1, SW3, SW5, ovat riippuvia kriittisestä : ylös-yhteydestä LSW7. Näin ollen, jos ylös-yhteys LSW7 » : 25 vikaantuu, kaikki alas-yhteydet LSW1, LSW3, LSW5 ase- » , tetaan katkaistu-tilaan. Vastaavasti ensimmäisen as teen LAN-kytkimissä SW1, SW3, SW5, yhteydet LSW1, LSW3, LSW5 toisen asteen LAN-kytkimeen SW7 on määritelty kriittisiksi ja yhteydet Lii, L2i, L3i, L4i, L5i, 30 L6i, L7X, L8i, L9i isäntiin 1, 2, 9, alas-yhteydet määritetään riippuviksi ylös-yhteyksistä LSW1, LSW3, : LSW5. Nettotulos on, että jos toisen asteen LAN-kytkin t tai sen linkki reitittimeen vikaantuu, vika 2, yhteys katkaistu-tila etenee isäntälaitteisiin Host 1, , ' 35 Host 9. Sama tapahtuu, jos yhteys ensimmäisen asteen : ; : ja toisen asteen LAN-kytkimen välillä vikaantuu. Näin 1 ! ollen isännät tulevat hyvin nopeasti tietoisiksi vika- 9 115271 tilanteesta LANrssa ja voivat aloittaa palauttamisen välittömästi.

Eräs esimerkki palauttamisesta on, että isäntä siirtyy ennalta määrättyyn oletustilaan. Tämä to-5 teutuu, jos varmentava ylös-yhteys, esim. yhteys Ll2 isännälle 1 on katkaistu-tilassa. Esimerkiksi kotiti-laajapalvelin, mahdollinen esimerkki isäntä 1 laitteelle, ratkaisee tietyn käyttäjän profiilia ja tarvitsee yhteyttä muuhun verkkoelementtiin (ei esi-10 tetty) reitittimen Rl, R2 takana. Jos molemmat yhteydet Lii / Ll2 ovat katkaistu-tilassa, oletus tässä esimerkissä on, että isäntä 1 käyttää ennalta määrättyä oletusprofiilia mainitulle käyttäjälle. Ainoa tärkeä tekijä on, että isännälle ilmoitetaan niin pian 15 kuin mahdollista aktiivisen ja varmentavien yhteyksien yhteys alas -tilanteesta.

Edelleen on huomattava, että vaadittavat muutokset toteutetaan LAN-kytkimiin, vaikkakin yhteistyö isäntäohjelmiston kanssa on tarpeen. Isäntä siirtää 20 kaiken LAN-liikenteen varmentavaan LAN-porttiin, jos sillä . hetkellä käytettävä LAN-portti siirtyy katkaistu-tilaan. Lisäksi on huomattava, että LAN-:* kytkintä kohden voi olla useampi kuin yksi kriittinen • yhteys ja että yhteys voi riippua nollasta, yhdestä : 25 tai useammasta kriittisestä yhteydestä. Jos yhteys ; riippuu useammasta kuin yhdestä kriittisestä yhteydes- $ . tä, yhteys asetetaan katkaistu-tilaan, jos jokin kriittisistä yhteyksistä on katkaistu-tilassa.

Vikaantuneen yhteyden tilanteessa LAN-kytkin 30 tai reititin korjataan ja asetetaan toimintaan ja :* kaikki siihen kytketyt portit asetetaan yhteys ylös - ' tilaan, jos muuta ei määritetä jollain hallintaoperaa- ··, tiolla. Tämän seurauksena kaikki siitä riippuvat yh- * teydet myös asetetaan yhteys ylös -tilaan ellei muuta » . 35 määrätä hallintatoiminnoilla. Tämä prosessi on hyvin ’ ‘ paljon samanlainen kuin vikatilanne, jossa isännille “i ilmoitetaan vikatilanteesta.

10 115271

Yllä kuvattua keksinnöllistä mekanismia voidaan käyttää myös ilmoittamaan isännille tai LAN-kytkimille, jos yhteyden lähetyssuunnassa on jokin vialla. Ideana on, että normaalisti laite ei tiedä, 5 lähettääkö se oikein tai vastaanottaako vastaanottava laite oikein. Kuitenkin on mahdollista ajatella yhteyttä itsestään riippumattomana ja muuttaa yhteyden tilaa katkaistu-tilaan, jos huomataan, että laite tai yhteyden toinen pää ei vastaanota tai lähetä oikein, 10 ts. on liikaa CRC-(säännöllisen redundanssin tarkisteen) virheitä, viallisia kehyksiä jne.

Kuviossa 2a kuvataan karkea esimerkki LAN-kytkimen rakenteesta esillä olevan keksinnön erään sovelluksen mukaisesti. Kuviossa 2b kuvataan karkea esi-15 merkki isäntä- tai CPU-yksikön rakenteesta esillä olevan keksinnön erään sovelluksen mukaisesti.

Molemmissa esimerkeissä on Ethernet-ohjain tai Ethernetin fyysisen kerroksen lähetinvastaanotin EC kytketty verkkoelementtiin itseensä. Ethernet-20 ohjain EC jaetaan edelleen ainakin kahteen komponenttiin tai moduuliin, jotka luonnollisesti voivat olla sama piiri. Nämä modulit ovat Media Access Controller MAC ja fyysisen kerroksen laite PHY. Mediapääsykerros kommunikoi suoraan verkkosovitinkortin kanssa ja vas-t. 25 taa virheettömän datan välittämisestä kahden tietoko- . neen välillä. Fyysisen kerroksen laite PHY toteuttaa » · saman yleisfunktion kuin lähetinvastaanotin tyypillisessä Ethernet-järjestelmässä.

Tyypillisessä verkkoyhteydessä datapäätelai-30 te, LAN-kytkin, isäntä- tai CPU-laite (tietokone) si-sältää Ethernet-liitännän EC, joka generoi ja lähettää Ethernet-kehyksiä, jotka kuljettavat dataa verkkoon-kytkettyjen tietokoneiden välillä. Liitäntä tai tois-tinportti voidaan myös suunnitella sisältävän PHY-35 elektroniikan sisäisesti. Esillä olevassa keksinnössä : ; : Ethernet-ohjain EC on suunniteltu monitoroimaan aktii- ;··· visen yhteyden tilaa. Kun Ethernet-ohjain on huomannut 11 115271 yhteys alas -tilanteen, se "lähettää" tietoa tilanteesta alaspäin asettamalla alas-suunnan yhteyden katkaistu-tilaan. Kun Ethernet-ohjain isäntälaitteessa huomaa yhteys alas -tilanteen aktiivisella yhteydellä, 5 se ilmoittaa isäntäohjelmistolle ja palauttaminen voidaan aloittaa.

Kuviossa 2a kuvataan N-portin implementointi yhteen LAN-kytkimeen. Ethernet-ohjain EC käsittää n paria Media Access Controller MAC -fyysisen kerroksen 10 laitteita PHY. Fyysisen kerroksen laitteet on kytketty ohjauslogiikkaan, joka tyypillisesti voidaan toteuttaa mikroprosessorilla PHY-laitteiden tilan monitoroimi-seksi ja ohjaamiseksi.

PHY-laitteiden olennainen ominaisuus on, että 15 ne sisältävät tai tarjoavat informaatiosignaalin ja/tai rekisterin, joka informoi yhteyden tai portin tilan. Lisäksi on hyödyllistä, jos informaatiota voidaan monitoroida käyttämällä ohjelmistoa. Lisäksi PHY-laite voi tarjota mainitun informaation muodostamalla 20 keskeytyksen mikroprosessorille, joka tulkitsee tämän keskeytyksen PHY-laitteen tilan muutoksena. PHY-laitteen olennainen ominaisuus on, että se voidaan re- :· setoida tilaan, jossa se ei anna valmiustilainformaa- • · • •f tiota toiselle PHY-laitteelle. Kuviossa 2a yllä mai- 25 nittujen kahden olennaisen ominaisuuden ohjaus kuva- » taan käyttäen kahta eri signaalityyppiä. "Yhteys alas" » -tunnistesignaalit lähetetään PHY-laitteilta ohjauslo- » . giikan informoimiseksi yhteyden sen hetkisestä tilas- ·* ta. Näin ollen PHY-laitteet voidaan asettaa tilaan, 30 joka voidaan tunnistaa vikatilanteeksi laitteiden Γ alas-yhteyksillä. "PHY Reset" -signaaleita käytetään asettamaan PHY-laitteet katkaistu-tilaan siten, että toinen PHY-laite alas-yhteys suunnassa voi tunnistaa ylös-suunnan yhteyden vikatilanteen, ts. nämä signaa-35 lit disabloivat PHY-laitteet.

v * Ammattimiehelle on selvää, että teknologian kehittyessä keksinnön perusidea voidaan toteuttaa 12 115271 j useilla tavoilla. Keksintö ja sen sovellukset eivät täten rajoitu tässä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella oheisten patenttivaatimuksien piirissä .

5 » · * * * « ·

Claims (12)

13 115271

1. Menetelmä isäntäyhteyden palauttamiseen nopeasti varmennetussa puumaisessa paikallisverkossa, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vai- 5 heet: monitoroidaan kriittisen ylös-yhteyden tilaa, asetetaan riippuva alas-yhteys katkaistu-tilaan, jos kriittinen ylös-yhteyden havaitaan olevan katkaistu-tilassa, 10 monitoroidaan aktiivisen ylös-yhteyden tilaa isäntälaitteessa, ja käynnistetään palauttamisprosessi isäntälaitteessa, jos aktiivinen yhteys on katkaistu-tilassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että määritetään verkkoelementin ylös-yhteys kriittiseksi ylös-yhteydeksi, jos linkin vikaantuminen vaikuttaa datavirtaan verkkoelementin alas-yhteydellä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että määritetään verkkoelementin yhteys riippuvaksi alas-yhteydeksi, jos on ole- , massa kriittinen ylös-yhteys mainitun alas-yhteyden ja ' ♦ « • seuraavan verkkoelementin välissä.

: * · ‘ 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että palauttamisprosessi kä-'· sittää vaiheet: ilmoitetaan isäntäohj elmistolle yhteyden vi-: katilanteesta aktiivisessa ylös-yhteydessä, ja muute taan aktiivinen datareitti varmennetulle ylös-30 yhteydelle.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 1 tunnettu siitä, että palauttamisprosessi kä- sittää vaiheet: ilmoitetaan isäntäohj elmistolle aktiivisen ,v, 35 ylös-yhteyden vikaantumisesta, . tarkistetaan varmentavan ylös-yhteyden tila, ja jos ylös-yhteys on katkaistu-tilassa, 14 115271 siirretään isäntä ennalta määrättyyn oletus-moodi to imi n toon.

6. Patenttivaatimuksien 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että varmentava ylös- 5 yhteys on kahdennettu ylös-yhteys aktiiviselle ylös-yhteydelle.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monitoroidaan kriittisen ylös-yhteyden tilaa monitoroimalla datavirran laatua 10 yhteydellä.

8. Järjestelmä isäntäyhteyden nopeaksi palauttamiseksi varmennetussa puumaisessa paikallisverkossa, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää 15 monitorointilaitteen (EC) kriittisen ylös- yhteyden tilan monitoroimiseksi, riippuvan alas-yhteyden asettamiseksi katkaistu-tilaan, jos kriitti nen ylös-yhteyden havaitaan olevan katkaistu-tilassa ja palauttamisprosessin käynnistämiseksi isäntälait-20 teessä, jos aktiivinen yhteys on katkaistu-tilassa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että monitorointilaite (EC) edelleen käsittää fyysisen kerroksen laitteen (PHY) ylös-. 25 yhteyden fyysisen tilan monitoroimiseksi ja , laitepääsyohjaimen (MAC) alas-yhteyden tilan • I * muuttamiseksi.

‘ 10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestel mä, tunnettu siitä, että verkkoelementin 30 (SW1, ..., SW8) yhteys on kriittinen ylös-yhteys, jos :1 linkin vikaantuminen vaikuttaa verkkoelementin alas- yhteyden datavirtaan.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestel-\ mä, tunnettu siitä, että verkkoelementin (SW1, 35 ..., SW8) yhteys on riippuva alas-yhteys, jos on olemassa : kriittinen ylös-yhteys mainitun alas-yhteyden ja seu- _ | raavan verkkoelementin (SW1, ..., SW8) välissä. 15 115271

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että monitorointilaite (EC) on Ethernet-ohjain. 1 · 16 115271