KR20140127904A - 가상 패브릭 링크 고장 복구를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

집합 스위치들은 멀티 샤시 링크 집합 그룹에 의해 에지 노드에 접속되고 가상 파이버 링크는 집합 스위치들에 걸쳐 MAC 어드레스 표들을 동기화하기 위하여 집합 스위치들 사이에서 MAC 어드레싱에 관하여 정보를 교환하는 접속을 제공한다. 가상 파이버 링크의 고장이 검출되면, 멀티 샤시 링크 집합 그룹은 둘 이상의 링크 집합들로 재구성되고 여기서 각각의 링크 집합은 에지 노드를 집합 스위치들 중 하나에 접속시킨다. 스패닝 트리 프로토콜은 네트워크 내에서의 루프들을 방지하기 위하여 링크 집합들에 걸쳐 개시된다. MAC 어드레스 표들은 플러싱되고 둘 이상의 링크 집합들로 재학습된다.

Description

가상 패브릭 링크 고장 복구를 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR VIRTUAL FABRIC LINK FAILURE RECOVERY}

본 발명은 일반적으로 데이터 네트워크들에 관한 것으로, 특히 하나 이상의 데이터 네트워크들의 노드(node)들 사이에서 위상학적 리던던시(topological redundancy) 및 탄력성(resiliency)를 제공하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

데이터 네트워크들로 인해 많은 상이한 컴퓨팅 디바이스들, 예를 들어, 개인용 컴퓨터들, IP 전화 디바이스들 또는 서버들이 서로 그리고/또는 네트워크에 접속되는 다양한 다른 네트워크 소자들 또는 원격 서버들과 통신하는 것이 가능하다. 예를 들어, 데이터 네트워크들은 예를 들어 보이스-오버-IP(voice-over-IP; VoIP), 데이터 및 비디오 애플리케이션들을 포함하여, 제한하지 않고 다수의 애플리케이션들을 지원하는 메트로 이더넷(metro ethernet) 또는 기업 이더넷 네트워크들을 포함할 수 있다. 그와 같은 네트워크들은 네트워크를 통해 트래픽을 라우팅(routing)하기 위하여 흔히 스위치들 또는 라우터들로서 공지되어 있는 많은 상호 접속 노드들을 규칙적으로 포함한다.

다양한 노드들은 흔히 네트워크의 특정 에어리어(area) 내에서의 자신들의 위치에 기초하여 구분되고, 통상적으로 네트워크의 크기에 따라, 2개 또는 3개의 "티어(tier)" 또는 "계층(layer)"을 특징짓는다. 종래에는, 3개의 티어 네트워크는 에지 계층(edge layer), 집합 계층(aggregation layer) 및 코어 계층으로 구성된다(이에 반해 2개의 티어 네트워크는 단지 에지 계층 및 코어 계층으로 구성된다). 데이터 네트워크들의 에지 계층은 전형적으로 로컬 에어리어 네트워크(local area network)와 같은 기업 네트워크 또는 홈 네트워크로부터 메트로 또는 코어 네트워크로의 접속을 제공하는 에지(또는 액세스(access)로 칭해진다) 네트워크들을 포함한다. 에지/액세스 계층은 네트워크의 진입 지점, 즉 고객 네트워크가 공칭적으로 접속되는 지점이고, 에지 층에 있는 스위치들은 에지 노드들로서 공지되어 있다. 상이한 유형들의 에지 네트워크들은 디지털 가입자 회선, 하이브리드 광 동축(hybrid fiber coax; HFC) 및 파이버 투 더 홈(fiber to the home)을 포함한다. 에지 노드들은 예를 들어 접속되는 디바이스들에 대해 L2 스위칭 기능들을 수행할 수 있다. 에지 노드들은 일반적으로 다수의 에지 노드들로부터 오는 액세스 링크들을 종료하는 집합 계층에 접속된다. 집합 계층에 있는 스위치들은 집합 스위치(aggregation switch)들로 공지되어 있다. 집합 스위치들은 예를 들어 에지 노드들로부터의 집합 링크(aggregate link)들을 통해 수신되는 트래픽의 L2 스위칭 및 L3 라우팅을 수행할 수 있다. 집합 계층은 집합 스위치들로부터(3개의 티어 네트워크에서) 또는 에지 노드들로부터(2개의 티어 네트워크들에서) 수신되는 트래픽의 계층 3/IP 라우팅을 수행하는 메트로 또는 코어 네트워크 계층에 접속된다. 인정되는 바와 같이, 네트워크의 각 증가하는 계층에서의 노드들은 전형적으로 더 큰 용량 및 더 빠른 처리량을 가진다.

데이터 네트워크들이 직면하게 되는 핵심 문제들 중 하나는 네트워크 탄력성(resiliency), 즉 주기적인 구성요소 고장들, 링크 고장(link failure)들 등에도 불구하고 높은 이용 가능성을 유지하는 능력을 필요로 하는 점인데, 이것은 만족스런 네트워크 성능을 제공하는 데 핵심이다. 네트워크 탄력성은 부분적으로는 위상학적 리던던시(topological redundancy)를 통해, 즉 단일 지점들의 고장을 방지하기 위해 노드들 사이에 중복 노드들(및 노드들 내의 여분의 구성요소들) 및 다수의 물리적 경로들을 제공함으로써, 그리고 부분적으로는 트래픽 플로우들을 라우팅하기 위하여 고장들의 발생 시에 리던던시를 사용하여 대안의 경로들로 네트워크를 통하여 수렴하는 L2/L3 프로토콜들을 통해 달성될 수 있다. 인정되는 바와 같이, 검출 및 수렴 시간은 대안의 경로들로의 중단 없는(seamless) 전이를 달성하기 위해 신속히(유리하게는, 1초 미만) 발생해야만 한다.

이더넷 프로토콜은 컴퓨터들 및 네트워크들 사이의 통신을 위해 홈 및 기업 네트워크들과 같은 로컬 에어리어 네트워크(LAN)에서 유비쿼터스(ubiquitous)하게 사용되는 전송 기술이다. 그러나, 메트로 네트워크들뿐만 아니라 액세스 및 집합 네트워크들에서 이더넷 프로토콜 기술을 사용하는 것은 증가를 계속하고 있고 기업 네트워크에서 혁명화했던 바와 같이 에지 네트워크를 혁명화하는 것을 계속하고 있다. 액세스 기술로서, 이더넷은: (i) 데이터, 비디오 및 음성 애플리케이션들에 대한 미래의 경쟁력 있는 전송; (ii) 데이터 서비스들에 대한 비용 효율적인 기반구조; 및 (iii) 간소화되고, 전지구적으로 허용되는 상호 운용을 보장할 표준과 같은, 다른 액세스 기술들에 비해 현저한 장점들을 제공한다.

에지 및 집합 계층 네트워크들에서 이더넷 기술을 캐리어-그레이드(carrier-grade) 서비스 환경에 적응시키기 위하여, 고장들에 대한 탄력성을 포함하여, 처리되어야 할 다수의 문제들이 남는다. 하나의 공지되어 있는 해법에서는, 스패닝 트리 프로토콜(spanning tree protocol; STP)이 흔히 사용되어 고장이 이더넷 네트워크들에서 발생할 때 고장들을 검출하고 트래픽을 대안의 경로들로 전환시킨다. 일반적으로, STP는 스위치들 사이의 다수의 물리적 경로들에 의존하지만, 특정한 패킷 플로우에 대한 임의의 하나의 시간에서는 단 하나의 경로만이 능동(active)이므로, 다른 경로는 차단 모드에 놓인다("능동/수동(active/passive)" 패러다임을 규정한다). 고장들이 발생할 때, 대안의 경로는 차단 모드로부터 능동 상태가 됨으로써, 접속이 재설정된다.

그러나, STP는 결과적으로, 제한 없이 데이터 네트워크의 집합 스위치들 및 에지 노드들 사이의 수렴을 포함하여, 일부 네트워크 토폴로지(topology)들에서 허용될 수 없는 수렴 시간들(예를 들어, 최대 수 초들)을 발생시킨다. 더욱이, STP는 단지 능동/수동 동작 패러다임만을 제공함으로써 모든 링크들이 동시에 트래픽을 능동적으로 전송하지는 않는다.

따라서, 제한하지 않고, 이더넷 네트워크의 집합 스위치들 및 에지 노드들 사이에서와 같이, 하나 이상의 데이터 네트워크들의 노드들 사이에 탄력성을 제공하는 시스템들 및 방법들이 필요하다. 다양한 유형들의 네트워크 노드들에 탄력적이고 적응 가능한 통신 제어 프로토콜을 제공하는 시스템들 및 방법들이 필요하다. 그와 같은 네트워크들에서의 하나 이상의 링크들의 고장으로 인한 복구를 제공하는 시스템들 및 방법들이 필요하다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하는 것이다.

본 발명의 하나의 양태에 따르면, 집합 스위치(aggregation switch)들은 멀티 샤시 링크 집합 그룹(multi-chassis link aggregation group)에 의해 에지 노드(edge node)에 접속되고 가상 파이버 링크(virtual fiber link)는 집합 스위치들에 걸쳐 매체 액세스 제어 프로토콜(Media Access Control Protocol; MAC) 어드레스 표들을 동기화하기 위하여 집합 스위치들 사이에서 MAC 어드레싱에 관하여 정보를 교환하는 접속을 제공한다. 가상 파이버 링크의 고장이 검출되면, 멀티 샤시 링크 집합 그룹은 둘 이상의 링크 집합(link aggregate)들로 재구성되고 여기서 각각의 링크 집합은 에지 노드를 집합 스위치들 중 하나에 접속시킨다. 스패닝 트리 프로토콜(spanning tree protocol)은 네트워크 내에서의 루프(loop)들을 방지하기 위하여 링크 집합들에 걸쳐 개시된다. MAC 어드레스 표들은 플러싱(flushing)되고 둘 이상의 링크 집합들로 재학습된다.

도 1은 본 발명에 따른 네트워크 아키텍처의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 샤시 시스템의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 멀티 샤시 시스템 내의 집합 스위치들의 하나의 실시예들의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티 샤시 시스템 내의 집합 스위치의 네트워크 인터페이스 모듈의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 멀티 샤시 시스템 내의 집합 스위치를 통하는 패킷 플로우의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티 샤시 시스템에서의 소스 어드레스 학습의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 멀티 샤시 시스템 내의 패킷의 프리펜딩된(pre-pended) 헤더의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 집합 스위치의 관리 제어 모듈의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따라 가상 파이버 링크가 동작할 때 멀티 샤시 시스템 내의 링크 상태의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따라 가상 파이버 링크의 접속 고장의 경우 멀티 샤시 시스템 내의 링크 상태의 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따라 가상 파이버 링크에 걸쳐 접속 고장이 발생할 때 복구하기 위한 하나의 실시예의 개략도를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따라 가상 파이버 링크에 걸쳐 접속 고장이 발생할 때 복구하기 위한 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 집합 스위치 상에서의 멀티 샤시 링크 집합의 재구성을 위한 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 집합 스위치의 스패닝 트리 프로토콜(STP)을 가능하게 하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명에 따라 VFL이 동작할 때 집합 스위치에 의해 멀티 샤시 모드로 복귀하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 16는 본 발명에 따른 집합 스위치에 의해 독립형 모드에서 동작하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 집합 스위치에 의해 멀티 샤시 모드에서 동작하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시하는 도면이다.

도 1은 네트워크 노드들의 용량을 더 충분히 활용하는 능동/능동 패러다임(즉, 트래픽을 동시에 능동적으로 전송하는 모든 링크들)을 제공하는 멀티 샤시 링크 집합을 가지는 탄력 네트워크(100)의 하나의 실시예를 도시한다. 본원에서 다음의 축약어들이 사용된다:

CMM Chassis Management Module(샤시 관리 모듈)

LAG Link Aggregation(링크 집합)

L2 네트워크들에 대한 OSI 모델의 계층 2("데이터 링크 계층")

L3 네트워크들에 대한 OSI 모델의 계층 3("네트워크 계층")

MAC Media Access Control Protocol(매체 액세스 제어 프로토콜)

MC-LAG Multi-Chassis Link Aggregate Group(멀티 샤시 링크 집합 그룹)

MC-VFA Multi-Chassis Virtual fabric Aggregation(멀티 샤시 가상 패브릭 집합)

NIM Network Interface Module(네트워크 인터페이스 모듈)

STP Spanning Tree Protocol(스패닝 트리 프로토콜)

VLAN Virtual Local Area Network(가상 로컬 에어리어 네트워크)

ASIC Application Specific Integrated Circuit(주문형 반도체)

다음의 표준들은 본 적용예에서 언급되고 본원에 참조로서 통합된다: 1) 이전에는 IEEE 802.3ad 태스크 포스에 의해 2000년 3월에 추가된 IEEE 802.3 표준의 조항 43이었으며 현재 2008년 11월 3일에 IEEE 802.1AX-2008에 통합된 바와 같은 링크 집합 제어 프로토콜(Link Aggregation Control Protocol; LACP); 2) 2005년 에디션, IEEE 표준 802.1Q, 가상 브릿지형 로컬 에어리어 네트워크들(Virtual Brideged Local Area Networks), 및 3) 2004년 에디션, 로컬 및 메트로폴리탄 에어리어 네트워크들에 대한 IEEE 802.1D 표준: 매체 액세스 제어(Media Access Control; MAC) 브릿지들.

링크 집합 제어 프로토콜(Link Aggregation Control Protocol; LACP)은 두 피어 노드(peer node)들 사이에 단일 논리 채널을 형성하기 위해 상기 두 피어 노드들 사이에 링크 집합 그룹(link aggregation group; LAG)으로 칭해지는 여러 물리적 링크들의 번들링(bundling)을 제어하는 방법을 제공한다. 피어 노드들은 LACP 패킷들을 교환함으로써 물리적 링크들의 LAG로의 번들링을 교섭하거나, 대안으로 LAG는 수동으로 구성될 수 있다. 링크 집합은 임의의 하나의 단일 포트 또는 링크가 단독으로 전달할 수 있는 것보다 더 많은 데이터를 전달하는 방식을 저렴하게 제공한다. 하나의 실시예에서, LAG의 포트들은 모두 구리 포트들(CAT-5E/CAT-6), 모두 멀티 모드 광 포트들(SX) 또는 모두 단일 모드 광 포트들(LX)와 같이, 동일한 물리적 유형을 포함한다. 다른 실시예에서, LAG의 포트들은 상이한 물리적 유형을 가질 수 있다.

증가된 탄력성을 제공하고 단일 고장 지점을 제거하기 위하여, LAG는 도 1에 도시되는 바와 같이 2개의 디바이스들로 분리되고 본원에서 멀티 샤시 링크 집합 그룹(multi-chassis link aggregation group; MC-LAG)(102)으로서 청해진다. 예를 들어, 도 1에서, MC-LAG(102a)는 에지 노드(104)로부터 발생되고 2개의 서브세트들로 분리되고 2개의 집합 스위치들(106a 및 106b)에 접속되며, 여기서 MC-LAG(102a)의 하나 이상의 물리적 링크들은 각각의 서브세트 내에 있다. 하나의 실시예에서, 에지 노드(104)는 트래픽을 MC-LAG(102a)의 모든 이용 가능한 링크들에 걸쳐 분산시키기 위하여 부하 밸런싱 기술(load balancing technique)들을 사용할 수 있다. MC-LAG(102a)에 걸쳐 전송되는 각 패킷 별로, 부하 밸런싱 알고리즘(통상적으로 소스 및 목적지 인터넷 프로토콜(IP) 또는 매체 액세스 제어(MAC) 어드레스 정보에 대하여 연산을 행하는 해시 함수를 수반한다)에 기초하여 물리적 링크들 중 하나가 선택된다. MC-LAG(102)의 물리적 링크들에 걸친 부하 밸런싱은 결과적으로 대역폭을 더 효율적으로 사용하도록 한다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 에지 노드(104)는 액세스 네트워크(122)를 통해 LAN에서 동작하는 브릿지, 스위치, 라우터 등과 같은 기업 네트워크 디바이스(110)에 접속되고/되거나 이것은 또한 DSL 모뎀, 셋탑 박스, 광 라인 단말기 등과 같은 홈 네트워크 디바이스(112)에 접속될 수 있다. 에지 노드(104)는 스위치 또는 서버이고 기능적으로 하나의 실시예에서 디지털 가입자 회선 액세스 멀티플렉서(digital subscriber line access multiplexer; DSLAM), 케이블 모델 종단 시스템(cable modem termination system; CMTS), 광 라인 단말기(optical line terminal; OLT) 등을 포함할 수 있으나 또한 다른 유형들의 디바이스들을 포함할 수 있다.

하나의 실시예에서, 집합 스위치들(106)은 가상 패브릭 링크(virtual fabric link; VFL)(124)와 결합될 수 있다. VFL(124)는 집합 스위치들(106) 사이에서 트래픽 전송, MAC 어드레싱, 멀티캐스트 플로우들, 어드레스 결정 프로토콜(address resolution protocol; ARP) 표들, 계층 2 제어 프로토콜들(예를 들어, 스패닝 트리, 이더넷 링 보호, 논리적 링크 검출 프로토콜), 라우팅 프로토콜들(예를 들어, RIP, OSPF, BGP) 및 이에 접속되는 MC-LAG들(102)의 상태에 관한 정보를 교환하기 위한 접속을 제공한다. 집합 스위치들(106)은 에지 노드(104)에 투명하게 동작하고 에지 노드(104)에 의해 단일 논리 디바이스로서 처리된다. 에지 노드(104)는 MC-LAG(102a) 상에서 트래픽을 능동적으로 전송할 수 있고 반면에 MAC 어드레스 표들 의 동기화 및 집합 스위치들(106) 사이의 다른 전송 정보는 하나의 실시예에서 VFL(124)를 통하는 계층 2(L2) 패킷 플로우들에 의해 감소된 양의 제어 메시징과 함께 구동된다. 이 특징은 에지 노드(104)의 집합 스위치들(106)의 쌍으로의 이중 호밍(homing)을 가능하게 하고 기본 계층 3 액세스 기반 구조뿐만 아니라 계층 2 다중 경로 기반 구조를 제공한다.

게다가, 하나의 실시예에서, 이 멀티 샤시 가상 패브릭 집합(MC-VFA) 특징은 집합/코어 스위치 고장들뿐만 아니라 캐리어-그레이드 검출 및 에지 업링크 고장들에 대한 수렴 시간을 여전히 용이하게 하면서 에지 노드(104) 및 집합 스위치들(106) 사이에 계층 2 리던던시 프로토콜들(예를 들어, 스패닝 트리)를 요구하지 않고 이 기능을 제공한다. 특히 데이터 센터들에 대한 많은 최근의 네트워크 설계들은 에지 노드들 및 집합 스위치들 사이에 계속 증가하는 수의 계층 2 인접점들을 요구하고 있다. 이 경향은 루프 검출 기능 및 수렴 시간들과 같이, 스패닝 트리 프로토콜의 한계들을 넘어선다. 스패닝 트리 수렴 시간은 많은 현재 네트워크 토폴로지들에서 최대 수 초들로 이루어질 수 있다. 멀티 샤시 아키텍처는 하나의 실시예에서, 네트워크 토폴로지의 부분들 중 일부(예를 들어, VFL을 통한 집합 스위치 사이 또는 집합 스위치들을 코어 네트워크 노드들(116) 또는 다른 스위치들/라우터들에 접속시키는 링크들에 걸친)에서 멀티 샤시 기능과 함께 스패닝 트리 프로토콜 동작을 허용하는 데 여전히 충분히 유연하면서도, 바람직하게는 루프 방지를 위해 스팬 트리 프로토콜 동작을 가동할 필요 없이, 에지 노드(104) 및 집합 스위치들(106) 사이에 이중 호밍된, 계층 2 다중 경로 접속을 하나의 실시예에서 제공한다.

MC-VFA 아키텍처의 하나의 장점은 하나의 실시예에서 에지 노드(104)의 능동/능동 전송 모드이고 이에 의해 집합 스위치(106a) 및 집합 스위치(106b)로의 MC-LAG 업링크들의 양 세트들이 MC-LAG 링크들의 대역폭을 사용하는 효율을 증가시키도록 트래픽을 프로세싱한다. 이 특징은 또한 하나의 실시예에서 액세스 업링크 고장들 및 노드 고장들에 대한 고속 장애 극복(fail over) 검출 및 수렴 시간들을 용이하게 한다. 게다가, 하나의 실시예는 본원에서 VFL(124)의 고장의 경우에 복구를 위한 매커니즘에 대해 기술된다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 하나의 실시예에서, 집합 스위치들(106)은 또한 본원에서 기술되는 바와 같이 MC-LAG 기능(MC-VFA 아키텍처의 일부로서)을 사용하여, 네트워크 스위치들 및/또는 라우터들과 같은 하나 이상의 네트워크 노드들(116)을 포함하는 메트로 또는 코어 네트워크(120)에 접속된다. 예를 들어, 집합 스위치(106b)는 MC-LAG(102b)를 통해 네트워크 노드들(116b 및 116c)에 접속되고 여기서 네트워크 노드들(116b 및 116c)은 또한 VFL을 통해 상태 정보를 교환한다. MC-LAG(102b) 아키텍처는 집합 스위치(106b) 및 네트워크 노드들(116b 및 116c) 사이에 이중 호밍된(dual-homed), 계층 2 다중 경로 접속을 제공한다. 하나의 실시예에서, 네트워크 노드들(116)은 또한 MC-LAG(102c) 및 VFL(124)에 의해 도시되는 바와 같은, MC-LAG 기능을 사용하여 접속될 수 있다. 집합 스위치들(106)은 또한 LAG(118)과 같은 표준 LAG 또는 다른 트렁크들 또는 링크들을 사용하여 네트워크 노드들(116)에 접속될 수 있다.

MC-VFA 아키텍처는 이제 도 2를 참조하여 더 상세하게 기술된다. 에지 노드(104a)는 제 1 MC-LAG1(102a)에 의해 집합 스위치들(106a 및 106b)에 접속되고 반면에 에지 노드(104b)는 제 2 MC-LAG2(102b)에 의해 집합 스위치들(104a 및 104b)에 접속된다. 각각의 MC-LAG(102a 및 102b)는 적어도 2개의 서브세트들로 분리되는 복수의 물리적 링크들을 포함하고, 여기서 2개의 서브세트들의 각각은 적어도 하나의 물리적 링크를 포함한다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 제 1 세트의 MC-LAG(102a) 물리적 링크들은 제 1 집합 스위치(106a)에서 종료되고 반면에 제 2 세트의 MC-LAG1(102a) 물리적 링크들은 제 2 집합 스위치(106b)에서 종료된다. MC-LAG1은 논리적인 이중 호밍된 계층 2 다중 경로들을 형성한다. MC-LAG 부재 포트들은 MC-LAG(102)의 부재들인 외부의, 사용자 포트들이다. VFL(124)은 하나의 실시예에서 탄력성을 위해 각각의 집합 스위치(106) 상의 다수의 네트워크 인터페이스 모듈들에 걸쳐 있고 샤시간 트래픽 및 제어/상태 데이터 전달을 제공하는 링크 집합(LAG)이다. 멀티 샤시 시스템(140)은 집합 스위치들(106), 가상 패브릭 링크(124), MC-LAG들(102a 및 102b) 중 적어도 하나 및 대응하는 다운스트림 에지 노드(104)에 접속되는 자신들 각각의 MC-LAG 부재 포트들을 포함한다. 집합 스위치들(106a 및 106b)은 각각 독립형 스위치로 동작 가능하고 각각 자기 자신의 별개의 물리적 샤시에 의해 케이스화되는 별개의 물리적 스위치들이다. 집합 스위치들(106a 및 106b)은 중앙 사무소 또는 데이터 센터에서와 같은 동일한 지리적 에어리어 내에 있을 수 있거나, 지리적 다양성을 제공하기 위해 상이한 건물들 또는 도시들에서와 같은, 별개의 지리적 장소들에 있을 수 있다.

집합 스위치들(106)에 접속되는 MC-LAG 클라이언트들로서 동작하는 에지 노드들(104)은 바람직하게는 링크들의 선택이 소정의 패킷 플로우에 대해 고정된 상태로 유지되는 한 트래픽을 상이한 방법들을 사용하여 자체의 MC-LAG의 링크들에 할당할 수 있다. 이것은 트래픽이 임의의 쌍의 통신 엔드 스테이션(end station)들 사이에서 순차적으로 전달되는 것을 보장한다. 하나의 실시예에서, 바람직하게는 에지 디바이스들로부터 MC-LAG 집합 스위치들의 각각의 스위치로 동일한 수의 업링크 포트들이 구성된다. 즉, 에지 노드 및 집합 스위치들 중 하나 사이의 MC-LAG에 대해 2개의 업링크들이 구성되면, 에지 노드 및 다른 집합 스위치 사이의 MC-LAG에 대해 2개의 업링크들이 또한 구성되어야 한다. 강제적이지는 않을지라도, 이 배열은 집합 스위치들 및 에지 노드 사이의 플로우들에 대해 더 동질의 트래픽 분산을 제공한다.

집합 스위치들(106) 사이의 가상 패브릭 링크(VFL)(124)는 이제 도 3을 참조하여 더 상세하게 도시된다. 집합 스위치들(106)은 하나의 실시예에서 각각 적어도 하나의 제어 관리 모듈(control management module; CMM)(150a)(1차) 및 바람직하게는 제 2 CMM 모듈(150b)(백업)뿐만 아니라 라인 카드들 또는 포트 모듈들과 같은, 복수의 네트워크 인터페이스 모듈(Network Interface module; NIM)들(152)을 포함한다. VFL(124)은 제 1 및 제 2 집합 스위치들(106)에서, 하나 이상의 NIM들(152)에 접속되는 VFL 부재 포트들의 집합이다. 예를 들어, VFL(124)은 집합 스위치(106a)의 NIM(152a) 및 집합 스위치(106b)의 NIM(152b) 사이에 물리적 링크들의 제 1 서브세트(A) 및 집합 스위치(106a 및 106b)의 NIM들(152n) 사이에 물리적 링크들의 제 2 서브세트(B)를 포함한다. 하나의 실시예에서, VFL 링크들은 집합 스위치들(106)의 NIM들(152)에 있는 스위칭 ASIC들(210) 사이에서 접속된다. NIM들(152) 각각은 또한 아래에서 더 기술되는 큐잉(Queuing) ASIC(212)를 포함한다. 스위칭 패브릭 집적 회로(IC)(214)는 집합 스위치(106)에서 다양한 NIM들(152) 사이에 상호 접속을 제공한다.

멀티 샤시 시스템 내의 각각의 집합 스위치(106)에는 고유의 샤시 식별자가 할당된다. 각 집합 스위치(106)에 대한 샤시 ID는 고유하고 포괄적이며, 예를 들어, 각각의 집합 스위치는 자체의 피어(peer) 집합 스위치의 샤시 ID를 인지한다. 각각의 집합 스위치(106)에서, IC, NIM, CMM과 같은 다양한 구성요소들에 대한 고유 하드웨어 디바이스 식별자(MID)들 또한 생성되어 로컬(local) 및 원격의 물체들의 관리가 가능하다. 하나의 실시예에서, 스위칭 ASIC들(210)에 대한 하드웨어 디바이스 식별자들은 멀티 샤시 시스템 내에서 포괄적인 의의를 가지는데 반해 큐잉 ASIC들(212)과 같은 다른 구성요소들에 대한 MID들은 단지 지역에서 유의미할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 ASIC들(210)에 할당되는 하드웨어 디바이스 식별자들은 양 집합 스위치들(106)에 의해 인지되고 반면에 다른 디바이스들에 대한 하드웨어 디바이스 식별자들은 지역의 집합 스위치로 제한되고 원격의 집합 스위치에 대해 유의미하지 않는다.

하나의 실시예에서, 스위칭 ASIC들(210)은:

집합 스위치(106a): 샤시 ID = 1 및 MID 값들 0 내지 31

집합 스위치(106b): 샤시 ID = 2 및 MID 값들 32 내지 63

와 같이, 자체의 집합 스위치에 할당되는 범위 내에서 포괄적 고유 하드웨어 디바이스 식별자(MID)를 할당받는다.

스위칭 ASIC들(210)에 할당되는 예시의 MID들은 도 3에 도시된다. 할당되는 범위를 인지함으로써 모듈은 집합 스위치(106a)에서처럼 또는 집합 스위치(106b)에서처럼 자체의 MID로부터 스위칭 ASIC의 위치를 결정할 수 있다.

하나의 실시예에서, 스위칭 ASIC들(210)은 집합 스위치들(106) 사이에서 데이터 및 제어 패킷들을 교환하기 위하여 프리펜딩된 헤더 모드에서 동작한다. 도 4는 네트워크 인터페이스 모듈(network interface module; NIM)(152)의 하나의 실시예의 개략도를 더 상세하게 도시한다. 스위칭 ASIC(210)는 에지 노드들(104a 및 104b)과 같은 외부 노드들에 접속되는 복수의 외부 포트 인터페이스들(240)을 포함한다. 외부 포트 인터페이스들(240) 중 하나 이상은 MC-LAG, LAG 또는 다른 트렁크 그룹, 고정 링크 등에 대한 부재 포트들을 포함할 수 있다. 외부 포트들(240)은 구리 포트들(CAT-5E/CAT-6), 멀티-모드 광 포트들(SX) 또는 단일 모드 광 포트들(LX)과 같이, 동일한 물리적 인터페이스 유형을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 외부 포트들(240)은 하나 이상의 물리적 인터페이스 유형들을 가질 수 있다.

외부 포트들(240)에는 외부 포트 인터페이스 식별자들(포트 ID), 예를 들어, gport 및 dport 값들과 같이, 스위칭 ASIC들(210)과 연관되는 디바이스 포트 값들이 할당된다. 하나의 실시예에서, 스위칭 ASIC들(210)의 MID들 및 스위칭 ASIC들(210) 상의 외부 포트들(240)에 대한 외부 포트 인터페이스 식별자들은 멀티 샤시 시스템(140) 내에서 로컬의 또는 원격의 집합 스위치(106) 상의 스위칭 ASIC(210)의 물리적 외부 포트 인터페이스(240)를 고유하게 식별하는 데 사용된다. 다른 실시예에서, 변환 모듈 또는 다른 엔티티(entity)를 포함하는 포트 관리자는 스위칭 ASIC들(210)의 MID들 및 외부 포트 식별자들을 단일 정수 값으로 변환하여, 전역 포트 값(GPV), 예를 들어, MID 4를 생성할 수 있고; 디바이스 포트 식별자(dport)(5)는 GPV(20)로 변환된다. 어느 예이든지, 로콜 및 원격 이 둘 모두의 집합 스위치들에서의 NIM들(152)의 외부 포트들에 대한 고유 외부 포트 식별자들이 생성된다. 고유 포트 식별자들은 또한 스위칭 ASIC(210)에서 NIM(152) 상의 프로세싱 모듈로의 내부 포트와 같은, 스위칭 ASIC(210)의 내부 포트들에 할당될 수 있다. 이 내부 포트들은 또한 스위칭 ASIC의 MID 및 포트 식별자에 의해 고유하게 식별된다.

스위칭 ASIC(210)는 인입 패킷들의 목적지 어드레스를 결정하는 패킷 관리 유닛(packet management unit; PMU)(242)을 더 포함한다. 패킷들은 스위칭 ASIC(210)의 다른 외부 포트 인터페이스(240)로, 로컬의 또는 원격의 집합 스위치 상의 다른 NIM(152)로 전송하기 위해 큐잉 ASIC(212)로, 또는 스위칭 ASIC(210) 외부 또는 내부의 NIM(152)의 프로세싱 모듈(266)로 전송하기 위해 프로세서 인터페이스(PI)(244)로 스위칭될 수 있다.

패킷이 하나의 실시예에서 로컬의 또는 원격의 집합 스위치 상의 다른 NIM(152)으로 전송되어야 할 때, 스위칭 ASIC(210)은 하드웨어 디바이스 정보(hardware device information; HDI)를 포함하기 위하여 패킷 헤더를 추가하거나 또는 이와는 달리 패킷 헤더를 변경하는 프리펜딩된 패킷 헤더 인터페이스(PPHI)에 패킷을 전달할 수 있다. HDI는 패킷의 소스 및/또는 목적지와 연관되는 하드웨어 디바이스들의 식별자들을 포함한다. 하나의 실시예에서, 프리펜딩된 헤더는 패킷 우선순위 및 부하 밸런스 식별자들과 같은 다른 정보를 포함할 수 있다. 목적지 HDI 정보를 획득하기 위하여, PPHI는 MAC/HDI 전송 표(250)에 검색 프로세스를 수행한다. 어드레스 표 메모리(248)에 저장되는 MAC/HDI 전송 표(250)는 외부 디바이스들, 노드들, 모듈들, 소프트웨어 또는 집합 스위치(106)에 접속되는 하드웨어에 대한 MAC 어드레스와 같은, MAC 어드레스 엔트리들의 목록을 포함한다. MAC 어드레스 목록들은 연관되는 MAC 어드레스를 가지는 디바이스에 도달하기 위해 패킷을 브릿징하거나 라우팅하는 데 사용되는 연관되는 하드웨어 디바이스 정보를 포함한다. 목적저 하드웨어 디바이스 정보는 예를 들어, 목적지 MAC 어드레스와 연관되는, 로컬 또는 피어 집합 스위치의 스위칭 ASIC(210)의 MID 및 포트 식별자(예를 들어, MID = 24, 포트 ID = 5 또는 MID = 54, 디바이스 포트 = 12)를 포함한다. 다른 실시예에서, 목적지 하드웨어 디바이스 정보는 목적지 MAC 어드레스와 연관되는 외부 포트 인터페이스의 전역 포트 값(global port value; GPV)을 포함할 수 있다. MAC/HDI 전송 표(250)는 소스 트렁크 맵, 트렁크 비트맵 표, 트렁크 그룹 표들, VLAN 매핑 표 등과 같이, 하나 이상의 표들을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, MAC/HDI 전송 표(250) 또는 이의 일부들은 또한 NIM(152)의 큐잉 ASIC에 위치될 수 있다.

하나의 실시예에서, 스위칭 ASIC(210)이 원격의 집합 스위치로의 링크를 가지는 능동 VFL 부재 포트(252)를 포함할 때, MAC/HDI 전송 표(250)는 gport 값들을 스위칭 ASIC MID 값들 및 디바이스 포트 값들과 연관시키는 표 및/또는 외부 포트 인터페이스들에 매핑(mapping)하는 논리적 집합 그룹 식별자들을 가지는 표와 같이, 추가 HDI 정보를 포함할 수 있다.

하나의 실시예에서, 프리펜딩된 헤더는 외부 또는 내부 포트 인터페이스와 같이, 소스 포트와 연관되는 하드웨어 디바이스 정보(HDI)(스위칭 ASIC의 하드웨어 디바이스 식별자(MID) 및 소스 포트의 디바이스 포트 식별자를 포함한다)를 포함한다.

다른 실시예에서, 프리펜딩된 헤더는 VFL 포트(124)에 접속되는 스위칭 ASIC(210)과 연관되는 HDI를 포함한다(도 3에서의 집합 스위치(106a)에 대해 MID = 0 또는 MID = 31과 같다). VFL 포트에 접속되는 스위칭 ASIC(210)는 이후에 패킷을 VFL을 통해 전송하기 전에 프리펜딩된 헤더에서 HDI를 전환하거나 변환할 것이다.

하나의 실시예에서, PPHI(246)는 또한 소스 포트, 예를 들어 처음 패킷을 수신했던 외부 포트 인터페이스(240)와 연관되는 소스 하드웨어 디바이스 정보를 첨부한다. 소스 하드웨어 디바이스 정보는 스위칭 ASIC(210) 및 포트 식별자(예를 들어, 디바이스 포트)의 MID 및/또는 외부 포트 인터페이스(240)의 전역 포트 값(GPV)을 포함할 수 있다. 목적지 하드웨어 디바이스 식별자 또는 MID, 목적지 디바이스 포트, VLAN ID, 패킷 유형(멀티캐스트, 유니캐스트, 브로드캐스트), 패킷 우선순위 및 부하 밸런스 식별자와 같은 추가 정보는 또한 하나의 실시예에서 프리펜딩된 헤더에 추가된다. 하나의 실시예에서, 목적지 HDI는 MAC/HDI 전송 표(250)와 같은 어드레스 표들(248)로부터 검색된다.

프리펜딩된 헤더를 가지는 패킷은 그 후에 패브릭 IC(214)를 걸치는 라우팅을 위해 큐잉 ASIC(212)로 전송된다. 큐잉 ASIC(212)은 패킷 버퍼(260), 트래픽 및 버퍼 관리를 제공하는 큐잉 관리(262) 및 전역 HDI 어드레스 표(264)를 포함한다. 전역 HDI 어드레스 표(264)는 다른 NIM들(152) 중 하나 이상에서 목적지 HDI를 큐잉 ASIC들(212) 내의 적절한 큐(queue)들로 매핑한다. 예를 들어, 매핑은 프리펜딩된 헤더 내의 하드웨어 디바이스 정보에 기초하여 패킷을 집합 스위치(106) 내의 다른 큐잉/스위칭 ASIC들 내의 외부 포트 인터페이스들 중 하나 이상에 적절한 출구 큐로 스위칭하기 위한 정보를 제공한다. 다른 예에서, 목적지 HDI가 원격의 집합 스위치 상에서의 목적지를 표시할 때(즉, 목적지 디바이스 식별자가 원격/피어 스위칭 범위에 속할 때), 큐잉 ASIC(212)은 VFL(124)를 통한 원격 집합 스위치로의 전송을 위해, 패킷을 로컬 집합 스위치(106) 내의 VFL 포트 인터페이스들 중 하나 이상에 적합한 출구 큐로 스위칭하고, 예를 들어, 전역 HDI 어드레스 표(264)는 연관되는 하드웨어 디바이스가 원격 집합 스위치 상에 위치되는 것을 나타낸다. 하나의 실시예에서, 특정한 VFL 포트 인터페이스에 대응하는 출구 큐의 결정은 프리펜딩된 헤더 내에 존재하고 스위칭 ASIC(210)에 의해 미리 삽입된 부하 밸런스 식별자에 기초하여 행해진다.

스위칭 ASIC(210) 및 큐잉 ASIC(212)이 별개의 집적 회로들 또는 모듈들로 도시될지라도, ASIC들의 하나 이상의 기능들 또는 구성요소들은 다른 ASIC에 포함되거나 다른 ASIC 내에 결합될 수 있거나 그렇지 않으면 하나 이상의 집적 회로들 내에서 구현될 수 있다.

도 5는 집합 스위치(106a)를 통한 VFL(124)로의 패킷 플로우의 하나의 실시예의 개략도를 도시한다. 이 예에서, 기업 디바이스(110) 또는 홈 네트워크 디바이스(112)와 같이, 소스 MAC 어드레스를 가지는 디바이스(300)는 패킷을 예를 들어, 에지 노드(104)를 통해, 원격의 집합 스위치(106b)의 외부 포트 인터페이스를 통해 액세스될 수 있는 디바이스의 목적지 MAC 어드레스를 가지는 집합 스위치(106a)로 전송한다. NIM(152n)에서, 예를 들어 도 5에서의 MID = 31를 가지는 스위칭 ASIC(210n)는 예를 들어 포트 ID = 2를 가지는 외부 포트 인터페이스(240) 상에서 패킷을 수신한다. 스위칭 ASIC(210n)은 목적지 MAC 어드레스를 추출하고 MAC/HDI 전송 표(250)로부터 목적지 MAC 어드레스와 연관되는 하드웨어 디바이스 정보(HDI)를 결정하기 위하여 어드레스 표 검색을 수행한다. 목적지 HDI는 예를 들어 로컬 집합 스위치(106a) 또는 원격 집합 스위치(106b)의 MAC 어드레스를 가지는 목적지 디바이스로의 경로 내에, NIM들(152), 큐잉 ASIC들(212), 스위칭 ASIC들(210), 외부 포트 식별자들(240), VFL(124)의 부재 포트들과 같은, 하나 이상의 하드웨어 구성요소들의 디바이스 모듈 식별자들을 포함한다. 하나의 실시예에서, 목적지 HDI는 목적지 디바이스로의 액세스를 제공하는 외부 포트 인터페이스(240)의 포트 식별자(예를 들어, 디바이스 포트) 및 스위칭 ASIC(210)의 MID를 포함할 수 있다. 더욱이, 하나의 실시예에서, 프리펜딩된 헤더는 원 패킷으로부터 검색되는 파라미터들(소스 MAC 어드레스, 목적지 MAC 어드레스, 소스 IP 어드레스, 목적지 IP 어드레스)에 기초하여 결정되는 패킷 우선순위 및 부하 밸런스 식별자를 포함한다. 다른 예에서, HDI는 목적지 디바이스로의 액세스를 제공하는 NIM(152)의 MID 또는 외부 포트 인터페이스(240)에 대한 전역 포트 값(GPV)를 포함한다. 다른 실시예에서, 목적지 MAC 어드레스가 원격의 집합 스위치와 연관될 때, HDI는 VFL(124)에 접속되는 NIM(152a) 또는 스위칭 ASIC(210)에 대한 하드웨어 디바이스 식별자(MID)(MID = 0과 같은)를 포함한다. 목적지 HDI는 프리펜딩된 헤더에 추가되고 이 헤더는 원래의 패킷 헤더(계층 2와 같이, 이더넷 패킷 헤더 유형)에 정보를 추가한다. 스위칭 ASIC(210n)는 또한 발생하는 외부 포트 인터페이스, 예를 들어 포트 ID = 2와 연관되는 하나 이상의 디바이스들에 대한 소스 하드웨어 디바이스 정보(HDI)를 포함한다. 소스 HDI는 발생하는 스위칭 ASIC(210), 소스 포트 식별자(예를 들어, 디바이스 포트), 전역 포트 값, 소스 NIM(152)에 대한 MID, 샤시 ID 등과 같이, 하나 이상의 하드웨어 디바이스 식별자들을 포함한다.

프리펜딩된 헤더를 가지는 패킷은 큐잉 ASIC(212n)으로 전송되고 큐잉 ASIC(212n)는 그 후에 목적지 HDI에 기초하여 패킷을 전송하기 위하여 로컬 집합 스위치 상의 NIM(152)을 결정한다. 목적지 HDI가 집합 스위치(106a) 상의 로컬 외부 포트 인터페이스를 표시하면(예를 들어, 프리펜딩된 헤더에 포함되는 목적지 MID에 기초하여), 큐잉 ASIC(212n)은 로컬 외부 포트 인터페이스의 대응하는 NIM(152)로의 전송을 위해 출구 큐 내에 패킷을 배치한다. 도 5에 도시되는 다른 예에서, 큐잉 ASIC(212n)는 목적지 HDI가 원격 집합 스위치 상의 목적지 하드웨어 디바이스를 표시한다고, 예를 들어, HDI가 원격 집합 스위치 상의 MID = 45를 가지는 스위칭 ASIC를 표시한다고 결정한다. 원격 집합 스위치에 도달하기 위하여, 패킷은 VFL(124)에 접속되는 NIM(152)에 전송된다. 이 예에서, 큐잉 ASIC(212n)은 프리펜딩된 헤더를 가지는 패킷을 패브릭 IC(214)를 통해 VFL(124)에 접속되는 NIM(152a)로 전송한다. VFL 부재 포트의 선택은 프리펜딩된 헤더 상에서 반송되는 부하 밸런스 식별자 파라미터들에 기초하여 행해진다. NIM(152a) 내의 큐잉 ASIC(212a)는 프리펜딩된 헤더를 가지는 패킷을 수신하고 VFL(124)을 통하여 송신하기 위하여 패킷을 큐잉한다. 스위칭 ASIC(210a)는 그 후에 소스 및/또는 목적지 HDI를 포함하는 프리펜딩된 헤더를 지니는 패킷을 VFL(124)을 통해 원격의 집합 스위치로 전송한다.

하나의 실시예에서, 스위칭 ASIC(210a)는 VFL(124)을 통해 전송하기 전에 프리펜딩된 헤더를 변경할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 ASCI(210a)는 로컬에 있어서 의미를 가지는(예를 들어, gport 값 또는 로컬 하드웨어 디바이스 식별자(MID)) 목적지 HDI를 전역에 있어서 의미를 가지는 HDI로 변환할 수 있다. 스위칭 ASIC(210a)는 그 후에 소스 및/또는 목적지 HDI를 포함하는 프리펜딩된 헤더를 지니는 패킷을 VFL(124)를 통해 원격의 집합 스위치로 전송한다.

하나의 실시예에서, 집합 스위치(106)의 다수의 스위칭 ASIC들(210)이 VFL(124)에 접속되면, 예를 들어, 도 3에서 스위칭 ASIC들 MID = 0 및 MID = 31이면, VFL(124)를 통해 전송되는 트래픽이 분산될 수 있다. 예를 들어, 큐잉 ASIC(212)의 전역 HDI 어드레스 표(264)에서의 부하 균형 식별자 맵 표는 다음의 분산을 표시할 것이다:

큐잉 ASIC들(212)은 부하 밸런스 식별자들 또는 다른 부하 밸런싱 기술들을 사용하여 패킷들을 적절한 VFL 포트 인터페이스로 매핑한다. 예를 들어 집합 스위치(106)에 8개의 NIM들(152)가 있는 하나의 실시예에서, 큐잉 ASIC(212n)는 8개의 NIM들에 대해 구성되는 8개의 큐들의 세트를 가진다(모듈 ID, 포트). 하나의 실시예에서, VFL(124)에 접속되는 큐잉 ASIC들(212)은 VFL 부재 포트 인터페이스들에 대해 관련되는 별개의 큐들의 세트를 가진다. VFL에 대한 큐들의 세트는 집합 스위치들(106)을 접속시키는 내부 VFL 포트들과 연관되는 FIFO들에 할당된다. 하나의 실시예에서, 다수의 가상 패브릭 링크 부재 포트들에 있어서, 큐들은 원격 샤시 상의 목적지 포트들이 VFL 부재 포트들을 호스팅하는 큐잉 ASIC들(212a 및 212n) 사이에서 동일하게 분산되도록 할당된다.

하나의 실시예에서, NIM들(152)에서의 MAC/HDI 전송 표들이 채워지고 그 후에 시스템을 통하는 계층 2 패킷들에 응답하여 갱신된다. 프리펜딩된 헤더가 소스 MAC 어드레스 및 소스 HDI 정보를 포함하므로, MIM들(152), 예를 들어, 특히 스위칭 ASIC들(210)은 하나의 실시예에서, 이 정보로 MAC/HDI 전송 표(250)를 채울 수 있다. VFL(124)을 통해 계층 2 패킷들을 소스 MAC 어드레스들 및 소스 HDI와 교환하기 위하여 프리펜딩된 헤더 모드에서 동작함으로써, 스위칭 ASIC들(210)은 집합 스위치들(106) 사이에서 MAC 어드레스 표들을 동기화할 수 있다. MAC/HDI 전송 표는 스위칭 ASIC들(210)에 기술될지라도, MAC/HDI 전송 표가 대안으로 또는 추가로 큐잉 ASIC들(212n)에 또는 NIM들(152)의 다른 모듈 내에 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, CMM(150)(1차 및 2차)은 또한 집합 스위치들(106) 사이의 링크들의 하나 이상의 유형들에 대한 MAC/HDI 전송 표를 포함할 수 있다.

도 6은 멀티 샤시 시스템에서 패킷의 프리펜딩된 헤더의 하나의 실시예의 개략도를 도시한다. 프리펜딩된 헤더(300)는 소스 HDI(302), 목적지 HDI(304), VLAN ID(306), 패킷 유형(308), 소스 MAC 어드레스(310), 목적지 MAC 어드레스(312)에 대한 필드들을 포함한다. 하나의 실시예에서, 프리펜딩된 헤더는 또한 부하 밸런스 식별자(314) 및 패킷 우선순위(316)를 포함할 수 있다. 목적지 HDI(304)는 예를 들어, 목적지 MAC 어드레스와 연관되는, 로컬 또는 피어 집합 스위치의 스위칭 ASIC(210)의 포트 식별자 및 MID(예를 들어, MID = 24, 포트 ID = 5 또는 MID = 54, 디바이스 포트 = 12)를 포함한다. 다른 실시예에서, 목적지 하드웨어 디바이스 정보는 목적지 MAC 어드레스와 연관되는 외부 포트 인터페이스의 전역 포트 값(GPV)을 포함할 수 있다. 목적지 하드웨어 디바이스 정보는 또한 VFL, NIM들(152), 큐잉 ASIC들 등에 접속되는 스위칭 ASIC(210)의 MID를 포함할 수 있다. 소스 HDI(302)는 스위칭 ASIC(210)의 MID 및 외부 포트 인터페이스(240)의 포트 식별자(예를 들어, 디바이스 포트) 및/또는 전역 포트 값(GPV)을 포함할 수 있다. 부하 밸런스 식별자(314)는 피어 집합 스위치에 도달하기 위해 어떤 VFL 부재 포트가 중계(transit)/게이트웨이 포트로서 사용될 수 있는지를 큐잉 ASIC(212)가 결정하는 것을 돕는 데 사용된다. 패킷 우선순위(316)는 특정한 우선순위 큐를 결정하기 위하여 큐잉 ASIC(212)에 의해 사용된다.

도 7은 소스 MAC 학습을 도시하는 멀티 샤시 시스템의 하나의 실시예의 개략도를 도시한다. 각각의 노드들(104)은 논리 집합 그룹(LAG1)(282), 멀티 샤시 논리 집합 그룹(MC-LAG1)(102a), 멀티 샤시 논리 집합 그룹(MC-LAG2)(102b) 및 고정 포트 링크(280)를 통하여 집합 스위치들(106a 및 106b)에 접속된다. 하나의 실시예에서, 집합 스위치들(106)은 LAG1과 같은 논리 집합 그룹들 및 다른 유형들의 트렁크 그룹들에 대한 구성 정보 및 이와 연관되는 하드웨어 디바이스 정보를 통신한다. 하나의 실시예에서, 하드웨어 디바이스 정보는 논리 집합 그룹들과 연관되는 물리적 포트들, 예를 들어 스위칭 ASIC들의 하드웨어 디바이스 또는 모듈 식별자들(MID) 및 논리 집합 그룹들과 연관되는 링크들에 대한 외부 포트 식별자들(디바이스 포트 값들 gport 값들)을 포함한다.

예를 들어, 하나의 실시예에서, 집합 스위치(A)는 집합 스위치(B)에게, 집합 그룹 식별자(LAG1)를 가지는 논리 집합 그룹이 하드웨어 디바이스 모듈 식별자(MID = 31)를 가지는 스위치 ASIC 및 식별자 디바이스 포트 = 1, 2를 가지는 외부 포트 인터페이스와 연관되는 것을 통지한다. 집합 스위치(B)는 집합 스위치(A)에게 집합 그룹 식별자(MC-LAG1)를 가지는 논리 집합 그룹이 하드웨어 디바이스 모듈 식별자(MID = 45)를 가지는 스위칭 ASIC 및 외부 포트 인터페이스 식별자 디바이스 포트= 1, 2와 연관되는 것을 통지한다. 논리 집합 그룹들과 연관되는 NIM들, 큐잉 ASIC들 등의 식별자들과 같은 다른 하드웨어 디바이스 정보는 대안으로 또는 추가로 스위칭 ASIC의 MID들 및 디바이스 포트 값들로 교환될 수 있다. 집합 스위치들(106)은 또한 갱신들의 통지들을 일반적인 집합들 및 멀티 샤시 집합 그룹들 모두에 대한 논리 집합 그룹들의 구성 정보로 교환할 수 있다. 집합 스위치(106)의 논리 집합 그룹들 및 멀티 샤시 집합들과 연관되는 하드웨어 디바이스 정보는 집합 스위치들(106)의 NIM들(152)에서의 MAC/HDI 전송 표들 중 하나 이상에 포함된다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 양 집합 스위치들(106)에서의 MAC/HDI 전송 표들 중 하나 이상은 다음의 정보를 포함한다:

양 집합 스위치들(106)에 의해 논리 집합 그룹들(예를 들어, LAG1)에 대한 동일한 집합 그룹 식별자들이 공지되고 활용되므로, 하나의 실시예에서, 멀티 샤시 시스템은 집합 그룹 식별자들의 서브세트를 각 유형의 논리 그룹에 그리고 집합 스위치들(106)의 각 스위치 별로 할당한다. 예를 들어 최대 128개의 가능한 집합 그룹들을 가지는 하나의 실시예에서, 집합 그룹 식별자들의 할당은 다음을 포함할 것이다:

집합 스위치들(106)은 할당되는 범위들 및 집합 그룹의 유형에 기초하여 집합 그룹 식별자들을 할당한다. 그러한 바에 따라, 집합 스위치들(106)에서의 패킷 전송은 MAC/HDI 전송 표들에 액세스하고 논리 집합 그룹들 및 하드웨어 디바이스 정보 사이의 매핑을 사용함으로써 수행된다. 전형적으로, 집합 식별자 정보는 프리펜딩된 헤더들 내에서 전송되지 않는다.

하나의 실시예에서, LAG 또는 MC-LAG를 통해 부하 밸런싱을 용이하게 하기 위하여, 집합 스위치(106)가 VFL(124)을 통해 (MID, 포트 ID)와 같은 목적지 HDI 정보를 가지는 패킷을 수신하면, 집합 스위치(106)는 목적지 HDI가 각각의 LAG 또는 MC-LAG 집합 그룹의 능동 부재들인 모든 포트들의 목록을 포함하는 자체의 내부 트렁크 표들 중 하나 이상에 있는 소스 HDI(목적지 MID, 목적지 포트 식별자)에서 식별되는 포트를 검색함으로써 논리 집합 그룹 내에 포함되는지를 결정한다. 목적지 포트가 연관되는 LAG 또는 MC-LAG에서 발견되면, 집합 스위치(106)는 패킷을 연관되는 LAG의 하나 이상의 상이한 외부 포트 인터페이스들에 할당함으로써 부하 밸런싱 기술들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 원격의 집합 스위치(106b)에서 VFL에 접속되는 스위칭 ASIC(210)이 MID = 45, 포트 2의 목적지 HDI를 가지는 패킷을 수신하면, 스위칭 ASIC(210)는 아래에 도시된 예인 자체의 MAC/HDI 표로부터 MID = 45, 포트 2는 MC-LAG1의 일부임을 결정한다. 스위칭 ASIC는 그 후에 부하 밸런싱을 수행할 것을 결정하고 대신에 하나 이상의 해시 알고리즘들을 통해 MC-LAG1의 MID = 45, 포트 1을 통해 패킷을 전송할 것을 결정할 수 있다. 이 특정한 예에서, 스위칭 ASIC은 그 후에 외부 포트(MID = 45, 포트 1)로부터의 패킷을 전송하기 전에 프리펜딩된 헤더를 걷어낼 것이다.

다른 실시예에서, 노드 또는 네트워크 관리 애플리케이션에서의 MAC 어드레스 표들은 논리 집합 그룹들에 대한 HDI를 포함하지 않을 수 있다. 사용자에게 디스플레이되는 MAC 어드레스 표는 단지 고정 포트들에 대한 HDI를 포함할 수 있으므로 양 집합 스위치들(106)에 대해 유사할 수 있다.

MAC/HDI 전송 표들은 트래픽이 VLF(124)를 통하여 흐를 때 소스 MAC 어드레스들과 연관되는 LAG 식별자들에 관하여 자동으로 동기화된다. 그와 같으므로, 논리적으로, 집합 스위치들(106)은 MAC 학습을 위한 단일 브릿지로서 동작한다. 더욱이, 트래픽이 VFL(124)을 통해 흐를 때 MAC 학습이 자동으로 발생하므로, 이것은 프로세스 간 통신 메시지 기반 MAC 표 동기화를 필요로 하지 않으면서 최소 계층 2/제어 모듈 관리 소프트웨어 개입을 요구한다.

도 8은 집합 스위치(106)에 대한 관리 제어 모듈(MCM)(400)의 하나의 실시예의 개략도를 도시한다. 하나의 실시예에서, MCM(400)은 집합 스위치(106)의 중앙 관리 모듈(central management module; CMM)(150)(MCM-CMM(402)으로 도시됨)에서 또는 집합 스위치(106)의 지정된 네트워크 인터페이스 모듈(NIM)(152)(MCM-NIM(404)로 도시됨) 내의 또는 이의 결합체 내의 프로세싱 모듈에서 구현된다.

하나의 실시예에서, MCM-CMM(402)은 MCM(400) 및 요소 및/또는 네트워크 관리 모듈(406) 사이의 인터페이스뿐만 아니라 집합 스위치(106) 상에서 동작 가능한 MCM(400)에 등록된 다른 애플리케이션들(408)에 대한 인터페이스를 포함한다. 등록된 애플리케이션들(408)은 예를 들어 VLAN 관리자 애플리케이션 모듈(410), 스패닝 트리 프로토콜(STP) 애플리케이션 모듈(412), 소스 학습 애플리케이션 모듈(414), 링크 집합 애플리케이션 모듈(416) 및 포트 관리자 애플리케이션 모듈(418)을 포함한다. 추가 또는 상이한 애플리케이션들은 또한 본원에서 기술되는 기능들을 제공하기 위하여 MCM(400)과 조정되고 이 MCM(400)과 함께 동작할 수 있다.

MCM(400)은 광범위한 통지들을 제공하기 위하여 등록된 애플리케이션들(408)과 조정된다. 예를 들어, MCM(400)은 멀티 샤시 시스템의 상태 및 멀티 샤시 모드에서 동작할 수 있는 때 및 독립 모드에서 동작할 수 있는 때에 대하여 등록된 애플리케이션들(408)에 고지한다. 상태 정보는 로컬 및 원격 집합 스위치 상의 관리 구성에 의해 또는 집합 스위치들에 의해 개별적으로 취해지는 런타임 결정에 의해 또는 제어 데이터 교환, 교섭 및 동의 시에 멀티 샤시 시스템 내의 집합 스위치들의 양 집합 스위치들 모두에 의해 구동된다.

MCM(400)은 또한, 등록된 애플리케이션들(408)로부터의 서비스들을 요청한다. 예를 들어, MCM(400)은 멀티 샤시 피어 스위치들 사이에 프로세스 간 통신 채널을 셋업하기 위하여 VLAN 관리자(410)에게 VFL 부재 포트들을 멀티 샤시 제어 VLAN의 부재들로 구성하라고 요청한다. STP 애플리케이션 모듈(412)은 매체 액세스 제어(Media Access Control; MAC) 브릿지(Bridge)들, 2004년 에디션의, IEEE 802.1D 표준에서 로컬 및 메트로폴리탄 에어리어 네트워크들에 대해 규정되는 스패닝 트리 프로토콜과 같은 스패닝 트리 프로토콜, 가상 브릿지형 로컬 에어리어 네트워크(Virtual Bridged Local Area Network), 2005년 에디션의, IEEE 802.1Q에서 규정되는 바와 같은 다중 스패닝 트리 프로토콜 또는 네트워크 내의 다중 능동 경로들에 의한 패킷 루프들을 경감시키는 다른 유사한 유형의 네트워크 프로토콜을 포함한다. 소스 학습 애플리케이션 모듈(414)은 집합 스위치 상의 MAC/HDI 전송 표들의 갱신 및 학습을 조정한다. 링크 집합 모듈(416)은 부재 포트들을 구성하고, 교섭하고, 링크 집합들(LAG) 및 멀티 샤시 링크 집합 그룹들(MC-LAG)로 그룹화하기 위하여 LACP 또는 다른 유사한 프로토콜을 수행한다. 포트 관리자 애플리케이션 모듈(418)은 포트 인터페이스들(240)의 상태를 모니터링한다.

하나의 실시예에서, MCM-CMM(402)은 멀티 샤시 프로토콜과 관련되는 관리 제어 기능들을 수행하기 위하여 지정된 NIM(152)을 선택한다. 예를 들어, 멀티 샤시 프로토콜은 집합 스위치들(106)이 서로를 발견하고, 마스터 스위치를 선출하고, 시스템 정보를 교환하고 주기적인 건강 검사를 수행하는 것을 가능하게 한다. 지정된 NIM(152)을 사용함으로써 MCM 애플리케이션(400)의 기능들을 CMM(150)에만 중앙 집중화하는 것이 방지된다. 게다가, MCM-CMM(402)은 1차 지정된 NIM(152)에서의 고장의 경우에 백업 지정된 NIM(152)를 선택한다. 하나의 실시예에서, 지정된 NIM들은 가장 낮은 운용 슬롯 수에 기초하여 선택된다.

하나의 실시예에서, MCM(400)은 가상 패브릭 링크(VFL)(124)의 제어 및 관리를 위한 멀티 샤시 상태 애플리케이션 모듈을 포함한다. 멀티 샤시 상태 애플리케이션 모듈(420)은 VFL(124)의 상태 및 이의 부재 포트들을 모니터링 및/또는 제어하기 위하여 VFL(124)을 관리 및 구성하고 포트 관리자 애플리케이션 모듈(418)과 인터페이싱한다. MCM-CMM(402) 및 MCM-NIM(404)은 VFL(124)의 부재 포트들 및 링크들에 대한 포트 상태 및 링크 상태 이벤트들을 수신하기 위하여 포트 관리자 애플리케이션 모듈(418)에 등록한다. 멀티 샤시 상태 애플리케이션 모듈(420)은 표준 LACP 프로토콜 또는 다른 유사한 프로토콜을 사용하여 각각의 VFL 부재 포트의 상태를 물리적 레벨에 있는 링크의 상태와 함께 추적한다. LACP 프로토콜 이외에, 멀티 샤시 상태 프로토콜은 양 멀티 샤시 스위치들 상의 지정된 NIM 상에서 가동 중인 구성요소들의 상태 및/또는 동작 가능성을 검사하기 위하여 주기적 킵-얼라이브(keep-alive) 체크들(헬로(hello) 프로토콜)을 수행한다. MCM(400)은 VFL(124)의 운용 상태를 추적하고 VFL 상태에 관한 이벤트들, 즉 생성/삭제/업/다운된 집합을 프로세싱한다.

MCM-CMM(402) 및/또는 MCM-NIM(404)는 마이크로프로세서, 마이크로-컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 마이크로 컴퓨터, 중앙 처리 장치, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array), 프로그래머블 논리 디바이스, 상태 기계, 논리 회로소자, 아날로그 회로소자, 디지털 회로소자 및/또는 회로소자의 하드 코드(hard coding) 및/또는 연산 명령들에 기초하여 신호들(아날로그 및/또는 디지털)을 조작하는 임의의 디바이스와 같은, 하나 이상의 프로세싱 디바이스들을 포함한다. MCM-CMM(402) 및/또는 MCM-NIM(404)는 내부 메모리 또는 외부 메모리인 메모리를 포함한다. MCM-CMM(402) 및/또는 MCM-NIM(404)의 메모리는 단일 메모리 디바이스 또는 복수의 메모리 디바이스들일 수 있다. 그와 같은 메모리 디바이스는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 정적 메모리, 동적 메모리, 플래시 메모리, 캐시 메모리 및/또는 디지털 정보를 저장하는 임의의 메모리일 수 있다. MCM-CMM(402) 및/또는 MCM-NIM(404)은 상태 기계, 아날로그 회로소자, 디지털 회로소자 및 또는 논리 소자를 통해 자체의 기능들 중 하나 이상을 구현할 수 있고, 대응하는 연산 명령들을 저장하는 메모리는 상태 기계, 아날로그 회로소자, 디지털 회로소자 및/또는 논리 회로소자를 포함하는 회로소자 내에 따는 외부에 임베딩(embedding)될 수 있다. MCM-CMM(402) 및/또는 MCM-NIM(404)은 본원에서 기술되는 단계들 및/또는 기능들을 수행하기 위하여 내부 메모리 및/또는 외부 메모리에 의해 저장되는 하드 코딩된 그리고/또는 소프트웨어 및/또는 연산 명령들을 실행할 수 있다. MCM-CMM(402) 및/또는 MCM-NIM(404)은 단일 집적 회로 또는 하나 이상의 집적 회로들에서 구현될 수 있다.

멀티 샤시 시스템(140)에서, 집합 스위치들(106) 사이의 가상 패브릭 링크의 접속의 고장은 네트워크의 안정성에 더 심한 영향을 미친다. 이 문제들은 특정한 토폴로지에 좌우되지만, 예를 들어, 접속 상실, 불필요한 플러딩(flooding) 및 MAC 이동을 포함한다. 이 문제들은 고 대역폭을 사용하게 하고 집합 스위치(106) 상에서 고 프로세싱을 활용하게 할뿐만 아니라 루프화(looped) 패킷들 및 복제 패킷들을 발생시킬 수 있다. 게다가, 단일 접속을 통해 멀티 샤시 시스템(140)에 접속되는 에지 노드들(104)은 VFL(124) 고장에 의해 트래픽에 영향을 미칠 수 있다. 단일 접속되는 에지 노드(104)로/로부터 교환되는 트래픽의 일부는 원래(고장 전에) 자신의 목적지에 도달하기 위해 VFL(124)을 통해 흘러야만 할 수 있으므로, 이 트래픽은 이제 상실될 것이다.

VFL(124) 고장시에 발생하는 다른 문제는 집합 스위치들(106) 상의 동기화되지 않은 MAC 표들로 인해 끝없이 플러딩하는 것이다. 데이터 전송은, 기능하는 동안, 최적일 수 없는데, 왜냐하면 집합 스위치들(106) 중 하나는 에지 노드(104)로부터의 소정의 업스트림 패킷 플로우가 멀티 샤시 시스템(140) 내의 코어 네트워크 노드(116)로부터의 다운스트림 트래픽과 비교하여 상이한 집합 스위치를 통해 전송될 때 MAC 어드레스들의 일부를 학습할 수 없어서, 이 결과로 플러딩된 트래픽은 통상적으로 플러딩되지 않을 것이기 때문이다. VFL(124) 고장 시에 상기 및 다른 문제들을 방지하려고 시도하기 위해, 복구를 위한 프로세스 시스템은 본원에서 도 9 내지 도 17을 참조하여 설명된다.

도 9는 VFL(124)가 운용될 때 집합 스위치들(106)의 링크 상태의 하나의 실시예를 도시한다. 멀티 샤시 모드에서, VFL(124)가 운용될 때, 스패닝 트리 프로토콜은 MC-LAG 부재 포트들, 예를 들어 도 9에서의 집합 스위치(106a)에서의 포트들(S1/1 및 S1/2) 및 집합 스위치(106b)에서의 포트들(S2/1 및 S2/2)에서 자동으로 불능화된다. 에지 노드(104)로부터, 집합 스위치들(106a 및 106b)에 결합되는 MC-LAG(102)의 링크들은 단일 논리 노드로의 단일 링크 집합 그룹(LAG)의 일부이다. 스패닝 트리 프로토콜은 집합 스위치들(106) 및 네트워크 노드(116)와 같은 메트로/코어 네트워크 내의 노드들 사이의 네트워크의 일부분에서 가능하다. 게다가, 스패닝 트리 프로토콜은 VFL 부재 포트들에서 가능해지고 전송 상태에 있도록 구성된다.

집합 스위치들(106) 및 네트워크 노드(116) 사이의 루프들을 방지하기 위하여, 스패닝 트리 프로토콜은 집합 스위치들(106)로부터의 패킷을 전송하기 위한 하나 이상의 포트들 및 집합 스위치들(106)로부터의 패킷 플로우들을 전송하는 것이 차단된 하나 이상의 포트들을 결정한다. 패킷 플로우들은 VLAN 및 VLAN 별로 전송 및 차단하기 위하여 집합 스위치들 상의 포트들을 선택하도록 구현되는 다중 스패닝 트리 프로토콜의 일부일 수 있다. 예를 들어, STP는 포트 인터페이스(S1/3) 및 포트 인터페이스(S2/3)에서 가능하게 된다. VLAN에 대한 패킷 플로우에 대해서와 같이, 패킷 플로우에 대한 루프들을 방지하기 위하여, 포트 인터페이스(S1/3)는 패킷 플로우 또는 VLAN에 대한 패킷들을 송신 또는 수신하는 것이 차단되었다. 그와 같은 패킷들은 포트 인터페이스(S1/3)에 의해 단절(drop)된다. 그러므로 집합 스위치(106a) 및 네트워크 노드(116) 사이의 링크(440)는 패킷 플로우에 대해 차단 상태에 있다.

집합 스위치들(106)은 VFL의 접속 고장을 검출하도록 동작 가능하다. 예를 들어, MCM-CMM(402) 및 MCM-NIM(404)는 VFL(124)의 부재 포트들에 대한 포트 상태 및 링크 상태 이벤트들을 수신하기 위하여 포트 관리자 애플리케이션 모듈(418)에 등록한다. 또는 다른 실시예에서, 멀티 샤시 상태 애플리케이션 모듈(420)는 표준 LACP 프로토콜 또는 다른 유사한 프로토콜을 사용하여 각각의 VFL 부재 포트의 상태를 물리적 레벨에 있는 링크의 상태와 함께 추적한다. LACP 프로토콜 외에, 멀티 샤시 상태 애플리케이션 모듈(420)은 집합 스위치들(106)에서의 VFL(124)의 상태를 검사하기 위하여 주기적 킵-얼라이브 체크들(헬로 프로토콜)을 수행할 수 있다. MCM(400)은 그러므로 VFL(124)의 동작 상태를 추적하고 VFL 상태에 대한 이벤트들, 즉 생성/삭제/업/다운된 집합을 프로세싱하도록 동작 가능하다.

도 10은 VFL(124)의 접속 고장의 경우에, 예를 들어 집합 스위치(106a)이 더 이상 VFL(124)을 통해 집합 스위치(106b)와 통신할 수 없는 경우의 멀티 샤시 시스템(140)의 링크 상태의 하나의 실시예를 도시한다. 발생하는 문제는 코어 네트워크 노드(116)로부터의 다운스트림 패킷 플로우와 비교하여 집합 스위치들(106)이 상이한 집합 스위치를 통해 전송되는 에지 노드(104)로부터의 소정의 업스트림 패킷 플로우에 대한 MAC 어드레스들을 학습할 수 없다는 점이다. 집합 스위치들(106)은 에지 노드(104)에 대한 MAC 어드레스 표 컨텐츠의 관점에서 여전히 논리 단일 브릿지이다. 그리고 가상 패브릭 링크(124)이 운용되지 않으므로, 집합 스위치들(106)은 자체의 MAC 표 엔트리들을 동기화할 수 없다.

예를 들어, H1의 소스 MAC 어드레스를 가지는 데이터 패킷은 단계 1에서 미지의 목적지를 가지는 포트(EN1/1)에서 에지 노드(104)에 진입한다. 에지 노드(104)는 자체의 MAC 표를 갱신하여 소스 어드레스(H1)가 포트(EN1/1)을 통해 도달될 수 있음을 학습한다. 에지 노드(104)는 그 후에 단계 2에서 자체의 출력 포트들에, 예를 들어 호스트(H10)로의 포트(ID EN1/4)에 패킷을 플러딩한다. 게다가, MC-LAG(102)가 여전히 구성되어 있으므로, 에지 노드는 단계 3에서 2개의 집합 스위치들(106)을 단일 MAC 엔티티로 간주하고 패킷들을 플러딩하기 위하여 MC-LAG(102)의 부재 포트들 중 하나, 예를 들어 집합 스위치(106a)로의 포트(EN1/3)를 선택한다. 집합 스위치(106a)는 단계 4에서 링크(440)를 통해 패킷을 네트워크 노드(116)로 전송하고 네트워크 노드(116)는 단계 5에서 패킷을 호스트(H2)로 전달한다. 그러나, 네트워크 노드(116)는 또한 단계 6에서 패킷을 링크(442)를 통해 집합 스위치(106b)로 플러딩한다. 패킷은 단계 7에서 집합 스위치(106b)로부터 에지 노드(104)로 역으로 전송된다. 패킷은 예를 들어, 다른 MC-LAG 포트(EN1/2) 상에서 진입된다. 에지 노드(104)는 그 후에 소스 어드레스(H1)가 MC-LAG(102)를 통해 도달될 수 있음을 학습하기 위하여 자체의 MAC 어드레스 표를 갱신한다. MAC 어드레스(H1)는 포트(EN1/1)를 통해 도달 가능하다고 정확하게 학습되었으나, 이제 MC-LAG(102)를 통해 도달 가능하다고 부정확하게 재학습된다.

게다가, 단계 8에서, MC-LAG(102)로부터 역으로 수신되는 패킷은 다시 호스트(H10)로 플러딩된다. 호스트(H10)는 그 후에 또한 소스 MAC 어드레스(H1)가 에지 노드 포트(EN1/1) 대신 MC-LAG(102)를 통해 도달 가능하다는 것을 재학습한다. 호스트들(H1 및 H10) 사이의 접속은 상실될 수 있다. 이 예에서 확인되는 바와 같이, VFL(124)가 다운되면, 플러딩된 패킷은 에지 노드(104)로 역으로 루프화되고 부정확한 MAC 이동을 발생시킬 수 있다.

도 11은 접속 고장이 VFL(124)에 걸쳐 발생할 때 복구하는 하나의 실시예를 도시한다. 상기 실시예는 본원에서 기술되는 문제들 중 하나 이상을 줄이는 것을 돕는다. 하나의 실시예에서, 접속 고장이 발생하여 집합 스위치들(106)이 VFL(124)를 통해 통신할 수 없다고 집합 스위치들(106)이 결정하면, 집합 스위치들(106)은 MC-LAG(102)를 에지 노드(104)에 접속되는 하나 이상의 링크 집합들로 재구성한다. 하나의 실시예에서, MC-LAG(102)는 적어도 2개의 집합들로 재구성되고, 여기서 적어도 하나의 링크 집합 LAG1(420)은 에지 노드(104)로부터 집합 스위치(106a)로 접속되고 적어도 하나의 다른 링크 집합 LAG2(422)은 에지 노드(104)로부터 집합 스위치(106b)로 접속된다. 다음으로, 집합 스위치들(106)은 집합 스위치들(106) 및 코어 네트워크(120) 사이에서뿐만 아니라 에지 노드(104)에 접속되는 링크 집합들 LAG1(420) 및 LAG2(422)에서 스패닝 트리 프로토콜을 가능하게 한다. 스패닝 트리 프로토콜은 예를 들어, 2004년 에디션의 로컬 및 메트로폴리탄 에어리어 네트워크들에 대한 IEEE 802.ID 표준에서 규정되는 스패닝 트리 프로토콜, 2005년 에디션의 가상 브릿지형 로컬 에어리어 네트워크들의 IEEE 802.1Q에서 규정되는 바와 같은 다중 스패닝 트리 프로토콜 또는 네트워크 내의 다수의 능동 경로들에 의한 패킷 루프들을 줄이기 위한 다른 유사한 유형의 네트워크 프로토콜을 포함한다.

집합 스위치들(106)이 MC-LAG(102)를 에지 노드(104)에 접속되는 하나 이상의 링크 집합들로 재구성하면, MC-LAG(102)의 부재 포트들에 대해 이전에 학습된 MAC 표 엔트리들은 집합 스위치들(106) 및 에지 노드(104) 모두에서 플러싱된다. 새로 형성되는 링크 집합들 LAG1(420) 및 LAG2(422)에 대한 새로운 MAC 엔트리들이 학습된다. 집합 스위치들(106)은 또한 상이한 MAC 어드레스들을 할당받고 에지 노드(104)에 의해 2개의 독립적인 논리 엔티티들로서 간주된다. 집합 스위치들(106)은 이제 독립형 모드에서 운용되고 더 이상 VFL(124)를 통해 MAC 표 엔트리들을 동기화할 필요가 없다.

게다가, 에지 노드(104)에 결합되는 링크 집합들 및 네트워크 노드(116)에 결합되는 링크들(440, 442) 상에서 가능한 스패닝 트리 프로토콜은 하나 이상의 포트들을 차단 상태에 놓음으로써 루프들을 방지하는 것을 돕는다. 특정한 패킷 플로우 또는 VLAN 또는 모든 트래픽에 대해, 스패닝 트리 프로토콜은 네트워크를 통하는 능동 경로를 결정하고 루프들을 방지하기 위하여 하나 이상의 다른 경로들을 차단한다. 도 11에 도시된 예에서, 집합 스위치(106a) 내의 포트(ID S1/3)는 차단 상태에 놓이고 집합 스위치(106b) 내의 포트(S2/3)는 전송 상태에 놓인다. 다른 예에서, 스패닝 트립 프로토콜은 패킷 플로우 또는 VLAN을 위해 집합 스위치(106b) 내의 포트(ID S2/3)를 차단 상태에 놓고 집합 스위치(106a) 내의 포트(S1/3)를 전송 상태로 놓을 것을 결정한다. 스패닝 트리 프로토콜은 다중 스패닝 트리 프로토콜의해서와 같이 VLAN에 기초하여 또는 모든 트래픽 플로우에 대해 능동 경로들을 결정할 수 있다.

링크 집합들 LAG1(420) 및 LAG2(422)에서 스패닝 트리 프로토콜을 가능하게 함으로써, 패킷 루프들이 방지된다. H1에서 기원하는 데이터 패킷들이 역으로 루프화되지 않으므로 에지 노드(104)에서의 MAC 이동이 방지된다. 결과적으로, H1 및 H10(뿐만 아니라 다른 호스트들) 사이의 접속이 안정된다.

도 12는 접속 고장이 VFL(124)에 걸쳐 발생할 때 복구하는 방법의 하나의 예의 논리 흐름도를 도시한다. 단계 502에서, 집합 스위치(106)에 의해 접속 고장이 검출됨으로써 집합 스위치(106)가 VFL(124)를 통해 원격 집합 스위치와 통신할 수 없게 된다. 하나의 실시예에서, 집합 스위치(106)에서의 포트 관리자 애플리케이션 모듈(418)은 VFL(124)의 부재 포트들에 관한 포트 상태 및 링크 상태 이벤트들을 수신하고 고장을 집합 스위치(106)의 MCM(400)에 보고한다. 또한 다른 실시예에서, 집합 스위치(106)의 멀티 샤시 상태 애플리케이션 모듈(420)은 표준 LACP 프로토콜 또는 다른 유사한 프로토콜을 사용하여, 각각의 VFL 부재 포트의 상태를 물리적 레벨에 있는 링크의 상태와 함께 추적한다. 다른 실시예에서, 멀티 샤시 상태 애플리케이션 모듈(420)은 VFL(124)의 상태를 검사하기 위하여 주기적 킵-얼라이브 체크들(헬로 프로토콜)을 수행할 수 있다. 집합 스위치(106)는 또한 VFL(124)의 동작 상태를 추적하고 VFL 상태를 결정하기 위하여 다른 방법들 또는 애플리케이션들을 사용할 수 있다.

VFL의 접속 고장이 발생했음을 집합 스위치(106)가 결정하면, 집합 스위치(106)는 단계 504에서 자체의 세트의 MC-LAG(102)의 부재 포트들 중 하나 이상을 에지 노드에 결합되는 적어도 하나의 링크 집합으로 재구성한다. 단계 506에서, 네트워크 내의 다수의 능동 경로들에 의한 패킷 루프들을 줄이기 위한 스패닝 트리 프로토콜 또는 다른 유사한 유형의 네트워크 프로토콜은 링크 집합 상에서 가능하다.

도 13은 집합 스위치들(106) 중 하나에서 MC-LAG(102)의 부재 포트들을 재구성하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시한다. 단계 510에서, 집합 스위치(106)의 링크 집합 애플리케이션 모듈(416)은 MC-LAG(102)의 부재 포트들의 세트의 링크 파라미터들을 링크 집합에 대응하는 값들로 재구성한다. 하나의 실시예에서, 링크 파라미터들은 이전에 IEEE 802.3ad 태스크 포스에 의해 2000년 3월에 추가된 IEEE 802.3의 조항 43이었고 현재 2008년 11월 3일에 IEEE 802.1AX-2008에 통합된 바와 같은 링크 집합 제어 프로토콜(LACP)에 의해 기술되는 것들과 같은 파라미터들을 포함한다. 다른 유사한 유형들의 링크 집합 프로토콜들 또한 구현될 수 있다. 재구성된 MC-LAG(102)의 부재 포트들의 세트는 MC-LAG(102)의 부재 포트들의 하나 이상을 포함한다. 집합 스위치(106)의 추가 포트들은 또한 MC-LAG(102)의 부재 포트들의 세트와 함께 에지 노드(104)에 결합되는 새로 형성된 링크 집합으로 재구성될 수 있다.

하나의 실시예에서, 독립형 모드 및 멀티 샤시 모드에 대한 링크 파라미터들은 시스템 관리자에 의해 사전 구성된다. 대안으로, 링크 파라미터들은 집합 스위치(106)에 의해 자동으로 결정된다. 예를 들어, 링크 집합 애플리케이션 모듈(416)은 독립형 모드 및/또는 멀티 샤시 모드에 대한 링크 파라미터들의 세트를 선택하도록 구성될 수 있다. 독립형 링크 파라미터들은 VFL(124)의 접속 고장이 있을 때와 같이, 집합 스위치가 독립형 모드에서 동작하고 있을 때 구현된다. 멀티 샤시 링크 파라미터들은 집합 스위치가 멀티 샤시 모드에서 동작하고 있고 VFL(124)가 운용될 때 구현된다. 독립형 모드 및 멀티 샤시 모드에서의 링크 파라미터들의 예는 아래 표에서 예시된다.

링크 집합 애플리케이션 모듈(416)은 링크 집합을 위하여 제 2의 상이한 시스템 식별자 및 행위자 관리 키로 MC-LAG 부재 포트들의 세트를 재구성한다. 이 부재 포트들은 에지 노드(104)에 결합되는 새로운 링크 집합으로 재그룹화된다. 하나 이상의 새로운 링크 집합들은 MC-LAG 부재 포트들의 세트로부터 형성될 수 있다. 집합 스위치(106)는 LACP 또는 다른 유형의 링크 집합 프로토콜을 새로 구성되는 링크 집합 부재 포트들을 통해 그리고 새로 구성된 링크 집합의 이웃하는 디바이스들로의 부재 링크들에 걸쳐 사용하여 시스템 식별자 및 관리 키들을 교환한다. 결과적으로, 에지 노드(106)는 MC-LAG(102)로부터 링크 집합으로의 변화를 검출한다. 그 후에, 에지 노드(106)는 링크 파라미터들의 새로운 세트로 링크 집합의 자체의 부재 포트들을 재구성한다. 링크 파라미터들의 변화는 LACP 또는 다른 유형의 링크 집합 프로토콜을 사용하는 부재 포트들로 하여금 재교섭하고 새로 구성되는 링크 집합, 예를 들어 도 11에서의 LAG1(420) 또는 LAG2(422)를 형성하도록 할 것이다.

게다가, MC-LAG(102)의 하나 이상의 링크 집합들로의 재구성이 단계 512에서 검출되면, MC-LAG에 대한 MAC 표 엔트리들은 단계 514에서 플러싱(flushing)된다. 새로운 MAC 표 엔트리들은 단계 516에서 새로 구성되는 링크 집합, 예를 들어 LAG1(420) 또는 LAG2(422)에 대해 학습된다.

도 14는 집합 스위치들(106)에 의해 STP를 가능하게 하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 더 상세하게 도시한다. 집합 스위치(106)의 STP 애플리케이션 모듈(412)은 VFL(124)의 상태의 통지를 위해 등록된다. STP 애플리케이션 모듈(412)은 VFL(124)가 다운(down)되었다는 통지 또는 VFL(124)의 접속 고장을 나타내는 다른 이벤트를 수신할 때, STP 애플리케이션 모듈은 단계 520에서 새로 구성되는 링크 집합 부재 포트들에서 STP 동작을 가능하게 한다. STP 애플리케이션 모듈(412)은 단계 522에서 하나 이상의 패킷 플로우들을 위하여 네트워크를 통하는 하나 이상의 능동 경로들을 예를 들어 개별 VLAN을 기준으로 결정하고, 단계 524에서 패킷 플로우에 대한 루프들을 방지하기 위해 하나 이상의 다른 경로들을 차단한다.

도 15는 VFL(124)가 다시 운용될 때 집합 스위치들(124) 중 하나에 의해 멀티 샤시 모드로 복귀하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시한다. 집합 스위치(106)는 단계 526에서 VFL(124)이 다시 운용되고 원격 집합 스위치와 통신할 수 있음을 검출한다. 링크 집합 애플리케이션 모듈(416)은 링크 집합 부재 포트들 중 하나 이상을 MC-LAG에 대한 시스템 식별자 및 관리 키로 재구성한다. 이 부재 포트들은 단계 528에서 원격 집합 스위치의 하나 이상의 부재 포트들과 함께 에지 노드(104)에 결합되는 MC-LAG(102)로 재그룹화된다. 집합 스위치(106)는 부재 포트들을 통해 그리고 새로 구성되는 MC-LAG의 에지 노드(106)로의 부재 링크들에 걸쳐서 LACP 또는 다른 유형의 링크 집합 프로토콜을 사용하여 시스템 식별자 및 관리 키들을 교환한다. 결과적으로, 에지 노드(106)는 링크 집합으로부터 MC-LAG로의 변화를 검출한다. 그 후에, 에지 노드(106)는 자체의 부재 포트들을 MC-LAG로 재구성한다. 이 링크 파라미터들의 변화는 LACP 또는 다른 유형의 링크 집합 프로토콜을 사용하는 부재 포트들로 하여금 재교섭하고 MC-LAG(102)를 형성하도록 할 것이다. 게다가, MC-LAG 부재 포트들의 재구성이 검출되면, 링크 집합들에 대한 MAC 표 엔트리들, 예를 들어 LAG1(420) 및 LAG2(422)가 플러싱(flushing)된다. 새 MAC 표 엔트리들은 새로 형성된 MC-LAG에 대해 학습된다. 단계 530에서, STP는 새로 형성된 MC-LAG의 부재 포트들 상에서 불능화된다. 집합 스위치들(106)은 그 후에 멀티 샤시 모드에서 동작하고 본원에서 기술되는 바와 같이 VFL(124)를 통해 MAC 표 엔트리들을 동기화한다.

도 16은 집합 스위치(106)에 의한 독립형 모드에서 동작하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시한다. 상술한 바와 같이, 멀티 샤시 모드에서 독립협 모드로 집합 스위치들(106)을 재구성하는 것은 VFL(124)의 접속 고장의 검출 시에 개시된다. 다른 실시예에서, 멀티 샤시 모드에서 독립형 모드로 집합 스위치들(106)을 재구성하는 것은 시스템 관리자로부터의 독립 명령에 의해 개시된다. 예를 들어, 시스템 관리자는 VFL(124)이 예를 들어 원격의 집합 스위치에 대한 유지보수를 수행하도록 운용될 때조차도 집합 스위치들(106) 중 하나를 독립형 모드로 재구성할 필요가 있을 수 있다. 단계 532에서, 집합 스위치(106)는 요소 관리자 모듈(406)로부터 독립 명령을 수신한다. 집합 스위치(106)는 그 후에 단계 534에서 MC-LAG(102)의 부재 포트들의 세트를 에지 노드(104)에 접속되는 하나 이상의 링크 집합들로 재구성한다. 다음으로, 집합 스위치(106)는 단계 536에서 에지 노드(104)로의 하나 이상의 링크 집합들 상에서 스패닝 트리 프로토콜을 가능하게 한다. 집합 스위치(106)는 VFL(124)을 통한 패킷들의 전송을 차단하는 데 왜냐하면 MAC 표들의 동기화는 독립형 모드에서는 필요하지 않기 때문이다. 집합 스위치(106)는 그 후에 다시 멀티 샤시 모드를 개시하라는 명령을 수신할 때까지 독립형 모드에서 동작하는 것을 계속한다.

독립형 모드에서 멀티 샤시 모드로 집합 스위치들을 재구성하는 것은 시스템 관리자로부터의 멀티 샤시 명령에 의해 개시된다. 도 17은 집합 스위치(106)에 의해 멀티 샤시 모드에서 동작하는 방법의 하나의 실시예의 논리 흐름도를 도시한다. 단계 540에서, 집합 스위치(106)는 멀티 샤시 모드에서 동작하라는 명령을 수신한다. 집합 스위치(106)의 하나 이상의 포트들은 단계 542에서 원격의 집합 스위치의 하나 이상의 포트들과 함께 에지 노드(104)에 결합되는 MC-LAG(102)로 재 그룹화된다. 단계 544에서, STP는 MC-LAG(102)의 부재 포트들에 대하여 불능화된다. 집합 스위치들(106)은 그 후에 멀티 샤시 모드에서 동작하고 집합 스위치들(106) 사이의 MAC 표 엔트리들을 동기화하기 위해 VFL(124)을 통해 프리펜딩된 헤더들을 지니는 패킷들을 다시 전송한다.

집합 스위치들(106)을 독립형 모드로 재구성하는 것은 가상 패브릭 링크(124)가 멀티 샤시 시스템에서 운용되지 않게 될 때 발생하는 문제들을 처리한다. 상기 실시예는 접속 상실, 불필요한 플러딩(flooding), MAC 이동, 루프화되는 패킷들 및 복제 패킷들을 줄이는 데 도움을 준다. 상기 실시예는 멀티 샤시 시스템에서 고 이용 가능성 및 탄력성을 제공하는 데 도움을 준다.

본원에서 또한 사용될 수 있는 바와 같이, 용어(들) "에 결합되는" 및/또는 "결합하는"은 아이템들 사이의 직접적인 결합 및/또는 아이템들 사이에 개제하는 아이템을 통한 간접적인 결합을 포함하고(예를 들어, 아이템은 구성요소, 요소, 회로 및/또는 모듈을 포함하나 이로 제한되지 않는다), 여기서, 간접적인 결합을 위해, 개제하는 아이템은 신호의 정보를 수정하지 않으나 자체의 전류 레벨, 전압 레벨 및/또는 전력 레벨을 조정할 수 있다. 본원에서 더 사용될 수 있는 바와 같이, 추론되는 결합(즉, 여기서 하나의 요소는 추론에 의해 다른 요소에 결합된다)은 "에 결합되는"과 동일한 방식으로 두 아이템들 사이의 직접적인 그리고 간접적인 결합을 포함한다.

본원에서 사용될 수 있는 바와 같이, 용어 "에 동작 가능한"은 아이템이 기술되거나 필요한 대응하는 기능들 중 하나 이상을 수행하기 위하여 프로세싱 모듈들, 데이터, 입력(들), 출력(들) 등 중 하나 이상을 포함하고 기술되거나 필요한 대응하는 기능들을 수행하기 위하여 하나 이상의 다른 아이템들에 추론되는 결합을 더 포함할 수 있는 것을 나타낸다. 또한 본원에서 사용될 수 있는 바와 같이, 용어(들) "에 접속되는" 및/또는 "접속하는" 또는 "상호 접속하는"은 노드들/디바이스들 사이의 직접적인 접속 또는 링크 및/또는 개재하는 아이템을 통한 노드들/디바이스들 사이의 간접적인 접속을 포함한다(예를 들어, 아이템은 구성요소, 요소, 회로, 모듈, 노드, 디바이스 등을 포함하나 이로 제한되지 않는다). 본원에서 더 사용될 수 있는 바와 같이, 추론되는 접속들(즉, 하나의 요소가 추론에 의해 다른 요소에 접속되는 경우)은 "에 접속되는"과 동일한 방식으로 두 아이템들 사이에 직접적이고 간접적인 접속을 포함한다.

실시예들은 또한 위에서 특정한 기능들의 수행을 예시하는 방법 단계들 및 이의 관계들의 도움으로 기술되었다. 이 기능적인 빌딩 블록들 및 방법 단계들의 경계들 및 시퀀스는 본원에서 설명의 편의를 위해 임의로 규정되었다. 특정한 기능들 및 관계들이 적절하게 수행되는 한 대안의 경계들 및 시퀀스들이 규정될 수 있다. 임의의 그와 같은 대안의 경계들 또는 시퀀스들은 그러므로 청구되는 발명의 사상 및 범위 내에 있다. 유사하게, 흐름도 블록들은 또한 본원에서 특정한 유의미한 기능을 예시하기 위하여 임의로 규정되었을 수 있다. 사용되는 범위까지, 흐름도 블록 경계들 및 시퀀스는 달리 규정되었을 수 있고 특정한 유의미한 기능을 계속 수행할 수 있다. 기능 빌딩 블록들 및 흐름도 블록들 및 시퀀스들 이 둘 모두의 그와 같은 대안의 규정들은 그러므로 청구되는 발명의 범위 및 사상 내에 있다. 당업자는 또한 기능 빌딩 블록들, 다른 예시 블록들, 모듈들 및 구성요소들이 본원에서 예시된 바와 같이 또는 적절한 소프트웨어 등 또는 이의 임의의 결합을 수행하는 하나 또는 다수의 별개의 구성요소들, 네트워크들, 시스템들, 데이터베이스들 또는 프로세싱 모듈들에 의해 구현될 수 있다.

Claims (10)

1. 멀티 샤시 시스템(a multi chassis system)에서의 집합 스위치(an aggregation switch)로서,
   멀티 샤시 링크 집합을 형성하도록 구성되는 원격 집합 스위치(a remote aggregation switch)의 하나 이상의 부재 포트 인터페이스(member port interface)들과 그룹화되는 상기 집합 스위치의 제 1 세트의 부재 포트 인터페이스들 ― 상기 멀티 샤시 링크 집합은 상기 집합 스위치 및 상기 원격 집합 스위치를 에지 노드(edge node)에 결합시킴 ― 과,
   상기 집합 스위치를 상기 원격 집합 스위치에 결합시키는 가상 파이버 링크(a virtual fiber link)를 형성하도록 구성되는 제 2 세트의 포트 인터페이스들과,
   프로세싱 모듈을 포함하되,
   상기 프로세싱 모듈은,
   상기 원격 집합 스위치로의 상기 가상 파이버 링크의 접속 고장을 결정하고,
   상기 에지 노드로의 결합을 위하여 상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들 중 하나 이상을 링크 집합으로 재구성하고,
   상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들 중 하나 이상에서 스패닝 트리 프로토콜(a spanning tree protocol)을 개시하도록 동작 가능한
   집합 스위치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세싱 모듈은,
   제 1 세트의 포트들을 멀티 샤시 링크 집합으로 지정하는 링크 파라미터들을 상기 제 1 세트의 포트들을 링크 집합으로 지정하는 링크 파라미터들로 재할당함으로써 상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들을 상기 링크 집합으로 재구성하도록 동작 가능한
   집합 스위치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 세트의 포트들은,
   링크 파라미터들의 링크 집합으로의 변경을 검출하고,
   MAC 표 엔트리(entry)들을 플러싱(flushing)하고,
   MAC 표 엔트리들을 상기 링크 집합의 일부로서 다시 채우도록(re-populate) 동작 가능한
   집합 스위치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세싱 모듈은,
   상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들 상에서 스패닝 트리 프로토콜을 가능하게 하고,
   가상 로컬 에어리어 네트워크에 속하는 패킷들의 상기 집합 스위치를 통하여 루프(loop)를 식별하고,
   상기 식별된 루프를 방지하기 위하여 상기 집합 스위치의 하나 이상의 포트 인터페이스 상으로 상기 가상 로컬 에어리어에 속하는 패킷들의 전송을 차단함으로써 상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들에서 스패닝 트리 프로토콜을 개시하도록 동작 가능한
   집합 스위치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들은,
   목적지 어드레스를 포함하는 인입 패킷(an incoming packet)을 수신하고,
   상기 인입 패킷의 목적지 어드레스에 기초하여 상기 원격 집합 스위치 상의 하드웨어 디바이스에 대응하는 목적지 하드웨어 디바이스 정보를 결정하고,
   상기 인입 패킷으로부터 상기 목적지 하드웨어 디바이스 정보를 포함하는 프리펜딩된 헤더를 가지는 패킷(a packet with pre-pending header)을 생성하고,
   상기 가상 파이버 링크를 통해 상기 원격 집합 스위치로 전송하기 위하여 상기 프리펜딩된 헤더를 가지는 패킷을 상기 제 2 세트의 포트 인터페이스들로 전송하도록 동작 가능한
   집합 스위치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 2 세트의 포트 인터페이스들은,
   상기 가상 파이버 링크의 고장을 결정하고,
   상기 가상 파이버 링크를 통한 패킷들의 전송을 차단하도록 동작 가능한
   집합 스위치.
   
7. 멀티 샤시 모드에서 동작하는 단계와,
   독립형 모드에서 동작하라는 명령을 수신하는 단계와,
   상기 명령에 응답하여, 스위치 내의 복수의 제 1 세트의 포트 인터페이스들을 링크 집합으로 재구성하고 상기 복수의 제 1 세트의 포트 인터페이스들에서 스패닝 트리 프로토콜을 개시하는 단계를 포함하되,
   상기 멀티 샤시 모드에서 동작하는 단계는,
   상기 스위치 내의 제 1 세트의 포트 인터페이스들을 통해 엔드 노드(end node)와 통신하는 단계 ― 제 1 세트의 포트들은 상기 엔드 노드로의 원격 스위치의 하나 이상의 포트 인터페이스들로 멀티 샤시 링크 집합을 형성하도록 구성됨 ― 와,
   가상 파이버 링크를 형성하도록 구성되는 상기 스위치 내의 제 2 세트의 포트 인터페이스들을 통해 상기 원격 스위치와 통신하는 단계를 포함하는
   방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   사전 결정된 표로부터 상기 독립형 모드에서 동작하기 위한 링크 파라미터들을 결정하는 단계를 더 포함하되, 상기 독립형 모드에서 동작하기 위한 링크 파라미터들은 상기 링크 집합을 위한 링크 파라미터들 및 상기 원격 집합 스위치의 시스템 식별자와 상이한 시스템 식별자를 포함하는
   방법.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 링크 집합을 위하여 복수의 상기 제 1 세트의 포트들을 상기 링크 파라미터로 재구성하는 단계와,
   상기 링크 집합에 대한 상기 복수의 상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들의 재구성을 검출하는 단계와,
   상기 멀티 샤시 링크 집합과 연관되는 상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들에 의해 MAC 표 엔트리들을 플러싱(flushing)하는 단계와,
   상기 링크 집합을 위하여 상기 MAC 표 엔트리들을 다시 채우는 단계를 더 포함하는
   방법.
   
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들에서 스패닝 트리 프로토콜을 개시하는 단계는,
    상기 제 1 세트의 포트 인터페이스들에서 상기 스패닝 트리 프로토콜을 가능하게 하는 단계와,
    상기 스위치를 통하는 패킷 플로우의 능동 경로를 식별하는 단계와,
    하나 이상의 다른 경로들에 대한 상기 스위치의 하나 이상의 포트 인터페이스상의 상기 패킷 플로우 내의 패킷들의 전송을 차단하는 단계를 포함하는
    방법.

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