RU2695494C2 - Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией - Google Patents
Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695494C2 RU2695494C2 RU2017143961A RU2017143961A RU2695494C2 RU 2695494 C2 RU2695494 C2 RU 2695494C2 RU 2017143961 A RU2017143961 A RU 2017143961A RU 2017143961 A RU2017143961 A RU 2017143961A RU 2695494 C2 RU2695494 C2 RU 2695494C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- input
- output
- switching device
- service information
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/54—Store-and-forward switching systems
- H04L12/56—Packet switching systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
- G06F15/163—Interprocessor communication
- G06F15/173—Interprocessor communication using an interconnection network, e.g. matrix, shuffle, pyramid, star, snowflake
- G06F15/17356—Indirect interconnection networks
- G06F15/17368—Indirect interconnection networks non hierarchical topologies
- G06F15/17381—Two dimensional, e.g. mesh, torus
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L49/00—Packet switching elements
- H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
- H04L49/101—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction using crossbar or matrix
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области связи и может быть использовано для построения цифровых сетей связи с коммутацией пакетов, в системах коммутации для построения коммутационных полей АТС, сетей ЭВМ, микропроцессорных систем, суперкомпьютеров. Технический результат заключается в увеличении пропускной способности каналов сети за счет исключения обмена данными о маршрутах между маршрутизаторами. Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией содержит N входных блоков, блок извлечения служебной информации, устройство коммутации, N выходных блоков, при этом дополнительно введены блок анализа служебной информации, блок расчета расстояния до узла-адресата, блок определения номера подсети, блок управления устройством коммутации и блок определения направления передачи. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области связи и может быть использовано для построения цифровых сетей связи с коммутацией пакетов, в системах коммутации для построения коммутационных полей АТС, сетей ЭВМ, микропроцессорных систем, суперкомпьютеров и т.п.
Известное устройство является маршрутизирующим коммутатором пакетов (далее маршрутизатор) информации (далее пакет), который является обязательной частью сети передачи данных с коммутацией пакетов. Маршрутизатор предназначен для передачи пакетов по заданному в нем маршруту между устройствами, объединенными в сеть.
Каждый источник и получатель информации в сети имеет уникальный сетевой адрес, ассоциирующийся с ним в сети. На основе информации в адресной части пакета и данных таблицы маршрутизации выбирается маршрут передачи пакета по сети. Таблица маршрутизации хранится в маршрутизаторе и требует первоначальной настройки внешним устройством. В процессе функционирования маршрутизатора происходит периодическое обновление данных таблицы за счет осуществления служебного обмена информацией с соседними маршрутизаторами.
Недостатком описанного маршрутизатора является то, что часть пропускной способности каналов связи используется для осуществления обмена данными с другими маршрутизаторами о маршрутах в сети.
В предлагаемом к рассмотрению маршрутизаторе маршрут передачи определяется самим устройством на основе использования только адреса узла-адресата и адреса текущего узла.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение пропускной способности каналов сети, за счет исключения обмена данными о маршрутах между маршрутизаторами.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном маршрутизаторе пакетов содержащем N входных блоков, блок извлечения служебной информации, имеющий n входов и n выходов, устройство коммутации, имеющее n входов и n выходов, N выходных блоков, причем выход N-го входного блока соединен с соответствующим входом блока извлечения служебной информации, n-ые выходы которого соединены с соответствующими входами устройства коммутации, в свою очередь n-ый выход которого соединен с входом соответствующего N-го выходного блока, согласно изобретению дополнительно введены последовательно соединенные блок анализа служебной информации, блок расчета расстояния до узла-адресата, блок определения номера подсети, блок управления устройством коммутации, выход которого соединен с n+1 входом устройства коммутации, а также блок определения направления передачи, при этом вход блока анализа служебной информации соединен с n+1 выходом блока извлечения служебной информации, второй выход блока анализа служебной информации соединен со вторым входом блока определения номера подсети, вход блока определения направления передачи соединен со вторым выходом блока расчета расстояния до узла-адресата, а выход со вторым входом блока управления устройством коммутации.
Сущность изобретения заключается в том, что в дополнительно введенных блоках из служебного заголовка пакета выделяется адрес узла-адресата и требование к обеспечению передачи пакета, используя полученную информацию путем математических вычислений определяется следующий узел сети в направлении передачи рассчитанным в соответствии с принятой маршрутизацией и принадлежащий подсети для которой расстояние между соседними узлами будет наибольшим из всех подсетей, и не превышать вычисленное расстояние между текущим узлом и узлом-адресатом.
Структурная схема маршрутизирующего коммутатора приведена на фигуре, где обозначено:
1 - устройства приема (входные блоки), 2 - устройства передачи (выходные блоки), 3 - блок извлечения служебной информации, 4 - устройство коммутации, 5 - блок анализа служебной информации, 6 - блок расчета расстояния до узла-адресата, 7 - блок определения номера подсети, 8 - блок определения направления передачи, 9 - блок управления устройством коммутации.
Назначение блоков ясно из их названия и могут быть реализованы на элементах, широко распространенных в области электроники, электротехники или в программной форме.
Маршрутизатор работает следующим образом. Устройство приема 1 получает пакет из подсети по одному из направлений передачи (1 или 2) и передает его по n-му выходу в блок извлечения служебной информации 3, где одновременно происходит процесс выделения служебного заголовка и сквозная передача пакета через n-й выход блока извлечения служебной информации 3 на n-ый вход устройства коммутации 4. Служебный заголовок из блока извлечения служебной информации 3 передается через n+1 выход в блок анализа служебной информации 5, который из служебного заголовка выделяет адрес узла-адресата и флаг качества обслуживания. Структура служебных заголовков и информация в них является типовой для широкого круга сетевых протоколов [Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 5-е изд. - СПб.: Питер, 2016. - 992 с.]. Далее адрес узла-адресата из блока анализа служебной информации 5 поступает на вход блока расчета расстояния до узла-адресата 6, а значение флага качества обслуживания на первый вход блока определения номера подсети 7. Блок расчета расстояния до узла-адресата 6 используя собственный адрес узла и поступивший из блока 5 адрес узла-адресата рассчитывает расстояние, которое равно количеству промежуточных узлов между текущим узлом и узлом-адресатом, для каждого направления передачи.
Полученные значения расстояний поступают на второй вход блока определения номера подсети 7 и вход блока определения направления передачи 8. Блок определения номера подсети 7 сравнивает значения расстояний с значениями расстояний между соседними узлами для каждой подсети по каждому направлению передачи и выбирает ту подсеть, где расстояние между соседними узлами подсети максимально приближено или равно расстоянию от текущего узла до узла-адресата. Другими словами блок определения подсети передачи 7 определяет наиболее близкие узлы к узлу-адресату в каждом направлении передачи и в зависимости от того в какую подсеть они входят, определяет номер подсети. Так как узлы могут принадлежать разным подсетям, то исходя из значения флага качества обслуживания, блок 7 выбирает для передачи ту подсеть, которая соответствует заданному качеству обслуживания, например обладающая наибольшей пропускной способностью. Далее значение номера подсети передается на первый вход блока управления устройством коммутации 9.
Блок определения направления передачи 8, используя два значения расстояния, поступивших на вход из блока расчета расстояний до узла-адресата 6, определяет направление передачи пакета по сети, причем способ его определения зависит от принятой в сети маршрутизации, ортогональной или диагональной. Для ортогональной маршрутизации блок не меняет направление передачи, если расстояние по этому направлению от текущего узла до узла-адресата, не равно нулю и меняет при нулевом значении. Для диагональной маршрутизации направление передачи не меняется, если расстояние для этого направления строго больше чем расстояние для другого направления и меняет соответственно при меньшем или равном значении. Найденное в блоке 8 значение номера направления передачи, поступает на второй вход блока управления устройством коммутации 9. Блок управления устройством коммутации 9, используя значения номера подсети и направления передачи, подает управляющий сигнал на коммутационное устройство 4. С получением управляющего сигнала коммутационное устройство 4 осуществляет коммутацию n-го выхода блока извлечения служебной информации 3 с входом N-го устройства передачи 2, который соответствует рассчитанному направлению передачи и номеру подсети, в свою очередь пакет с n-го входа устройства коммутации поступает на выход коммутатора и далее в подсеть.
За счет применения последовательно соединенных блока анализа служебной информации 5, блока расчета расстояния до узла-адресата 6, блока определения номера подсети 7 и блока управления устройством коммутации 9, выход которого соединен с n+1 входом устройства коммутации 4, а также блока определения направления передачи 8, при этом вход блока анализа служебной информации 5 соединен с n+1 выходом блока извлечения служебной информации 3, второй выход блока анализа служебной информации 5 соединен со вторым входом блока определения номера подсети 7, вход блока определения направления передачи 8 соединен со вторым выходом блока расчета расстояния до узла-адресата, а выход со вторым входом блока управления устройством коммутации 9 позволяет осуществлять коммутацию пакетов поступивших на вход устройства с определенным выходом на основе аналитических операций с адресной частью пакета, не используя дополнительные данные от других устройств сети, что позволяет повысить пропускную способность каналов сети.
Claims (1)
- Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией, содержащий N входных блоков, блок извлечения служебной информации, имеющий n входов и n выходов, устройство коммутации, имеющее n входов и n выходов, N выходных блоков, причем выход N-го входного блока соединен с соответствующим входом блока извлечения служебной информации, n-е выходы которого соединены с соответствующими входами устройства коммутации, в свою очередь, n-й выход которого соединен с входом соответствующего N-го выходного блока, отличающийся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные блок анализа служебной информации, блок расчета расстояния до узла-адресата, блок определения номера подсети и блок управления устройством коммутации, выход которого соединен с n+1 входом устройства коммутации, а также блок определения направления передачи, при этом вход блока анализа служебной информации соединен с n+1 выходом блока извлечения служебной информации, второй выход блока анализа служебной информации соединен со вторым входом блока определения номера подсети, вход блока определения направления передачи соединен со вторым выходом блока расчета расстояния до узла-адресата, а выход - со вторым входом блока управления устройством коммутации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143961A RU2695494C2 (ru) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143961A RU2695494C2 (ru) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017143961A3 RU2017143961A3 (ru) | 2019-06-17 |
| RU2017143961A RU2017143961A (ru) | 2019-06-17 |
| RU2695494C2 true RU2695494C2 (ru) | 2019-07-23 |
Family
ID=66947331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143961A RU2695494C2 (ru) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695494C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471623A (en) * | 1991-02-26 | 1995-11-28 | Napolitano, Jr.; Leonard M. | Lambda network having 2m-1 nodes in each of m stages with each node coupled to four other nodes for bidirectional routing of data packets between nodes |
| US20050044195A1 (en) * | 2003-08-08 | 2005-02-24 | Octigabay Systems Corporation | Network topology having nodes interconnected by extended diagonal links |
| RU2281617C2 (ru) * | 2001-12-03 | 2006-08-10 | Нокиа Корпорейшн | Адресация и маршрутизация в беспроводных ячеистых сетях |
| RU2598815C2 (ru) * | 2010-12-01 | 2016-09-27 | Нек Корпорейшн | Система связи, устройство управления, способ связи и программа |
| RU2628329C1 (ru) * | 2016-07-27 | 2017-08-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство для поиска минимального значения интенсивности размещения в тороидальных системах при направленной передаче информации |
-
2017
- 2017-12-14 RU RU2017143961A patent/RU2695494C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471623A (en) * | 1991-02-26 | 1995-11-28 | Napolitano, Jr.; Leonard M. | Lambda network having 2m-1 nodes in each of m stages with each node coupled to four other nodes for bidirectional routing of data packets between nodes |
| RU2281617C2 (ru) * | 2001-12-03 | 2006-08-10 | Нокиа Корпорейшн | Адресация и маршрутизация в беспроводных ячеистых сетях |
| US20050044195A1 (en) * | 2003-08-08 | 2005-02-24 | Octigabay Systems Corporation | Network topology having nodes interconnected by extended diagonal links |
| RU2598815C2 (ru) * | 2010-12-01 | 2016-09-27 | Нек Корпорейшн | Система связи, устройство управления, способ связи и программа |
| RU2628329C1 (ru) * | 2016-07-27 | 2017-08-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство для поиска минимального значения интенсивности размещения в тороидальных системах при направленной передаче информации |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017143961A3 (ru) | 2019-06-17 |
| RU2017143961A (ru) | 2019-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3614632B1 (en) | Large-scale real-time multimedia communications | |
| KR102036056B1 (ko) | 중앙 제어기들에 의한 네트워크들에서의 지연-기반 트래픽 레이트 제어 | |
| CN102055665B (zh) | 广播上或nbma上的ospf点到多点模式 | |
| US20160134482A1 (en) | Distributed Determination OF Routes in a Vast Communication Network | |
| CN111512600B (zh) | 在电信网络中分配流量的方法和装置 | |
| EP3461078A1 (en) | Path determination method, device and system | |
| EP3101844B1 (en) | Packet loss detection method, apparatus, and system | |
| US7376088B2 (en) | Redundant communication network of the switched full-duplex ethernet type and a management method of the redundancy of such a network, notably in the avionic domain | |
| CN105791169A (zh) | 软件定义网络中交换机转发控制、转发方法及相关设备 | |
| US9762479B2 (en) | Distributed routing control in a vast communication network | |
| CN114363272B (zh) | 一种交换机的配置方法及相关设备 | |
| EP3313030B1 (en) | Data transmission method, device and system for wireless local area network mesh network | |
| JP4822905B2 (ja) | ブリッジ装置、ブリッジ装置における制御方法、及び制御プログラム | |
| CN111711565A (zh) | 面向高速互连蜻蜓+网络的多路径路由方法 | |
| CN107666441B (zh) | 基于软件定义网络的网络服务方法与系统 | |
| RU2695494C2 (ru) | Маршрутизатор пакетов в сетях с неоднородной тороидальной топологией | |
| US9693282B2 (en) | Control method, controller and packet processing method for software-defined network | |
| JP6050720B2 (ja) | コアネットワークにおけるゲートウェイのセッション情報を移行させるシステム及び方法 | |
| CN115955439B (zh) | 数据报文的传输控制方法、系统、装置及存储介质 | |
| RU2281617C2 (ru) | Адресация и маршрутизация в беспроводных ячеистых сетях | |
| JP2018201110A (ja) | 通信装置 | |
| CN107959610B (zh) | 确定虚拟网络拓扑结构的方法和运营商边缘设备 | |
| CN103491001B (zh) | 层次化标签交换路径lsp处理方法、装置及网关节点 | |
| Farrugia et al. | Multi-stream tcp: leveraging the performance of a per-packet multipath routing algorithm when using tcp and sdn | |
| Kaur et al. | Comparative study of OSPFv 3 IS-IS and OSPFv3_IS-IS protocols using OPNET |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191215 |