RU2477005C2 - Three-layered multiring structure of data transfer network - Google Patents

Three-layered multiring structure of data transfer network Download PDF

Info

Publication number
RU2477005C2
RU2477005C2 RU2010150823/08A RU2010150823A RU2477005C2 RU 2477005 C2 RU2477005 C2 RU 2477005C2 RU 2010150823/08 A RU2010150823/08 A RU 2010150823/08A RU 2010150823 A RU2010150823 A RU 2010150823A RU 2477005 C2 RU2477005 C2 RU 2477005C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
rings
ring
packets
double
Prior art date
Application number
RU2010150823/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010150823A (en
Inventor
Оксана Владимировна Ермоленко
Алексей Михайлович Чупрунов
Кронид Эдуардович Эрглис
Original Assignee
Оксана Владимировна Ермоленко
Алексей Михайлович Чупрунов
Кронид Эдуардович Эрглис
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оксана Владимировна Ермоленко, Алексей Михайлович Чупрунов, Кронид Эдуардович Эрглис filed Critical Оксана Владимировна Ермоленко
Priority to RU2010150823/08A priority Critical patent/RU2477005C2/en
Publication of RU2010150823A publication Critical patent/RU2010150823A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2477005C2 publication Critical patent/RU2477005C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: three-layered multiring structure of a data transfer network with double connections between units of double bidirectional rings, with the purpose to simplify routing and to increase vitality of measurement and control systems, has a hierarchical layered structure with double rings, with two and more links between rings, at the same time routing of packets is carried out along layers from a ring to a ring using a non-variable table of codes of packets transition from a layer to a layer, and the packet has a certain common format.
EFFECT: provision for increasing vitality of a network and universality of applying networks of different sizes, simplified routing of packets on the basis of a table of transitions.
5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к вычислительной технике и применяется при построении сетей для измерительно-управляющих систем.The invention relates to computer technology and is used in the construction of networks for measuring and control systems.

Уровень техникиState of the art

Наиболее близким прототипом является проект интерфейсной сети SerialExpress (David V. James, David В. Gustavson, Balint Fleischer. Serial Express-A High-Performance Workstation Interconnect. IEEE Micro Vol.18, No 3 (May. 1998), pp.54-65. DOI=http://dx.doi.org/10.1109/40.683105; P2100 SerialExpress - A Scalable Gigabit Serial Bus Draft 0.788, February 18, 1998 SCIzzL, ftp://ftp.SCIzzL.com/u/SClzzL/P2100/SerExp (сайт закодирован); К.Э.Эрглис. Интерфейсы открытых систем. Учебный курс. Горячая линия - Телеком, М. - 2000, с.212). На основе этого прототипа был создан стандарт ResilientPacketRing ("Resilient Packet Ring IEEE Standart 802.17-2004" June 2004, http//www.ieee802.org/17), который оптимизирован для ответственных информационных систем передачи данных на расстояния до нескольких тысяч километров.The closest prototype is the SerialExpress interface network project (David V. James, David V. Gustavson, Balint Fleischer. Serial Express-A High-Performance Workstation Interconnect. IEEE Micro Vol. 18, No. 3 (May. 1998), pp. 54- 65. DOI = http: //dx.doi.org/10.1109/40.683105; P2100 SerialExpress - A Scalable Gigabit Serial Bus Draft 0.788, February 18, 1998 SCIzzL, ftp://ftp.SCIzzL.com/u/SClzzL/P2100 / SerExp (site encoded); K.E. Erglis. Interfaces of open systems. Training course. Hot line - Telecom, M. - 2000, p. 212). Based on this prototype, the ResilientPacketRing standard ("Resilient Packet Ring IEEE Standart 802.17-2004" June 2004, http // www.ieee802.org / 17) was created, which is optimized for critical information systems for data transmission over distances of several thousand kilometers.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Изобретение представляет собой иерархическую структуру трехслойной сети передачи данных (см. фиг.1), где каждый слой содержит одно и более двунаправленных колец (101, 102, 103). Высшим в иерархии является слой с номером "0", средним - с номером "1", низшим - с номером "2". Каждое кольцо имеет одну и более связок с кольцами других слоев для передачи данных между ними (104, 105, 106). Оптимальное количество слоев для построения крупных измерительно-управляющих систем - три, для средних и малых систем - два слоя и один слой соответственно.The invention is a hierarchical structure of a three-layer data transmission network (see Fig. 1), where each layer contains one or more bidirectional rings (101, 102, 103). The highest in the hierarchy is the layer with the number "0", the middle with the number "1", the lowest - with the number "2". Each ring has one or more connectives with rings of other layers for data transmission between them (104, 105, 106). The optimal number of layers for building large measurement and control systems is three, for medium and small systems - two layers and one layer, respectively.

Двойное кольцо, состоит из двух колечек А и Б. Двунаправленное кольцо (см. фиг.2) - совокупность узлов 201, соединенных между собой кабелями - межузловыми соединениями с двойными связями 202 для передачи данных в противоположных направлениях. Узлы определены в патенте RU №2449485 С1. Межузловые соединения, которые служат для передачи пакетов по часовой стрелке, образуют вместе с узлами колечко А 203, а служащие для направления пакетов против часовой стрелки образуют колечко Б 204.A double ring consists of two rings A and B. A bidirectional ring (see Fig. 2) is a set of nodes 201 interconnected by cables - internodal connections with double connections 202 for transmitting data in opposite directions. The nodes are defined in patent RU No. 2449485 C1. Inter-nodal connections, which serve to transfer packets clockwise, together with nodes form a ring A 203, and those used to direct packets counterclockwise form a ring B 204.

В процессе преобразования кольца в цепочку узлов колечки А и Б замыкаются в узлах, находящихся около разрыва кольца.In the process of converting the ring into a chain of nodes, rings A and B are closed at the nodes located near the rupture of the ring.

Такие кольцевые структуры при повреждениях узлов 201 или связей 202 преобразуются в цепочку узлов (см. фиг.3), продолжая корректную передачу данных.Such ring structures when damaged nodes 201 or connections 202 are converted into a chain of nodes (see figure 3), continuing the correct data transfer.

Наличие двух колечек является первым уровнем резервирования, которое повышает живучесть системы.The presence of two rings is the first level of redundancy, which increases the survivability of the system.

Кольца в сети соединяются одной или более связками (каналами связями). Практичным является использование двух связок, которые резервируют друг друга на втором уровне резервирования.Rings in a network are connected by one or more ligaments (link channels). Practical is the use of two bundles that reserve each other at the second level of redundancy.

Третьим уровнем резервирования является дублирование колец для передачи пакетов. На втором и третьем уровнях резервирования возможно многократное резервирование колец и связок.The third level of redundancy is ring duplication for packet transmission. At the second and third levels of redundancy, multiple reservation of rings and ligaments is possible.

Такое многоуровневое резервирование обеспечивает сеть живучестью. Термин «живучесть» означает способность системы выполнять назначенные функции или, хотя бы, основные функции при частичных разрушениях системы, вызванных внешними факторами, например разрушениями в бою. Живучесть количественно не определима.Such multi-level redundancy provides network survivability. The term "survivability" means the ability of the system to perform the assigned functions or, at least, the basic functions during partial destruction of the system caused by external factors, such as destruction in battle. Vitality is not quantifiable.

Живучесть не следует подменять термином «надежность». Надежность - это вероятность исправной работы системы в течение назначенного срока службы в определенных условиях окружающей среды.Survivability should not be replaced by the term "reliability". Reliability is the likelihood that the system will function properly for the intended life under certain environmental conditions.

Информация в сети передается в виде пакетов, для которых определен стандартный формат (см. фиг.4).Information on the network is transmitted in the form of packets for which a standard format is defined (see figure 4).

Пакет состоит из заголовка 401, передаваемых полезных данных 402, контрольного символа 403.The packet consists of a header 401, transmitted payload 402, a check symbol 403.

В заголовке пакета определено поле адреса узла-получателя, а также поле адреса узла-отправителя и маршрутная информация для перехода пакета по сети.The packet header field defines the address field of the receiving node, as well as the address field of the sending node and routing information for the packet to go over the network.

Адрес узла состоит из:The node address consists of:

- двух битов, определяющих слой (слой "0" - системный, слой "1" - промежуточный, "2" слой - периферийный в сети);- two bits that define the layer (layer "0" - system, layer "1" - intermediate, "2" layer - peripheral in the network);

- 8 битов для определения адреса одного из двухсот пятидесяти шести колец в слое;- 8 bits to determine the address of one of two hundred and fifty-six rings in the layer;

- остальные 6 битов определяют адрес одного из шестидесяти четырех узлов в кольце.- the remaining 6 bits determine the address of one of the sixty-four nodes in the ring.

К прикладным схемам узла присоединены датчики и исполнительные органы. Эти схемы по сети отправляют другим узлам в пакетах команды и данные измерений.Sensors and executive bodies are connected to the application circuits of the unit. These circuits send commands and measurement data to other nodes in packets over the network.

При передаче пакетов из периферийного слоя через промежуточный слой к системному слою достаточно использовать только полный адрес узла назначения (на фиг.1 от слоя "2" к слою "1" к слою "0").When transferring packets from the peripheral layer through the intermediate layer to the system layer, it is sufficient to use only the full address of the destination node (in Fig. 1, from layer "2" to layer "1" to layer "0").

При передаче пакетов из системного слоя 101 в периферийный слой 102 или 103 необходимо иметь в заголовке коды слоев (см. фиг.5) и адрес кольца в промежуточном слое, указанный в поле заголовка intRingld (410), так как кольцо системного слоя 101 может быть связано с несколькими кольцами промежуточного слоя 102. Таблица с кодами переходов по слоям (см. фиг.5) учитывает все возможные переходы через слои 501. В столбцах таблицы всегда указывается начальный слой S 502, где расположено кольцо с узлом, отправляющим пакет и промежуточные слои - s (406, 407, 408, 409).When transferring packets from the system layer 101 to the peripheral layer 102 or 103, it is necessary to have the layer codes in the header (see Fig. 5) and the ring address in the intermediate layer indicated in the header field intRingld (410), since the ring of the system layer 101 can be connected with several rings of the intermediate layer 102. A table with transition codes for layers (see FIG. 5) takes into account all possible transitions through layers 501. The columns of the table always indicate the initial layer S 502, where the ring with the node sending the packet and intermediate layers is located - s (406, 407, 408, 409).

Claims (1)

Трехслойная многокольцевая структура сети передачи данных с двойными связями между узлами двойных двунаправленных колец, отличающаяся, с целью упрощения маршрутизации и повышения живучести измерительно-управляющих систем, иерархической слоистой структурой с двойными кольцами, с двумя и более связками между кольцами, способом маршрутизации пакетов по слоям от кольца к кольцу с использованием неизменяемой таблицы кодов переходов пакетов от слоя к слою и определенным общим форматом пакета. A three-layer multi-ring structure of a data transmission network with double connections between nodes of double bidirectional rings, which differs, in order to simplify routing and increase the survivability of measuring and control systems, by a hierarchical layered structure with double rings, with two or more links between rings, the way packets are routed by layers from ring to ring using an immutable table of codes for transitioning packets from layer to layer and defined by the general format of the package.
RU2010150823/08A 2010-12-10 2010-12-10 Three-layered multiring structure of data transfer network RU2477005C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150823/08A RU2477005C2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 Three-layered multiring structure of data transfer network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010150823/08A RU2477005C2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 Three-layered multiring structure of data transfer network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010150823A RU2010150823A (en) 2012-06-20
RU2477005C2 true RU2477005C2 (en) 2013-02-27

Family

ID=46680649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010150823/08A RU2477005C2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 Three-layered multiring structure of data transfer network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2477005C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572372C2 (en) * 2013-12-19 2016-01-10 Оксана Владимировна Ермоленко Controller-unit of measurement-control systems

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998052325A2 (en) * 1997-05-13 1998-11-19 Nokia Networks Oy A method for packet switched data transmission
RU16963U1 (en) * 2000-10-25 2001-02-27 Закрытое акционерное общество "РНТ" PROTECTION SYSTEM FOR DATA PACKAGES DURING THE TRANSFER OF THE PROTECTED PROTECTED FRAGMENT OF THE GENERAL USE DATA TRANSMISSION NETWORK WITH THE COMMUNICATION OF PACKAGES IMPLEMENTING ONLINE INTERNET PROTOCOL
RU2388160C2 (en) * 2006-03-31 2010-04-27 Нек Корпорейшн Ring network, communication device and on-line control method used for ring network and communication device
US7822025B1 (en) * 2004-07-08 2010-10-26 Cisco Technology, Inc. Network device architecture for centralized packet processing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998052325A2 (en) * 1997-05-13 1998-11-19 Nokia Networks Oy A method for packet switched data transmission
RU16963U1 (en) * 2000-10-25 2001-02-27 Закрытое акционерное общество "РНТ" PROTECTION SYSTEM FOR DATA PACKAGES DURING THE TRANSFER OF THE PROTECTED PROTECTED FRAGMENT OF THE GENERAL USE DATA TRANSMISSION NETWORK WITH THE COMMUNICATION OF PACKAGES IMPLEMENTING ONLINE INTERNET PROTOCOL
US7822025B1 (en) * 2004-07-08 2010-10-26 Cisco Technology, Inc. Network device architecture for centralized packet processing
RU2388160C2 (en) * 2006-03-31 2010-04-27 Нек Корпорейшн Ring network, communication device and on-line control method used for ring network and communication device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572372C2 (en) * 2013-12-19 2016-01-10 Оксана Владимировна Ермоленко Controller-unit of measurement-control systems

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010150823A (en) 2012-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102474454B (en) Inter-node link aggregation system and method
US9787496B2 (en) Communication system, communication apparatus, and protection method
JP5131029B2 (en) Communication apparatus and path switching method
US8004961B1 (en) Independently configurable port redirection in a multi-port ethernet physical layer
WO2010098811A3 (en) Fault tolerant network utilizing bi-directional point-to-point communications links between nodes
CN105745885A (en) Method and system for flexible credit exchange within high performance fabrics
CN109698788A (en) Flow forwarding method and flow forwarding device
CN107612746A (en) A kind of method, Torus networks and the routing algorithm of structure Torus networks
CN101489248A (en) Light weight monitoring method for wireless sensor network topology
TW201412058A (en) Redundant system of a ring network and redundant method thereof
US9215517B2 (en) Switching Clos network universal element
CN105515835B (en) A kind of aerospace TTE network system grade gateways with communication integrity audit function
RU2477005C2 (en) Three-layered multiring structure of data transfer network
Liu et al. A study on topology in computer network
US8615006B2 (en) Systems and methods for reconfiguration of a circuit switched ring to a packet switched ring
CN103685017B (en) Message forwarding method, stack equipment and pile system in pile system
Prabha et al. Building optimal topologies for real-time wireless sensor networks
CN101651560A (en) Two-way routing network and reliability supporting method
CN102394922A (en) Distributed cluster file system and file access method thereof
KR101726375B1 (en) Apparatus for duplexing data
JP2009147653A (en) Communication system and ring node device
RU2449485C1 (en) Three-port node of network interface
CN105721296A (en) Method for improving stability of chain structure ZigBee network
Zhang et al. Towards the maximum resource sharing degree for survivable IP/MPLS over WDM mesh networks
Liu et al. Robust data mule networks with remote healthcare applications in the amazon region: A fountain code approach

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171211