TWI644541B - 具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明主要為提供一種具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路並包含冗餘能力之處理系統，包括：主要終端，透過複數開關節點構成的第一鍊路，連接至中央關口端；以及次要終端，透過複數開關節點構成的第二鍊路，連接至中央關口端；中央關口端每間隔一段時間，藉由第一鍊路傳送第一循環偵測訊號至主要終端，並藉由第二鍊路傳送第二循環偵測訊號至次要終端，當主要終端接收第一循環偵測訊號後，傳送第一循環確認訊號至中央關口端；次要終端接收第二循環偵測訊號傳送第二循環確認訊號至中央關口端，本發明提供兼顧鍊狀網路組成環狀的冗餘處理方法及平衡網路承載量的技術。

Description

具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統及其方法

本發明係為一種網路處理系統及處理方法，特別是指一種兼具網路流量負載平衡及網路備援之能力的網路處理系統及處理方法。

多數工作場所及伺服器機房皆會設置多台計算機裝置，並以網路來連接多台計算機裝置，而以網路涵蓋範圍來區分，可以簡單分為區域網路(Local Area Network，LAN)、都會網路(Metropolitan Area Network，MAN)、廣域網路(Wide Area Network，WAN)等三種。其中區域網路是涵蓋範圍最小的網路，通常是以同一辦公室、同一棟建築、或同一個校園為範圍的網路。而乙太網路(Ethernet)就是目前最常見的區域網路架構之一。再者，乙太網路的應用也使用於各種工業的環境中，其包含交通(鐵軌道及公路)、監控、能源(各式電廠其含水力發電廠、火力發電廠、風力發電廠等，配電及輸電廠)以及工廠自動化等。

網路備援技術在乙太網路中是不可或缺的技術，而錯誤自動回覆時間也會因為乙太網路所使用的應用場域不同而有其不同的性能標準。一般乙太網路所使用的備援網路技術為生成樹通信協定(Spanning Tree Protocol,STP)、快速生成樹通信協定(Rapid Spanning Tree Protocol,RSTP) 及多生成樹通信協定(Multi Spanning Tree Protocol,MSTP)。但生成樹通信協定有其天生的限制，錯誤自動回覆最長需要數10秒。但數10秒的網路錯誤自動回覆時間並不能符合於大部份的工業乙太網路的環境。一般來說，工業乙太網路所需求的網路錯誤自動回覆時間為50至200毫秒，甚至更低。為了因應此類的需求各乙太網路交換機廠家也陸續推出各式的網路冗餘技術來滿足此類的需求。其中最常見的網路拓樸為環狀與鍊狀網路拓寬及其結合。

環狀網路(Ring network)是網路拓璞結構中的一種，網路各節點串連構成閉合環狀，每個節點都可以與任何其他的節點通信。目前環狀網路架構多應用在區域網路或工業自動化系統中，且在每個網路節點都設置了交換機，經由各交換機連結到相關設備，提供網路資訊交換功能。但透過單一環狀網路連結散佈廣大的系統內所有設備，容易造成整個環狀網路的可靠性以及穩定度降低，傳輸品質與效率也會受到影響；再者一般在環狀網路中都還會使用備援線路，若環狀線路上任一段網路連接損毀或故障時，還可以利用備援線路讓網路繼續運作，不致因此而中斷。不過使用備援線路只能避免線路故障，若是節點故障，網路仍會癱瘓。而且這種雙環狀網路架構，架設成本較高，一般於光纖網路架構才會採用。而在各類環狀網路與鍊狀網路結合的方案中，因鍊狀網路的設計一般都是將節點的頭或尾端設計為阻斷口，造成網路的通訊在平時只能在其中一個方向進行通訊，網路頻寛的可使用範圍就像水管一樣只有單一通道，針對大數據影像監控的應用可能受到限制。

基於上述理由，若能提供一種新式的備援及網路溝通方法， 使環狀網路中的節點出現錯誤時，仍可以使網路進行運作，且同時擁有錯誤偵測，偵測出發生錯誤的節點，並且可以將鍊狀網路拓樸一分為二且能夠依據負載的平衝需求來設置阻斷點，即可解決問題並讓網路頻寬可以達到最高2倍的可使用範圍。

鑒於上述悉知技術之缺點，本發明主要為提供一種具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統，係包括：一主要終端，係透過複數開關節點構成的第一鍊路連接至中央關口端；以及一次要終端，係透過複數開關節點構成的第二鍊路連接至中央關口端；其中中央關口端每間隔一段時間，藉由第一鍊路傳送一個第一循環偵測訊號至主要終端，並藉由第二鍊路傳送一第二循環偵測訊號至次要終端；其中當主要終端接收第一循環偵測訊號後，主要終端傳送一第一循環確認訊號至中央關口端，以及當次要終端接收第二循環偵測訊號後，次要終端傳送一個第二循環確認訊號至中央關口端，以確認由中央關口端、第一鍊路中的複數開關節點、第二鍊路中的複數開關節點、主要終端及次要終端構成的路徑是否正常無誤；其中，中央關口端會依據第一鍊路及第二鍊路的網路負載量而調整位置以達到負載平衡的效果。

本發明之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統，進一步包括一鍊狀網路或一環狀網路，鍊狀網路或環狀網路係連接至主要終端及次要終端；其中，當平衡鍊狀網路處理系統偵測到中央關口端、複數開關節點、主要終端或次要終端的其中之一者出現錯誤時，出現錯誤者傳 送一訊號錯誤訊息至中央關口端，其中，若錯誤出現於第一鍊路，則出現錯誤者傳送另一訊號錯誤訊息至主要終端，若錯誤出現於第二鍊路，則出現錯誤者傳送另一訊號錯誤訊息至次要終端。

較佳地，中央關口端收到訊號錯誤訊息時，會將中央關口端的一中央阻擋端口的狀態設置為導通，並清除目前連接至中央阻擋端口的已學習之設備的二層位址轉發表，而當複數開關節點、主要終端或次要終端收到訊號錯誤訊息或另一訊號錯誤訊息時，則會清除目前連接至複數開關節點、主要終端或次要終端的端口所學習之設備的二層位址轉發表。

較佳地，其中主要終端包括一個第一終端端口及一個主要成員端口，次要終端包括一個第二終端端口及一個次要成員端口，主要終端藉由主要成員端口接收第一循環偵測訊號，次要終端藉由次要成員端口接收第二循環偵測訊號，直到第一循環偵測訊號傳送至第一終端端口及第二循環偵測訊號傳送至第二終端端口為止。

較佳地，當偵測結果顯示第一鍊路、第二鍊路、主要終端及次要終端無錯誤後，中央關口端的一中央阻擋端口轉換成阻斷狀態，以避免藉由中央關口端讓第一鍊路及第二鍊路形成迴路。

較佳地，中央關口端的中央阻擋端口轉換成為阻斷狀態後，中央關口端進一步傳送複數復原訊號至複數開關節點，複數開關節點繼續轉送複數復原訊息直至主要終端或次要終端為止，當主要終端、次要終端及複數開關節點收到複數復原訊息時，會將第一終端端口、主要成員端口、第二終端端口、次要成員端口及複數開關節點所有的成員端口設置為導通狀態並清除二層位址轉發表。

較佳地，一段時間為10毫秒至100毫秒中的任一時間，依據實際應用場域的需求而選定。

本發明亦提供一種具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，係包括以下步驟：在具有複數開關節點的網路中評估建立一平衡鍊狀網路所需的頻寛需求量，並依據頻寛需求量而在複數開關節點中找出平衡節點的位置，並將平衡節點設置為一中央關口端；藉由複數開關節點及一主要終端形成一第一鍊路，第一鍊路連接至中央關口端的一端點，以及藉由複數開關節點及一個次要終端形成一第二鍊路，第二鍊路連接至中央關口端的另一端點；中央關口端每間隔一段時間，藉由第一鍊路傳送一個第一循環偵測訊號至主要終端，並藉由第二鍊路傳送一個第二循環偵測訊號至次要終端；當主要終端接收第一循環偵測訊號後，主要終端傳送一個第一循環確認訊號至中央關口端，且當次要終端接收第二循環偵測訊號後，次要終端傳送一個第二循環確認訊號至中央關口端，以確認由中央關口端、第一鍊路中的複數開關節點、第二鍊路中的複數開關節點、主要終端及次要終端構成的路徑是否正常無誤。

本發明之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，進一步包括以下步驟：當偵測結果顯示中央關口端、第一鍊路、第二鍊路、主要終端及次要終端無錯誤後，中央關口端的一個中央阻擋端口會轉換成阻斷狀態，以避免藉由中央關口端讓第一鍊路及第二鍊路形成迴路；中央關口端進一步傳送複數復原訊號至複數開關節點，複數開關節點繼續轉送複數復原訊息直至主要終端或次要終端為止；當主要終端、次要終端及複數開關節點收到複數復原訊息時，將第一終端端口、主要成員端口、第二 終端端口、次要成員端口及複數開關節點所有的成員端口設置為導通狀態並清除二層位址轉發表。

本發明之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，進一步包括以下步驟：當偵測到中央關口端、複數開關節點、主要終端或次要終端的其中之一者出現錯誤時，出現錯誤者傳送一訊號錯誤訊息至中央關口端；若錯誤出現於第一鍊路，則出現錯誤者會傳送另一訊號錯誤訊息至主要終端，若錯誤出現於第二鍊路，則出現錯誤者會傳送另一訊號錯誤訊息至次要終端；中央關口端收到訊號錯誤訊息後，將中央關口端的一中央阻擋端口的狀態由阻斷更改為導通；中央關口端會清除目前連接至中央關口端的設備的二層位址轉發表，而複數開關節點、主要終端及次要終端收到訊號錯誤訊息或另一訊號錯誤訊息後，則會清除目前連接至複數開關節點、主要終端及次要終端的設備的二層位址轉發表。

本發明之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，進一步包括以下步驟：中央關口端、複數開關節點的其中之一、主要終端或次要終端的其中之一者偵測到錯誤修復時，發現復原者傳送一訊號復原訊息至中央關口端；中央關口端接收到訊號復原訊息後，發送第一循環偵測訊號至主要終端，以及傳送第二循環偵測訊號至次要終端；當主要終端接收第一循環偵測訊號後，主要終端傳送第一循環確認訊號至中央關口端，且當次要終端接收第二循環偵測訊號後，次要終端傳送第二循環確認訊號至中央關口端，以確認由中央關口端、第一鍊路中的複數開關節點、第二鍊路中的複數開關節點、主要終端及次要終端構成的路徑是否正常無誤。

較佳地，間隔一段時間為10毫秒至100毫秒中的任一時間，依據實際應用場域的需求而選定。

本發明之其它目的、好處與創新特徵將可由以下本發明之詳細範例連同附屬圖式而得知。

1、4‧‧‧具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統

50、52、54‧‧‧具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統

5‧‧‧多備援網路

11‧‧‧主要終端

13‧‧‧次要終端

15‧‧‧中央關口端

17‧‧‧開關節點

20‧‧‧環狀網路

31‧‧‧第一鍊路

33‧‧‧第二鍊路

40‧‧‧環狀網路、網路拓樸

80‧‧‧錯誤

51‧‧‧第三鍊路

53‧‧‧第四鍊路

61‧‧‧第一整體鍊路

63‧‧‧第二整體鍊路

71‧‧‧鍊路

111‧‧‧第一終端端口

113‧‧‧主要成員端口

131‧‧‧第二終端端口

133‧‧‧次要成員端口

151‧‧‧中央阻擋端口

153‧‧‧中央成員端口

171‧‧‧成員端口

S10-S80‧‧‧步驟

S90-S130‧‧‧步驟

S140-S210‧‧‧步驟

當併同各隨附圖式閱覽時，即可更瞭解本發明。範例如前揭摘要及上文詳細說明。為達本發明說明目的，各圖式中繪有現屬較佳之各範例。然應瞭解本發明，並不限於所繪之排置方式及設備裝置。

圖1為說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統的示意圖；圖2為說明藉由一鍊路來連接本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統的示意圖；圖3為說明圖2中的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統偵測到錯誤時的示意圖；圖4為說明本發明又一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統的結構示意圖；圖5為說明本發明再一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統的結構示意圖；圖6為說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法的流程圖；圖7為說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路偵 測到錯誤時的處理方法的流程圖；以及圖8為說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路修復錯誤後的處理方法的流程圖。

請詳細參照本發明附圖所示之範例。所有圖示盡可能以相同元件符號，代表相同或類似的部份。請注意圖式係以簡化形式繪成，並未依精確比例繪製。

圖1為一示意圖，用以說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統；圖2為一示意圖，用以說明藉由一鍊路來連接本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統。請參照圖1及圖2，本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統1包括：主要終端11、次要終端13、中央關口端15、複數開關節點17。主要終端11係透過複數開關節點17構成第一鍊路31並連接至(15)中央關口端的一端。次要終端13係透過複數開關節點17構成第二鍊路33並連接至中央關口端的另一端。主要終端11的一端及次要終端13的一端可另外連接至另一環狀網路、另一鍊狀網路或另一平衡鍊狀網路處理系統(如圖2中示出的鍊路71)。

主要終端11包括一個第一終端端口111及一個主要成員端口113。次要終端13包括一個第二終端端口131及一個次要成員端口133。中央關口端包括一個中央阻擋端口151及一個中央成員端口153。複數開關節點17的每一個包括二個成員端口171。而在具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統1中，主要終端11可視為整個具網路流量負載平衡之平 衡鍊狀網路處理系統1的第一開關節點。次要終端13則可視為整個具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統1的最終開關節點。

詳細地說明：主要終端11、次要終端13、中央關口端15、以及複數開關節點17，是藉由各自擁有的端口互相連接；在本發明之實施例中，複數開關節點17的總數，可因應網路的需求而作調整，且可依據第一鍊路31及第二鍊路33的網路負載量，將複數開關節點17的其中之一者調整設置為中央關口端15，以讓第一鍊路31及第二鍊路33達到負載平衡的效果。換言之，本發明係藉由中央關口端15、第一鍊路31及第二鍊路33以形成一個具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路系統1。

在本發明一實施例中，第一終端端口111及第二終端口131可透過一條鍊路(71)相互連接形成一環狀網路。具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統1的中央關口端15，每間隔一段時間會藉由第一鍊路31傳送一個第一循環偵測訊號至主要終端11，並會藉由第二鍊路33傳送一個第二循環偵測訊號至次要終端13。當主要終端11接收到第一循環偵測訊號後，主要終端11會傳送一個第一循環確認訊號至中央關口端15。當次要終端13接收到第二循環偵測訊號後，次要終端13會傳送一個第二循環確認訊號至中央關口端15，以確認由中央關口端15、第一鍊路31中的複數開關節點17、第二鍊路33中的複數開關節點17、主要終端11及次要終端13構成的路徑是否正常無誤(是否為最佳正常運作路徑)。

此外，主要終端11藉由主要成員端口113接收第一循環偵測訊號，直到第一循環偵測訊號傳送至第一終端端口111為止，以及次要終端13藉由次要成員端口133接收第二循環偵測訊號，直到第二循環偵測 訊號傳送至第二終端端口131為止。當偵測結果顯示第一鍊路31、第二鍊路33、主要終端11及次要終端13無錯誤後，中央關口端15的中央阻擋端口151會轉換成阻擋狀態，以避免藉由中央關口端15讓第一鍊路31及第二鍊路33形成迴路。同時，中央關口端15的中央阻擋端口151轉換成為阻斷狀態後，中央關口端15會進一步傳送複數復原訊號至複數開關節點17，複數開關節點17會繼續轉送複數復原訊號，直到複數復原訊號傳送至主要終端11或次要終端13為止。當主要終端11、次要終端13及複數開關節點17收到複數復原訊號後，會將第一終端端口111、主要成員端口113、第二終端端口131、次要成員端口133及複數開關節點17所有的成員端口171設置為導通狀態並清除二層位址轉發表(MAC address forwarding table)，使複數(17)開關節點回復正常運作。在本發明實施例中，中央關口端15的間隔時間為10毫秒至100毫秒中的任一時間，並可依據實際應用場域的需求而選定。

應了解的是，上述之復原訊號只允許在平衡鍊路中傳送而不可送至主要終端11及次要終端13的外部網路(舉例來說，外部網路可以是第一終端端口111或第二終端端口131所連接的網路)。當主要終端11、次要終端13及複數開關節點17收到復原訊號時，必須將其自身的平衡鍊路端口(包括，第一終端端口111、主要成員端口113、第二終端端口131、次要成員端口133及所有的成員端口171)設置為導通狀態並清除二層位址轉發表(MAC address forwarding table)。此動作的主要目的在復原第一鍊路31及第二鍊路33原本的網路路徑以復原網路負載平衡。

圖3為一示意圖，用以說明當圖2中的具網路流量負載平衡 之平衡鍊狀網路處理系統偵測到錯誤時的示意圖。請參照圖3，在本發明另一實施例中，當偵測到第二鍊路33中的其中之一個開關節點17的成員端口171發生錯誤80時(例如斷線)，出現錯誤者(在此實施例中為開關節點17)會傳送一訊號錯誤訊息至中央關口端15。若錯誤出現於第一鍊路31，則傳送另一訊號錯誤訊息至主要終端11；若錯誤出現於第二鍊路33，則傳送另一訊號錯誤訊息至次要終端13。中央關口端15收到訊號錯誤訊息後，會將中央阻擋端口151的狀態由阻斷更改為導通，並清除目前設備(連接至中央關口端15的設備)的二層位址轉發表。而複數開關節點17、主要終端11及次要終端13收到訊號錯誤訊息後，則會清除目前設備(連接至複數開關節點17、主要終端11及次要終端13的設備)的二層位址轉發表。清除二層位址轉換表的目的在於，當錯誤發生時可以透過重新學習二層位址轉發表快速地將原本傳輸路徑切換至完好的鍊路方向。因網路傳輸路徑都是事先學習完成的，當訊號錯誤或中斷發生時，可透過此一訊號錯誤訊息來通知並清除二層位址轉發表，以達到第一錬路31或第二鍊路33的傳輸可以快速改走另一完好的鍊路。

應了解的是，在本發明其他實施例中，也可能在中央關口端15、複數開關節點17的其中之一、主要終端11或次要終端13的其中之一者偵測到錯誤出現，同樣地，出現錯誤者(可以是中央關口端15、複數開關節點17的其中之一、主要終端11或次要終端13的其中之一者)會傳送一訊號錯誤訊息至中央關口端15。若錯誤出現於第一鍊路31，則傳送另一訊號錯誤訊息至主要終端11；若錯誤出現於第二鍊路33，則傳送另一訊號錯誤訊息至次要終端13。

再者，當中央關口端15、複數開關節點17的其中之一、主要終端11或次要終端13的其中之一者偵測到復原時(例如圖3中的錯誤80已修複)，發現復原者(可以是中央關口端15、複數開關節點17的其中之一、主要終端11或次要終端13的其中之一者)會傳送一訊號復原訊息至中央關口端15，中央關口端15接收到訊號復原訊息後，會發送第一循環偵測訊號至主要終端11，以及傳送第二循環偵測訊號至次要終端13並進行上述之偵錯流程，因偵錯流程與上述內容相同，在此不在贅述。

此外，當第一鍊路31、第二鍊路33、主要終端11及次要終端13並包含鍊路71偵測無錯誤後，中央關口端15的中央阻擋端口151轉換成阻斷狀態，以避免藉由中央關口端15，讓第一鍊路31及第二鍊路33形成迴路。此延伸使用為了讓具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統1可擁有環狀網路的好處，不管第一鍊路31或第二鍊路33的任何一個端口發生錯誤而斷線，斷線的端口都可藉由第一鍊路31或第二鍊路33而連接至另一端口。如圖3所示，錯誤80發生後，第一鍊路31及第二鍊路33透過鍊路71的相連依然連接在一起，而斷線的端口171可藉由第一鍊路31而連接至另一端口133。

圖4為一示意圖，用以說明本發明又一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統的結構。請參照圖2及圖4，在本發明又一實施例中，具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統1藉由鍊路71而形成一環狀網路後(即為圖4中所示的環狀網路20)，另一具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統4可再連接至環狀網路20，進一步形成另一環狀網路40(亦可稱為新的網路拓樸40)。此網路拓樸40中，當具網路流 量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統4及環狀網路20各自同時有一條線路發生錯誤時，均不會影響整個網路拓樸40中任一節點之正常通訊，並且當整個網路拓樸40無中斷錯誤發生時均可保有平衡鍊狀網路的負載平衡的特性。

圖5為一示意圖，用以說明本發明再一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統的結構。請參照圖2、圖4及圖5，在圖5中，是以環狀網路20為中心，並連接另外四組具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統4、具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統50、具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統52及具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統54，以組成一多備援網路5。此一多備援網路5可讓整個網路具有更多的備援且兼具負載平衡的特性。在圖5中所形成的多備援網路5，當在各個具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統4、50、52、54及環狀網路20中各自發生一個錯誤時，多備援網路5可保證整個網路尚且連接在一起及每個節點均可通訊無誤。

圖6為一流程圖，用以說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法。請參照圖6，本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法包括係步驟S10-S80。首先，在步驟S10中，本發明的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法是在一具有複數開關節點的網路中評估建立一平衡鍊狀網路所需的頻寛需求量，並依據該頻寛需求量而在該等開關節點中找出平衡節點的位置，並將該平衡節點設置為一中央關口端。

接著，在步驟S20中，藉由該等開關節點及一個主要終端 形成一第一鍊路，且該主要終端藉由該第一鍊路連接至該中央關口端的一端點，以及藉由該等開關節點及一個次要終端形成一第二鍊路，且該次要終端藉由該第二鍊路連接至該中央關口端的另一端點，如此可形成一個具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路。

之後在步驟S30中，該中央關口端每間隔一段時間會藉由該第一鍊路傳送一個第一循環偵測訊號至該主要終端，並藉由該第二鍊路傳送一個第二循環偵測訊號至該次要終端，傳送完循環偵測訊號後會進入步驟S40；在步驟S40中，當該主要終端接收該第一循環偵測訊號後，該主要終端傳送一個第一循環確認訊號至該中央關口端，且當該次要終端接收該第二循環偵測訊號後，該次要終端傳送一個第二循環確認訊號至該中央關口端，當該中央關口端接收到該第一循環確認訊號及該第二循環確認訊號後會進入步驟S50；步驟S50為，確認由該中央關口端、該第一鍊路中的該等該關節點、該第二鍊路中的該等開關節點、該主要終端及該次要終端的構成的路徑是否正常無誤。

當偵測無誤後會進入步驟S60，步驟S60為，當偵測結果顯示該中央關口端、該第一鍊路、該第二鍊路、該主要終端及該次要終端無錯誤後，該中央關口端的一個中央阻擋端口會轉換成阻斷狀態，以避免藉由該中央關口端讓該第一鍊路及該第二鍊路形成迴路。

當該中央阻擋端口轉換為阻擋狀態後會進入步驟S70。步驟S70為，該中央關口端進一步傳送複數復原訊號至該等開關節點，該等開關節點繼續轉送該等復原訊息直至該主要終端或該次要終端為止。最後在步驟S80中，當該主要終端、該次要終端及該等開關節點收到該等復原訊息 時，會將該第一終端端口、該主要成員端口、該第二終端端口、該次要成員端口及該等開關節點所有的成員端口設置為導通狀態，並清除二層位址轉發表(MAC address forwarding table)，清除二層位址轉發表的目的為復原該第一鍊路及該第二鍊路原本的網路路徑以復原網路負載平衡。

圖7為一流程圖，用以說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路偵測到錯誤時的處理方法。請參照圖7，本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路偵測到錯誤時的處理方法包括步驟S90-S130，首先在步驟S90中，當具網路流量負載平衡之該平衡鍊狀網路偵測到該中央關口端、該等開關節點、該主要終端或該次要終端的其中之一者出現錯誤時，會進入步驟S100

步驟S100為，出現錯誤者(可以為該中央關口端、該等開關節點、該主要終端或該次要終端的其中之一者)會傳送一訊號錯誤訊息至該中央關口端，該訊號錯誤訊息傳送完畢後會進入步驟S110。在步驟S110中，若錯誤出現於該第一鍊路，則該出現錯誤者會傳送另一訊號錯誤訊息至該主要終端；若錯誤出現於該第二鍊路，則該出現錯誤者會傳送另一訊號錯誤訊息至該次要終端。

接著在步驟S120中，該中央關口端收到該訊號錯誤訊息後，會立即將該中央關口端的一中央阻擋端口的狀態由阻斷更改為導通，並進入步驟S130。步驟S130為，該中央關口端會清除目前設備(連接至該中央關口端的設備)的二層位址轉發表，而該等開關節點、該主要終端及該次要終端收到該訊號錯誤訊息後，則會清除目前設備(連接至該等開關節點、該主要終端及該次要終端的設備)的二層位址轉發表。清除二層位址轉換表的 目的是為了讓錯誤發生時，藉由重新學習二層位址轉發表而達到快速的讓原本傳輸路徑切換至完好的鍊路方向。因網路傳輸路徑都是事先學習完成的，當訊號錯誤或中斷發生時可透過該訊號錯誤訊息來通知清除二層位址轉發表以達到該第一錬路或該第二鍊路的傳輸可以快速改走另一完好的鍊路。

圖8為一示意圖，用以說明本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路修復錯誤後的處理方法。請參照圖8，本發明一實施例的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路修復錯誤後的處理方法包括步驟S140-S210，首先在步驟S140中，具網路流量負載平衡之該平衡鍊狀網路中的該中央關口端、該等開關節點的其中之一、該主要終端或該次要終端的其中之一者偵測到錯誤修復(或是訊號復原)時，會進入步驟S150。步驟S150為，發現復原者(可以是該中央關口端、該等開關節點的其中之一、該主要終端或該次要終端的其中之一者)會傳送一訊號復原訊息至該中央關口端，並進入步驟S160。步驟S160為，該中央關口端接收到訊號復原訊息後，會發送第一循環偵測訊號至該主要終端，以及傳送第二循環偵測訊號至該次要終端，之後會進行步驟S170-步驟S210，因步驟S170-步驟S210的處理方法與圖6所示的步驟S40-步驟S80相同，在此不在贅述。

另一方面，在本發明的具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法的實施例中，中央關口端的間隔時間為10毫秒至100毫秒中的任一時間，並可依據實際應用場域的需求而選定。而主要終端包括一個第一終端端口及一個主要成員端口。次要終端包括一個第二終端端口及一個次要成員端口。主要終端藉由主要成員端口接收第一循環偵測訊號。次要終 端藉由次要成員端口接收第二循環偵測訊號，直到第一循環偵測訊號傳送至第一終端端口，及第二循環偵測訊號傳送至第二終端端口為止。

由上述內容可知，本發明提供一種平衡鍊狀網路處理系統及方法，平衡鍊狀網路處理系統以中央關口端為負載平衡中心點，中央關口端分別藉由複數開關節點連接至主要終端及次要終端以形成第一鍊路及第二鍊路。主要終端及次要終端可連接至另一網路，例如一鍊路、一環狀網路或另一平衡鍊狀網路。使用者可自行將網路中的任一複數開關節點設定為中央關口端。因此本發明的平衡鍊狀網路處理系統的泛用性非常高，可適用於任何的網路中。本發明之平衡狀網路處理系統及方法，可讓網路中的節點出現錯誤時，仍使網路進行運作，且同時擁有錯誤偵測，能偵測出現錯誤的節點。

在說明本發明之代表性範例時，本說明書已經提出操作本發明之方法及/或程序，做為一特定順序的步驟。但是某種程度上，該方法或程序並不會依賴此處所提出的特定順序的步驟，該方法或程序不應限於所述之特定的步驟順序。技藝專業人士將可瞭解，其它的步驟順序亦為可行。因此，在本說明書中所提出之特定順序的步驟，不應被視為對申請專利範圍之限制。此外關於本發明之方法及/或程序之申請專利範圍不應限於在所提出順序中之步驟的效能，技藝專業人士可立即瞭解該等順序可以改變，且仍維持在本發明之精神及範圍內。

熟習此項技藝者，應即瞭解可對上述各項範例進行變化，而不致悖離廣義之發明性概念。因此應瞭解本發明並不限於本揭之特定範例，而係為涵蓋歸屬，如後載各請求項所定義之本發明精神及範圍內的修 飾。

Claims (9)

1. 一種具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統，係包括：一主要終端，係透過複數開關節點構成的一第一鍊路連接至一中央關口端；一次要終端，係透過該等開關節點構成的一第二鍊路連接至該中央關口端；以及一鍊狀網路或一環狀網路，該鍊狀網路或該環狀網路係連接至該主要終端及該次要終端；其中，該中央關口端每間隔一段時間，藉由該第一鍊路傳送一個第一循環偵測訊號至該主要終端，並藉由該第二鍊路傳送一個第二循環偵測訊號至該次要終端；其中，當該主要終端接收該第一循環偵測訊號後，該主要終端傳送一第一循環確認訊號至該中央關口端，以及當該次要終端接收該第二循環偵測訊號後，該次要終端傳送一第二循環確認訊號至該中央關口端，以確認由該中央關口端、該第一鍊路中的該等開關節點、該第二鍊路中的該等開關節點、該主要終端及該次要終端構成的路徑是否正常無誤；其中，該中央關口端會依據該第一鍊路及該第二鍊路的網路負載量而調整位置以達到負載平衡的效果，其中，當該平衡鍊狀網路處理系統偵測到該中央關口端、該等開關節點、該主要終端或該次要終端的其中之一者出現錯誤時，出現錯誤者傳送一訊號錯誤訊息至該中央關口端，其中，若該錯誤出現於該第一鍊 路，則該出現錯誤者傳送另一訊號錯誤訊息至該主要終端，若該錯誤出現於該第二鍊路，則該出現錯誤者傳送另一訊號錯誤訊息至該次要終端，其中，該中央關口端收到該訊號錯誤訊息時，會將該中央關口端的一中央阻擋端口的狀態設置為導通，並清除目前連接至該中央阻擋端口的一設備的二層位址轉發表，而當該等開關節點、該主要終端或該次要終端收到該訊號錯誤訊息或該另一訊號錯誤訊息時，則會清除目前連接至該等開關節點、該主要終端或該次要終端的另一設備的二層位址轉發表。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統，其中該主要終端包括一個第一終端端口及一個主要成員端口，該次要終端包括一個第二終端端口及一個次要成員端口，該主要終端藉由該主要成員端口接收該第一循環偵測訊號，該次要終端藉由該次要成員端口接收該第二循環偵測訊號，直到該第一循環偵測訊號傳送至該第一終端端口及該第二循環偵測訊號傳送至該第二終端端口為止。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統，其中當偵測結果顯示該第一鍊路、該第二鍊路、該主要終端及該次要終端無錯誤後，該中央關口端的一中央阻擋端口轉換成阻斷狀態，以避免藉由該中央關口端讓該第一鍊路及該第二鍊路形成迴路。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統，其中，該中央關口端的該中央阻擋端口轉換成為阻斷狀態後，該中央關口端進一步傳送複數復原訊號至該等開關節點，該等開關節點繼 續轉送該等復原訊息直至該主要終端或該次要終端為止，當該主要終端、該次要終端及該等開關節點收到該等復原訊息時，會將該第一終端端口、該主要成員端口、該第二終端端口、該次要成員端口及該等開關節點所有的成員端口設置為導通狀態並清除二層位址轉發表。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統，該間隔一段時間為10毫秒至100毫秒中的任一時間。
6. 一種具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，係包括以下步驟：在具有複數開關節點的一網路中評估建立一平衡鍊狀網路所需的頻寬需求量，並依據該頻寬需求量而在該等開關節點中找出平衡節點的位置，並將該平衡節點設置為一中央關口端；藉由該等開關節點及一主要終端形成一第一鍊路，該第一鍊路連接至該中央關口端的一端點，以及藉由該等開關節點及一個次要終端形成一第二鍊路，該第二鍊路連接至該中央關口端的另一端點；該中央關口端每間隔一段時間，藉由該第一鍊路傳送一個第一循環偵測訊號至該主要終端，並藉由該第二鍊路傳送一個第二循環偵測訊號至該次要終端；當該主要終端接收該第一循環偵測訊號後，該主要終端傳送一個第一循環確認訊號至該中央關口端，且當該次要終端接收該第二循環偵測訊號後，該次要終端傳送一個第二循環確認訊號至該中央關口端，以確認由該中央關口端、該第一鍊路中的該等開關節點、該第二鍊路中的該等開關節點、該主要終端及該次要終端構成的路徑是否正常無誤， 其中，當偵測到該中央關口端、該等開關節點、該主要終端或該次要終端的其中之一者出現錯誤時，出現錯誤者傳送一訊號錯誤訊息至該中央關口端；若錯誤出現於該第一鍊路，則該出現錯誤者會傳送另一訊號錯誤訊息至該主要終端，若錯誤出現於該第二鍊路，則該出現錯誤者會傳送另一訊號錯誤訊息至該次要終端；該中央關口端收到該訊號錯誤訊息後，將該中央關口端的一中央阻擋端口的狀態由阻斷更改為導通；該中央關口端會清除目前連接至該中央關口端的設備的二層位址轉發表，而該等開關節點、該主要終端及該次要終端收到該訊號錯誤訊息後，則會清除目前連接至該等開關節點、該主要終端及該次要終端的設備的二層位址轉發表。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，進一步包括以下步驟：當偵測結果顯示該中央關口端、該第一鍊路、該第二鍊路、該主要終端及該次要終端無錯誤後，該中央關口端的一個中央阻擋端口會轉換成阻斷狀態，以避免藉由該中央關口端讓該第一鍊路及該第二鍊路形成迴路；該中央關口端進一步傳送複數復原訊號至該等開關節點，該等開關節點繼續轉送該等復原訊息直至該主要終端或該次要終端為止；當該主要終端、該次要終端及該等開關節點收到該等復原訊息時，將該第一終端端口、該主要成員端口、該第二終端端口、該次要成員端 口及該等開關節點所有的成員端口設置為導通狀態並清除二層位址轉發表。
8. 如申請專利範圍第6項所述之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，進一步包括以下步驟：該中央關口端、該等開關節點的其中之一、該主要終端或該次要終端的其中之一者偵測到錯誤修復時，發現復原者傳送一訊號復原訊息至該中央關口端；該中央關口端接收到該訊號復原訊息後，發送該第一循環偵測訊號至該主要終端，以及傳送該第二循環偵測訊號至該次要終端；當該主要終端接收該第一循環偵測訊號後，該主要終端傳送該第一循環確認訊號至該中央關口端，且當該次要終端接收該第二循環偵測訊號後，該次要終端傳送該第二循環確認訊號至該中央關口端，以確認由該中央關口端、該第一鍊路中的該等開關節點、該第二鍊路中的該等開關節點、該主要終端及該次要終端構成的路徑是否正常無誤。
9. 如申請專利範圍第6項所述之具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理方法，該間隔一段時間為10毫秒至100毫秒中的任一時間。