TW202005410A - 多節點裝置及其備援通訊方法 - Google Patents

Abstract

一種用於確保多節點伺服器的網路通訊可靠度的系統及方法。多節點伺服器包括第一節點、第一內建式交換器以及第二內建式交換器。第一節點具發送資料封包的端口。第一內建式交換器具有耦合到第一節點之端口的下游端口、互連端口及耦合到網路的上行鏈路端口。上行鏈路端口將資料封包從第一節點路由到網路。第二內建式交換器具有下游端口、耦合到第一內建式交換器之互連端口的互連端口、以及耦合到網路的上行鏈路端口。

Description

多節點裝置及其備援通訊方法

本揭示大體上係關於確保用於伺服器中節點的網路通訊可靠性，更具體而言，是關於在交換器之間使用互連端口以在交換器與網路之間的上行鏈路中斷時提供備援通訊方式。

雲端計算應用的出現增加非現場(off-site)或異地安裝的需求，如已知資料中心(data center)，其用以儲存資料並運行由遠端連接的電腦裝置使用者的存取應用。常見的資料中心具有伴隨功率及通訊連接功能的實體底板結構。每個機架可固持多個網路裝置，諸如用於計算、儲存或控制的伺服器以及網路及管理交換器。

計算伺服器通常包括若干處理器或節點。每個處理器必須與伺服器上的其他處理器通訊以有效完成計算任務。因此，計算任務經常在伺服器上的核心(cores)之間劃分處理，並且資料可在核心與一較大網路之間經由內建式交換器中的上行鏈路端口(uplink ports)來交換。這些內建式交換器允許網路中的其他裝置與伺服器中的節點通訊。網路與伺服器 中的節點之間的通訊是藉由內建式交換器連接到伺服器上每個節點的不同上行鏈路端口所完成。此種配置所帶來的一個問題係當節點與網路之間的上行鏈路通訊故障時，通訊便無法達成，因而阻礙伺服器操作。

微伺服器內的每個伺服器節點經由每個內建式交換器的固定上行鏈路端口與微伺服器外部的裝置通訊。由伺服器節點存取的上行鏈路端口是由內建式交換器管理。因此，當上行鏈路端口發生故障時，相關聯的伺服器節點不能與網路通訊。

為了增加微伺服器節點網路通訊的堅固性，當前方法是藉由啟動內建式交換器，以在上行鏈路端口故障或者內部或外部網路連接故障時提供替代路徑。第1圖係包括微伺服器12的先前技術網路系統10的方塊圖。伺服器12包括多個伺服器節點，諸如節點20、22。伺服器12亦包括多個內建式交換器，諸如內建式交換器30、32。每個內建式交換器30、32包括相應的上行鏈路端口42、44、46、48，此等上行鏈路端口用以與網路50進行通訊。每個內建式交換器30、32包括相應的下游端口(downstream ports)52、54、56、58，此等下游端口52、54、56、58用以連接到節點20、22上的端口62、64、66、68。

在此先前技術中，節點20包括鏈接到交換器30之下游端口52的端口62以及鏈接到交換器32之下游端口56的端口64。節點22包括鏈接到交換器30之下游端口54的端口66以及鏈接到交換器32之下游端口58的端口68。節點20可經由交 換器30及相對應的端口52與網路50通訊。類似地，節點22可經由交換器32及相對應的端口58與網路50通訊。

在上行鏈路端口42、44或上行鏈路端口46、48故障的情況下，相關聯的伺服器節點20或22偵測到來自網路50的輸入及輸出封包的丟失。相關聯的伺服器節點20、22隨後藉由從另一內建式交換器的替代上行鏈路端口發送及接收封包來啟動上行鏈路端口的備援通訊機制。例如，若上行鏈路端口42、44故障，則伺服器節點20將偵測到封包丟失並將封包通訊切換到端口64。封包因此經由鏈路發送到下游端口56，進而到交換器32，並且經由上行鏈路端口46發送到網路50。

然而，在上行鏈路端口故障時改變內建式交換器節點的當前實施方式中出現兩個問題。第一個問題係歸因於上行鏈路備援過長的啟動時間導致顯著的封包丟失。由於伺服器節點不直接連接到相對應的上行鏈路端口，將耗費時間以偵測上行鏈路端口的故障，因此在啟動上行鏈路端口的備援通訊機制之前導致潛在的大量封包丟失的問題。節點切換端口以將封包發送到其他備援交換器亦需要更多額外的時間。因此，在前述段落中，由於節點20不是直接連接到故障的上行鏈路端口42、44，因此在上行鏈路端口42、44故障到偵測到封包丟失的時間內丟失了許多的封包。在備援通訊機制將封包通訊切換到連接交換器32新的下游端口56及相對應新的上行鏈路端口46之間所耗費的時間內亦丟失了許多的封包。

第二個問題係在上行鏈路端口備援機制中涉及的 節點之計算能力利用的劣化(degradation)。當前上行鏈路端口備援通訊機制係基於軟體的路由程序，此路由程序包括必須頻繁偵測封包丟失的軟體任務。此種機制必須在所有伺服器節點上運行，從而導致伺服器節點計算能力利用的降低，因為節點必須將計算資源投入軟體任務。

因此，現今業界存有對用於在一個網路連接毀損的情況中確保網路到節點通訊的一機制的需求、對用於當節點與網路上行鏈路之間的連接毀損時確保最小封包丟失的機制的另一需求、以及不需要利用伺服器計算能力的備援機制的另一需求。

一個揭示的實例係一種用於確保多節點裝置的可靠網路通訊的系統。多節點裝置包括第一節點、第一內建式交換器以及第二內建式交換器。第一節點具有可操作以發送或接收資料封包的端口。第一內建式交換器具有耦合到第一節點之端口的下游端口、互連端口及耦合到網路的上行鏈路端口。上行鏈路端口將資料封包從第一節點路由到網路。第二內建式交換器具有下游端口、耦合到第一內建式交換器的互連端口以及耦合到網路的上行鏈路端口。一路由處理被啟動用以回應第一內建式交換器在其上行鏈路端口處偵測到的網路通訊故障，使來自第一節點的資料封包經由第一內建式交換器的下游端口、互連端口及第二內建式交換器的上行鏈路端口路由到網路。

以上內容不意欲表示每個實施例或本揭示的每一個態樣。上述內容僅僅提供本文闡述的新穎態樣及特徵中的一些實例。當結合附圖及隨附申請專利範圍進行參酌時，本揭示的以上特徵及優點以及其他特徵及優點將從用於實現本發明的代表性實施例及模式的以下詳細描述中顯而易見。

10、100‧‧‧網路系統

12、102‧‧‧伺服器

20、22、120、122‧‧‧節點

30、32、130、132‧‧‧交換器

42、44、46、48、52、54、56、58、62、64、66、68、142、144、146、148、152、154、156、158、162、164、166、168、172、174、176、178‧‧‧端口

50、150‧‧‧網路

182‧‧‧主機

500、502、504、506、508、510、512、600、602、604、606、608、610‧‧‧步驟

為讓本揭示之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係在上行鏈路故障的事件中使用已知備援機制路由封包的微伺服器的先前技術多節點配置示意圖。

第2圖係本揭示一實施方式之用於上行鏈路故障之備援機制的多節點伺服器系統的方塊圖。

第3圖係在常規操作下第2圖中的多節點系統的方塊圖。

第4圖係當本揭示一實施方式的備援通訊機制運作時，第2圖中的多節點系統的方塊圖。

第5圖係用於在第4圖中的系統中的節點與網路之間的上行鏈路故障的備援的程序的流程圖。

第6圖係在恢復上行鏈路端口時用於提供初始路由的復原程序的流程圖。

本發明可以眾多不同形式來體現。代表性實施例 在圖式中圖示，並且將在本文中詳細描述。本揭示係本揭示的原理的實施例或說明，並且不意欲將本揭示的廣泛態樣限於所說明的實施例。就此而言，在例如摘要、發明內容及實施方式部分中揭示但未在申請專利範圍中明確闡述的元素及限制不應當藉由隱含、推理或其他方式單獨或共同地併入申請專利範圍中。出於本實施方式的目的，除非具體地不要求保護，否則單數形式包括複數形式並且反之亦然；並且詞語「包括」意謂「包括但不限於」。此外，例如，詞語近似，諸如「約」、「幾乎」、「實質上」、「大約」及類似者可在本文中用於意謂「處於」、「接近」或「幾乎處於」或「在…的3-5%內」或「在可接受的製造容差內」或任何其邏輯組合。

本實例係關於一種伺服器上行鏈路端口備援通訊機制，包括在內建式交換器之間的連接，以及其封包轉發表的同步。當發生上行鏈路故障時，偵測故障的內建式交換器將封包從伺服器節點轉發到另一內建式交換器。另一方面，由於內建式交換器之間的封包轉發表為同步，在內建式交換器之上行鏈路上接收，並用於附接到其他內建式交換器之伺服器節點的封包可以被轉發到內建式交換器的互連端口並隨後由附接到其他內建式交換器之伺服器節點接收。因此，本揭示的機制提供了用於伺服器節點到網路的無縫通訊，因為伺服器節點不涉及備援機制的處理。由於消除了切換端口的時間遲滯，因此本揭示的機制可增加多節點伺服器的網路堅固性，進而防止封包丟失並消除對用於備援通訊機制的伺服器計算能力的需求。

本揭示的備援機制係基於經由互連端口將內建式 交換器彼此連接以允許內建式交換器與網路之間有替代的通訊。如第2圖所示，第2圖係本揭示一實施例的網路系統100的方塊圖。網路系統100包括具有多個節點(諸如節點120、122)的多節點裝置(諸如伺服器102)。伺服器102亦包括多個內建式交換器，諸如內建式交換器130、132。每個內建式交換器130、132包括相應的上行鏈路端口142、144、146、148，此等上行鏈路端口142、144、146、148允許內建式交換器130、132與網路150的資料通訊的發送及接收。每個內建式交換器130、132包括相應的下游端口152、154、156、158，此等下游端口152、154、156、158分別連接到節點120、122的端口162、164、166、168。

在此實施例中，節點120包括鏈接到交換器130之下游端口152的端口162以及鏈接到交換器132之下游端口156的端口164。節點122包括鏈接到交換器130之下游端口154的端口166以及鏈接到交換器132之下游端口158的端口168。節點120可經由交換器130及相對應的端口152或經由交換器132及相對應的端口156與網路150通訊。類似地，節點122可經由交換器132及相對應的端口158或經由交換器130及相對應的端口154與網路150通訊。

交換器130包括兩個互連端口172、174。交換器132亦包括兩個互連端口176、178。在此實施例中，交換器130的互連端口172鏈接到交換器132的互連端口176。交換器130的互連端口174鏈接到交換器132的互連端口178。每一個交換器130、132包括同步的封包轉發表(packet forwarding tables)。交換器130、132使用互連端口172、174、176、178以將上行鏈路端口142、144、146、148的運作狀態(health status)週期性地報告給其他交換器。互連端口172、174、176、178亦用於當一交換器的所有上行鏈路端口故障(亦即，上行鏈路端口處同時故障(concurrent failure))的情況下執行封包轉發表的同步。在從互連節點接收封包時，交換器(諸如交換器130)藉由參考其封包轉發表來決定將封包轉發到哪個端口。封包轉發表提供了網路位址以及將所接收的封包轉發到相關聯網路位址的端口之間的對應關係。在所接收封包的目的地網路位址不存在於封包轉發表內的情況下，封包將被廣播到除了接收其封包的端口之外的所有端口。

在此實施例中，當一交換器(諸如交換器130)的所有上行鏈路端口(諸如上行鏈路端口142、144)故障時，交換器藉由互連端口(諸如互連端口172、174、176、178)向其他內建式交換器(諸如交換器132)通知其上行鏈路故障。通知是根據由交換器運行的備援程序來進行。偵測到故障的內建式交換器亦與其他內建式交換器同步其封包轉發表。具體而言，具有上行鏈路故障的交換器向其他交換器通知經由其上行鏈路端口通訊到網路的伺服器節點的網路位址。在接收到此通知時，其他交換器修改其封包轉發表，使得目的地為上述網路位址的封包被轉發到互連端口。舉例來說，節點120經由交換器130的上行鏈路端口142與網路150通訊。若上行鏈路端口142、144均故障，並且交換器130偵測到故障。交換器130將通知交換器132其上行鏈路端口142、144故障，並同步其封包轉發表與 交換器132的封包轉發表。在兩者的封包轉發表同步之後，交換器132可將發送到節點120的封包轉發到互連端口176或178。

上行鏈路端口發生網路通訊故障的內建式交換器向其他內建式交換器通知其上行鏈路故障，以使得相關聯的伺服器節點經由互連端口及其他交換器的上行鏈路端口與網路150通訊。此外，同步的封包轉發表減少了因上行鏈路故障而引起的封包氾濫(packet flooding)之異常。在目的地網路位址於封包轉發表中不存在的情況下，封包將被廣播到除了接收該封包的端口之外的所有端口，包括上行鏈路端口、下游端口及互連端口。封包轉發表的同步使得上行鏈路端口可正常運作的內建式交換器能感知到附接於其他交換器的節點之網路位址。因此，交換器可將目的地為附接到其他交換器的節點之網路位址的封包轉發到其互連端口，而不須廣播此封包。

藉由上文描述的方法，每個伺服器節點能夠經由連接到相對應的內建式交換器的相同端口發送及接收封包，即使其中一交換器的上行鏈路端口發生故障亦是如此。因此，伺服器節點不需要涉及於上行鏈路端口故障的處理中。此外，內建式交換器130、132替代伺服器節點120、122處理上行鏈路故障的問題。因此，本揭示的機制更加有彈性地回應上行鏈路故障，因而減少由上行鏈路故障導致的封包丟失。

具有正常運作的上行鏈路端口的每個內建式交換器週期性地發佈活動訊息(keep-alive message)，並且將其上行鏈路端口的狀態經由互連端口中的一個報告給其他內建式 交換器。封包過濾規則配置在互連端口上，僅允許活動訊息在正常操作的端口之間被發送及接收。當接收到活動訊息時，上行鏈路端口的故障將被解決。由於僅活動訊息週期之間的封包被丟失，因此封包丟失可保持在最小值。

第3圖至第4圖繪示了第2圖中的網路系統100用以確保與網路150的通訊的備援機制。第3圖至第4圖中的元件用與其在第2圖中的對應物之相同的數字標記。第3圖繪示了在伺服器102的節點與網路之間的正常資料流。舉例來說，網路150中的主機182與伺服器102內的節點120通訊。第3圖繪示當所有上行鏈路端口142、144、146、148正常運作時主機182與伺服器節點120之間的通訊路由。在此情況下，伺服器節點120選擇內建式交換器132與網路150中的主機182通訊。因此，資料經由節點120的端口164流到交換器132的下游端口156。資料藉由交換器132經由上行鏈路端口148路由到網路150，進而到主機182。內建式交換器上的封包過濾規則防止資料經由互連端口172、174、176、178通訊傳遞。類似地，內建式交換器132經由其上行鏈路端口148朝向主機182轉發封包。

第4圖繪示了內建式交換器132的上行鏈路端口146、148均發生故障的情況。在此情形下，內建式交換器132將向內建式交換器130通知其上行鏈路端口146、148故障。隨後設置在內建式交換器132的互連端口176、178的封包過濾規則以及設置在內建式交換器130的互連端口172、174的封包過濾規則會被關閉。之後封包被允許經由互連端口172、174、 176、178傳遞。在此實例中，封包經過互連端口178到交換器130的互連端口174。如第4圖所示，來自伺服器節點120的封包經由端口164發送到交換器132的下游端口156。封包由交換器132經由互連端口178路由到交換器130的互連端口174。交換器130經由上行鏈路端口144將封包路由到網路150，進而到主機182。

在交換器132的任一上行鏈路端口146或148恢復功能的情形下，交換器132向交換器130通知其上行鏈路端口146或148已恢復，隨後在內建式交換器130、132二者上設置的封包過濾規則將重新啟用。因此互連端口172、174、176、178之間的資料封包傳遞將再次受到阻攔。接著，如第3圖所示，內建式交換器132能夠再次經已恢復功能的上行鏈路端口146或148中的一個向主機182轉發封包。

當一交換器的所有上行鏈路端口故障時，本揭示一實施例的備援通訊機制有如下操作。第5圖係備援通訊機制的流程圖。步驟500中，當一交換器的上行鏈路端口發生故障時，初始內建式交換器向其相鄰內建式交換器發佈指示其上行鏈路端口故障的活動訊息。接著執行步驟502的路由處理。步驟502，初始內建式交換器關閉配置於與相鄰交換器的互連端口鏈接的互連端口上的封包過濾規則。因而允許在兩個交換器之間的互連端口上接收及發送所有類型的封包。

步驟504，在初始交換器中清除與其上行鏈路端口相關的所有封包轉發表資訊。接著步驟506，初始內建式交換器將其封包轉發表同步到相鄰交換器的封包轉發表。具體來 說，內建式交換器向相鄰交換器發佈廣播訊息。廣播訊息的每個來源MAC位址被設置為附接到內建式交換器的伺服器節點的MAC位址。

步驟508，當接收到指示初始內建式交換器的上行鏈路端口故障的活動訊息時，相鄰內建式交換器關閉設置在其互連端口上的封包過濾規則。因而允許相鄰內建式交換器的互連端口與其鏈接到發送活動訊息的初始交換器之互連端口之間所有類型的封包的發送及接收。接著執行步驟510，啟動封包轉發表同步機制。於步驟510中，封包轉發表同步機制根據從初始交換器接收的廣播訊息更新相鄰交換器的封包轉發表。這使得來自連接到具有故障上行鏈路端口的初始內建式交換器的伺服器節點的封包，得以重新導向至互連端口，並且經由相鄰內建式交換器的上行鏈路端口發送到網路。

步驟512，所接收的廣播訊息亦經由上行鏈路端口發送至網路150，使得在伺服器102(如第2圖所示)外部的網路裝置感知到伺服器節點將經由相鄰內建式交換器的上行鏈路端口與外部的網路裝置通訊。

如第2圖中所示的網路系統100中，在轉接到另一交換器的操作期間，當初始交換器的故障上行鏈路端口中的任一個再次正常運作時，網路系統100被允許恢復其常規運作。第6圖中的流程圖繪示了恢復程序，其中初始交換器發現故障上行鏈路端口中的一個已經恢復並且可正常運作。在此實施例中，如步驟600，初始內建式交換器向相鄰的內建式交換器發佈指示其上行鏈路端口恢復的活動訊息。接著執行步驟602， 清除與初始交換器的互連端口相關的所有封包轉發表資訊。

步驟604中，啟用初始內建式交換器的封包過濾規則，因此初始內建式交換器的互連端口與相鄰交換器的互連端口之間僅被允許發送及接收活動訊息。接著步驟606，初始內建式交換器隨後發佈廣播訊息，此等廣播訊息具有經由恢復的一或多個上行鏈路端口設置為附接的伺服器節點的源MAC位址。這使得伺服器102(如第2圖所示)外部的網路裝置得以經由新恢復的一或多個上行鏈路端口與伺服器節點通訊。

步驟608，當接收指示初始內建式交換器的一或多個上行鏈路端口恢復的活動訊息時，啟用配置於相鄰內建式交換器的互連端口的封包過濾規則，使得僅活動訊息被允許在互連端口上發送及接收。接著執行步驟610，清除與互連端口相關的所有封包轉發表資訊。節點與網路的通訊因此切換回由節點經由初始交換器恢復的上行鏈路端口至網路。

第5圖至第6圖中的流程圖用於表示第2圖中的網路系統100的示例性機器可讀取指令。在此實施例中，機器可讀取指令包括藉由下列裝置執行的演算法：(a)處理器、(b)控制器、及/或(c)一或多個其他適宜處理裝置。演算法可在有形媒體上儲存的軟體中體現，此有形媒體諸如快閃記憶體、CD-ROM、軟性磁碟、硬驅動機、數位視訊(多功能)磁碟(DVD)、或其他記憶體裝置。然而，熟習此項技術者將輕易認識到，整個演算法及/或其部分可交替地由除了處理器以外的裝置執行及/或以熟知方式在韌體或專用硬體中體現(例如，其可由特殊應用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)、可程式設計邏輯裝置(programmable logic device,PLD)、現場可程式設計邏輯裝置(field programmable logic device,FPLD)、現場可程式設計閘陣列(field programmable gate array,FPGA)、個別邏輯等等來實現)。舉例來說，介面的任何或所有部件可以由軟體、硬體及/或韌體來實現。同樣，由流程圖表示的一些或所有機器可讀取指令也可藉由人工實現。此外，儘管藉由參考第5圖至第6圖中所繪示的流程圖描述了本揭示一實施態樣之演算法，熟習此項技術者將輕易認識到，可代替地使用可實現本實施例機器可讀取指令的眾多其他方法。例如，可改變方塊的執行順序，及/或可改變、消除或組合本實施例所描述的一些步驟方塊。

綜上所述，本揭示係關於一種多節點微伺服器裝置以及其備援機制，備援機制可在任何系統中廣泛地部署應用，上述系統中的終端裝置具有到連接到核心網路的雙重網路存取裝置的網路連接。例如，無線存取點可起到下文解釋的內建式交換器的作用。若在上行鏈路為正常運作的另一存取點具有與初始存取點的互連處適用的類似方法，則連接到存取點的行動裝置不必解決存取點中上行鏈路故障之問題。

如在本申請案中使用，術語「部件」、「模組」、「系統」或類似者一般指電腦相關實體，或者為軟體(例如，電路)、硬體及軟體的組合、軟體，或者為與具有一或多個特殊功能的操作機器相關的實體。例如，部件可係但不限於在處理器(例如，數位訊號處理器)上運行的處理、處理器、物體、 可執行緒、執行線程、程式及/或電腦。藉由說明的方式，在控制器上運行的應用以及控制器均可以係部件。一或多個部件可駐留在處理及/或執行線程內，並且部件可在一個電腦上本端化及/或在兩個或多個電腦之間分佈。此外，「裝置」可以呈下形式：特殊設計的硬體；藉由在其上執行軟體專門製成的一般硬體，此軟體啟用硬體執行特殊功能；儲存在電腦可讀取媒體上的軟體；或其組合。

本文使用的技術係僅出於描述特定實施例的目的，並且不意欲限制本發明。如本文使用，除非上下文另外明確指出，否則單數形式「一」及「該」意欲亦包括複數形式。此外，就此而言，術語「包括」、「具有」、「有」或其變型在實施方式及/或申請專利範圍中使用，此等術語意欲以與術語「包含」類似的方式包括在內。

除非另外定義，否則本文使用的所用術語(包括技術及科學術語)具有與由熟習此項技術者通常理解者相同的含義。此外，術語(諸如在常用詞典中定義的術語)應當被解釋為具有與其在相關技術的上下文中的含義一致的含義，並且將不解釋為理想或過度正式的意義，除非本文明確地如此定義。

儘管上文已經描述本發明的各個實施例，應當理解本發明的各個實施例僅以實例的方式呈現，並且不作限制。儘管本發明已經關於一或多個實現方式來說明並描述，在閱讀並理解本說明書及附圖時，等效變化及修改將發生或為熟習此項技術者已知。此外，儘管本發明的特定特徵可能已經關於若干實現方式中的僅一個實施方式來揭示，如針對任何給定或特 定應用可為期望且有利的，此特徵可與其他實現方式的一或多個其他特徵結合。因此，本發明的廣度及範疇不應當由上文描述的實施例中的任何實施例來限制。而是，本發明的範疇應當根據以下申請專利範圍及其等效物來定義。

100‧‧‧網路系統

102‧‧‧伺服器

120、122‧‧‧節點

130、132‧‧‧交換器

142、144、146、148、152、154、156、158、162、164、166、168、172、174、176、178‧‧‧端口

150‧‧‧網路

Claims (10)

1. 一種多節點裝置，包含：一第一節點，具有可操作以發送或接收資料封包的一第一端口；一第一內建式交換器，具有耦合到該第一節點之該第一端口的一第一下游端口、一第一互連端口、以及耦合到網路的至少一第一上行鏈路端口，該第一內建式交換器配置以偵測該些第一上行鏈路端口上的網路通訊故障；以及一第二內建式交換器內建式，具有一第二下游端口、耦合到該第一內建式交換器之該第一互連端口的一第二互連端口以及耦合到網路的一第二上行鏈路端口；其中在該第一內建式交換器偵測該些第一上行鏈路端口同時故障時，來自該第一節點的資料封包經由該第一內建式交換器的該第一下游端口、該第一互連端口以及該第二內建式交換器之該第二上行鏈路端口路由到網路。
2. 如請求項1所述之多節點裝置，進一步包含：一第二節點，具有耦合到該第二內建式交換器的該第二下游端口的一第二端口，且該第二端口可操作以發送或接收資料封包。
3. 如請求項1所述之多節點裝置，其中該第一內建式交換器包括一封包轉發表，該封包轉發表包括：第一資訊，用於將資料封包從該第一節點經由該些第一上行鏈路端口路由至網路；以及 第二資訊，用於將資料封包經由該第一下游端口路由到該第一節點，其中在該第一內建式交換器偵測該些第一上行鏈路端口同時故障時，清除該封包轉發表中的該第一資訊以及該第二資訊。
4. 如請求項1所述之多節點裝置，其中該第一內建式交換器包括一過濾程序，該過濾程序僅允許指示該第一內建式交換器的該些第一上行鏈路端口之運作狀態的訊息在該第一互連端口上被傳送，並且該過濾程序在該第一內建式交換器偵測該些第一上行鏈路端口同時故障時，允許該第一內建式交換器在該第一互連端口上接收資料封包。
5. 一種多節點裝置與網路之間提供備援通訊的方法，包含：請求項1~4項任一項所述之多節點裝置；在該第一內建式交換器偵測該些第一上行鏈路端口同時故障；以及執行一路由處理以回應該第一內建式交換器偵測該些第一上行鏈路端口同時故障，該路由處理包含：將來自該第一節點的該第一端口的資料封包從該第一內建式交換器經由該第一內建式交換器的該第一互連端口及該第二內建式交換器的該第二互連端口路由至該第二內建式交換器；以及將該資料封包經由該第二內建式交換器的該第二上行鏈路端口路由到網路。
6. 如請求項5所述之方法，其中該路由處理進一步包含將該第二內建式交換器的該第二上行鏈路端口接收的資料封包經由該第一互連端口、該第二互連端口以及該第一內建式交換器的該第一下游端口路由到該第一節點。
7. 如請求項5所述之方法，其中該路由處理進一步包含經由該第一內建式交換器將指示該些第一上行鏈路端口同時故障的一廣播訊息發送到該第二內建式交換器，該第二內建式交換器配置以運行一過濾程序，允許在該第一互連端口鏈接的該第二互連端口上接收資料，其中該廣播訊息包括該第一節點的一MAC位址。
8. 如請求項7所述之方法，進一步包含基於該廣播訊息更新該第二內建式交換器中的一封包轉發表中的資訊，其中該資訊包括對該第一節點之路由資料。
9. 如請求項7所述之方法，進一步包含經由該第二內建式交換器向網路發送該廣播訊息，使從網路經由該第二內建式交換器到該第一節點的資料傳輸得以實現。
10. 如請求項5所述之方法，進一步包含若偵測該第一內建式交換器的任一該些第一上行鏈路端口故障修復時，復原從該第一節點到該修復的第一上行鏈路端口的資料封包路由。

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