TWI806663B - 恢復單一環狀網路拓樸的方法及網路交換器系統 - Google Patents
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Abstract
本案提出一種恢復單一環狀網路拓樸的方法及網路交換器系統。網路交換器系統包括至少一第一網路交換器及一第二網路交換器。在某一第一網路交換器的第一連接埠發生異常後，經由其第二連接埠發送一復原控制封包。第二網路交換器設定處於關閉狀態的第三連接埠為啟用狀態。當異常連接埠恢復時，第一網路交換器經由第二連接埠發送一阻隔控制封包。第二網路交換器設定處於啟用狀態的第三連接埠為關閉狀態，並經由其第四連接埠發送一轉發控制封包。第一網路交換器設定處於關閉狀態的第一連接埠為啟用狀態。
Description
本案係與網路拓樸技術有關，特別是恢復單一環狀網路拓樸的方法及網路交換器系統。
在網路技術中，生成樹（Spanning Tree Protocol；STP）技術是交換機的重要技術，其目的是為了避免網路迴圈所造成的各種問題。然而，傳統的STP技術需要花30秒才能建構完成，建構完成後才能傳輸資料，當網路拓樸改變（topology change）時，STP技術需要花30秒才能回復穩定狀態，其建構時間相當冗長。因此前人改良STP技術並提出快速STP（Rapid Spanning Tree Protocol；RSTP）技術，然而，快速STP技術仍然需花費2-3秒才能完成/重新建構網路拓樸，對於現今網路傳輸之資料量，快速STP仍會造成大量訊息量之流失。
本案提出一種恢復單一環狀網路拓樸的方法，單一環狀網路包括至少一第一網路交換器及一第二網路交換器。每一第一網路交換器包括一第一連接埠及一第二連接埠，第二網路交換器包括一第三連接埠及一第四連接埠，第一連接埠、第二連接埠、第三連接埠及第四連接埠預設地處於一啟用狀態或一關閉狀態，以形成單一環狀網路。
恢復單一環狀網路拓樸的方法包括：響應於第一網路交換器偵測到第一連接埠異常，第一網路交換器設定第一連接埠為關閉狀態，並通過第二連接埠發送一復原控制封包；響應於第二網路交換器接收到復原控制封包，第二網路交換器設定處於關閉狀態的第三連接埠為啟用狀態；響應於第一網路交換器偵測到第一連接埠恢復，第一網路交換器通過第二連接埠發送一阻隔控制封包；響應於第二網路交換器接收到阻隔控制封包，第二網路交換器設定處於啟用狀態的第三連接埠為關閉狀態，並通過第四連接埠發送一轉發控制封包；及響應於第一網路交換器接收到轉發控制封包，第一網路交換器設定處於關閉狀態的第一連接埠為啟用狀態。
圖1為根據本案之網路交換器之一實施例之方塊示意圖。請參照圖1，網路交換器10包含處理電路101及複數連接埠102。其中，圖1係以網路交換器10包含二個連接埠102為例，然本案不以此為限，連接埠數量亦可為大於二。
連接埠102係預設地可處於啟用狀態或關閉狀態。處理電路101耦接連接埠102，而可設定連接埠102的狀態為啟用狀態或關閉狀態。當網路交換器10處於單一環狀網路的路徑時，若連接埠102處於啟用狀態，連接埠102可接收單一環狀網路中前一網路交換器傳送的資料封包，且可轉傳其他連接埠102收到的資料封包至單一環狀網路中的次一網路交換器。換言之，處於啟用狀態的連接埠102可接收資料封包並轉傳資料封包。若連接埠102處於關閉狀態，連接埠102可接收前一網路交換器傳送的資料封包，且連接埠102不轉傳其他連接埠102收到的資料封包至次一網路交換器。換言之，處於關閉狀態的連接埠102可接收資料封包且不轉傳資料封包。舉例來說，連接埠102可連接於電子裝置，例如攝影機、電腦。以攝影機為例，前述之資料封包可為影像資料。
基此，藉由處理電路101設定連接埠102為啟用狀態或關閉狀態，網路交換器10的連接埠102可藉由傳輸線連接至其他相同網路交換器的連接埠，其他網路交換器亦可設定其連接埠為啟用狀態或關閉狀態，以形成網路交換器10與其他網路交換器10之間的單一環狀網路而避免發生網路拓撲迴圈（topology loop）。
參照圖2，係為根據本案之單一環狀網路之一實施例之方塊示意圖。在此，以六個前述網路交換器10為例（網路交換器1~6），且圖2僅示例出形成單一環狀網路之連接埠21A~26A、21B~26B，未顯示其他連接埠102。此些網路交換器1~6之處理電路11~16設定對應之連接埠21A~26A、21B~26B預設處於啟用狀態或關閉狀態，以形成單一環狀網路。舉例來說，網路交換器6的處理電路16設定連接埠26A為關閉狀態，並設定連接埠26B為啟用狀態；網路交換器1~5的處理電路11~15分別設定其連接埠21A~25A、21B~25B均為啟用狀態。在本文中，以填色色塊表示處於關閉狀態的連接埠102，以空心色塊表示處於啟用狀態的連接埠102。在建立單一環狀網路之後，網路交換器1~6之間可相互傳送資料封包，且網路交換器1~6中之任一者不會接收到其自身所發送之資料封包。例如，網路交換器1傳送的資料封包不會再經由網路交換器6回傳至網路交換器1。
除了資料封包之外，連接埠102均處於啟用狀態的網路交換器10，也會轉傳控制封包。也就是說，於接收到控制封包時，藉由未接收該控制封包之另一連接埠102在單一環狀網路中轉傳所接收之該控制封包。所述控制封包可包括轉發控制封包（Forward Control Frame）FF、復原控制封包（Recovery Control Frame）RF及阻隔控制封包（Block Control Frame）BF。該等控制封包用於使單一環狀網路進行重建與恢復網路拓樸，將於後說明。處於關閉狀態的連接埠102雖不會轉傳控制封包（即不會將另一連接埠102接收到的控制封包經由處於關閉狀態的連接埠102傳送出去），然而處於關閉狀態的連接埠102仍可接收控制封包，亦可主動發出控制封包。
參照圖3，係為根據本案之網路交換器10初始化程序之一實施例之流程圖。首先，在步驟S31中，處理電路101載入設定參數。所述設定參數可以是儲存在一參數檔中，用以設定每一連接埠102預設為啟用狀態或關閉狀態。在一些實施例中，處理電路101具有儲存器，以儲存該參數檔。在一些實施例中，處理電路101耦接外部儲存器，以讀取外部儲存器儲存之參數檔。在步驟S31之後，執行步驟S32，處理電路101判斷是否具有處於關閉狀態的連接埠102。若無，則處理電路101判斷出網路交換器10為第一型網路交換器（後稱第一網路交換器），即步驟S33；若有，則處理電路101判斷出網路交換器10為第二型網路交換器（後稱第二網路交換器），即步驟S34。若為第二網路交換器，處理電路101會經由兩個連接埠102分別發送一轉發控制封包FF，即步驟S35。於後，將再說明轉發控制封包FF之作用。如圖2所示，具有均為開啟狀態的連接埠21A~25A、21B~25B的網路交換器1~5為第一網路交換器，具有一個關閉狀態的連接埠26A與一個開啟狀態的連接埠26B的網路交換器6為第二網路交換器。
圖4及圖5係分別為根據本案之第一網路交換器與第二網路交換器之處理電路101之執行程序之一實施例之流程圖。圖6為根據本案之異常單一環狀網路之第一實施例之重建拓樸示意圖。圖6係示例兩第一網路交換器之間的連接埠102間傳輸異常的情形，於此係以網路交換器3之連接埠23A與網路交換器4之連接埠24B之間的傳輸異常為例。所述傳輸異常可例如是，連接埠23A或連接埠24B損壞、連接埠23A與連接埠24B之間的傳輸線損壞、或傳輸線脫離與連接埠23A或連接埠24B間的連結等情形。
合併參照圖4及圖6。在步驟S41中，網路交換器3之處理電路13判斷是否偵測到連接埠23A或連接埠23B異常。響應於偵測到連接埠23A異常，執行步驟S42，網路交換器3之處理電路13設定此異常的連接埠23A為關閉狀態，並通過另一連接埠23B發送一復原控制封包RF。相似地，網路交換器4之處理電路14同樣因為偵測到連接埠24B異常，而設定異常的連接埠24B為關閉狀態，並通過另一連接埠24A發送另一復原控制封包RF。連接埠23B發送之復原控制封包RF經由網路交換器2、1轉傳至網路交換器6；連接埠24A發送之復原控制封包RF經由網路交換器5轉傳至網路交換器6。
合併參照圖5及圖6。在步驟S54中，網路交換器6之處理電路16判斷是否接收到復原控制封包RF。響應於接收到復原控制封包RF（表示有連接埠102發生異常），執行步驟S55，網路交換器6之處理電路16設定處於關閉狀態的連接埠26A為啟用狀態。在此，原本處於關閉狀態的連接埠26A作為備用連結埠的用途，經由切換備用連結埠為啟用狀態，使得單一環狀網路被重新建立，而可恢復正常運行。
圖7為根據本案之異常單一環狀網路之第一實施例之恢復拓樸第一示意圖。合併參照圖4及圖7。在步驟S43中，網路交換器3之處理電路13判斷異常的連接埠23A是否恢復。在經過如維修等修復動作之後，網路交換器3之處理電路13響應於偵測到連接埠23A恢復，執行步驟S44，通過連接埠23B發送一阻隔控制封包BF。相似地，網路交換器4之處理電路14響應於偵測到連接埠24B恢復，也通過連接埠24A發送另一阻隔控制封包BF。連接埠23B發送之阻隔控制封包BF經由網路交換器2、1轉傳至網路交換器6；連接埠24A發送之阻隔控制封包BF經由網路交換器5轉傳至網路交換器6。
圖8為根據本案之異常單一環狀網路之第一實施例之恢復拓樸第二示意圖。合併參照圖5及圖8。在步驟S56中，網路交換器6之處理電路16判斷是否接收到阻隔控制封包BF。響應於接收到阻隔控制封包BF（表示有異常的連接埠102恢復），執行步驟S57，網路交換器6之處理電路16設定處於啟用狀態的連接埠26A為關閉狀態，並通過連接埠26B發送一轉發控制封包FF。此轉發控制封包FF經由後續的網路交換器5、4、3、2、1陸續轉發。
合併參照圖4及圖8。在步驟S45中，網路交換器4之處理電路14判斷是否接收到轉發控制封包FF。響應於接收到轉發控制封包FF（表示第二網路交換器的備用連接埠已切換回關閉狀態），執行步驟S46，網路交換器4之處理電路14設定處於關閉狀態的連接埠24B為啟用狀態。相似地，網路交換器3之處理電路13同樣響應於接收到轉發控制封包FF，而設定處於關閉狀態的連接埠23A為啟用狀態。從而，單一環狀網路的網路拓樸恢復為發生異常前的狀態。
圖9為根據本案之異常單一環狀網路之第二實施例之重建拓樸示意圖。圖9係示例某一第一網路交換器異常的情形，例如停電、當機、損壞等。於此係以網路交換器3異常為例。合併參照圖4及圖9。如同前述第一實施例，經過步驟S41及步驟S42，網路交換器2之處理電路12及網路交換器4之處理電路14分別偵測到其連接埠22A、24B異常，而分別設定異常的連接埠22A、24B為關閉狀態，並通過另一連接埠22B、24A發送一復原控制封包RF。
接著，與前述第一實施例相同，合併參照圖5及圖9，經過步驟S54及步驟S55，網路交換器6之處理電路16響應於接收到復原控制封包RF，而設定處於關閉狀態的連接埠26A為啟用狀態。藉此，單一環狀網路被重新建立，而可恢復正常運行。
圖10為根據本案之異常單一環狀網路之第二實施例之恢復拓樸第一示意圖。合併參照圖4及圖10。在步驟S43中，網路交換器2之處理電路12判斷異常的連接埠22A是否恢復；網路交換器4之處理電路14判斷異常的連接埠24B是否恢復。在經過如復電、重開機、維修等修復動作之後，網路交換器2之處理電路12響應於偵測到連接埠22A恢復，執行步驟S44，通過連接埠22B發送一阻隔控制封包BF。相似地，網路交換器4之處理電路14響應於偵測到連接埠24B恢復，也通過連接埠24A發送另一阻隔控制封包BF。
圖11為根據本案之異常單一環狀網路之第二實施例之恢復拓樸第二示意圖。合併參照圖5及圖11。如同前述第一實施例，經過步驟S56及步驟S57，網路交換器6之處理電路16響應於接收到阻隔控制封包BF，而設定處於啟用狀態的連接埠26A為關閉狀態，並通過連接埠26B發送一轉發控制封包FF。
合併參照圖4及圖11。在步驟S45中，網路交換器2之處理電路12判斷是否接收到轉發控制封包FF。響應於接收到轉發控制封包FF，執行步驟S46，網路交換器4之處理電路14設定處於關閉狀態的連接埠24B為啟用狀態。相似地，網路交換器2之處理電路12同樣響應於接收到轉發控制封包FF，而設定處於關閉狀態的連接埠22A為啟用狀態。從而，單一環狀網路的網路拓樸恢復為發生異常前的狀態。
圖12為根據本案之異常單一環狀網路之第三實施例之重建拓樸示意圖。圖12係示例第二網路交換器（在此為網路交換器6）異常的情形。所述異常可以例如是停電、當機、損壞等。合併參照圖4及圖12。如同前述第一、二實施例，經過步驟S41及步驟S42，網路交換器1之處理電路11及網路交換器5之處理電路15分別偵測到其連接埠21B、25A異常，而分別設定異常的連接埠21B、25A為關閉狀態，並通過另一連接埠21A、25B發送一復原控制封包RF。
接著，與前述第一、二實施例相同，合併參照圖5及圖12，經過步驟S54及步驟S55，網路交換器6之處理電路16響應於接收到復原控制封包RF，而設定處於關閉狀態的連接埠26A為啟用狀態。藉此，單一環狀網路被重新建立，而可恢復正常運行。
圖13為根據本案之異常單一環狀網路之第三實施例之恢復拓樸第一示意圖。合併參照圖4及圖13。在步驟S43中，網路交換器1之處理電路11判斷異常的連接埠21B是否恢復；網路交換器5之處理電路15判斷異常的連接埠25A是否恢復。在經過如復電、重開機、維修等修復動作之後，網路交換器1之處理電路11響應於偵測到連接埠21B恢復，執行步驟S44，通過連接埠21A發送一阻隔控制封包BF。相似地，網路交換器5之處理電路15響應於偵測到連接埠25A恢復，也通過連接埠25B發送另一阻隔控制封包BF。
圖14為根據本案之異常單一環狀網路之第三實施例之恢復拓樸第二示意圖。合併參照圖3及圖14。網路交換器6經修復而進行如圖3所示之初始程序。如前述步驟S35，開機之後，網路交換器6之處理電路16會經由連接埠26B發送轉發控制封包FF。在此實施例中，不是響應接收到阻隔控制封包BF來發送轉發控制封包FF。
合併參照圖4及圖14。在步驟S45中，網路交換器1之處理電路11判斷是否接收到轉發控制封包FF。響應於接收到轉發控制封包FF，執行步驟S46，網路交換器1之處理電路15設定處於關閉狀態的連接埠25A為啟用狀態。相似地，網路交換器1之處理電路11同樣響應於接收到轉發控制封包FF，而設定處於關閉狀態的連接埠21B為啟用狀態。從而，單一環狀網路的網路拓樸恢復為發生異常前的狀態。
圖15為根據本案之異常單一環狀網路之第四實施例之重建拓樸示意圖。圖15係示例第一網路交換器與第二網路交換器間傳輸異常的情形。於此係以網路交換器5之連接埠25A與網路交換器6之連接埠26B之間的傳輸異常為例。所述傳輸異常可例如是，連接埠25A或連接埠26B損壞、連接埠25A與連接埠26B之間的傳輸線損壞、或傳輸線脫離與連接埠25A或連接埠26B間的連結等情形。
合併參照圖5及圖15。在步驟S51中，網路交換器6之處理電路16判斷是否偵測到連接埠26A或連接埠26B異常。若是，執行步驟S52，判斷異常的連接埠102是否處於關閉狀態。若步驟S52之判斷結果為否，表示為處於啟用狀態的連接埠26B發生異常。響應於偵測到連接埠26B異常，執行步驟S53，網路交換器6之處理電路16設定此異常的連接埠26B為關閉狀態，並設定處於關閉狀態的連接埠26A為啟用狀態。藉此，單一環狀網路被重新建立，而可恢復正常運行。在另一方面，如同第三實施例，經過步驟S41及步驟S42，網路交換器5之處理電路15偵測到其連接埠25A異常，而設定異常的連接埠25A為關閉狀態，並通過另一連接埠25B發送一復原控制封包RF。
一般而言，網路交換器6之處理電路16偵測到連接埠26B異常而執行步驟S53的時間點會早於收到復原控制封包RF的時間點。也就是說，在本實施例中，網路交換器6之處理電路16可以直接於偵測到連接埠26B異常時切換連接埠26A的狀態，無需等到收到復原控制封包RF才切換連接埠26A的狀態為啟用狀態。
若步驟S52之判斷結果為是，則為處於關閉狀態的連接埠26A發生異常，此時可不進行任何處理，因連接埠26A處於關閉狀態，不轉送封包。在一些實施例中，若步驟S52之判斷結果為是，網路交換器6之處理電路16仍經由連接埠26B發送復原控制封包RF，而因連接埠26A異常，而使網路交換器6之處理電路16不會收到經過其他交換器10轉送的復原控制封包RF，網路交換器6之處理電路16仍不會進行任何處理。
圖16為根據本案之異常單一環狀網路之第四實施例之恢復拓樸第一示意圖。合併參照圖4及圖16。在步驟S43中，網路交換器5之處理電路15判斷異常的連接埠25A是否恢復。在經過如維修等修復動作之後，網路交換器5之處理電路15響應於偵測到連接埠25A恢復，執行步驟S44，通過連接埠25B發送一阻隔控制封包BF。
圖17為根據本案之異常單一環狀網路之第四實施例之恢復拓樸第二示意圖。合併參照圖5及圖17。如同前述第一、二、三實施例，經過步驟S56及步驟S57，網路交換器6之處理電路16響應於接收到阻隔控制封包BF，而設定處於啟用狀態的連接埠26A為關閉狀態，並設定處於關閉狀態的連接埠26B為啟用狀態，以通過連接埠26B發送一轉發控制封包FF。
合併參照圖4及圖17。在步驟S45中，網路交換器5之處理電路15判斷是否接收到轉發控制封包FF。響應於接收到轉發控制封包FF，執行步驟S46，網路交換器5之處理電路15設定處於關閉狀態的連接埠25A為啟用狀態。從而，單一環狀網路的網路拓樸恢復為發生異常前的狀態。
特別說明的是，第四實施例之網路交換器6不主動偵測異常連接埠26B是否恢復，而是透過與其耦接的第一網路交換器（網路交換器5）偵測恢復所發送的阻隔控制封包BF來獲知並執行步驟S57。
值得一提的是，從以上說明可以發現，第二網路交換器不會轉發控制封包。
前述第一網路交換器與第二網路交換器均非為根網橋。也就是說，在形成單一網路（如初始建立、重建及恢復拓樸等）的過程中，網路交換器1~6之間不執行根網橋（root bridge）之決定程序。網路交換器1~6之間在形成單一環狀網路時並不相互傳送其媒體存取控制位址（Media Access Control Address；MAC）及識別碼（ID）來決定根網橋，且網路交換器1~6並不需要根據前述MAC位址及識別碼決定各連接埠21A~26A、21B~26B為根埠（root port）、指定埠（designated port）或交替埠（alternate port），如此可大幅地提升單一環狀網路的建立速度。
再者，前述控制封包中並不包含發送端（即發送此控制封包的網路交換器10）的MAC位址及識別碼。該等控制封包，係在單一環狀網路中，不斷由前一個網路交換器10轉傳給下一個網路交換器10，直至轉傳至具有處於關閉狀態之連接埠102之網路交換器10，始停止控制封包之轉傳。換言之，在初始建立、重建或恢復單一環狀網路等過程中，控制封包不會傳送給根網橋再由根網橋通知其他網路交換器10，如此可大幅地提升單一環狀網路的建立、重建與恢復速度。
在一些實施例中，網路交換器1~6之間不會定期地交換生成樹協定（Spanning Tree Protocol；STP）中所定義的網橋協定資料單元（Bridge Protocol Data Unit；BPDU），如此可減少網路交換器11-16之間的資料交換量。再者，網路交換器1~6在切換連接埠21A~26A、21B~26B的埠狀態時係設定連接埠21A~26A、21B~26B由關閉狀態直接切換至啟用狀態，或由啟用狀態直接切換至關閉狀態，也就是連接埠21A~26A、21B~26B在由關閉狀態切換至啟用狀態或由啟用狀態切換至關閉狀態的過程中，並不經由其他埠狀態（例如，傾聽狀態（listening）、學習狀態（learning）及無用狀態（discarding））直接切換至關閉狀態或啟用狀態，也就是各連接埠21A~26A、21B~26B不需等待BPDU來切換其埠狀態，如此可加快單一環狀網路的重建與恢復速度。
在一些實施例中，前述之啟用狀態可為STP所定義的轉傳狀態（forwarding），且前述之關閉狀態可為STP所定義的阻隔（blocking）狀態，控制封包可為STP所定義的BPDU。基此，網路交換器11-16亦可適用於STP及快速STP（Rapid Spanning Tree Protocol；RSTP）。
在一些實施例中，處理電路101由中央處理器（CPU，Central Processing Unit）、微處理器（Microprocessor）、特定應用積體電路（Application-specific Integrated Circuit；ASIC）、系統單晶片（System on a Chip；SOC）等實現。
根據本案之恢復單一環狀網路拓樸的方法及網路交換器系統之一實施例，可在偵測到連接埠102異常時，自動重建網路拓樸，以維持環狀網路運作；並且可在偵測到異常連接埠102恢復後，自動恢復至原本網路拓樸。此外，在建立、重建與恢復單一環狀網路的過程中，網路交換器10之間節省根網橋的決定程序，網路交換器10之間不需藉由網路交換器10的MAC位址及辨別碼決定連接埠102的角色。因此，當網路拓樸需改變或恢復時，網路交換器10不需藉由根網橋通知其他網路交換器10，可快速地建立單一環狀網路，有別於STP技術及RSTP技術，網路交換器系統在1 ms內可完成單一環狀網路之建構、恢復，網路交換器10之使用者損失之資料量可降至最低。
10:網路交換器
101:處理電路
102:連接埠
1~6:網路交換器
11~16:處理電路
21A~26A,21B~26B:連接埠
S31~S35:步驟
S41~S46:步驟
S51~S57:步驟
BF:阻隔控制封包
FF:轉發控制封包
RF:復原控制封包
[圖1]為根據本案之網路交換器之一實施例之方塊示意圖。
[圖2]為根據本案之單一環狀網路之一實施例之方塊示意圖。
[圖3]為根據本案之網路交換器初始化程序之一實施例之流程圖。
[圖4]為根據本案之第一網路交換器之處理電路之執行程序之一實施例之流程圖。
[圖5]為根據本案之第二網路交換器之處理電路之執行程序之一實施例之流程圖。
[圖6]為根據本案之異常單一環狀網路之第一實施例之重建拓樸示意圖。
[圖7]為根據本案之異常單一環狀網路之第一實施例之恢復拓樸第一示意圖。
[圖8]為根據本案之異常單一環狀網路之第一實施例之恢復拓樸第二示意圖。
[圖9]為根據本案之異常單一環狀網路之第二實施例之重建拓樸示意圖。
[圖10]為根據本案之異常單一環狀網路之第二實施例之恢復拓樸第一示意圖。
[圖11]為根據本案之異常單一環狀網路之第二實施例之恢復拓樸第二示意圖。
[圖12]為根據本案之異常單一環狀網路之第三實施例之重建拓樸示意圖。
[圖13]為根據本案之異常單一環狀網路之第三實施例之恢復拓樸第一示意圖。
[圖14]為根據本案之異常單一環狀網路之第三實施例之恢復拓樸第二示意圖。
[圖15]為根據本案之異常單一環狀網路之第四實施例之重建拓樸示意圖。
[圖16]為根據本案之異常單一環狀網路之第四實施例之恢復拓樸第一示意圖。
[圖17]為根據本案之異常單一環狀網路之第四實施例之恢復拓樸第二示意圖。
S41~S46:步驟
S51~S57:步驟
Claims (8)
- 一種恢復單一環狀網路拓樸的方法，適於形成該單一環狀網路的複數網路交換器各自執行，各該網路交換器包括二連接埠，該恢復單一環狀網路拓樸的方法包括：載入一設定參數，該設定參數係設定每一該網路交換器的該些連接埠預設為啟用狀態或關閉狀態；判斷是否具有處於關閉狀態的該連接埠，若否，則判斷自身為一第一網路交換器，若是，則判斷自身為一第二網路交換器；若判斷自身為該第一網路交換器，則執行以下判斷邏輯，包括：判斷是否偵測到任一該連接埠異常，若是，則設定異常的該連接埠為該關閉狀態，並通過另一該連接埠發送一復原控制封包；判斷是否接收到一轉發控制封包，若是，則設定處於該關閉狀態的該連接埠為該啟用狀態；及判斷異常的該連接埠是否恢復，若是，則通過另一該連接埠發送一阻隔控制封包；及若判斷自身為該第二網路交換器，則經由該二連接埠分別發送該轉發控制封包，並執行以下判斷邏輯，包括：判斷是否偵測到任一該連接埠異常，若是，判斷異常的該連接埠是否為該關閉狀態，其中若異常的該連接埠為該啟用狀態，設定異常的該連接埠為該關閉狀態並設定處於該關閉狀態的另一該連接埠為該啟用狀態； 判斷是否接收到該阻隔控制封包，若是，則設定處於該啟用狀態的該連接埠為該關閉狀態，並通過另一該連接埠發送該轉發控制封包；及判斷是否接收到該復原控制封包，若是，則設定處於關閉狀態的該連接埠為該啟用狀態。
- 如請求項1所述之恢復單一環狀網路拓樸的方法，其中具有均處於啟用狀態的該二連接埠的該第一網路交換器，於接收到該復原控制封包、該阻隔控制封包及該轉發控制封包中的任一封包時，藉由未接收該封包之該連接埠在該單一環狀網路中轉傳所接收之該復原控制封包、該阻隔控制封包或該轉發控制封包。
- 如請求項1所述之恢復單一環狀網路拓樸的方法，其中該些連接埠不經由其他埠狀態直接於該啟用狀態與該關閉狀態之間切換。
- 如請求項1所述之恢復單一環狀網路拓樸的方法，其中該些網路交換器均非為根網橋。
- 如請求項1所述之恢復單一環狀網路拓樸的方法，其中該些網路交換器在該單一環狀網路中未發送生成樹協定定義的BPDU。
- 如請求項1所述之恢復單一環狀網路拓樸的方法，其中該些網路交換器在形成該單一環狀網路時未發送自身的MAC位址至其他網路交換器。
- 如請求項1所述之恢復單一環狀網路拓樸的方法，其中該復原控制封包、該阻隔控制封包及該轉發控制封包不包含發送端的MAC位址及識別碼。
- 一種網路交換器系統，適於形成一單一環狀網路，該網路交換器系統包括：複數網路交換器，其中每一該網路交換器包括：二連接埠；及一處理電路，耦接該二連接埠，並執行一程序，包括：載入一設定參數，該設定參數係設定每一該網路交換器的該些連接埠預設為啟用狀態或關閉狀態；判斷是否具有處於關閉狀態的該連接埠，若否，則判斷自身為一第一網路交換器，若是，則判斷自身為一第二網路交換器；若判斷自身為該第一網路交換器，則執行以下判斷邏輯，包括：判斷是否偵測到任一該連接埠異常，若是，則設定異常的該連接埠為該關閉狀態，並通過另一該連接埠發送一復原控制封包；判斷是否接收到一轉發控制封包，若是，則設定處於該關閉狀態的該連接埠為該啟用狀態；及判斷異常的該連接埠是否恢復，若是，則通過另一該連接埠發送一阻隔控制封包；及 若判斷自身為該第二網路交換器，則經由該二連接埠分別發送該轉發控制封包，並執行以下判斷邏輯，包括：判斷是否偵測到任一該連接埠異常，若是，判斷異常的該連接埠是否為該關閉狀態，其中若異常的該連接埠為該啟用狀態，設定異常的該連接埠為該關閉狀態並設定處於該關閉狀態的另一該連接埠為該啟用狀態；判斷是否接收到該阻隔控制封包，若是，則設定處於該啟用狀態的該連接埠為該關閉狀態，並通過另一該連接埠發送該轉發控制封包；及判斷是否接收到該復原控制封包，若是，則設定處於關閉狀態的該連接埠為該啟用狀態。
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| TW111122299A TWI806663B (zh) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 恢復單一環狀網路拓樸的方法及網路交換器系統 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI395433B (zh) * | 2010-03-10 | 2013-05-01 | Etherwan Systems Inc | 具有延展性之網路系統及其備援方法 |
| TWI455525B (zh) * | 2011-08-09 | 2014-10-01 | Nat Univ Tsing Hua | 環狀網路之復原方法 |
| CN105743759A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-06 | 日立金属株式会社 | 中继系统以及交换机装置 |
| US20180212828A1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-07-26 | Ciena Corporation | G.8032 misconfiguration detection systems and methods |
| TWI644541B (zh) * | 2017-02-10 | 2018-12-11 | 台林電通股份有限公司 | 具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統及其方法 |
| US20210266229A1 (en) * | 2018-12-28 | 2021-08-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Monitoring apparatus, network system, topology management method, and computer readable medium |
-
2022
- 2022-06-15 TW TW111122299A patent/TWI806663B/zh active
-
2023
- 2023-01-03 US US18/092,788 patent/US20230412463A1/en active Pending
- 2023-02-16 EP EP23157074.8A patent/EP4293966A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI395433B (zh) * | 2010-03-10 | 2013-05-01 | Etherwan Systems Inc | 具有延展性之網路系統及其備援方法 |
| TWI455525B (zh) * | 2011-08-09 | 2014-10-01 | Nat Univ Tsing Hua | 環狀網路之復原方法 |
| CN105743759A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-06 | 日立金属株式会社 | 中继系统以及交换机装置 |
| US20180212828A1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-07-26 | Ciena Corporation | G.8032 misconfiguration detection systems and methods |
| TWI644541B (zh) * | 2017-02-10 | 2018-12-11 | 台林電通股份有限公司 | 具網路流量負載平衡之平衡鍊狀網路處理系統及其方法 |
| US20210266229A1 (en) * | 2018-12-28 | 2021-08-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Monitoring apparatus, network system, topology management method, and computer readable medium |
Also Published As
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| TW202402021A (zh) | 2024-01-01 |
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