СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЗАКОЛЬЦОВЫВАНИЯ ПОРТОВ Ethernet Российский патент 2016 года по МПК H04L12/26 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области связи и, в частности, к способу и устройству для обнаружения закольцовывания портов (port loopback) Ethernet.

Предпосылки создания изобретения

В существующих сетях связи ошибки в конфигурациях или проблемы сетевых соединений могут вызывать закольцовывание в сетях связи; при этом если в сети имеется закольцовывание, то сообщения, переданные сетевым устройством, могут снова вернуться в это сетевое устройство после пересылки другими сетевыми устройствами; и далее это сетевое устройство может опять передавать эти сообщения циклически до тех пор, пока не будет исчерпана пропускная способность сети, что приведет к отказу каналов связи и даже к потере работоспособности сети.

Сущность изобретения

Предлагаются способ и устройство для обнаружения закольцовывания портов Ethernet, чтобы предотвратить потерю работоспособности сети, вызываемую наличием закольцовывания в сети.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается способ обнаружения закольцовывания портов Ethernet, включающий:

периодическую передачу сетевым устройством сообщения обнаружения из каждого порта сетевого устройства;

определение, является ли принятое сообщение обнаружения сообщением, переданным локально, и если да, то извлечение из этого принятого сообщения обнаружения номера порта, из которого передано это сообщение обнаружения, и отключение соединения с этим портом; в противном случае пересылку принятого сообщения обнаружения в следующее сетевое устройство.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения данный способ также включает:

выполнение установки типа протокола для сообщения обнаружения для сетевого устройства заранее и

формирование сетевым устройством сообщения обнаружения в соответствии с указанной установкой.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения после установки типа протокола для сообщения обнаружения данный способ также включает:

установку режима виртуальной локальной сети (VLAN, virtual local area network) сообщения обнаружения для сетевого устройства.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения сообщение обнаружения содержит поле типа Ethernet, поле MAC-адреса источника (MAC - Media Access Control, управление доступом к среде передачи), поле номера порта и поле ключевой информации.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения сетевое устройство формирует и выводит сигнал предупреждения о закольцовывании при отключении соединения с портом.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения после отключения соединения с портом сетевое устройство выполняет:

запуск таймера соединения порта и

определение, истекло ли время таймера соединения порта, и если да, то включение соединения с портом и, одновременно с этим, формирование и вывод сигнала предупреждения о восстановлении закольцовывания.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения данный способ также включает отключение соединения с портом посредством отключения функции распознавания MAC-адреса для этого порта, а также включение соединения с портом посредством включения функции распознавания MAC-адреса для этого порта.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения сигнал предупреждения о закольцовывании и сигнал предупреждения о восстановлении закольцовывания включают номер сетевого устройства и номер порта.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения сообщение обнаружения представляет собой широковещательный пакет.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения сетевое устройство определяет, является ли принятое сообщение обнаружения сообщением, переданным локально, в соответствии с полем MAC-адреса источника в принятом сообщении обнаружения.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для обнаружения закольцовывания портов Ethernet, содержащее модуль передачи сообщения обнаружения и модуль приема сообщения обнаружения,

при этом модуль передачи сообщения обнаружения сконфигурирован для периодического формирования сообщения обнаружения и передачи этого сообщения обнаружения из каждого порта сетевого устройства,

а модуль приема сообщения обнаружения сконфигурирован для определения, является ли сообщение обнаружения, принятое сетевым устройством, сообщением, переданным локально; извлечения из принятого сообщения обнаружения номера порта, из которого передано сообщение обнаружения; в случае если принятое сообщение обнаружения является сообщением, переданным локально, отключения соединения с портом; а в случае если принятое сообщение обнаружения не является сообщением, переданным локально, пересылки принятого сообщения обнаружения в следующее сетевое устройство.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство также включает таймер соединения порта и модуль настройки,

при этом таймер соединения порта сконфигурирован для отсчета периода времени, в течение которого соединение с портом находится в отключенном состоянии,

а модуль настройки сконфигурирован для предоставления пользователю интерфейса для установки типа протокола, режима VLAN, периода передачи сообщения обнаружения и времени таймера соединения порта, а также для сохранения указанных пользовательских установок.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения модуль приема сообщения обнаружения сконфигурирован для формирования и вывода сигнала предупреждения о закольцовывании; запуска таймера соединения порта после отключения соединения порта; включения соединения порта после истечения времени таймера соединения порта и, одновременно с этим, формирования и вывода сигнала предупреждения о восстановлении закольцовывания.

В настоящем изобретении определяют возникновение закольцовывания в сетевом устройстве с помощью сообщения обнаружения. Такое решение является простым в эксплуатации и легко осуществимым, при этом эффективно решается проблема потери работоспособности сети, вызываемой наличием закольцовывания в сети.

Краткое описание чертежей

Для обеспечения лучшего понимания настоящего изобретения представлены сопроводительные чертежи, которые описываются далее и являются частью настоящей заявки. Схематические варианты осуществления настоящего изобретения и их описание используются только для пояснения настоящего изобретения и не ограничивают изобретение.

На фиг. 1 показана блок-схема передачи сообщения обнаружения в способе обнаружения закольцовывания портов Ethernet в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана блок-схема приема сообщения обнаружения в способе обнаружения закольцовывания портов Ethernet в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 показана структурная схема устройства для обнаружения закольцовывания портов Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Для обеспечения лучшего понимания технической задачи, технического решения и преимуществ настоящего изобретения представлено подробное описание настоящего изобретения в связи с чертежами и вариантами осуществления изобретения. Необходимо понимать, что конкретные варианты осуществления изобретения, рассмотренные ниже, служат только для пояснения настоящего изобретения и не ограничивают изобретение.

Способ обнаружения закольцовывания портов Ethernet в варианте осуществления настоящего изобретения включает две части. Одна часть заключается в передаче сообщения обнаружения, а другая часть заключается в приеме сообщения обнаружения. Далее представлено подробное описание варианта осуществления настоящего изобретения в связи с конкретными примерами изобретения.

На фиг. 1 показана блок-схема передачи сообщения обнаружения в способе обнаружения закольцовывания портов Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, данный способ включает следующие шаги:

S001: заранее задают тип протокола и режим VLAN сообщения обнаружения для сетевого устройства.

В варианте осуществления настоящего изобретения режим VLAN сообщения обнаружения является необязательным, то есть под режимом VLAN сообщения обнаружения может пониматься отсутствие VLAN, непрерывный режим VLAN или дискретный режим VLAN. Предположим, что в данном варианте осуществления настоящего изобретения должен быть установлен режим VLAN сообщения обнаружения.

S002: сетевое устройство формирует сообщение обнаружения в соответствии с указанной установкой.

В варианте осуществления настоящего изобретения сообщение обнаружения содержит тип Ethernet, MAC-адрес источника, номер порта, ключевую информацию и другие поля, при этом MAC-адрес источника относится к MAC-адресу центрального процессора сетевого устройства, а сообщение обнаружения представляет собой широковещательный пакет.

S003: после включения функции обнаружения закольцовывания сетевое устройство посылает сообщение обнаружения из каждого порта в течение периода передачи.

Период передачи, в котором сетевое устройство передает сообщение обнаружения, может быть установлен заранее и реализован посредством таймера, например может использоваться двухсекундный таймер для установки периода времени, в течение которого сетевое устройство посылает сообщение обнаружения.

На фиг. 2 показана блок-схема приема сообщения обнаружения в способе обнаружения закольцовывания портов Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, данный способ включает следующие шаги:

S101: прием сетевым устройством сообщения обнаружения.

S102: определение, является ли принятое сообщение обнаружения сообщением, переданным локально; и если да, то переход к шагу S103, в противном случае - к шагу S107.

На шаге S102 определяют, является ли принятое сообщение обнаружения сообщением, переданным локально, путем определения MAC-адреса источника в принятом сообщении обнаружения.

S103: извлечение из принятого сообщения обнаружения номера порта, из которого передано сообщение обнаружения, отключение соединения с этим портом и, одновременно с этим, формирование и вывод сигнала предупреждения о закольцовывании.

Соединение с портом может быть отключено путем отключения функции распознавания MAC-адреса данного порта в варианте осуществления настоящего изобретения.

S104: запуск таймера соединения порта.

Время для таймера соединения порта может быть установлено заранее и может составлять, например, 30 секунд.

S105: определение, истекло ли время таймера соединения порта; если да, переход к шагу S106, в противном случае - к шагу S105.

S106: включение соединения с портом и, одновременно с этим, формирование и вывод сигнала предупреждения о восстановлении закольцовывания сети. Завершение алгоритма.

Соединение с портом включают посредством включения функции распознавания MAC-адреса данного порта в варианте осуществления настоящего изобретения.

S107: пересылка принятого сообщения обнаружения в следующее сетевое устройство и завершение алгоритма.

В варианте осуществления настоящего изобретения сигнал предупреждения о закольцовывании и сигнал восстановления закольцовывания включают номер сетевого устройства и номер порта; таким образом, пользователи могут узнать, какой порт в каком устройстве закольцован.

На фиг. 3 показана структурная схема устройства для обнаружения закольцовывания портов Ethernet в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, устройство для обнаружения закольцовывания портов Ethernet в варианте осуществления настоящего изобретения содержит: модуль 01 настройки, модуль 02 передачи сообщения обнаружения, модуль 03 приема сообщения обнаружения и таймер 04 соединения порта,

при этом модуль 01 настройки сконфигурирован для предоставления пользователю интерфейса для установки типа протокола, режима VLAN, периода передачи сообщения обнаружения и времени таймера 04 соединения порта, а также для сохранения указанных пользовательских установок,

модуль 02 передачи сообщения обнаружения сконфигурирован для формирования сообщения обнаружения в соответствии с типом протокола и режимом VLAN сообщения обнаружения, установленных модулем 01 настройки, и для передачи этого сообщения обнаружения из каждого порта сетевого устройства в течение периода передачи; и

модуль 03 приема сообщения обнаружения сконфигурирован для определения, является ли сообщение обнаружения, принятое сетевым устройством, сообщением, переданным локально, и, если принятое сообщение обнаружения является сообщением, переданным локально, извлечения из этого сообщения обнаружения номера порта, из которого передано это сообщение обнаружения, отключения соединения порта и, одновременно с этим, формирования и вывода сигнала предупреждения о закольцовывании; запуска таймера 04 соединения порта и, после истечения времени таймера 04 соединения порта, включения соединения с портом и, одновременно с этим, формирования и вывода сигнала предупреждения о восстановлении закольцовывания; а если принятое сообщение обнаружения не является сообщением, переданным локально, то пересылки этого сообщения обнаружения в следующее сетевое устройство;

таймер 04 соединения порта сконфигурирован для отсчета периода времени, в течение которого соединение находится в отключенном состоянии.

Выше были описаны только предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, при этом необходимо понимать, что, как указано выше, настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми в данном описании примерами, не исключает другие варианты осуществления изобретения и может применяться к другим комбинациям, модификациям и внешним условиям. Описанные выше варианты осуществления изобретения могут быть изменены посредством технологий или знаний в связанных областях техники в пределах сущности настоящего изобретения. Любые изменения и модификации, сделанные специалистами в пределах сущности настоящего изобретения, охватываются приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к средствам обнаружения закольцовывания портов Ethernet. Технический результат заключается в уменьшении вероятности потери работоспособности сети, вызываемой наличием закольцовывания в сети. Периодически передают сетевым устройством сообщения обнаружения из каждого порта сетевого устройства. Определяют, является ли принятое сообщение обнаружения сообщением, переданным локально, и, если принятое сообщение обнаружения является сообщением, переданным локально, извлекают из принятого сообщения обнаружения номер порта, из которого передано принятое сообщение обнаружения, и отключают соединение с этим портом; в противном случае пересылают принятое сообщение обнаружения в следующее сетевое устройство. При этом отключение соединения с портом осуществляют путем отключения функции распознавания МАС-адреса для этого порта. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ обнаружения закольцовывания портов Ethernet, отличающийся тем, что он включает:
периодическую передачу сетевым устройством сообщения обнаружения из каждого порта сетевого устройства;
определение, является ли принятое сообщение обнаружения сообщением, переданным локально, и если принятое сообщение обнаружения является сообщением, переданным локально, извлечение из принятого сообщения обнаружения номера порта, из которого передано принятое сообщение обнаружения, и отключение соединения с этим портом; в противном случае пересылку принятого сообщения обнаружения в следующее сетевое устройство;
при этом отключение соединения с портом осуществляют путем отключения функции распознавания МАС-адреса для этого порта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он также включает:
установку типа протокола для сообщения обнаружения для сетевого устройства заранее и
формирование сетевым устройством сообщения обнаружения в соответствии с указанной установкой.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что после установки типа протокола для сообщения обнаружения указанный способ также включает:
установку режима виртуальной локальной сети (VLAN) сообщения обнаружения для сетевого устройства.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сообщение обнаружения включает поле типа Ethernet, поле МАС-адреса источника, поле номера порта и поле ключевой информации.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что сетевое устройство также формирует и выводит сигнал предупреждения о закольцовывании при отключении соединения с портом.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после того как сетевое устройство отключает соединение с портом, указанный способ также включает:
запуск таймера соединения порта и
определение, истекло ли время таймера соединения порта, и если время таймера соединения порта истекло, то включение соединения с этим портом и, одновременно с этим, формирование и вывод сигнала предупреждения о восстановлении закольцовывания.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что он также включает:
включение соединения с портом путем включения функции распознавания МАС-адреса для этого порта.

8. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что сигнал предупреждения о закольцовывании и сигнал предупреждения о восстановлении закольцовывания содержат номер сетевого устройства и номер порта.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сообщение обнаружения представляет собой широковещательный пакет.

10. Способ по п. 4, отличающийся тем, что сетевое устройство определяет, является ли принятое сообщение обнаружения сообщением, переданным локально, в соответствии с полем МАС-адреса источника в принятом сообщении обнаружения.

11. Устройство для обнаружения закольцовывания портов Ethernet, отличающееся тем, что оно содержит модуль передачи сообщения обнаружения и модуль приема сообщения обнаружения,
при этом модуль передачи сообщения обнаружения сконфигурирован для периодического формирования сообщения обнаружения и передачи этого сообщения обнаружения из каждого порта сетевого устройства,
а модуль приема сообщения обнаружения сконфигурирован для определения, является ли сообщение обнаружения, принятое сетевым устройством, сообщением, переданным локально, и, если принятое сообщение обнаружения является сообщением, переданным локально, извлечения из принятого сообщения обнаружения номера порта, из которого передано принятое сообщение обнаружения, и отключения соединения с этим портом; а если принятое сообщение обнаружения не является сообщением, переданным локально, пересылки принятого сообщения обнаружения в следующее сетевое устройство;
при этом модуль приема сообщения обнаружения сконфигурирован для отключения соединения с портом путем отключения функции распознавания МАС-адреса для этого порта.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что оно также включает таймер соединения порта и модуль настройки,
при этом таймер соединения порта сконфигурирован для отсчета периода времени, в течение которого соединение с портом находится в отключенном состоянии,
а модуль настройки сконфигурирован для предоставления пользователю интерфейса для установки типа протокола, режима виртуальной локальной сети (VLAN), периода передачи сообщения обнаружения и времени таймера соединения порта, а также для сохранения пользовательских установок.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что модуль приема сообщения обнаружения сконфигурирован для формирования и вывода сигнала предупреждения о закольцовывании; для запуска таймера соединения порта после отключения соединения с портом и для включения соединения с портом после истечения времени таймера соединения порта; и, одновременно с этим, формирования и вывода сигнала предупреждения о восстановлении закольцовывания.