FR2812784A1 - Redondance en attente dans des services de multiplexage inverse ou ima - Google Patents

Redondance en attente dans des services de multiplexage inverse ou ima Download PDF

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Abstract

Un appareil d'interface inclut des premier et second dispositifs (5, 6) dont chacun comporte une série de ports pour une connexion sur un bus de transfert de paquets commun (1) associé à un contrôleur. Les dispositifs fonctionnent en parallèle et sont configurés de telle sorte que lorsque l'un d'entre eux est dans un mode actif, l'autre est dans un mode attente chaud dans lequel il est prêt à devenir actif dans l'éventualité d'une défaillance du dispositif actif. Les ports du dispositif dans le mode actif communiquent normalement avec le contrôleur afin d'initier un transfert des paquets sur le bus de transfert de paquets. Les ports du dispositif dans le mode attente sont inopérants pour communiquer avec le contrôleur afin d'initier un transfert de paquets mais ils fonctionnent par ailleurs normalement de manière à être prêts pour une activation immédiate dans l'éventualité d'une défaillance du dispositif dans le mode actif.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne des réseaux ATM et de manière davantage particulière, elle concerne un procédé permettant d'assurer une redondance dans une interface qui assure des services de multiplexage inverse (IMA).
ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION
Le multiplexage inverse est un système dans lequel des cellules en provenance d'une liaison haute vitesse sont transmises sur une pluralité de liaisons de vitesses plus faibles et sont réassemblées au niveau d'une extrémité éloignée selon un train haute vitesse. Un problème se pose lorsque les liaisons deviennent défectueuses. Le protocole IMA, par l'intermédiaire de la procédure de restauration lente à addition de liaisons, traite partiellement la restauration suite à des erreurs en additionnant/supprimant des liaisons sur/d'un groupe IMA mais ne traite pas le problème qui se pose lorsque le dispositif IMA
tombe en défaillance.
Bien qu'une redondance ait été mise en oeuvre dans l'art antérieur, elle nécessite un circuit externe additionnel et un logiciel additionnel pour surveiller la commutation et la réaliser. Ce processus nécessite une quantité significative de temps, ce qui conduit à une
restauration lente vis-à-vis d'une condition de défaillance.
L'objet de l'invention consiste à traiter ce problème.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Selon la présente invention, on propose un appareil d'interface comprenant des premier et second dispositifs dont chacun comporte une série de ports pour une connexion sur un bus de transfert de paquets commun qui est associé à un contrôleur, lesdits dispositifs fonctionnant en parallèle et étant configurés de telle sorte que lorsque l'un d'entre eux est dans un mode actif, I'autre est dans un mode attente chaud dans lequel il est prêt à devenir actif dans l'éventualité d'une défaillance du dispositif actif, lesdits ports du dispositif dans le mode actif communiquant normalement avec ledit contrôleur afin d'initier le transfert desdits paquets sur ledit bus de transfert de paquets et lesdits ports du dispositif dans le mode attente étant inopérants pour communiquer avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert de paquets ou afin de transférer des paquets sur ledit bus de transfert de paquets mais fonctionnant sinon normalement de manière à être prêts pour une activation immédiate dans l'éventualité d'une défaillance dudit dispositif
actif.
Le bus de transfert de paquets est typiquement un bus Utopia ATM qui est connecté à un contrôleur ATM. Les dispositifs sont typiquement des dispositifs de multiplexeur inverse qui sont connectés
entre le bus Utopia et un bus TDM.
Par conséquent, conformément à l'invention, deux dispositifs IMA sont utilisés en parallèle, l'un d'entre eux étant dans le mode actif et l'autre étant dans le mode attente "chaud". Le temps de restauration est amélioré et le processus est simplifié en utilisant le mode attente "chaud". Un aspect technique unique de la présente invention est constitué par l'utilisation d'une interface Utopia d'une manière nouvelle selon laquelle un dispositif IMA fonctionne à partir de l'information qui
est disponible sur le bus Utopia mais ne répond pas à cette information.
Le dispositif IMA, qui est configuré en attente, ne répond pas au bus (ne le pilote pas) lorsque le dispositif IMA actif répond aux diverses conditions. Les deux dispositifs IMA fonctionnent en parallèle mais le dispositif dans le mode attente ne pilote pas le bus TDM d'émission ou TX ou les ports Utopia. Ceci est réalisé sans la nécessité d'une quelconque logique auxiliaire externe additionnelle qui devrait sinon être requise. Le mode attente devrait être mis en oeuvre sur puce dans le port Utopia de telle sorte que le contrôleur ATM n'ait pas besoin de diffuser les cellules ATM sur deux bus Utopia indépendants (ou de gaspiller du temps pour reconfigurer le groupe ou les groupes IMA complets sur un autre dispositi0f). Si le port TDM TX n'est pas configuré dans un mode impédance élevée, alors un commutateur TDM externe doit être requis
pour réaliser un interfaçage sur le dispositif TDM.
Chaque dispositif peut comporter des ports additionnels qui fonctionnent normalement, auquel cas les modes attente et actif s'appliquent dans la réalité au port au lieu des dispositifs mais par souci
de commodité, on fera référence dans l'ensemble de la description à un
dispositif en tant que dispositif en attente et à l'autre dispositif en tant
que dispositif actif.
L'invention propose par conséquent un appareil d'interface qui comprend une série de ports pour une connexion sur un bus de transfert de paquets commun qui est associé à un contrôleur, au moins certains desdits ports étant dans un mode actif et au moins certains desdits ports étant dans un mode attente, lesdits ports dans les modes actif et d'attente fonctionnant en parallèle et étant configurés de telle sorte que lorsque l'un d'entre eux est dans un mode actif, un port en attente correspondant soit dans un mode attente chaud dans lequel il est prêt à devenir actif dans l'éventualité d'une défaillance du port actif, ledit port dans le mode actif communiquant normalement avec ledit contrôleur pour initier un transfert desdits paquets sur ledit bus de transfert de paquets et lesdits ports dans le mode attente étant inopérants pour communiquer avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert de paquets ou afin de transférer des paquets sur ledit bus de transfert de paquets mais fonctionnant sinon normalement de manière à être prêts pour une activation immédiate dans l'éventualité d'une défaillance du port actif correspondant. L'invention propose encore en outre un procédé permettant la constitution d'une redondance dans un appareil d'interface pour transférer des données sur et depuis un bus de transfert de paquets haute vitesse qui est associé à un contrôleur, comprenant la fourniture d'une série de ports pour une connexion au bus de transfert de paquets commun, la configuration d'un port redondant qui fonctionne dans un mode attente pour chaque port actif, la configuration desdits ports actifs de telle sorte qu'ils communiquent normalement avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert desdits paquets sur ledit bus de transfert de paquets et la configuration desdits ports en attente de telle sorte qu'ils soient inopérants pour communiquer avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert de paquets ou afin de transférer des paquets sur ledit bus mais qu'ils fonctionnent sinon normalement de manière à être prêts pour une activation immédiate dans l'éventualité d'une défaillance d'un port actif correspondant.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera maintenant décrite de manière davantage détaillée à titre d'exemple seulement par report aux dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un dispositif d'interface IMA conformément aux principes de l'invention pour transférer des données depuis un contrôleur ATM sur de multiples dispositifs physiques; et la figure 2 est un schéma fonctionnel d'un dispositif d'interface IMA pour transférer des données depuis de multiples dispositifs
physiques sur un contrôleur ATM.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION
PRÉFÉRÉS
Les dispositifs d'interface qui sont représentés sur les figures 1 et 2 sont connectés entre un bus Utopia commun 1 qui transporte des cellules ATM haute vitesse et un bus TDM commun 2 qui transporte des liaisons TDM sur lesquelles des cellules en provenance du bus Utopia sont multiplexées de façon inverse conformément au standard IMA. Les figures 1 et 2 représentent des parties du dispositif pour transporter des cellules suivant des sens opposés. Le bus Utopia commun inclut des lignes de signal et des lignes de données pour un transfert octet par octet comme il est connu de l'art. La figure 1 représente une unique ligne de signal TX 13. La figure 2 représente des lignes de signal 10, 11
et des lignes de données 12, typiquement d'une largeur de 8 bits.
L'interface physique universelle pour test et fonctionnement pour ATM (Utopia) constitue une liaison standard ATM avec la couche de soussystèmes physique. Elle définit la liaison entre la couche physique (PHY) et des modules de couche supérieure telle que la couche ATM et diverses entités de gestion. Les sous-systèmes peuvent être une partie d'une carte d'interface réseau (NIC) ATM, d'un commutateur ATM ou
d'un aiguilleur ou routeur ATM.
La mise en oeuvre du mode attente "chaud" est réalisée en modifiant le fonctionnement de l'interface Utopia 3 et de l'interface TDM TX 4 de telle sorte que deux dispositifs IMA 5, 6 soient connectés au bus Utopia commun 1 et aux dispositifs TDM communs 4 (par exemple des dispositifs de formation de trames) mais de telle sorte que ces éléments répondent différemment. Un dispositif 6 (ou port) est dans un mode actif et l'autre dispositif 5 (ou port) est dans un mode attente. La réponse interne des deux dispositifs est identique mais le dispositif en attente n'envoie pas en sortie des données sur le bus TDM ou sur le bus Utopia. Les deux dispositifs IMA 5, 6 sont configurés à l'identique. Ils comportent les mêmes adresses de port et présentent les mêmes modes de fonctionnement. Le même logiciel est utilisé pour mettre à jour leurs états opératoires en même temps. Le dispositif actif fonctionne en tant que dispositif normal, il répond aux requêtes Utopia et il pilote l'interface TDM TX. Le dispositif IMA 5 dans le mode attente fonctionne de façon interne comme s'il était dans le mode normal à ceci près qu'il
ne pilote pas les ports TDM TX 7 et les broches de sortie Utopia 8.
Les broches de sortie TDM TX (émission) 7 sont configurées dans un mode impédance élevée. Le port Utopia TX ne répond pas à une interrogation et à une sélection de port mais accepte des cellules en provenance du port Utopia. Le port Utopia RX (réception) ne répond pas à une interrogation et à une sélection de port mais traite des cellules de la même manière que s'il était actif. Les broches de sortie sur les ports Utopia sont maintenues dans un mode impédance élevée. Le processus de restauration de cellule interne du dispositif 5 dans le mode attente fonctionne normalement mais la cellule n'est jamais transférée au
contrôleur Utopia.
Du fait que les deux dispositifs reçoivent et traitent la même information en parallèle, le temps de restauration, lorsqu'une erreur se produit, est réduit au minimum. Il y a certaines cellules ATM qui sont perdues du fait du temps pour détecter la condition d'erreur et du temps requis pour commuter le dispositif actif dans le mode attente et l'autre dispositif depuis le mode attente dans le mode actif et du fait que les deux dispositifs ne sont pas synchronisés. Cependant, ceci constitue une amélioration majeure par comparaison avec le redémarrage d'un
groupe en utilisant un dispositif de secours.
Le mode attente peut être appliqué au dispositif complet (c'est-à-
dire toutes les liaisons et tous les groupes, dans un mode non IMA et dans un mode IMA) et il est programmé par l'intermédiaire d'un registre
sous la commande du logiciel (l'utilisateur).
Une partie du protocole IMA est mise en oeuvre dans un logiciel et le fait de faire fonctionner les deux dispositifs en parallèle relève de la responsabilité du logiciel. La tâche essentielle consiste à assurer que les paramètres de configuration et opératoires sont les mêmes dans les
deux dispositifs.
Les paramètres de configuration sont déterminés pendant la phase d'initialisation et lorsqu'une liaison est additionnée ou supprimée au niveau d'un groupe IMA opérationnel. Il n'y a pas d'opérations critiques du point de vue du temps lorsqu'un groupe IMA est configuré
ou démantelé (coupé).
La tâche opératoire additionnelle consiste essentiellement à assurer que le contenu des cellules ICP TX est identique sur les deux dispositifs. Pendant un fonctionnement normal, seulement le dispositif actif est accédé afin de retrouver les paramètres de fonctionnement. La totalité de l'information arrivante en provenance du dispositif dans le mode attente peut être ignorée et peut être masquée IRQ. Le temps machine de logiciel additionnel pendant le fonctionnement normal est réduit à l'écriture du contenu de la cellule ICP TX sur les deux dispositifs. Suite à une détection d'erreur, lorsque requis, le logiciel de commande change le mode de fonctionnement des deux dispositifs et reprend son fonctionnement en utilisant le dispositif qui était dans le
mode attente.
Un sous-programme de logiciel peut être utilisé pour configurer un dispositif dans le mode attente afin de refléter l'état du dispositif actif dans le cas o le dispositif en attente est configuré après que le dispositif actif a été configuré. (Dans le cas o un dispositif défaillant est
remplacé par un dispositif en attente bon).
Les modes actif/attente peuvent être mis en oeuvre sur une base par port ou sur une base par dispositif dans le cas d'un dispositif à multiples ports ou multiport. Dans le cas d'un dispositif à multiples ports ou multiport, seulement un seul dispositif doit être activé dans le mode attente et un autre dispositif doit être activé dans le mode actif. Ceci
simplifie la gestion des groupes IMA.
Considérons maintenant la situation qui est représentée sur la figure 1 selon laquelle des cellules ATM sont transférées depuis le bus Utopia 1 jusqu'au bus TDM 2. Le contrôleur ATM Utopia (qui n'est pas représenté) interroge, via une ligne de signal TX 13, les ports 8 sur les dispositifs IMA afin de voir s'ils sont prêts à accepter des données. Les ports 8 du dispositif actif sont maintenus dans le mode normal et ils répondent en fonction de si oui ou non ils sont prêts à accepter des données. Les ports 8 du dispositif en attente sont maintenus dans l'état haut de telle sorte qu'ils n'indiquent jamais qu'ils sont prêts à accepter des données. Lorsque les ports 8 du dispositif actif indiquent qu'ils sont prêts à accepter des données, le contrôleur Utopia transfère des cellules sur le bus de données (ce qui n'est pas représenté sur la figure 1). Ces cellules sont reçues par les deux dispositifs, c'est-à-dire les dispositifs dans à la fois le mode actif et le mode attente, et les cellules reçues sont traitées de façon interne d'une manière identique dans les deux dispositifs IMA de telle sorte que les états des deux dispositifs IMA sont toujours les mêmes. Les ports de sortie sur le dispositif en attente sont également invalidés de telle sorte que le dispositif en attente n'émet pas
en sortie des cellules sur les liaisons TDM.
Suivant le sens inverse comme représenté sur la figure 2, les cellules sont reçues en continu par des ports 7 à la fois du dispositif actif et du dispositif en attente depuis le bus TDM 2 en parallèle et sont traitées de façon interne exactement de la même façon. Au niveau du côté d'entrée, il n'y a pas de différence entre les deux dispositifs que sont le dispositif actif et le dispositif en attente. Au niveau du côté de sortie, les ports 8 communiquent avec le contrôleur ATM Utopia sur des lignes de signal 10, 11. Les broches de sortie des ports 8 du dispositif en attente sont maintenues dans un état d'impédance élevée. Pour le dispositif actif, les broches fonctionnent normalement pour communiquer avec le contrôleur ATM Utopia afin de transférer des cellules sur le bus Utopia 1. Les fonctionnements internes des ports sont les mêmes mais dans le dispositif en attente, les cellules ne sont pas dans la réalité
transférées au bus Utopia afin d'éviter toute contention.
Il est possible de mettre en oeuvre le mode attente sur une base par port selon laquelle seulement certains des ports Utopia et ATM sont dans un mode attente à l'intérieur d'un dispositif et les autres ports sont
dans un mode attente dans un autre dispositif.
Un mode attente similaire peut être utilisé dans n'importe quel
autre dispositif qui est connecté à un bus Utopia.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1. Appareil d'interface caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second dispositifs (5, 6) dont chacun comporte une série de ports pour une connexion sur un bus de transfert de paquets commun (1) qui est associé à un contrôleur, lesdits dispositifs fonctionnant en parallèle et étant configurés de telle sorte que lorsque l'un d'entre eux est dans un mode actif, I'autre est dans un mode attente chaud dans lequel il est prêt à devenir actif dans l'éventualité d'une défaillance du dispositif actif, lesdits ports du dispositif dans le mode actif communiquant normalement avec ledit contrôleur afin d'initier le transfert desdits paquets sur ledit bus de transfert de paquets (1) et lesdits ports du dispositif dans le mode attente étant inopérants pour communiquer avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert de paquets ou afin de transférer des paquets sur ledit bus de transfert de paquets mais fonctionnant sinon normalement de manière à être prêts pour une activation immédiate dans l'éventualité d'une défaillance dudit dispositif actif.
2. Appareil d'interface selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits ports dudit dispositif dans le mode attente sont opérants pour recevoir depuis le bus de transfert de paquets commun (1) des paquets dont le transfert est initié en réponse à une communication
entre le contrôleur et les ports du dispositif actif.
3. Appareil d'interface selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bus de transfert de paquets commun (1) est un bus Utopia
qui transfère des cellules ATM.
4. Appareil d'interface selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dispositifs (5, 6) incluent également un second jeu de ports connectés à un bus multiplexé par division temporelle (TDM) commun (2).
5. Appareil d'interface selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ports dudit second jeu de ports de à la fois le dispositif en attente et le dispositif actif (5, 6) sont configurés suivant la direction de réception de manière à être dans l'état actif de telle sorte que des données soient reçues en parallèle par lesdits deux dispositifs depuis le
bus TDM (2).
6. Appareil d'interface selon la revendication 5, caractérisé en ce que des broches de sortie dudit second jeu de ports du dispositif en attente sont configurées suivant la direction d'émission de manière à être dans l'état inactif de telle sorte que des données en provenance
desdites broches de sortie ne soient pas émises sur le bus TDM (2).
7. Appareil d'interface selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits dispositifs (5, 6) sont des multiplexeurs inverses qui transfèrent des cellules entre ledit bus Utopia (1) et une pluralité de
liaisons TDM formant ledit bus TDM (2).
8. Appareil d'interface selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif pris parmi ledit dispositif en attente et ledit dispositif actif (5, 6) comporte des ports additionnels fonctionnant normalement.
9. Appareil d'interface caractérisé en ce qu'il comprend une série de ports pour une connexion sur un bus de transfert de paquets commun (1) qui est associé à un contrôleur, au moins certains desdits ports étant dans un mode actif et au moins certains desdits ports étant dans un mode attente, lesdits ports dans les modes actif et d'attente fonctionnant en parallèle et étant configurés de telle sorte que lorsque l'un d'entre eux est dans un mode actif, un port en attente correspondant soit dans un mode attente chaud dans lequel il est prêt à devenir actif dans l'éventualité d'une défaillance du port actif, ledit port dans le mode actif communiquant normalement avec ledit contrôleur pour initier un transfert desdits paquets sur ledit bus de transfert de paquets (1) et lesdits ports dans le mode attente étant inopérants pour communiquer avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert de paquets ou afin de transférer des paquets sur ledit bus de transfert de paquets mais fonctionnant sinon normalement de manière a être prêts pour une activation immédiate dans l'éventualité d'une défaillance du port actif correspondant.
10. Appareil d'interface selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits ports dans le mode attente sont opérants pour recevoir depuis le bus de transfert de paquets commun (1) des paquets dont le transfert est initié en réponse à une communication entre le contrôleur et
les ports dans le mode actif.
11. Appareil d'interface selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit bus de transfert de paquets commun (1) est un bus Utopia
qui transfère des cellules ATM.
12. Appareil d'interface selon la revendication 11, caractérisé en ce que les dispositifs (5, 6) incluent également un second jeu de ports connectés à un bus multiplexé par division temporelle (TDM) commun (2).
13. Procédé de constitution d'une redondance dans un appareil d'interface pour transférer des données sur et depuis un bus de transfert de paquets haute vitesse (1) qui est associé à un contrôleur, caractérisé en ce qu'il comprend la fourniture d'une série de ports pour une connexion au bus de transfert de paquets commun, la configuration d'un port redondant qui fonctionne dans un mode attente pour chaque port actif, la configuration desdits ports actifs de telle sorte qu'ils communiquent normalement avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert desdits paquets sur ledit bus de transfert de paquets et la configuration desdits ports en attente de telle sorte qu'ils soient inopérants pour communiquer avec ledit contrôleur afin d'initier un transfert de paquets ou afin de transférer des paquets sur ledit bus mais qu'ils fonctionnent sinon normalement de manière à être prêts pour une activation immédiate dans l'éventualité d'une défaillance d'un port actif correspondant.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits ports en attente reçoivent depuis le bus de transfert de paquets commun (1) des paquets dont le transfert est initié en réponse à une
communication entre le contrôleur et les ports actifs.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit bus de transfert de paquets commun (1) est un bus Utopia qui
transfère des cellules ATM.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que des ports d'un second jeu de ports transfèrent des données sur et
depuis un bus multiplexé par division temporelle (TDM) commun (2).
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les ports du second jeu de ports de à la fois le dispositif en attente et le dispositif actif (5, 6) suivant la direction de réception sont dans l'état actif de telle sorte que des données soient reçues en parallèle par lesdits
deux dispositifs depuis le bus TDM (2).
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que les broches de sortie dudit second jeu de ports en attente suivant la direction d'émission sont dans l'état inactif de telle sorte que des données en provenance des broches de sortie ne soient pas émises sur
le bus TDM (2).
19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que les ports en attente sont situés sur un premier dispositif dans le mode attente et les ports actifs sont situés sur un second dispositif dans le
mode actif.
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