СПОСОБ И СИСТЕМА РЕАЛИЗАЦИИ ДОСТИЖИМОСТИ МАРШРУТА К ХОСТУ В КОЛЬЦЕ ДОСТУПА СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ПАКЕТОВ Российский патент 2014 года по МПК H04W40/00 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Описание изобретения относится к технологии сети передачи пакетов (PTN), в частности в нем описывается способ реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа сети передачи пакетов (PTN).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В ныне существующих разнообразных типах PTN, таких как сети телекоммуникаций и корпоративные сети, для обеспечения отсутствия перебоев в обслуживании, вызванных отказом одного из узлов канала нисходящей связи, применяется модель кольца доступа. В частности, Фиг.1 представляет собой схему топологической структуры модели кольца доступа в PTN, как показано на Фиг.1, кольцевая сеть уровня канала передачи данных образуется соединениями между узлами кольца доступа уровня канала передачи данных и heartbeat-линией между узлами конвергенции 1 и 2; где каждый узел кольца доступа уровня канала передачи данных сконфигурирован с одним адресом хоста, и адрес хоста находится в том же сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла, связанного с кольцом маршрута сетевого уровня. Например, как показано на Фиг.1, два порта узла конвергенции 1, который подключен к уровню канала передачи данных кольца доступа, сконфигурированы в виртуальную локальную сеть (VLAN) 100, а VLAN 100 сконфигурирована с адресом сетевого уровня 100.1.1.253/24, тогда как два порта узла конвергенции 2, который подключен к кольцу доступа уровня канала передачи данных, сконфигурированы в VLAN 100, а VLAN 100 сконфигурирована с адресом сетевого уровня 100.1.1.254/24; узел 1 кольца доступа уровня канала передачи данных сконфигурирован с VLAN 100 и адресом сетевого уровня 100.1.1.1/24, а узел 2 кольца доступа уровня канала передачи данных сконфигурирован с VLAN 100 и адресом сетевого уровня 100.1.1.2/24 и т.д., узел доступа N сконфигурирован с VLAN 100 и адресом сетевого уровня 100.1.1. N/24.

Перед началом эксплуатации PTN, кроме того, необходимо произвести следующие операции:

инициализация протокола Spanning Tree Protocol (STP) на узлах доступа кольца доступа уровня канала передачи данных и начало STP-прозрачной передачи в узлах конвергенции 1 и 2 кольца доступа уровня канала передачи данных; когда соединение между узлами доступа кольца доступа уровня канала передачи данных установлено, кольцо блокируется STP для предотвращения лавины широковещательных пакетов в кольце доступа уровня канала передачи данных, где лавина широковещательных пакетов означает непрерывную пересылку сообщений по кругу в кольце доступа уровня канала передачи данных, которая занимает всю полосу пропускания канала;

на всех узлах доступа кольца доступа уровня канала передачи данных конфигурируются маршруты по умолчанию с двумя шлюзами, таким образом данные могут направляться в канал восходящей связи через узлы конвергенции и далее в базовый узел кольца конвергенции и в другие сети через два узла конвергенции; и

конфигурируется связь между интерфейсами сетевого уровня, и в узлах кольца маршрутизации сетевого уровня инициализируется протокол маршрутизации сетевого уровня, в котором прямые маршруты и статические маршруты подтверждаются на узлах конвергенции 1 и 2, подключенных к кольцу доступа уровня канала передачи данных по динамическому протоколу маршрутизации.

Как показано на Фиг.1, если в соединении между узлами доступа кольца доступа уровня канала передачи данных или в heartbeat-линии между узлами конвергенции 1 и 2 происходит разрыв, все узлы доступа кольца доступа уровня канала передачи данных могут беспрепятственно получать доступ к одному из узлов конвергенции, базовому узлу и другим сетям. Однако, если происходит разрыв канала между узлами доступа кольца доступа уровня канала передачи данных и heartbeat-линии между узлами конвергенции 1 и 2 одновременно, поскольку интерфейсы узлов конвергенции 1 и 2, соединенные через кольцо доступа уровня канала передачи данных, сконфигурированы с двумя адресами в одном и том же сегменте сети, выбирается только один из маршрутов, рассчитанных базовым узлом и другими сетями по динамическому протоколу маршрутизации. Соответственно, маршрут может достичь только одного из узлов конвергенции, т.е. узла конвергенции 1 или 2; и таким образом базовый узел и другие сети не имеют маршрута ко всем узлам доступа, связанным с другим узлом конвергенции, следовательно, все узлы доступа, связанные с другим узлом конвергенции, не могут нормально поддерживать связь с базовым узлом и другими сетями.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

С учетом вышеизложенного, основной предмет изобретения - метод и система для осуществления достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN с тем, чтобы преодолеть недостаток, не позволяющий некоторым узлам доступа поддерживать связь с внешней сетью при разрыве канала между узлами доступа кольца доступа и heartbeat-линии между узлами конвергенции одновременно.

Для достижения указанной цели в данном изобретении реализуется следующее техническое решение.

В описании изобретения предлагается способ реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN, включающий следующее:

установление функции связи между модулем протокола разрешения адреса (Address Resolution Protocol - ARP) и модулем статической маршрутизации в интерфейсе сетевого уровня узла конвергенции;

автоматическое обновление полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в узле конвергенции в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа; и

передача информации узлом конвергенции о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

В данном решении перед установлением функции связи между модулем ARP и модулем статической маршрутизации в интерфейсе сетевого уровня узла конвергенции способ может также включать:

конфигурирование виртуальной локальной сети (VLAN) и адреса хоста в узле доступа кольца доступа уровня канала передачи данных;

конфигурирование протокола связывающего дерева (Spanning Tree Protocol - STP) и маршрута по умолчанию с двумя шлюзами в узле доступа кольца доступа уровня канала передачи данных;

конфигурирование STP-прозрачной передачи, прямого маршрута и статического маршрута в узле конвергенции, связанном с узлом доступа; и

конфигурирование связи между интерфейсами сетевого уровня и динамического протокола маршрутизации в узлах кольца маршрутизации сетевого уровня.

В данном решении способ может включать также следующее: обновление в узле конвергенции, базовом узле и других сетях соответствующих динамических элементов в их таблицах маршрутизации после того, как базовый узел и другие сети получат сообщение.

В данном решении автоматическое обновление узлом конвергенции полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в реальном времени в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа, может включать следующее: определение модулем ARP узла конвергенции того, должна ли быть добавлена новая запись ARP; при наличии вновь добавленной записи ARP определение узлом конвергенции того, находятся ли адрес хоста во вновь добавленной записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети; если они в одном и том же сегменте сети, автоматическое добавление статического элемента таблицы маршрутизации узла конвергенции, соответствующего адресу хоста узла доступа, в соответствии с вновь добавленной записью ARP.

В данном решении автоматическое обновление узлом конвергенции в реальном времени полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа, может включать следующее: определение модулем ARP узла конвергенции того, удаляется ли запись ARP; если запись ARP удаляется, определение узлом конвергенции того, находятся ли адрес хоста в удаляемой записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети; если обнаружено, что они в одном и том же сегменте сети, автоматическое удаление узлом конвергенции статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в соответствии с удаленной записью ARP.

Описание изобретения также содержит описание системы реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN, включающей следующее: узел конвергенции и узел доступа, где

узел конвергенции сконфигурирован таким образом, чтобы автоматически обновлять полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа в реальном времени в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа, и передавать данные о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации; и

узел доступа сконфигурирован таким образом, чтобы получать от узла конвергенции запись ARP.

В данном решении система может также включать следующее: базовый узел и другие сети, где

базовый узел сконфигурирован таким образом, чтобы получать текущий полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации; и

другие сети сконфигурированы таким образом, чтобы получать текущий полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

В данном решении узел конвергенции может обозначать более двух узлов конвергенции; базовый узел может обозначать более одного базового узла; и узел доступа может обозначать более двух узлов доступа.

В данном решении узел конвергенции может быть далее сконфигурирован таким образом, чтобы обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как базовый узел и другие сети получат сообщение;

базовый узел может быть далее сконфигурирован таким образом, чтобы обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как другие сети и сама базовая сеть получат сообщение; и

другие сети могут быть далее сконфигурированы таким образом, чтобы обновлять соответствующие динамические элементы динамических таблиц маршрутизации после того, как базовый узел и другие сети сами получат сообщение.

В данном решении узел конвергенции может быть далее сконфигурирован таким образом, чтобы: после того, как модуль протокола разрешения адреса (Address Resolution Protocol - ARP) узла конвергенции определит, добавляется ли новая запись ARP или удаляется ли запись ARP, и запись ARP будет определена как добавляемая или удаляемая, определить, находятся ли адрес хоста в добавляемой или удаляемой записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети; и если обнаружено, что они в одном и том же сегменте сети, автоматически добавлять или удалять статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа в соответствии с добавляемой записью ARP, и передавать данные о нем на базовый узел и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

В соответствии со способом реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN, узел конвергенции передает данные статического маршрута, соответствующего адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации, следовательно, если происходит разрыв канала между узлами доступа кольца доступа и heartbeat-линии между узлами конвергенции одновременно, базовый узел и другие сети тем не менее имеют маршрут ко всем узлам доступа, связанным с другим узлом конвергенции, так что все узлы доступа, связанные с другим узлом конвергенции, могут поддерживать связь в нормальном режиме с базовым узлом и другими сетями, что улучшает отказоустойчивость узлов доступа PTN.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 представлена структура топологии модели кольца доступа PTN.

На Фиг.2 представлена блок-схема способа реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN в соответствии с описанием изобретения.

На Фиг.3 представлена блок-схема способа, конфигурируемого перед использованием PTN.

На Фиг.4 представлена блок-схема способа реализации варианта осуществления изобретения 1.

На Фиг.5 представлена блок-схема способа для реализации варианта осуществления изобретения 2.

На Фиг.6 представлена схема структуры системы реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN в соответствии с описанием изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Ниже приводится подробное описание изобретения в сочетании с чертежами и специфическими вариантами осуществления в подробностях.

Как показано на Фиг.2, способ реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN включает следующие шаги.

Шаг 201: устанавливается функция связи между модулем протокола разрешения адреса (Address Resolution Protocol - ARP) и модулем статической маршрутизации в интерфейсе сетевого уровня узла конвергенции.

Интерфейс сетевого уровня узла конвергенции может быть снабжен переключателем связи между модулем ARP и модулем статической маршрутизации, и функция связи может активироваться после того, как переключатель включен.

Функция связи реализуется следующим образом: после получения записи ARP для узла доступа модуль ARP автоматически отправляет сообщение о полученной от других узлов записи ARP об узле доступа модулю статической маршрутизации; модуль статической маршрутизации устанавливает соответствующий статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа в соответствии с записью ARP в сообщении после получения сообщения.

Шаг 202: Узел конвергенции автоматически обновляет полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа.

В этот момент, если взять в качестве примера схему топологии модели кольца доступа PTN на Фиг.1, узел конвергенции 1 добавляет статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий 100.1.1.1/32, к собственной таблице статической маршрутизации после получения записи ARP, соответствующей 100.1.1.1, узла доступа 1, где 32 означает маску 32 бит; а получение узлом конвергенции 1 записи ARP, соответствующей 100.1.1.1, узла доступа 1 означает, что запись ARP, соответствующая 100.1.1.1 для узла доступа 1, имеется в таблице кэша ARP в модуле ARP узла конвергенции 1.

В применении узел конвергенции автоматически обновляет полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, в реальном времени в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа.

Полученная от других узлов запись ARP о каждом узле доступа обозначает запись ARP о каждом узле доступа, который находится в том же сегменте сети, что и интерфейс сетевого уровня узла конвергенции; модуль ARP узла конвергенции сначала определяет, находится ли интерфейс сетевого уровня, упоминаемый в получаемой от других узлов записи ARP для узла доступа, в том же сегменте сети, что и интерфейс сетевого уровня узла конвергенции, если они в одном и том же сегменте сети, тогда запись ARP считается полученной от других узлов, в противном случае запись ARP об узле доступа отбрасывается.

Шаг 203: Узел конвергенции передает данные о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

После того как базовый узел и другие сети получат сообщение, узел конвергенции, базовый узел и другие сети обновляют соответствующие динамические элементы в своих таблицах динамической маршрутизации.

Узел конвергенции может отправить сообщение о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям, чтобы передать им данные статического маршрута.

Узел конвергенции передает данные о статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в реальном времени в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации, следовательно, если происходит разрыв канала между узлами доступа кольца доступа и heartbeat-линии между узлами конвергенции одновременно, базовый узел и другие сети также могут иметь маршрут ко всем узлам доступа, связанным с другим узлом конвергенции, так что все узлы доступа, связанные с другим узлом конвергенции, могут поддерживать связь в нормальном режиме с базовым узлом и другими сетями.

Перед Шагом 201, как показано на Фиг.3, способ также включает следующие шаги.

Шаг 301: Конфигурируется узел доступа кольца доступа уровня канала передачи данных с VLAN и адресом хоста, а затем выполняется Шаг 302.

Под конфигурированием адреса хоста в данном случае имеется в виду конфигурирование адреса сетевого уровня и то, что сконфигурированный адрес сетевого уровня и адрес интерфейса сетевого уровня узла, подключенного к кольцу маршрутизации сетевого уровня, находятся в одном и том же сегменте сети. Например, как показано на Фиг.1, два порта узла конвергенции 1, который подключен к кольцу доступа уровня канала передачи данных, сконфигурированы в VLAN100, и VLAN100 имеет адрес сетевого уровня 100.1.1.253/24, в то время как два порта узла конвергенции 2, который подключен к кольцу доступа уровня канала передачи данных, сконфигурированы в VLAN100, и VLAN100 имеет адрес сетевого уровня 100.1.1.254/24; узел 1 кольца доступа уровня канала передачи данных сконфигурирован с VLAN100 и с адресом сетевого уровня 100.1.1.1/24, и узел 2 кольца доступа уровня канала передачи данных сконфигурирован с VLAN100 и адресом сетевого уровня 100.1.1.2/24 и т.д., узел доступа N сконфигурирован с VLAN100 и адресом сетевого уровня 100.1.1. N/24.

Шаг 302: Конфигурируются STP и маршрут по умолчанию с двумя шлюзами на узлах доступа кольца доступа уровня канала передачи данных, и STP-прозрачная передача, прямые маршруты и статические маршруты на узлах конвергенции, связанных с узлами доступа; а затем выполняется Шаг 303.

Под конфигурированием маршрута по умолчанию с двумя шлюзами здесь подразумевается конфигурирование двух маршрутов по умолчанию, т.е. двух узлов конвергенции, и функция маршрутов по умолчанию состоит в следующем: если в таблице маршрутизации не найдено маршрута, соответствующего адресу назначения узла доступа, узел доступа отправляет пакет данных двум узлам конвергенции.

Прямой маршрут может быть сконфигурирован для передачи данных о локальном сегменте сети другим узлам по динамическому протоколу маршрутизации; и

статический маршрут устанавливает соответствие фиксированного IP-адреса (адреса межсетевого протокола - Internet Protocol) МАС-адресу (адресу уровня управления доступом к среде - Media Access Control), соответствующему узлу для управления передачей данных.

Шаг 303: Конфигурируются связь между интерфейсами сетевого уровня и динамический протокол маршрутизации на узлах кольца маршрутизации сетевого уровня.

Узлы кольца маршрутизации сетевого уровня в данном случае включают в себя: узлы конвергенции, базовый узел и другие сети, где другие сети могут быть мобильной сетью или Интернетом и т.п.; и динамический протокол маршрутизации применяется для автоматического расчета оптимального пути передачи данных с использованием обмена информацией между узлами кольца маршрутизации сетевого уровня и в соответствии с функцией, предоставляемой динамическим протоколом маршрутизации, с тем чтобы получить динамическую таблицу маршрутизации.

В PTN узел конвергенции получает запись ARP о каждом узле доступа в реальном времени в соответствии с состоянием соединения узлов доступа кольца доступа, следовательно, возможно две ситуации: добавление или удаление маршрута к хосту.

Вариант осуществления изобретения 1

Для случая добавления маршрута к хосту, данный вариант осуществления изобретения описывает процесс передачи данных базовому узлу и другим сетям узлом конвергенции, что осуществляется как показано на Фиг.4, и включает следующие шаги.

Шаг 401: Конфигурируются связь между интерфейсами сетевого уровня и динамический протокол маршрутизации на узлах кольца маршрутизации сетевого уровня, и затем выполняется Шаг 402.

В данном случае узлы кольца маршрутизации сетевого уровня включают в себя: узлы конвергенции, базовый узел и другие сети, где другие сети могут быть мобильной сетью, Интернетом и т.п.

Шаг 402: На узле доступа кольца доступа уровня канала передачи данных конфигурируется STP и маршрут по умолчанию с двумя шлюзами, а на узле конвергенции, соединенном с узлами доступа, конфигурируется STP-прозрачная передача, прямой маршрут и статический маршрут; и затем выполняется Шаг 403.

Шаг 403: На интерфейсах сетевого уровня узлов конвергенции устанавливается функция связи между модулем ARP и модулем статической маршрутизации, и затем выполняется Шаг 404.

Шаг 404: Модуль ARP узла конвергенции определяет, добавляется ли новая запись ARP, и если есть вновь добавляемая запись ARP, выполняется Шаг 405, в ином случае текущий поток обработки заканчивается.

Узел доступа отправляет запрос ARP узлу конвергенции после соединения с PTN, а затем узел конвергенции возвращает соответствующий ответ ARP узлу доступа и добавляет соответствующую запись ARP в свою таблицу кэша ARP после получения запроса ARP, и когда модуль ARP обнаруживает, что в таблицу кэша ARP добавлена запись ARP, выполняется Шаг 405.

Шаг 405: Узел конвергенции определяет, находятся ли адрес хоста из добавленной записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном и том же сегменте сети, и если они находятся в одном и том же сегменте сети, выполняется Шаг 406, в ином случае текущий поток обработки заканчивается.

Процесс определения того, находится ли адрес хоста из добавленной записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном и том же сегменте сети следующий: определить, совпадает ли IP-адрес хоста из добавленной записи ARP с IP-адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции, если они совпадают, тогда считается, что они находятся в одном и том же сегменте сети, и выполняется Шаг 406, в ином случае, текущий поток обработки заканчивается.

Например, если IP-адрес хоста узла доступа 100.1.1.1/24, а IP-адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции 100.1.1.253/24, считается, что IP-адрес хоста узла доступа совпадает с IP-адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции; а если IP-адрес узла доступа 200.1.1.1/24, а IP-адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции 100.1.1.253/24, считается, что IP-адрес хоста узла доступа отличается от такового интерфейса сетевого уровня узла конвергенции.

Только адрес хоста узла доступа, который находится в одном сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции, может быть получен от других узлов узлом конвергенции, то есть только адрес хоста узла доступа в том же сегменте сети может быть добавлен к записи ARP в таблице кэша ARP узла конвергенции. В общем адрес хоста узла доступа, который не находится в одном и том же сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции, никогда не может быть получен от других узлов узлом конвергенции; и этот шаг выполняется так, чтобы убедиться, что адрес хоста, добавленный к записи ARP, находится в одном сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции.

Шаг 406: Узел конвергенции автоматически добавляет статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа в соответствии с вновь добавленной записью ARP, и затем выполняется Шаг 407.

Шаг 407: Узел конвергенции передает данные добавленного статического маршрута базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации, и затем текущий поток обработки заканчивается.

Узел конвергенции может отправить сообщение о добавленном статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям, чтобы передать им данные статического маршрута.

После того как базовый узел и другие сети получат сообщение, узел конвергенции, базовый узел и другие сети добавляют динамические элементы таблицы маршрутизации, соответствующие статическому маршруту, в свои динамические таблицы маршрутизации.

Вариант осуществления изобретения 2

Для случая удаления маршрута к хосту, данный вариант осуществления изобретения описывает процесс передачи данных базовому узлу и другим сетям узлом конвергенции, что осуществляется так, как показано на Фиг.5, и включает следующие шаги.

Шаг 501: Конфигурируются связь между интерфейсами сетевого уровня и динамический протокол маршрутизации на узлах кольца маршрутизации сетевого уровня, и затем выполняется Шаг 502.

В данном случае узлы кольца маршрутизации сетевого уровня включают в себя: узлы конвергенции, базовый узел и другие сети, где другие сети могут быть мобильной сетью, Интернетом и т.п.

Шаг 502: На узле доступа кольца доступа уровня канала передачи данных конфигурируются STP и маршрут по умолчанию с двумя шлюзами, а на узле конвергенции, соединенном с узлом доступа, конфигурируется STP-прозрачная передача, прямой маршрут и статический маршрут; и затем выполняется Шаг 503.

Шаг 503: Интерфейс сетевого уровня узла конвергенции обеспечивается функцией связи между модулем ARP и модулем статической маршрутизации, и затем выполняется Шаг 504.

Шаг 504: Модуль ARP узла конвергенции определяет, удаляется ли запись ARP, если запись ARP удаляется, выполняется Шаг 505, в ином случае текущий поток обработки заканчивается.

Модуль ARP узла конвергенции устанавливает таймер возраста для каждой записи ARP в таблице кэша ARP, и таймер запускается, когда запись ARP не используется в течение определенного промежутка времени, обычно 30 с. После истечения этого времени узел конвергенции отправляет запрос ARP узлу доступа, и затем модуль ARP удаляет запись ARP из таблицы кэша ARP, если узел конвергенции не получает ответа ARP от узла доступа, и затем выполняется Шаг 505. В общем, длительность таймера от 15 до 20 минут.

Шаг 505: Узел конвергенции затем определяет, находится ли адрес хоста из удаленной записи ARP в одном сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции, если они находятся в одном и том же сегменте сети, тогда выполняется Шаг 506, в ином случае текущий поток обработки заканчивается.

Процесс определения того, находится ли адрес хоста из удаленной записи ARP в одном сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции следующий: определить, совпадает ли IP-адрес хоста из удаленной записи ARP с таковым интерфейс сетевого уровня узла конвергенции, если они совпадают, тогда считается, что они находятся в одном и том же сегменте сети, и выполняется Шаг 506, в ином случае текущий поток обработки заканчивается.

Например, если IP-адрес хоста узла доступа 100.1.1.1/24, а IP-адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции 100.1.1.253/24, считается, что IP-адрес хоста узла доступа совпадает с IP-адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции; а если IP-адрес узла доступа 200.1.1.1/24, а IP-адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции 100.1.1.253/24, считается, что IP-адрес хоста узла доступа отличается от такового интерфейса сетевого уровня узла конвергенции.

Только адрес хоста узла доступа, который находится в одном сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции, может быть получен от других узлов узлом конвергенции, то есть только адрес хоста узла доступа в том же сегменте сети может быть добавлен к записи ARP в таблице кэша ARP узла конвергенции. В общем, адрес хоста узла доступа, который не находится в одном и том же сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции, никогда не может быть получен от других узлов узлом конвергенции; и этот шаг имеет целью обеспечить уверенность, что адрес хоста из удаленной записи ARP находится в одном сегменте сети с адресом интерфейса сетевого уровня узла конвергенции.

Шаг 506: Узел конвергенции автоматически удаляет статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа в соответствии с удаленной записью ARP, и затем выполняется Шаг 507.

И Шаг 507: Узел конвергенции удаляет динамический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий статическому маршруту, из динамической таблицы маршрутизации и передает данные о ней базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации, и затем текущий поток обработки заканчивается.

Узел конвергенции может отправить сообщение об удаленном статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям, чтобы передать им данные статического маршрута.

После получения сообщения базовый узел и другие сети удаляют динамические элементы таблицы маршрутизации, соответствующие статическому маршруту, из своих динамических таблиц маршрутизации.

Для реализации способа, как показано на Фиг.6, изобретение также включает систему реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа PTN, включающую в свою очередь следующее: узел конвергенции 61 и узел доступа 62, где

узел конвергенции 61 сконфигурирован таким образом, чтобы автоматически обновлять полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа и передавать данные о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации;

интерфейс сетевого уровня узла конвергенции 61 обеспечивается функцией связи между модулем ARP и модулем статической маршрутизации.

Следует иметь в виду, что узел конвергенции 61 означает более двух узлов конвергенции 61.

Узел доступа 62 сконфигурирован таким образом, чтобы получать от узла конвергенции 61 запись ARP.

Следует иметь в виду, что узел доступа 62 означает более двух узлов доступа.

Система может также включать базовый узел 63 и другие сети 64, где базовый узел 63 сконфигурирован таким образом, чтобы принимать от других узлов текущий статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции 61, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

Следует иметь в виду, что базовый узел 63 означает более одного.

Другие сети 64 сконфигурированы принимать от других узлов текущий статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции 61, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

Узел конвергенции 61 далее конфигурируется следующим образом.

Модуль ARP узла конвергенции 61 определяет, добавляется ли новая запись ARP или удаляется ли запись ARP, если запись ARP будет определена как добавляемая или удаляемая, узел конвергенции 61 затем определяет, находятся ли адрес хоста в добавляемой или удаляемой записи ARP и узел конвергенции в одном сегменте сети, если определено, что они находятся в одном и том же сегменте сети, узел конвергенции автоматически добавляет или удаляет статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа в соответствии с добавленной записью ARP, и передает данные о нем базовому узлу 63 и другим сетям 64 в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

Узел конвергенции 61 далее конфигурируется с STP-прозрачной передачей, прямым маршрутом и статическим маршрутом, и далее со связью между интерфейсами сетевого уровня и динамическим протоколом маршрутизации.

Узел доступа 62 далее конфигурируется с VLAN и адресом хоста, а также STP и маршрутом к шлюзу по умолчанию.

Базовый узел 63 далее конфигурируется со связью между интерфейсами сетевого уровня и динамическим протоколом маршрутизации.

Другие сети 64 далее конфигурируются со связью между интерфейсами сетевого уровня и динамическим протоколом маршрутизации.

Узел конвергенции 61 далее конфигурируется таким образом, чтобы обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как базовый узел 63 и другие сети 64 получат сообщение.

Базовый узел 63 далее конфигурируется таким образом, чтобы обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как другие сети 64 и сам базовый узел 63 получат сообщение.

Другие сети 64 далее конфигурируются так, чтобы обновлять соответствующие динамические элементы в динамических таблицах маршрутизации после того, как базовый узел 63 и сами другие сети 64 получат сообщение.

Перечисленные выше варианты осуществления изобретения являются всего лишь предпочтительными вариантами и не ограничивают объем защиты в рамках данного описания изобретения; любые изменения, равноценные замены, улучшения и т.п. в духе и принципах данного изобретения находятся в пределах защиты данного описания изобретения.

Изобретение относится к сети передачи пакетов. Технический результат заключается в повышении надежности соединения узлов связи внутри кольца доступа PTN. Способ содержит этапы: установления функции связи между модулем протокола разрешения адреса (ARP) и модулем статической маршрутизации в интерфейсе сетевого уровня узла конвергенции; автоматического обновления полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа узлом конвергенции в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа; и передачи информации узлом конвергенции о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации. При этом автоматическое обновление содержит: обнаружение модулем ARP узла конвергенции, добавляется ли новая запись ARP; находятся ли адрес хоста во вновь добавленной записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети; автоматическое добавление статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в узле конвергенции в соответствии с вновь добавленной записью ARP. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа сети передачи пакетов (PTN), содержащий этапы:
установления функции связи между модулем протокола разрешения адреса (Address Resolution Protocol - ARP) и модулем статической маршрутизации в интерфейсе сетевого уровня узла конвергенции;
автоматического обновления полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа узлом конвергенции в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа; и
передачи информации узлом конвергенции о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации, при этом
автоматическое обновление полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа, в узле конвергенции в реальном времени в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа содержит:
обнаружение модулем ARP узла конвергенции, добавляется ли новая запись ARP;
при наличии вновь добавленной записи ARP дальнейшее определение в узле конвергенции, находятся ли адрес хоста во вновь добавленной записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети;
если обнаружено, что они находятся в одном и том же сегменте сети, автоматическое добавление статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в узле конвергенции в соответствии с вновь добавленной записью ARP.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы перед установкой функции связи между модулем ARP и модулем статической маршрутизации интерфейса сетевого уровня узла конвергенции:
конфигурирования виртуальной локальной сети (VLAN) и адреса хоста для узла доступа кольца доступа уровня канала передачи данных;
конфигурирования протокола связывающего дерева (Spanning Tree Protocol - STP) и маршрута по умолчанию с двумя шлюзами в узле доступа кольца доступа уровня канала передачи данных;
конфигурирования STP-прозрачной передачи, прямого маршрута и статического маршрута в узле конвергенции, соединенного с узлом доступа; и
конфигурирования связи между интерфейсами сетевого уровня и динамического протокола маршрутизации в узлах кольца маршрутизации сетевого уровня.

3. Способ по п.1 или 2, дополнительно содержащий обновление в узле конвергенции, узле ядра и других сетях соответствующих динамических элементов в их таблицах маршрутизации после того, как узел ядра и другие сети получат сообщение.

4. Способ реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа сети передачи пакетов (PTN), содержащий этапы:
установления функции связи между модулем протокола разрешения адреса (Address Resolution Protocol - ARP) и модулем статической маршрутизации в интерфейсе сетевого уровня узла конвергенции;
автоматического обновления полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа узлом конвергенции в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа; и
передачи информации узлом конвергенции о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации, при этом
автоматическое обновление полученного от других узлов статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа, в узле конвергенции в реальном времени в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа содержит:
обнаружение модулем ARP узла конвергенции, удаляется ли запись ARP;
при удалении записи ARP дальнейшее определение в узле конвергенции, находятся ли адрес хоста в удаленной записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети;
если обнаружено, что они находятся в одном и том же сегменте сети, автоматическое удаление статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в узле конвергенции в соответствии с удаленной записью ARP.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы перед установкой функции связи между модулем ARP и модулем статической маршрутизации интерфейса сетевого уровня узла конвергенции:
конфигурирования виртуальной локальной сети (VLAN) и адреса хоста для узла доступа кольца доступа уровня канала передачи данных;
конфигурирования протокола связывающего дерева (Spanning Tree Protocol - STP) и маршрута по умолчанию с двумя шлюзами в узле доступа кольца доступа уровня канала передачи данных;
конфигурирования STP-прозрачной передачи, прямого маршрута и статического маршрута в узле конвергенции, соединенного с узлом доступа; и
конфигурирования связи между интерфейсами сетевого уровня и динамического протокола маршрутизации в узлах кольца маршрутизации сетевого уровня.

6. Способ по п.4 или 5, дополнительно содержащий обновление в узле конвергенции, узле ядра и других сетях соответствующих динамических элементов в их таблицах маршрутизации после того, как узел ядра и другие сети получат сообщение.

7. Система реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа сети передачи пакетов (PTN), содержащая:
узел конвергенции и узел доступа, при этом
узел конвергенции сконфигурирован с возможностью автоматически обновлять полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, в реальном времени в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа и передавать данные о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации;
узел доступа сконфигурирован с возможностью получать запись ARP от узла конвергенции; и
базовый узел и другие сети, при этом
базовый узел сконфигурирован с возможностью получать текущий полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации; и
другие сети сконфигурированы с возможностью получать текущий полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что
узел конвергенции означает более двух узлов конвергенции;
базовый узел означает более одного базового узла; и
узел доступа означает более двух узлов доступа.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что
узел конвергенции дополнительно сконфигурирован с возможностью обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как базовый узел и другие сети получат сообщение;
базовый узел дополнительно сконфигурирован с возможностью обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как другие сети и сама базовая сеть получат сообщение; и
другие сети дополнительно сконфигурированы с возможностью обновлять соответствующий динамический элемент динамических таблиц маршрутизации после того, как базовый узел и сами другие сети получат сообщение.

10. Система по любому из пп.7-9, отличающаяся тем, что узел конвергенции дополнительно сконфигурирован с возможностью:
после обнаружения модулем протокола разрешения адреса (Address Resolution Protocol - ARP) узла конвергенции, добавления новой записи ARP или удаления записи ARP и определения записи ARP как добавляемой или удаляемой определения, находятся ли адрес хоста в добавляемой или удаляемой записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети;
при обнаружении, что они находятся в одном и том же сегменте сети автоматического добавления или удаления статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в соответствии с добавленной записью ARP; и
передачи данных о ней базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

11. Система реализации достижимости маршрута к хосту в кольце доступа сети передачи пакетов (PTN), содержащая:
узел конвергенции и узел доступа, при этом
узел конвергенции сконфигурирован с возможностью автоматически обновлять полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, в реальном времени в соответствии с полученной от других узлов записью ARP о каждом узле доступа и передавать данные о текущем полученном от других узлов статическом элементе таблицы маршрутизации, соответствующем адресу хоста узла доступа, базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации;
узел доступа сконфигурирован с возможностью получать запись ARP от узла конвергенции; и при этом
узел конвергенции дополнительно сконфигурирован с возможностью:
после обнаружения модулем протокола разрешения адреса ARP узла конвергенции, добавления новой записи ARP или удаления записи ARP и определения записи ARP как добавляемой или удаляемой определения, находятся ли адрес хоста в добавляемой или удаляемой записи ARP и адрес интерфейса сетевого уровня узла конвергенции в одном сегменте сети;
при обнаружении, что они находятся в одном и том же сегменте сети автоматического добавления или удаления статического элемента таблицы маршрутизации, соответствующего адресу хоста узла доступа в соответствии с добавленной записью ARP; и
передачи данных о ней базовому узлу и другим сетям в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

12. Система по п.11, дополнительно содержащая базовый узел и другие сети, при этом
базовый узел сконфигурирован с возможностью получать текущий полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации; и
другие сети сконфигурированы с возможностью получать текущий полученный от других узлов статический элемент таблицы маршрутизации, соответствующий адресу хоста узла доступа, переданному узлом конвергенции, в соответствии с динамическим протоколом маршрутизации.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что
узел конвергенции означает более двух узлов конвергенции;
базовый узел означает более одного базового узла; и
узел доступа означает более двух узлов доступа.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что
узел конвергенции дополнительно сконфигурирован с возможностью обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как базовый узел и другие сети получат сообщение;
базовый узел дополнительно сконфигурирован с возможностью обновлять соответствующий динамический элемент динамической таблицы маршрутизации после того, как другие сети и сама базовая сеть получат сообщение; и
другие сети дополнительно сконфигурированы с возможностью обновлять соответствующий динамический элемент динамических таблиц маршрутизации после того, как базовый узел и сами другие сети получат сообщение.