FR2849731A1 - Procede et dispositif de detection de panne de liaison sur un arriere-plan ethernet haute disponibilite - Google Patents

Abstract

Un procédé détecte de façon active des défaillances de liaison sur une architecture de plan arrière haute disponibilité. Le système afférent inclut des cartes de noeud (200) ou de toile de commutation (104, 106) redondantes communiquant ensemble. Des ports de liaison montante (204, 214) des cartes de noeud sont groupés logiquement selon des ports d'artère (207) sur une extrémité de la liaison de communication avec les cartes de toile de commutation. Un paquet de sonde est envoyé et une minuterie de sondage est établie chaque fois que soit un nombre spécifié de mauvais paquets sont reçus, soit une minuterie de repos expire. Si une réponse au paquet de sonde est reçue avant que la minuterie de sonde n'expire, la liaison est jugée valide et sinon, la liaison est présumée défaillante. Soit les cartes de noeud, soit les cartes de toile de commutation sont configurées afin de manipuler correctement un paquet de sonde présentant de préférence des adresses de source et de destination identiques.

Description

ARRI RE-PLAN DE L'INVENTION

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de mise en réseau et de façon davantage particulière, la présente invention concerne un dispositif de réseau Ethernet qui comporte une architecture de plan arrière 5 pour détecter une défaillance de liaison et pour réaliser une commutation sur un bon port en réponse à cette détection.

Toute activité professionnelle qui s'exerce sur une base 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 ne peut pas se permettre de souffrir de pannes/interruptions pendant plus longtemps que juste deux minutes ou peut 10 être pendant pas plus longtemps qu'une demi-heure. Les pannes/interruptions non planifiées peuvent entraver de façon sévère des opérations sur des données et peuvent être extrêmement coteuses en termes de perte de revenu et de temps homme dépensé pour corriger de telles situations. Deux récentes études en date de 1995 ont démontré que les 15 activités professionnelles perdaient en moyenne entre 80 000 dollars et 350 000 dollars par heure du fait de pannes/interruptions non planifiées. Si l'on garde à l'esprit ces pertes exprimées en dollars, il devient rapidement évident que le fait d'instaurer une structure de technologie d'information redondante revient à un cot moindre que le risque de même une courte 20 panne/interruption. Ceci est tout particulièrement vrai lorsque l'on considère es prix relativement bas du fonctionnement des ordinateurs en fonction du cot d'une telle période de non fonctionnement. En outre, les administrateurs ont une connaissance exacte du prix de l'équipement additionnel, du logiciel additionnel et de l'instruction additionnelle des opérateurs tandis que le cot 25 des pannes/interruptions non planifiées peut être très difficile à quantifier de façon préalable.

Le réseau Ethernet a été déployé de façon extrême dans les réseaux locaux (LAN) du fait de son cot faible, de son déploiement aisé et de son installation aisée. Après des années d'amélioration au niveau de la 30 technologie de lEthernet, actuellement, l'application de l'Ethernet a été étendue depuis les LAN jusque à la fois aux WAN/MAN. De façon davantage récente, la technologie de l'Ethernet est également incorporée dans le plan arrière de systèmes basés sur châssis du fait des sources largement disponibles et de cot faible ainsi que de la capacité de détection d'erreur noyée. Dans le système basé sur châssis, le plan arrière doit assurer des connexions fiables et robustes entre des cartes et des modules de liaison.

Cependant, puisque le réseau de l'Ethernet a été originellement développé 5 dans un environnement de LAN, l'exigence de "disponibilité" pour l'application de LAN est relativement différente de celle pour l'application de plan arrière.

Par exemple, dans un environnement de LAN classique, le protocole d'arborescence de liaison est utilisé pour assurer une fonction de "restauration de défaillance" en reconfigurant la topologie active lorsque le 10 réseau détecte une défaillance de liaison ou de port. Cependant, le temps de convergence est relativement long. A partir de l'instant de la détection de la défaillance, un temps aussi long que 20 à 50 secondes peut être consommé pour mener à terme le changement de topologie et pour reprendre un fonctionnement normal. Même en utilisant un protocole "d'amélioration" 15 classique, l'arborescence de liaison rapide pourrait avoir besoin de 50 millisecondes pour reprendre un fonctionnement normal après détection de la défaillance dans un commutateur ou une liaison.

Conformément au standard de Institute of Electrical and Eiectronics Engineers 802.3, une agrégation de liaisons a été développée pour 20 augmenter la bande passante et la disponibilité en agrégeant plus d'une liaison ensemble pour former un groupe d'agrégations de liaisons. La couche de commande d'accès au média (MAC) peut traiter les multiples liaisons en tant qu'une unique liaison logique. Lorsqu'une liaison dans le groupe d'agrégations est en échec, le trafic peut être distribué (ou re-aiguillé) sur des 25 liaisons fonctionnant de renvoi. Cependant, l'agrégation de liaisons assure seulement une restauration de défaillance entre des connexions parallèles, lesquelles connexions parallèles sont partagées avec les mêmes noeuds d'extrémité. Pour l'application de plan arrière, le réseau Ethernet présente 30 habituellement une configuration très simple, par exemple une topologie en étoile, ce qui signifie que depuis chaque fente de carte sont connectés un premier bus sur une première toile de commutation et un second bus sur une seconde toile de commutation. Si le premier bus échoue à fonctionner, le dispositif se commute de manière automatique pour utiliser le second bus.

Cependant, le temps de convergence de 20 à 50 secondes au niveau de la restauration d'arborescence de liaisons n'est pas acceptable dans un environnement de plan arrière. De façon additionnelle, l'agrégation de liaisons, comme il a été indiqué ci-avant, assure seulement une restauration 5 de défaillance entre des connexions parallèles qui sont partagées par les mêmes noeuds d'extrémité. C'est-à-dire qu'une liaison de secours n'est pas partagée avec les mêmes extrémités de liaison de défaillance. Par conséquent, l'agrégation de liaisons ne peut pas trouver une application sur l'environnement de plan arrière de l'Ethernet.

Par conséquent, est nécessaire une solution simple, rapide et robuste pour réaliser une disponibilité élevée pour l'environnement de plan arrière de l'Ethernet avec une détection de défaillance de liaison et une commutation de restauration de défaillance.

R SUM DE L'INVENTION Au vu des besoins mentionnés ci-avant, la présente invention propose un procédé, des instructions lisibles par ordinateur, un appareil et un système qui détectent de façon active des défaillances de liaison.

Selon un mode de réalisation, le procédé permettant de déterminer une défaillance d'une liaison de communication comprend les étapes 20 consistant à établir une minuterie pour un intervalle prédéterminé; à remettre à l'état initial la minuterie sur l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; et à envoyer un paquet de sonde et à établir une minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps imparti. L'état de la liaison de communication est passé dans un mode 25 défaillance si la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

Selon un autre mode de réalisation, le procédé permettant de déterminer une défaillance d'une liaison de communication comprend les étapes consistant à envoyer un paquet de sonde et à établir une minuterie de 30 sonde après qu'un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus et à faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

Selon encore un autre mode de réalisation du procédé permettant de déterminer une défaillance d'une liaison de communication, un paquet de sonde est envoyé suite à la survenue du fait que soit une minuterie de repos est en dépassement de temps imparti, soit un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus. L'état de la liaison de 5 communication est passé dans un mode défaillance si la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

La présente invention inclut également un support lisible d'instructions par ordinateur comprenant un moyen pour établir une minuterie pour un 10 intervalle prédéterminé; un moyen pour remettre à l'état initial la minuterie sur l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps imparti et un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode 15 défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

Selon un autre mode de réalisation, on divulgue ici un support lisible par ordinateur d'instructions comprenant un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde après qu'un nombre 20 prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus et un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue. Les instructions lisibles par ordinateur peuvent en outre comprendre un moyen pour envoyer le 25 paquet de sonde et pour démarrer la minuterie de sonde lorsqu'une minuterie de repos est en dépassement de temps imparti.

La présente invention propose en outre un appareil pour une détection de défaillance de liaison sur un plan arrière Ethernet haute disponibilité, comprenant un moyen pour établir une minuterie pour un intervalle 30 prédéterminé; un moyen pour remettre à l'état initial la minuterie sur l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps imparti; et un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

Selon un autre mode de réalisation, on propose un appareil pour une détection de défaillance de liaison sur un plan arrière de l'Ethernet de 5 disponibilité élevée comprenant un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde lorsqu'un nombre prédéterminé d'erreurs sont reçues et un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de 10 sonde n'a pas été reçue. En outre, un moyen pour établir une minuterie pendant un intervalle prédéterminé peut également être utilisé avec ce mode de réalisation, o le paquet de sonde est envoyé et la minuterie de sonde est établie si la minuterie est en dépassement de temps imparti. La minuterie devrait être remise à l'état initial chaque fois qu'un paquet valide est reçu.

La présente invention propose également un système de plan arrière comprenant une pluralité de cartes de noeud et une pluralité de cartes de toile de commutation o chaque noeud de la pluralité de cartes de noeud dispose d'une unique liaison sur chacune de la pluralité de cartes de toile de commutation. Au moins un élément pris parmi le groupe qui est constitué par 20 la pluralité de cartes de noeud et par la pluralité de cartes de toile de commutation comprend en outre un moyen pour établir une minuterie pendant un intervalle prédéterminé; un moyen pour remettre à l'état initial la minuterie à l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une 25 minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps imparti et un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue. Le système peut en outre comprendre un moyen pour envoyer un 30 paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde après qu'un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus.

Un autre mode de réalisation du système de plan arrière comprend une pluralité de cartes de noeud et une pluralité de cartes de toile de commutation o chaque noeud de la pluralité de cartes de noeud dispose d'une unique liaison sur chacune de la pluralité de cartes de toile de commutation, et un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde après qu'un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus et un moyen pour faire passer l'état de la 5 liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue. Le moyen pour envoyer un paquet de sonde et le moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication peuvent être couplés soit aux cartes de noeud, soit aux cartes de toile de 10 commutation, soit à une combinaison afférente.

Selon encore un autre mode de réalisation des systèmes de plan arrière mentionnés ci-avant, les cartes de toile de commutation comprennent en outre une table de redirection et lorsqu'une carte de toile de commutation détecte une liaison en défaillance, la carte de toile de commutation 15 communique des données de liaison en défaillance aux cartes de toile commutation restantes, ce qui a pour effet que les autres cartes de toile de commutation mettent à jour leurs tables de redirection.

Selon les modes de réalisation préférés, le paquet de sonde est distingué par le fait qu'il dispose d'adresses de source et de destination 20 identiques et par le fait que le côté de réception du paquet de sonde est configuré pour répondre au paquet de sonde en l'envoyant en retour sur l'envoyeur.

BR VE DESCRIPTION DES DESSINS

Pour une compréhension davantage complète de la présente invention 25 et de ses avantages, référence est maintenant faite à la description qui suit que l'on lira en conjonction avec les dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 représente un schéma fonctionnel général de la topologie d'un plan arrière de commutation de paquet de toile double; la figure 2 représente un schéma fonctionnel davantage détaillé du 30 système de plan arrière conformément à un mode de réalisation divulgué; la figure 3 représente un organigramme du processus de restauration de défaillance d'une carte de noeud conformément à un mode de réalisation divulgué; la figure 4 représente un organigramme du processus de restauration de défaillance d'une carte de toile conformément à un mode de réalisation divulgué; la figure 5 représente un schéma d'état du signal de battement de coeur en provenance du côté d'envoi; la figure 6 représente un schéma d'état du signal de battement de coeur en provenance du côté de réception; et la figure 7 représente un schéma d'état du paquet de sonde au niveau du côté d'envoi.

DESCRIPTION DETAILL E DE L'INVENTION L'architecture divulguée propose un plan arrière Ethernet haute disponibilité en détectant de manière automatique une défaillance de liaison et en réalisant une "restauration de défaillance" sur une liaison de secours.

Une restauration de défaillance est définie comme étant le processus ou mécanisme pour commuter dans "l'état désactivé" un composant redondant 15 en défaillance et pour commuter dans "l'état activé" le composant de secours de travail. Un aspect de l'invention facilite une restauration de défaillance rapide et simple. De façon additionnelle, les échanges de messages de commande/contrôle entre les noeuds sont minimisés pour réduire la charge de traitement sur la CPU (unité centrale de traitement).

Plusieurs schémas sont disponibles pour une détection de défaillance de liaison. Un schéma inclut l'envoi de messages de "battement de coeur" au niveau du module MAC (commande d'accès au média). Un autre schéma utilise un taux d'erreurs de trame. L'un ou l'autre des schémas de détection ou les deux peuvent être mis en oeuvre pour détecter des défaillances de 25 liaison. Une fois qu'une défaillance de liaison est détectée, la CPU est utilisée pour réaliser la procédure de restauration de défaillance. En plus des deux schémas de détection de défaillance de liaison qui ont été mentionnés ciavant, un schéma de détection de défaillance davantage généralisé peut être utilisé, lequel ne nécessite pas une mise en oeuvre par composants matériels 30 spéciale au niveau du côté de récepteur.

Lorsque les circuits logiques d'une carte de noeud ont détecté un port en défaillance, le trafic de cette carte de noeud est soumis à une restauration de défaillance (ou redirigé) sur les ports de travail (si l'on suppose que tous les noeuds disposent d'au moins deux ports et que chaque port est connecté à un noeud de toile de commutation). Sur le noeud de toile de commutation, il y a une liaison de permutation pour connecter deux noeuds de toile de commutation. Lorsque le noeud de toile de commutation détecte un port en défaillance, le trafic destiné au port en défaillance est commuté sur le port de 5 permutation (ou de secours). Ensuite, l'autre noeud de toile de commutation renvoie le trafic de restauration de défaillance sur son dispositif de destination. Par report maintenant à la figure 1 est représenté un schéma fonctionnel général de la topologie d'un plan arrière de commutation de 10 paquet (PSB) de toile double 100. Le plan arrière 100 est utilisé pour connecter de multiples cartes de liaison ou de multiples modules ensemble dans le système basé sur châssis. Une topologie typique du plan arrière 100 est une topologie en étoile. Puisque la fiabilité et la disponibilité sont les exigences de conception critiques pour les systèmes de plan arrière, des 15 liaisons doubles sont habituellement déployées dans un système haute disponibilité. Par exemple, la spécification de plan arrière de commutation de paquet Compact PCI (Marque Déposée) (également appelée spécification PiCMG (Marque Déposée): 16) incorporée ici à titre de référence définit un standard de plan arrière de commutation de paquet de jusqu'à 24 cartes de 20 noeud sur la base de la technologie Ethernet et adopte la topologie en étoile.

Selon ce mode de réalisation particulier, le PSB 100 est constitué par 14 cartes de noeud 102, par une première carte de toile de commutation (SFB) 104 et par une seconde SFB 106. Cependant, la présente invention peut être étendue à une utilisation avec n'importe quel nombre de cartes de 25 noeud ou de cartes de toile de commutation. De façon similaire au fonctionnement de toutes les cartes de noeud 102, une carte de noeud 108 est connectée en fonctionnement à la première SFB 104 pour communiquer le transfert de paquets au travers. Afin d'augmenter la disponibilité, la seconde SFB 106 est ajoutée, selon une connectivité susceptible d'opérer, à 30 la carte de noeud 108 pour la communication de paquets au travers. Chaque carte de noeud 102 dispose de deux ports de liaison dont un est connecté sur la première SFB 104 et dont l'autre est connecté sur la seconde SFB 106. Le système à deux PSB de toile 100 est appelé topologie en étoile double. Le port de liaison est une connexion Ethernet duplex intégral normalement avec des vitesses d'approximativement 10/100/1000 Mbps. Ce port de liaison peut être à n'importe quelle vitesse aussi longtemps que le contexte est Ethernet.

Le tableau 1 qui suit définit les composants généraux du système de plan arrière haute disponibilité 100 de la figure 1.

Tableau 1 - composants généraux du plan arrière haute disponibilité Carte de noeud Est constituée par un sous-système qui peut générer et dissiper des paquets Port de liaison Un port physique qui est un point de fin d'une liaison, qui est connecté sur une carte de noeud et sur une carte de toile de commutation Liaison Une connexion physique entre une carte de noeud et une carte de toile de commutation Carte de toile Un noeud qui est constitué par de multiples ports de liaison et qui assure des fonctions de communication entre des cartes de noeud Liaison de redirection Une liaison qui connecte deux cartes de toile et qui est utilisée pour re-aiguiller le trafic de restauration de défaillance.

Par report maintenant à la figure 2 est représenté un schéma fonctionnel davantage détaillé du système de plan arrière Ethernet 100 conformément à un mode de réalisation. Une première carte de noeud 200 inclut deux ports de liaison montante (ou redondants) (par exemple Ethernet), 25 soit un premier port de liaison montante PHY 204 et un second port de liaison montante PHY 206 dont chacun assure des connexions de communication respectives entre la première SFB 104 et la seconde SFB 106. La première SFB 104 et la seconde SF8 106 sont par conséquent connectées en parallèle en relation avec la première carte de noeud 200, la carte de noeud 200 inclut 30 un sous-système d'exécution de fonction 210, un contrôleur de distribution de trafic 208 et deux interfaces de port de liaison montante 204, 206. Le contrôleur de distribution de trafic 208 réalise un tamponnage et une planification puis distribue le trafic depuis le soussystème d'exécution de fonction 210 sur l'une des interfaces de port de liaison montante 204, 206, sur la base de l'algorithme pour une mise en artères de port.

Les ports de liaison montante PHY (204 et 206) de la carte de noeud sont groupés en tant que port logique appelé un port d'artère 207. Lorsqu'un paquet est reçu dans le port d'artère 207, le système de plan arrière 100 ne 5 distingue pas le port de liaison montante physique (204 ou 206) qui doit recevoir le paquet. Cependant, lorsqu'un paquet est transmis en dehors du port d'artère 207 de la première carte de noeud 200, le contrôleur de distribution de trafic 208 détermine sur quel port de liaison montante physique (204 et 206) le paquet sera envoyé et renvoie le paquet sur ce port de liaison 10 montante. Les données qui sont utilisées pour sélectionner le port de liaison montante sortant (204 ou 206) dans le port d'artère 207 peuvent être basées sur l'adresse MAC de source et/ou de destination ou sur n'importe quelle autre combinaison d'information de paquet. Par exemple, elles peuvent être basées sur une clé de contrôle en provenance des adresses MAC de source 15 et de destination.

La CPU utilise et maintient une table d'artères dans le contrôleur de distribution de trafic 208 pour déterminer celui des ports de liaison montante (204 ou 206) qu'il convient d'utiliser pour émettre en sortie un trafic de paquets. La table d'artères stocke l'information de cartographie courante du 20 port d'artère par rapport aux ports de liaison montante physiques pour émettre en sortie des paquets. Le système de plan arrière 100 commande la distribution d'un trafic de paquets entre la première SFB 104 et la seconde SFB 106 en accédant à l'information de cartographie de la table d'artères et en déterminant le port d'artère et le port de liaison montante physique qui 25 doivent être utilisés pour le trafic de paquets. Cette association dans la table d'artères varie de façon dynamique conformément à des fonctionnements en mode normal et à des fonctionnements de restauration de défaillance.

Le système 100 comprend en outre une seconde carte de noeud 202 qui inclut deux ports de liaison montante (par exemple Ethernet), soit un 30 premier port de liaison montante 214 et un second port de liaison montante 216 qui réalisent une connexion de communication entre la première SFB 104 et la seconde SFB 106. La première SFB 104 et la seconde SFB 106 sont par conséquent connectées en parallèle en relation avec la seconde carte de noeud 202. La seconde carte de noeud 202 inclut également un il contrôleur de distribution de trafic 218 (par exemple un dispositif de commutation Ethernet selon ce mode de réalisations qui sélectionne celui des premier et second ports de liaison montante (214 et 216) qui est lié selon une liaison descendante à un sous-système d'exécution de fonction 220 de la 5 seconde carte de noeud 202. Les premier et second ports de liaison montante 214, 216 sont des systèmes redondants.

Les première et seconde SFB (104 et 106) constituent le moyen de communication entre les cartes de noeud 102 et 202. La première SFB 104 inclut, selon ce mode de réalisation particulier, un dispositif de commutation 10 224 et de multiples dispositifs de port PHY 226 (par exemple du type Ethernet). Le dispositif de commutation 224 inclut une carte de bits (appelée bitmap) de redirection (également connue en tant que bitmap non atteignable) 229 qui est accédée quant à une information de redirection pour rediriger des paquets pendant une restauration de défaillance et une table 15 d'artères 231 pour stocker une information d'état de n'importe quel nombre de ports d'artère. Le dispositif de commutation 224 réalise un interfaçage avec la seconde SFB 106 via un port AB PHY 230. La seconde SFB 106 inclut, seion ce mode de réalisation particulier, un dispositif de commutateur de toile 232 et de multiples dispositifs de port PHY 234 (par exemple du type 20 Ethernet). Le dispositif de commutateur de toile 232 contient également une bitmap de redirection 236 qui est accédée quant à une information de redirection pour rediriger des paquets pendant une restauration de défaillance et une table d'artères 233 pour stocker l'information d'état de n'importe lequel d'un certain nombre de ports d'artère. Le dispositif de commutation 232 25 réalise un interfaçage avec la première SFB 104 via un port AB PHY 238 sur une liaison AB 240.

Selon ce mode de réalisation, le système de plan arrière 100 connecte le premier port de liaison montante PHY 204 de la première carte de noeud 200 à un port PHY 242 de la première SFB 104 via une première liaison 209. 30 Le second port de liaison montante PHY 206 est connecté à un port PHY 244 de la seconde SFB 106 via une seconde liaison 211. Le premier port de liaison montante PHY 214 de la seconde carte de noeud 202 est connecté à un port PHY 246 de la première SFB 104 via une troisième liaison 213 tandis que le second port de liaison montante PHY 216 est connecté à un port PHY 248 de la seconde SFB 106 via une quatrième liaison 215.

Selon un mode de réalisation, des signaux de carte de noeud entre les cartes de noeud 200 et 202 sont communiqués entre le sous-système d'exécution de fonction 210 de la première carte de noeud 200 et le sous5 système d'exécution de fonction 220 de la seconde carte de noeud 202 par l'intermédiaire de la première SFB 104 via les premiers ports de liaison montante respectifs (204 et 214). De façon similaire, en réponse à une défaillance de liaison détectée de la première liaison 209, une restauration de défaillance se produit et les signaux de carte de noeud sont communiqués 10 entre le sous-système d'exécution de fonction 210 de la première carte de noeud 200 et le sous-système d'exécution de fonction 220 de la seconde carte de noeud 202 par l'intermédiaire de la seconde FSB 106 via les seconds ports de liaison montante respectifs (206 et 216). Une fois que la défaillance de liaison de la première liaison 209 a été résolue, le fonctionnement reprend 15 son mode normal via les premiers ports de liaison montante (204 et 214).

Une détection de défaillance de liaison peut être mise en oeuvre selon différents niveaux. Par exemple, IEEE 802.3 spécifie un mécanisme de détection de niveau PHY pour PHY Ethernet. En l'absence du trafic de données, un dispositif PHY d'émission envoie de façon périodique (par 20 exemple toutes les 16 +/- 8 millisecondes) une impulsion de battement cardiaque HB simple appelée impulsion de liaison normale (NLP). Si le dispositif PHY de réception ne détecte pas l'arrivée de soit un paquet de données, soit une NLP dans une fenêtre prédéfinie (par exemple de 50 millisecondes à 150 millisecondes), le dispositif PHY de réception suppose 25 que la liaison est en défaillance. Au niveau du système, une CPU locale sur la carte de noeud ou liée à une

toile de commutation peut être utilisée pour vérifier une intégrité de liaison en envoyant de façon périodique le paquet de battement cardiaque sur une unité centrale de traitement (CPU) sur l'autre côté du système. 30 Cependant, ce procédé utilise davantage de puissance de traitement et davantage de temps du fait des CPU pour un traitement de message afin d'interroger la liaison pour détecter que la défaillance de liaison s'est produite.

Ce procédé nécessite également une bande passante additionnelle même lorsque la liaison est occupée. Une restauration de liaison au moyen de ce procédé tend à être plus lente du fait du chemin de décision long.

Selon la présente invention, une détection de défaillance de liaison est mise en oeuvre au niveau MAC. La détection au niveau MAC dans le système de plan arrière 1 00 est préférable pour les raisons qui suivent. Dans 5 l'environnement de plan arrière, les dispositifs PHY mis en oeuvre ne peuvent pas tous noyer en leur sein un mécanisme de détection de défaillance de liaison tel que le dispositif PHY Ethernet (par exemple, des dispositifs LVDS ne peuvent pas utiliser de telles techniques de détection). Par conséquent, un module MAC doit assurer la détection de défaillance de liaison. Qui plus est, 10 une détection de défaillance de liaison rapide au niveau de la mise en oeuvre PHY nécessite un temps de traitement d'approximativement 50 millisecondes à 150 millisecondes tandis que le module MAC peut détecter la défaillance de liaison beaucoup plus rapidement en fonction de la vitesse du port. Pour un port de l'ordre des gigabits, une détection peut être réalisée en moins d'une 15 milliseconde tandis que pour un port de 100 mégabits par seconde, la détection est réalisée en termes de millisecondes. Qui plus est, une détection de liaison au niveau PHY ne peut pas détecter une défaillance de liaison du fait d'un dysfonctionnement du module MAC. Il est à noter cependant que le schéma de détection au niveau MAC qui est divulgué peut adapter le schéma 20 de détection de défaillance de liaison PHY lorsqu'un tel schéma PHY est mis en oeuvre.

En ce qui concerne la discussion d'une opération de restauration de défaillance, il est supposé selon ce mode de réalisation particulier que la logique de plan arrière commande l'aiguillage ou le routage d'un paquet 25 depuis la première carte de noeud 200 au travers du premier port de liaison montante PHY 204, sur la première liaison 209, dans le port de toile 242, en commutation sur le commutateur de toile 228 pour une sortie du port de toile 246, sur la troisième liaison 213, dans le premier port de liaison montante 214 de la seconde carte de noeud 202 et en commutation par le dispositif de 30 commutation 218 dans le premier sous-système 220 de la seconde carte de noeud 202. Par conséquent, lorsque la première carte de noeud 200 détecte la défaillance de la première liaison 209, la logique de commande de plan arrière initie une retauration de défaillance du trafic de paquets depuis le premier port de liaison montante PHY 204 sur le second port de liaison montante 206 par l'intermédiaire de la seconde SFB 106. Ceci est réalisé en modifiant la table d'artères et en forçant tout le trafic de paquet du port d'artère 207 utilisant originellement le premier port de liaison montante maintenant en défaillance 204 à utiliser seulement le second port de liaison montante 206.

Initialement, la première liaison 209 qui interconnecte le premier port de liaison montante 204 de la première carte de noeud 200 (de la figure 2) est supposée être tombée en défaillance. Lorsque la première SFB 104 détecte la défaillance de la première liaison 209, tout le trafic de paquets depuis le 10 premier port de liaison montante 204 est alors redirigé pour un renvoi sur la liaison de redirection 240. Alors, la seconde SFB 106 reçoit les paquets (ou les trames) en provenance du port de redirection 238 et renvoie les paquets sur la première SFB 104 via la seconde liaison 213.

En fonctionnement, la carte de noeud utilise une mise en artère des 15 ports pour réaliser une restauration de défaillance. Comme indiqué ciavant, les ports de liaison montante d'une carte de noeud sont groupés selon un port d'artère logique. Lorsqu'un paquet arrive depuis le soussystème fonctionnel 210, le contrôleur de distribution de trafic 208 recherche tout d'abord l'adresse MAC de destination du paquet dans la table d'adresses MAC locale. 20 La table MAC présente que l'association de l'adresse MAC et du port de destination peut être soit le port de liaison montante, soit le port d'artère logique. Dans le cas o le MAC est associé à un port de liaison montante, soit 204 ou 206, le trafic est toujours renvoyé sur ce port particulier et la restauration de défaillance ne s'applique pas à ce trafic particulier. Si la 25 destination est sur l'artère de liaison montante, le contrôleur de distribution de trafic 208 exécute l'algorithme de distribution de mise en artère pour distribuer le paquet sur l'un des ports de liaison montante 204 ou 206.

La sélection du port physique peut être basée sur la clé de contrôle, qui est générée en soumettant à un calcul de contrôle les adresses MAC de 30 source et/ou de destination.

Table de MAC de la première carte de noeud Adresse MAC Information de Etat Port/port d'artère L______________ commande MAC b Port d'artère 1 Table de port d'artère pour le port d'artère 1 au niveau de la première carte de noeud Clé de contrôle Port hysiqueO Port la 1 Port 1 b 2 Port la 3 Port lb La CPU de la première carte de noeud 200 commande la distribution de charge du trafic de paquets entre les ports de liaison montante (204 et 5 206) dans le port d'artère 207 en assignant de façon appropriée les ports physiques 'activés" dans la table d'artères.

Lorsque la CPU de la carte de noeud 200 est informée d'une défaillance de liaison de par exemple la liaison 209 du port d'artère 207, la CPU modifie l'état de tous les premiers ports de liaison montante (204 et 214 10 également indiqués en tant que ports la dans la table d'artères) et de tous les seconds ports de liaison montante (206 et 216) pour les deux cartes de noeud redondantes (200 et 202) dans la table d'artères. Par conséquent, tout le trafic de paquets utilisant le port d'artère 207 sera maintenant forcé d'utiliser les seconds ports de liaison montante (206 et 216 également 15 indiqués en tant que ports lb dans la table d'artères). La restauration de défaillance est ensuite réalisée.

Lorsque le noeud de toile 104 détecte une défaillance de liaison de n'importe lequel de ses ports, la CPU de la carte de toile en reçoit notification et initie la procédure de restauration de défaillance. La carte de toile propage 20 la défaillance pour informer les autres noeuds de carte de toile. Par exemple, la CPU de la première SFB 104 signale la défaillance à la seconde SFB 106 de la carte de noeud qui est connectée à la liaison en défaillance (c'est-à-dire maintenant un noeud non atteignable). Il existe une bitmap de redirection 229 dans la première SFB 104 qui indique le port qui ne peut pas être atteint par 5 l'autre noeud de toile. Lorsque la notification de défaillance de liaison est reçue, la CPU met à jour la bitmap de redirection 229 et envoie en retour un accusé de réception (ACK). La bitmap de redirection 229 fonctionne en tant que domaine de renvoi pour le trafic qui est reçu depuis la liaison de redirection de telle sorte que les cartes de noeud avec deux liaisons 10 montantes qui fonctionnent ne reçoivent pas deux copies d'un paquet de diffusion. Les paquets qui sont reçus par la liaison de redirection peuvent seulement être envoyés sur le port qui est connecté au noeud, comme indiqué dans la bitmap de noeud de redirection. En prévoyant la bitmap de 15 redirection, un noeud peut être empêché de recevoir un paquet de diffusion en double. Si la bitmap de redirection n'est pas prévue, un paquet de diffusion est renvoyé sur tous les ports, y compris le port de redirection. La seconde SFB 106 diffusera également le paquet. Par conséquent, tous les noeuds, à l'exception d'un port de liaison montante de la carte de noeud de 20 source 204, recevront deux copies de paquet, soit une copie en provenance de chaque carte de toile. En utilisant la bitmap de redirection, la seconde SFB 106 renvoie seulement des paquets sur les noeuds non atteignables de la première SFB 104 sans les envoyer sur d'autres noeuds qui reçoivent des paquets en provenance de la première SFB 104.

Puisque le trafic en provenance du noeud avec la liaison en défaillance sera redirigé sur la liaison qui fonctionne, la carte de toile de commutateur avec la liaison en défaillance ne verra plus l'adresse MAC de source associée au port en défaillance. Par conséquent, l'entrée MAC sur cette carte de noeud sera rendue inopérante éventuellement. Par conséquent, le paquet avec la 30 destination jusqu'à A sera distribué. Par conséquent, la CPU de la carte de toile de commutation qui a reçu la notification de la défaillance de liaison établira l'état à "statique" pour toutes les entrées MAC associées au port de liaison en défaillance. Les entrées de table avec l'état "statique" ne seront pas rendues opérantes.

Après que la première SFB 104 a reçu un accusé de réception (ACK) du message de défaillance de liaison en provenance de la seconde SFB 106, la CPU de la première SFB 104 démarre pour réaliser une restauration de défaillance pour les paquets de port de redirection destinés au port en 5 défaillance en recartographiant le port en défaillance sur un port de redirection.

Sur le côté d'émission, un module MAC d'émission envoie de façon périodique en sortie un message de battement cardiaque MAC iorsqu'aucun paquet n'est présentement en train d'être transmis. La durée du message de 10 battement cardiaque est configurable. Selon la mise en oeuvre courante, l'unité de la période est une fenêtre temporelle, soit un temps de transmission de 512 bits, c'est-à-dire 51,2 microsecondes pour 10 Mbps et 5,12 microsecondes pour 100 Mbps. Si la liaison est en train d'envoyer de façon active un trafic de paquets régulier, le paquet de message de battement 15 cardiaque de liaison ne sera pas transmis, ce qui permet une bande passante optimum pour la liaison lorsque la liaison est occupée. Ceci est un avantage par rapport à la détection de défaillance de liaison qui est réalisée par une CPU, tel qu'un procédé d'arborescence de liaisons.

Il est à noter que les dispositifs PHY qui sont utilisés pour les ports de 20 liaison montante et la carte de toile de commutation ne sont pas limités à des dispositifs Ethernet mais qu'il peut s'agir d'autres dispositifs PHY de plan arrière classiques tels que LVDS (signalisation différentielle basse tension).

(LVDS est une technologie différentielle faible puissance bruit faible pour une transmission haute vitesse.) Par report maintenant à la figure 3 est représenté un organigramme du processus de restauration de défaillance d'une carte de noeud conformément à un mode de réalisation. Lorsqu'un dispositif détecte une défaillance de liaison, il entre immédiatement dans le mode restauration de défaillance et il redirige le trafic sur la liaison en défaillance sur une liaison qui fonctionne. Le 30 flux commence au niveau d'un bloc fonctionnel 300 au niveau duquel un port d'artère est créé à partir d'un port de liaison montante PHY redondant. Dans un bloc fonctionnel 302, une vérification d'intégrité de liaison est initiée pour tous les ports. Le flux arrive sur un bloc décisionnel 304 au niveau duquel, si une défaillance de liaison n'est pas détectée, le flux sort par la voie "N" en retour sur l'entrée du bloc fonctionnel 302 afin de réaliser la vérification d'intégrité de liaison suivante. Par ailleurs, si une défaillance de liaison est détectée, le flux sort par la voie O" du bloc décisionnel 304 sur un bloc fonctionnel 308 pour effectuer une restauration de défaillance pour le trafic de 5 paquets sur un port qui fonctionne. Le flux arrive ensuite sur un bloc décisionnel 310 pour déterminer si la condition de restauration de défaillance a été résolue. Si ce n'est pas le cas, le flux sort par la voie "N" pour arriver sur le bloc fonctionnel 308 afin de poursuivre la restauration de défaillance pour le trafic de paquets. S'il en est ainsi, le flux sort par la voie 'O" du bloc 10 décisionnel 310 sur le bloc fonctionnel 312 pour reprendre un mode normal.

Le flux est ensuite ramené sur le bloc fonctionnel 302 pour réaliser la vérification d'intégrité suivante.

Par report maintenant à la figure 4 est représenté un organigramme du processus de restauration de défaillance d'une carte de toile conformément à 15 un autre mode de réalisation. Le flux commence au niveau d'un bloc fonctionnel 400 au niveau duquel le système de plan arrière 100 est en train de réaliser des fonctions normales dans un mode normal. Dans un bloc fonctionnel 402, une vérification d'intégrité de liaison est réalisée. Au niveau d'un bloc décisionnel 404, si une défaillance de liaison n'est pas détectée, le 20 flux sort par la voie "N" en retour sur l'entrée du bloc fonctionnel 402 afin de réaliser la vérification d'intégrité de liaison suivante. Si une défaillance de liaison est détectée, le flux sort par la voie "O" du bloc décisionnel 404 sur un bloc fonctionnel 406 pour permettre un mode restauration de défaillance.

Dans le mode restauration de défaillance, des données de défaillance de 25 liaison sont transmises à d'autres cartes de toile comme indiqué selon un bloc fonctionnel 408. Une table MAC est ensuite mise à Jour à l'aide de l'information d'état de port en défaillance comme indiqué dans un bloc fonctionnel 410. Le flux passe ensuite à un bloc décisionnel 412 pour déterminer si un signal d'accusé de réception (ACK) a été reçu depuis les 30 autres cartes de toile. Si ce n'est pas le cas, le flux sort par la voie "N' pour poursuivre la vérification quant à la réception du signal ACK. Si le signal ACK a été reçu, le flux sort par la voie "O" du bloc décisionnel 412 sur un bloc fonctionnel 414 afin de cartographier le port en défaillance sur un port en redirection, sur la base d'une information de redirection qui est contenue dans la bitmap de redirection. Le trafic de paquets est ensuite redirigé en conséquence jusqu'à ce que la restauration de défaillance soit résolue. Au niveau d'un bloc décisionnel 416, une vérification est réalisée pour déterminer si la restauration de défaillance a été résolue. Si ce n'est pas le cas, le flux 5 sort par la voie "N" sur un bloc fonctionnel 418 afin de poursuivre le fonctionnement dans un mode restauration de défaillance. Le flux réalise ensuite un bouclage en retour sur l'entrée du bloc décisionnel 416 afin de réaliser une vérification de restauration de défaillance suivante. Si une restauration de liaison s'est produite, le flux sort par la voie "O" du bloc 10 décisionnel 416 sur un bloc fonctionnel 420 o des données de restauration de liaison sont renvoyées sur l'autre carte de toile. La table MAC est ensuite mise à jour en conséquence afin de refléter la restauration de liaison comme indiqué dans un bloc fonctionnel 422. La bitmap de redirection est ensuite mise à jour afin d'enlever l'information de redirection sur le port redondant 15 comme indiqué dans un bloc fonctionnel 424. Le système de plan arrière 100 reprend alors un mode de fonctionnement normal comme indiqué selon un bloc fonctionnel 426. Le flux réalise alors un bouclage en retour sur le bloc fonctionnel 400 afin de commencer la réalisation de fonctions de commutation de fonctionnement normal.

Par report maintenant à la figure 5 est représenté un schéma d'état du signal de battement cardiaque en provenance du côté d'envoi. Le flux commence au niveau d'un bloc fonctionnel 500 au niveau duquel la signalisation de battement cardiaque de liaison ou MAC LHB est validée, et l'état est désigné en tant que "prêt". Si un signal LHB a été reçu, alors l'état 25 est désigné en tant que "OK" comme indiqué au niveau d'un bloc fonctionnel 502. Au niveau d'un bloc décisionnel 504, il est déterminé si l'état de liaison est "en attente". S'il en est ainsi, le flux sort par la voie "'O sur un bloc fonctionnel 506 pour un renvoi de seulement le trafic de paquets de CPU. Au niveau d'un bloc décisionnel 508, une vérification quant à une défaillance de 30 liaison est réalisée. Si aucune défaillance de liaison n'est déterminée, le flux sort par la voie "O'l sur le bloc fonctionnel 500 pour poursuivre la validation du signai MAC LHB. Par ailleurs, si une défaillance de liaison a été détectée, le flux sort par la voie "N" du bloc décisionnel 508 sur une borne de fin.

Si une vérification d'état de liaison n'est pas en attente, le flux sort par la voie "N" du bloc décisionnel 504 sur un bloc décisionnel 510 pour déterminer si un paquet est prêt pour une transmission. S'il en est ainsi, le flux sort par la voie "O" sur un bloc fonctionnel 512 pour renvoyer le paquet et pour remettre à l'état initial la minuterie LHB. Le flux réalise ensuite un 5 bouclage en retour depuis le bloc fonctionnel 512 sur le bloc décisionnel 504 pour déterminer à nouveau si le système est dans un état d'attente pour une mise à jour d'état de liaison. Si un paquet n'est pas prêt pour une transmission, le flux sort alors par la voie "N' du bloc décisionnel 510 sur un bloc décisionnel 514 afin de déterminer si la minuterie LHB est en expiration 10 de temps imparti. Si ce n'est pas le cas, le flux sort par la voie "N' en retour sur le bloc fonctionnel 504 pour vérifier l'état de liaison. Si la minuterie LHB est en expiration de temps imparti, le flux sort par la voie "O" du bloc décisionnel 514 sur un bloc fonctionnel 516 pour envoyer un ou plusieurs paquets LHB. Le flux retourne ensuite sur le bloc fonctionnel 504 afin de 15 vérifier à nouveau l'état de liaison.

Ce qui suit est un format du message de battement cardiaque (HB) de laison de 64 octets (valeurs en hexadécimal).

| Dest_MAC_ SRCMAC_ Ethertype Opcode | Remplissage CRCR(4) address(6) address(6) (2) (2) 44 01-80-C2-00-00-01 Adresse de port 88-08 00-02 Remplissage CRC-32 ______ _ MAC l _ 44"00" _ Comme indiqué, la zone d'adresse MAC de destination est une valeur de 6 octets et vaut 01-80-C2-00-00-01. L'adresse du message de commande 20 de flux pour un fonctionnement en PAUSE du standard IEEE 802.3x duplex intégral est partagée. La zone d'adresse MAC de port est utilisée en tant qu'adresse MAC de source qui est de 6 octets. La zone du type Ethernet est de 2 octets et vaut 88-08, ce qui indique le format de commande MAC. La valeur de code opération de 2 octets est une valeur qui est programmable 25 (par exemple une valeur de 00-02), à l'exception de la valeur "00-01" qui a été définie en tant que trame de commande de flux selon iEEE 802.3x. Les extrémités d'émission et de réception doivent utiliser toutes deux la même valeur de code opération. La zone de remplissage de 44 octets ajoute 44 octets à 0 '00" pour satisfaire la longueur minimum de 64 octets de la trame Ethernet.

Format de message de commande HB 0 1 2 3 4 5 6 7 01Q 80 C2 00 88 08 00 02 00 00 00 00 88 08 00 02 _ 00 1 00 00 00 00 00 00 00 CRC32 Par report maintenant à la figure 6, est représenté un schéma d'état du signal de battement cardiaque en provenance du côté de réception. Pour initier un module MAC, de la puissance est appliquée, instant auquel tous les ports sont remis à l'état initial et l'état est modifié selon LIAISON PRETE ou LiNK READY. La CPU valide la caractéristique de battement cardiaque et le 10 MAC démarre l'envoi du signal MAC LHB. Le MAC attend que le récepteur envoie son premier signai LHB qui représente la capacité équivalente depuis le dispositif à distance puis modifie l'état selon LIAISON CORRECTE ou LINK OK. Le trafic commuté est alors renvoyé. Sur le côté de réception, un module de détection de liaison MAC surveille les paquets arrivants. Si un bon paquet 15 arrive dans un temps de fenêtre prédéfini depuis la dernière trame de réception (laquelle fenêtre temporelle est indiquée par LINK_FAIL), alors la liaison est dans le mode travail. La valeur de la fenêtre temporelle LINK_FAIL peut être configurée et est habituellement établie à approximativement deux fois la période de transmission du message LHB. Un bon paquet indique 20 qu'une bonne trame de données ou qu'une bonne trame de commande incluant un message de battement cardiaque MAC a été communiquée. Il est à noter que le signai MAC LHB est absorbé au niveau du module MAC et ne peut pas être renvoyé sur la CPU ou d'autres ports. Une fois que le MAC ne détecte pas une trame dans la fenêtre LINK_FAIL, il entre dans l'état 25 LIAISON EN ATTENTE ou LINK PENDING et envoie un message de BATTEMENT CARDIAQUE PERDU ou HEARTBEAT LOST sur la CPU.

Lorsque le MAC reçoit N mauvaises trames consécutives, il entre également dans l'état LiAISON EN ATTENTE ou LINK PENDING. Dans l'état LIAISON EN ATTENTE ou LINK PENDING, le module MAC arrête la transmission du trafic commuté. Cependant, le paquet de CPU et le paquet LHB seront transmis en continu dans cet état. La CPU peut vérifier l'état de liaison final en tentant de communiquer avec le dispositif à distance. Si la connexion ne 5 peut pas être reprise, ce port entre dans l'état LINK FAILURE ou DEFAILLANCE DE LIAISON.

Le flux démarre au niveau d'un bloc décisionnel 600 pour déterminer si le LHB a été validé. Si ce n'est pas le cas, le flux sort par la voie "N" sur une borne de fin. Sinon, le flux sort par la voie "O" sur un bloc fonctionnel 602 10 pour recevoir le premier paquet LHB. L'état de liaison est alors établi à "0K".

Le flux va sur un bloc fonctionnel 604 pour remettre à l'état initial à la fois la minuterie et le compteur d'erreurs. Au niveau d'un bloc décisionnel 606, le système détermine si une fin de trame a été reçue. S'il en est ainsi, le flux sort par la voie "O" sur un bloc décisionnel 608 pour déterminer si la trame 15 reçue est une bonne rame. S'il en est ainsi, le flux sort par la voie "O" sur le bloc fonctionnel 604 pour remettre à l'état initial à la fois la minuterie et le compteur en préparation du paquet suivant (ou de la trame suivante). Si la trame reçue n'était pas bonne, le flux sort par la voie "N" du bloc décisionnel 608 sur un bloc fonctionnel 610 pour augmenter le comptage d'erreurs. Le 20 flux passe ensuite à un bloc décisionnel 612 pour déterminer la vérification de grandeur sur le comptage d'erreurs. Si le comptage d'erreurs n'est pas supérieur ou égal à une valeur prédéterminée N, le flux sort par la voie "N" sur l'entrée du bloc décisionnel 606 pour déterminer si la fin de trame suivante a été reçue. Si le comptage d'erreurs du compteur d'erreurs est 25 supérieur ou égal à une valeur prédéterminée N. le flux sort par la voie "O" sur un bloc fonctionnel 614 pour modifier l'état selon "en attente". Le flux arrive ensuite sur un bloc décisionnel 616 pour déterminer si une vérification de CPU est en échec. S'il en est ainsi, le flux sort par la voie "O" sur la borne de fin. Si la vérification de CPU n'est pas en échec ou en défaillance, le flux 30 sort par la voie "N" sur le bloc fonctionnel 604 pour remettre à l'état initial à la fois la minuterie et le compteur d'erreurs.

Si une fin de trame n'a pas été reçue, le flux sort par la voie "N" du bloc décisionnel 606 sur un bloc décisionnel 618 pour déterminer si la minuterie LHB est en dépassement de temps imparti. Si ce n'est pas le cas, le flux sort par la voie "N" sur l'entrée du bloc décisionnel 606. Si la minuterie LHB est en dépassement de temps imparti, le flux sort par la voie "O" du bloc décisionnel 618 sur un bloc décisionnel 620 pour déterminer si une réception de paquet est en cours de progression. Si ce n'est pas le cas, le flux passe 5 au bloc fonctionnel 614 pour modifier l'état selon "en attente" et au bloc décisionnel 616 pour déterminer si la vérification de CPU est en défaillance.

Si une réception de paquet est en cours de progression, le flux sort par la voie "O" du bloc décisionnel 620 sur un bloc décisionnel 622 pour déterminer si une bonne trame (ou un bon paquet) a été reçue. S'il en est ainsi, le flux 10 sort par la voie "O" sur le bloc fonctionnel 604 pour remettre à l'état initiai à la fois la minuterie LHB et le compteur d'erreurs. Si un bon paquet n'a pas été reçu, le flux va sur le bloc fonctionnel 614 pour modifier l'état selon "en attente" et sur le bloc décisionnel 616 pour déterminer si la vérification de CPU est en défaillance.

En plus des schémas de détection de défaillance de liaison qui ont été mentionnés ci-avant et qui sont basés sur des messages de battement cardiaque MAC comme décrit ci-avant, est décrit ci-après un autre schéma permettant de détecter de façon active la défaillance d'une connexion. Ce schéma réalise une utilisation d'un établissement commun selon lequel, 20 lorsqu'un paquet est reçu avec des adresses MAC de source et de destination identiques, le paquet réalise un saut sur sa carte de réception.

Une carte de noeud peut utiliser cette caractéristique pour détecter la défaillance de connexion.

Le processus qui est utilisé par ce schéma est présenté à titre 25 d'exemple comme suit. Le contrôleur de distribution de trafic sur la carte de noeud doit surveiller les activités de réception de tous les ports d'accès. Une minuterie de repos sera remise à l'état initial et démarrée chaque fois qu'une bonne fin de paquet a été reçue. Si le contrôleur ne reçoit pas un bon paquet avant que la minuterie de repos n'expire ou ne soit en dépassement de temps 30 imparti, le contrôleur envoie un paquet de sondage formaté de façon spéciale sur la carte de toile de commutation qui sonde l'intégrité de la liaison. En utilisant la caractéristique de saut qui a été mentionnée au préalable, la carte de toile de commutation doit envoyer le paquet en retour sur la carte de noeud. Une minuterie est démarrée après que le paquet de sondage est envoyé. Si le paquet de sondage ou un quelconque autre bon paquet est reçu avant que la minuterie n'expire ou ne soit en dépassement de temps imparti, la connexion est appréciée comme fonctionnant et la minuterie de repos est redémarrée. Cependant, si la minuterie expire ou est en dépassement de 5 temps imparti, alors la liaison entre dans un état de restauration de défaillance. La période d'attente pour le paquet de saut peut être très courte puisque le côté de réception est présentement en silence, ce qui signifie que la file d'attente de sortie sur la carte de toile de commutation est vide. Le temps d'attente doit seulement être constitué par une latence 1 0 d'émission/transmission et de commutation.

L'insertion du paquet de sonde spécial n'est pas limitée à une quelconque couche particulière du contrôleur de distribution de trafic. Le paquet de sonde peut être à l'intérieur du module MAC ou dans le module de distribution sur le sommet du MAC. Qui plus est, le paquet de sonde peut 15 utiliser les divers formats de paquet qui sont basés sur le module qui saute en retour le paquet de sonde. Certains formats de paquet possibles incluent, sans qu'on soit limité à cela 1) utilisation du format de PAUSE FRAME ou TRAME DE PAUSE (comme décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis numéro 0/284 856 20 déposée le 31 octobre 2002, demande vis-à-vis de laquelle la présente demande revendique la priorité et demande qui est incorporée ici à titre de référence). Le module MAC peut faire rebondir ce type de paquet de sonde.

2) action consistant à rendre l'adresse MAC de source égale à l'adresse MAC de destination comme il a été décrit ici. 3) utilisation du format MAC de commande général selon lequel l'adresse

MAC de destination est dans la plage qui va de 01-80-C2-00-00- 00 à 01-80-C2-00-00-FF. Il doit être noté que l'adresse MAC de l'adresse PAUSE FRAME mentionnée ci-avant 01-80-C2-00-00-01 est un cas spécial de ce format. La plupart des paquets MAC de commande sont renvoyés sur 30 la CPU et par conséquent, la CPU peut faire rebondir ce type de paquet à l'exception du paquet PAUSE FRAME qui est traité au niveau du module MAC. 4) envoi du paquet de sonde avec une adresse MAC de destination prédéfinie. Au niveau du côté de réception, le système peut établir l'adresse MAC prédéfinie dans la table d'adresses MAC pour une association sur le port de CPU. Il s'ensuit que la CPU peut faire rebondir le paquet de sonde en retour sur le port de source. Il est possible que le contrôleur de distribution de trafic 208 fasse rebondir le paquet de sonde en établissant la 5 table d'adresses MAC de telle sorte que cette adresse MAC de destination prédéfinie soit associée au même port de source.

Le temps d'expiration de repos est le facteur essentiel qui affecte la performance. Afin de détecter de façon rapide les défaillances de liaison réelles, la période de repos avant l'envoi du paquet de sonde doit être aussi 10 courte que possible. Cependant, en établissant une période de repos courte, ceci augmente le nombre de paquets de sondage envoyés sur le côté d'émission indépendamment du volume de circulation de trafic. Par conséquent, afin de minimiser le temps machine d'émission/transmission, la minuterie doit être établie pour une période aussi longue que possible.

La mise en oeuvre de ce schéma de détection de défaillances de liaison peut également être inversée. Selon un autre mode de réalisation, la carte de toile de commutation peut envoyer des paquets de sonde et des cartes de sonde devraient alors manipuler le saut de paquets. Selon encore un autre mode de réalisation, la mise en oeuvre peut être symétrique, mise en 20 oeuvre selon laquelle les deux côtés peuvent sonder la liaison. Cependant, une mise en oeuvre symétrique devrait augmenter le temps machine d'émission/transmission, tout particulièrement par comparaison avec le procédé par battement cardiaque de liaison qui a été décrit ci-avant.

Le bénéfice de ce schéma est que aucun composant matériel 25 additionnel n'est requis sur le côté qui n'utilise pas ce schéma. Seulement un côté a besoin du module noyé pour créer le message et l'autre côté n'a pas besoin d'un composant matériel spécial pour détecter ce message. En lieu et place, l'autre côté fait simplement renvoyer ou 'rebondir" le message sur son port de réception au moyen de la voie régulière sans un quelconque module 30 MAC spécial pour une aide. Par exemple, si la carte de noeud utilise ce schéma, aucune modification au niveau des cartes de toile de commutation n'est requise.

Par report maintenant à la figure 7, un procédé 700 qui est envisagé par le schéma par paquet de sonde est décrit. Il doit être noté que, comme représenté sur la figure 7, le procédé 700 utilise à la fois une minuterie de repos et un compteur d'erreurs comme il a été discuté ci- avant. Comme l'homme de l'art peut aisément l'apprécier, la présente invention peut être utilisée avec soit la minuterie de repos, soit le compteur d'erreurs de façon séparée ou en combinaison comme représenté sur la figure 7.

Le processus démarre au niveau d'une étape 702. Au niveau de l'étape 704, il est déterminé si oui ou non un paquet de sonde est validé, c'est-àdire si oui ou non le système peut manipuler de façon correcte ou appropriée un paquet de sonde. Si ce n'est pas le cas, alors, comme 10 représenté au niveau d'une étape 706, le processus est interrompu.

Si, au niveau de l'étape 704, il est déterminé que le paquet de sonde est validé, alors, comme représenté au niveau de l'étape 708, la minuterie de repos et le compteur d'erreurs sont remis à l'état initial. Ensuite, au niveau d'une étape 710, il est déterminé si oui ou non la fin d'une trame a été reçue. 15 Si une fin de trame est reçue, alors le traitement passe à l'étape 712 au niveau de laquelle il est déterminé si oui ou non une bonne trame a été reçue.

Si, au niveau de l'étape 712, une bonne trame a été reçue, alors la minuterie de repos et le compteur d'erreurs sont remis à l'état initial.

Cependant, si, au niveau d'une étape 712, une mauvaise trame a été 20 reçue, alors le traitement se poursuit au niveau d'une étape 714 au niveau de laquelle le comptage d'erreurs est augmenté. Ensuite, au niveau d'une étape 716, le comptage d'erreurs est comparé à une valeur de seuil (N). Si, au niveau de l'étape 716, le comptage d'erreurs est inférieur à la valeur de seuil, alors le traitement retourne à l'étape 710. Cependant, si, au niveau de l'étape 25 716, il est déterminé que le comptage d'erreurs est au-delà de la valeur de seuil, le traitement passe à l'étape 724 au niveau de laquelle un paquet de sonde est envoyé et une minuterie de sondage est établie.

Si, au niveau d'une étape 710, la fin d'une trame n'a pas été atteinte, alors le traitement commence au niveau d'une étape 718. Si, au niveau de 30 l'étape 718, il est déterminé que la minuterie de repos n'est pas en dépassement de temps imparti, alors le traitement retourne à l'étape 710. Si, au niveau de l'étape 718, il est déterminé que la minuterie de repos est en dépassement de temps imparti, alors, comme représenté au niveau de l'étape 720, il est déterminé si oui ou non une réception est en cours de progression.

Si une bonne trame est reçue, alors le traitement retourne à l'étape 708 et la minuterie de repos et le compteur de remise à l'état initial sont remis à l'état initiai. Si, au niveau de l'étape 720, rien n'est reçu, ou si, au niveau de l'étape 722, il est déterminé qu'un mauvais paquet a été reçu après que la minuterie 5 de repos est en dépassement de temps imparti, alors le traitement passe à l'étape 724 en déclenchant un paquet de sonde et en démarrant une minuterie de sondage.

L'étape 724 peut être atteinte soit depuis l'étape 722 après qu'une mauvaise trame a été reçue et que la minuterie de repos est en dépassement 10 de temps imparti, soit depuis l'étape 720 lorsque la minuterie de repos est en dépassement de temps imparti et qu'aucun paquet n'est en cours de processus d'être reçu, soit depuis l'étape 716 au niveau de laquelle le compteur d'erreurs a excédé un seuil prédéterminé. Après que le paquet de sonde a été envoyé et que la minuterie a été démarrée, au niveau d'une 15 étape 726, i. est déterminé si oui ou non une réponse a été reçue pour le paquet de sonde dans un temps prédéterminé. Si une réponse a été reçue dans le temps alloué, alors le traitement passe de l'étape 726 à l'étape 708 au niveau de laquelle la minuterie de repos et le compteur d'erreurs sont remis à l'état initial. Cependant, si, au niveau de l'étape 726, il est déterminé 20 qu'une réponse au paquet de sonde n'a pas été reçue dans le temps alloué, le traitement passe à l'étape 728. Si, au niveau de l'étape 728, une vérification de CPU n'est pas en échec, alors le traitement retourne à l'étape 708 au niveau de laquelle la minuterie de repos et le compteur d'erreurs sont remis à l'état initial, et sinon, le traitement se termine comme indiqué par un 25 bloc 706.

Bien que le mode de réalisation préféré ait été décrit en détail, il doit être bien compris que diverses variantes, substitutions et altérations peuvent être réalisées ici sans que l'on s'écarte ni de l'esprit, ni du cadre de l'invention

comme définie par les revendications annexées.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour déterminer une défaillance d'une liaison de communication, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: établissement d'une minuterie pour un intervalle prédéterminé; remise à l'état initial (708) de la minuterie sur l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; et envoi (724) d'un paquet de sonde et établissement (724) d'une minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps imparti.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 10 comprend en outre le passage de l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes d'envoi d'un paquet de sonde et 15 d'établissement d'une minuterie de sonde (724) après qu'un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le passage de l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de 20 temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adresse de destination de paquet de sonde est égale à l'adresse de source.

6. Support d'instructions lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen pour établir une minuterie pour un intervalle prédéterminé; un moyen (708) pour remettre à l'état initial la minuterie sur l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; et un moyen (724) pour envoyer un paquet de sonde et pour établir (724) une minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps 30 imparti.

7. Support d'instructions lisible par ordinateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

8. Support d'instructions lisible par ordinateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde (724) après qu'un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus.

9. Support d'instructions lisible par ordinateur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

10. Appareil pour une détection de défaillance de liaison sur un plan arrière Ethernet haute disponibilité, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen pour établir une minuterie pour un intervalle prédéterminé un moyen (708) pour remettre à l'état initial la minuterie sur l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; et un moyen (724) pour envoyer un paquet de sonde et pour établir (724) une minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps imparti.

11. Appareil pour une détection de défaillance de liaison sur un plan arrière Ethernet haute disponibilité selon la revendication 10, caractérisé en 25 ce qu'il comprend en outre un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été recue.

12. Appareil pour une détection de défaillance de liaison sur un plan 30 arrière Ethernet haute disponibilité selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen 724) pour envoyer un paquet de sonde et pour établir (724) une minuterie de sonde après qu'un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus.

13. Appareil pour une détection de défaillance de liaison sur un plan arrière Ethernet haute disponibilité selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

14. Système de plan arrière caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de cartes de noeud (200); une pluralité de cartes de toile de commutation (104, 106), dans lequel chaque noeud de la pluralité de cartes de noeud (200) 10 comporte une unique liaison (209, 211, 213, 215) sur chacune d'une pluralité de cartes de toile de commutation (104, 106); au moins un élément sélectionné parmi le groupe comprenant la pluralité de cartes de noeud et la pluralité de cartes de toile de commutation comprend en outre: un moyen pour établir une minuterie pour un intervalle prédéterminé; un moyen pour remettre à l'état initiai la minuterie sur l'intervalle prédéterminé chaque fois qu'un paquet valide est reçu; et un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde lorsque la minuterie est en dépassement de temps 20 imparti.

15. Système de plan arrière selon la revendication 14, caractérisé en ce que lau moins un élément sélectionné parmi le groupe comprenant la pluralité de cartes de noeud (200) et la pluralité de cartes de toile de commutation (104. 106) comprend en outre: un moyen pour faire passer l'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

16. Système de plan arrière selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'au moins un élément sélectionné parmi le groupe comprenant la 30 pluralité de cartes de noeud (200) et la pluralité de cartes de toile de commutation (104, 106) comprend en outre un moyen pour envoyer un paquet de sonde et pour établir une minuterie de sonde après qu'un nombre prédéterminé de paquets invalides consécutifs sont reçus.

17. Système de plan arrière selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'au moins un élément sélectionné parmi le groupe comprenant la pluralité de cartes de noeud (200) et la pluralité de cartes de toile de commutation (104, 106) comprend en outre un moyen pour faire passer!'état de la liaison de communication dans un mode défaillance lorsque la minuterie 5 de sonde est en dépassement de temps imparti et qu'une réponse valide au paquet de sonde n'a pas été reçue.

18. Système de plan arrière selon la revendication 14, caractérisé en ce que chaque carte de toile de commutation comprend en outre une table de redirection (229, 236) et en ce que, lorsqu'une carte de toile de 10 commutation (104, 106) détecte une liaison en défaillance, la carte de toile de commutation communique des données de liaison en défaillance aux cartes de toile de commutation restantes, ce qui a pour effet que les autres cartes de toile de commutation mettent à jour leurs tables de redirection.

19. Système de plan arrière selon la revendication 14, caractérisé 15 en ce que la minuterie de sonde est établie pour un intervalle minimum qui comprend une période temporelle de latence d'émission et de commutation.

20. Système de plan arrière selon la revendication 14, caractérisé en ce que le paquet de sonde est inséré dans un module de distribution sur le sommet d'une couche de contrôleur d'accès média.