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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit der bzw.
mit dem paketisierte Daten von einem lokalen Netzwerk über ein
synchrones optisches Netzwerk (SONET) übertragen werden können. Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Auswahl des kürzesten
Pfades zu einer Zieladresse in einem bidirektionalen Ring-Netzwerk.
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Hintergrund
der Erfindung
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Lokale
Netzwerke oder LAN's
werden zur Übertragung
paketisierter Daten verwendet. Eine Art von LAN ist als das Ethernet
bekannt, das einer Familie von IEEE-Normen, IEEE 802.3, gehorcht.
Obwohl Ethernet-LAN's
seit mehr als 20 Jahren hergestellt wurden, haben neuere technologische
Fortschritte die Geschwindigkeit vergrößert, mit der mit dem Ethernet-LAN
verbundene Geräte
Daten senden und empfangen können.
In dem IEEE-Normentwuf 802.3z ist ein Ethernet-LAN, das für Übertragungsraten
mit Gigabits pro Sekunde geeignet ist, vorgeschlagen. Eine Beschränkung heutiger
Ethernet-LAN's besteht
jedoch darin, dass sie die Entfernung zwischen Geräten auf
ungefähr
2 km beschränken
müssen,
damit es ermöglicht
wird, dass ihre Verwaltungssysteme für Vielfachzugriff mit Leitungsüberwachung
und Kollisionsdetektion (CSMA/CD) effektiv arbeiten. Eine Beschreibung
von lokalen Netzwerken findet sich in dem Buch Basic Data Communications:
A Comprehensive Overview by W. J. Beyda.
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Über ein
LAN ausgesandte Daten werden in einen Strom von Segmenten mit sich ändernder
Länge paketisiert
oder unterteilt. Der Paketfluss wird in vielen Fällen als „burstartig" beschrieben. Pakete können intensiv
zwischen zwei mit dem LAN verbundenen Geräten fließen, und der Fluss kann dann plötzlich auf
Null absinken. Wenn Pakete intensiv von einer Anzahl von unterschiedlichen
Geräten
gleichzeitig fließen,
so können
Konkurrenzprobleme auftreten, und es ist erforderlich, die Bandbreite
auf dem LAN zwischen miteinander in Konkurrenz stehenden Geräten gemeinsam
zu nutzen.
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Es
würde wünschenswert
sein, dass mit einem Ethernet-LAN verbundene Geräte in der Lage sein würden, Daten
an von mit getrennten Ethernet-LAN's verbundenen Geräte zu senden bzw. von diesen
zu empfangen. In dieser Hinsicht ist es bekannt, aufwändige Spezialzweck-Weitbereichs-Netzwerk-(WAN-)Router
zu verwenden, die zwischen LAN's
eingefügt
sind.
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In
einer Lösung,
die als WO9520282 veröffentlicht
ist, verbindet eine Schnittstelleneinrichtung asynchrone Übertragungsbetriebsart-(ATM-)Vermittlungen,
die mit einem Weltbereichs-Netzwerk verbunden sind, mit LAN-Schnittstellenadaptern.
Die Schnittstelleneinrichtung passt ATM-Zellen (Datenpakete) für den Transport über LAN's an. Mit den LAN-Schnittstellenadaptern
verbundene Benutzergeräte
können
somit in transparenter Weise über
die LAN-Schnittstellenadapter mit dem Weitbereichsnetzwerk kommunizieren.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
würde wünschenswert
sein, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw.
mit der mit dem lokalen Netzwerk verbundene Geräte paketisierte Daten über ein
SONET-Netzwerk an Geräte
senden können,
die mit anderen lokalen Netzwerken verbunden sind.
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Es
würde weiterhin
wünschenswert
sein, es zu ermöglichen,
dass die Kapazität
auf SONET-Nutzinformationen zwischen spezifizierten Transportknoten
unzugeordnet bleibt, wenn die Kapazität nicht zur Übertragung
von Datenpaketen zwischen diesen Transportknoten benötigt wird.
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Es
würde weiterhin
wünschenswert
sein, in rationeller Weise die Bandbreite dynamisch auf einem SONET-Netzwerk
auf miteinander in Wettbewerb stehende paketisierte Geräten die
Bandbreite aufzuteilen.
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Es
würde weiterhin
wünschenswert
sein, ein Verfahren zum Auffinden der kürzesten Route zu einer Zieladresse
auf einem bidirektionalen Ring-Netzwerk zu schaffen.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt wird ein Verfahren zum Lenken von Datenpaketen in
einem SONET-Netzwerk geschaffen, mit den folgenden Schritten:
- (a) Empfangen eines Datenpaketes an einem Transportknoten;
- (b) Bestimmen einer Zieladresse für das Datenpaket;
- (c) Auswählen
eines Ausgangspfades auf der Grundlage der Zieladresse;
- (d) Anordnen des Datenpaketes auf einer Warteschlange, die dem
ausgewählten
Ausgangspfad zugeordnet ist;
- (e) Auswählen
eines Datenpaketes aus der Warteschlange; und
- (f) Aussenden des ausgewählten
Datenpaketes auf den ausgewählten
Ausgangspfad.
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Das
Verfahren umfasst weiterhin (b1) die Feststellung, ob eine Lebensdauer-(TTL-)Anzeige
an das Datenpaket angehängt
wurde und (b2) wenn noch eine TTL-Anzeige mit einem Wert angehängt wurde,
das Anhängen
einer TTL-Anzeige mit einem Wert an das Datenpaket.
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Der
Ausgangspfad auf dem SONET-Netzwerk kann eine Lichtleitfaser umfassen.
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Der
Ausgangspfad kann einen Eingang an ein lokales Netzwerk umfassen.
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Das
Verfahren kann weiterhin die folgenden Schritte umfassen:
- (i) Zuordnen, zu dem Datenpaket, einer Identifikation
eines Eingangspfades, von dem das genannte jede Datenpaket empfangen
wurde;
- (ii) Feststellen des Vorliegens eines vorhandenen Eintrages
in einer mit dem Transportknoten verbundenen Tabelle, der eine Übereinstimmung
mit einer Quellenadresse des Datenpaketes aufweist; und
- (iii) wenn es keinen vorhandenen Eintrag gibt, Schaffen eines
neuen Eintrages in der zugehörigen
Tabelle, der (I) die Quellenadresse des Adressenpaketes, (II) die
Identifikation und (III) den derzeitigen Wert irgendeiner derzeitigen TTL-Anzeige
enthält;
und
- (iv) bei Auffinden des vorhandenen Eintrages mit der eine Übereinstimmung
aufweisenden Quellenadresse in der Tabelle, Schaffen eines neuen Tabellen-Eintrages auf der
Grundlage des Datenpaketes und Löschen
des vorhandenen Eintrages, wenn der derzeitige Wert von irgendeiner
der derzeitigen TTL-Anzeige des Datenpaketes in dem Datenpaket höher als
der in dem vorhandenen Eintrag ist.
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Die
Erfindung ergibt weiterhin eine Vorrichtung zum Lenken oder Routen
von Datenpaketen in einem SONET-Netzwerk, mit:
- (a)
Einrichtungen zum Empfang eines Datenpaketes an einem Transportknoten;
- (b) Einrichtungen zur Bestimmung einer Zieladresse für das Datenpaket;
- (c) Einrichtungen zur Auswahl eines Ausgangspfades auf der Grundlage
der Zieladresse;
- (d) Einrichtungen zum Anordnen des Datenpaketes auf einer Warteschlange,
die dem ausgewählten
Ausgangspfad zugeordnet ist;
- (e) Einrichtungen zur Auswahl eines Datenpaketes aus der Warteschlange;
und
- (f) Einrichtungen zum Senden des ausgewählten Datenpaketes auf den
ausgewählten
Ausgangspfad.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin:
- (g) Einrichtungen zur Feststellung, ob die Lebensdauer-(TTL-)Anzeige
an das genannte jede Datenpaket angehängt wurde; und
- (h) Einrichtungen zum Anhängen
einer TTL-Anzeige mit einem Wert an das Datenpaket.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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Die
vorliegende Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die ausführliche
Beschreibung verständlich,
in der:
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1 eine schematische Zeichnung
eines bekannten Kommunikationssystems ist;
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2 eine schematische Zeichnung
eines Kommunikationssystems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine schematische Zeichnung
eines Teils eines Transportknotens des Systems nach 2 ist; und
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4 eine schematische Zeichnung
eines Kommunikationssystems ist.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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SONET
oder „synchrones
optisches Netzwerk" ist
eine Norm für
synchrone digitale Lichtleitfaser-Netzwerke. Eine äquivalente
internationale Norm, die synchrone digitale Hierarchie (SDH), wurde
von der Internationalen Telekommunikations-Union (ITU) angepasst,
früher
das International Telegraph and Telephone Consultative Committee
(CCITT). Diese Normen definieren Standard-Raten, Rahmenformate und
optische Signalparameter für
Signale, die auf Lichtleitfaser-Kabeln zwischen Transportknoten
weitergeleitet werden. SONET-Netzwerke sind in „Digital Telephony", zweite Ausgabe,
von J. Bellamy beschrieben.
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In
SONET ist ein grundlegender Baustein der synchrone Transportsignal-Ebene
1-(STS-1-)Rahmen.
Jeder Rahmen ist eine Byte-Matrix mit 9 Reihen- mal 90 Spalten,
die seriell derart übertragen wird,
dass das Byte von der ersten Reihe und ersten Spalte als erstes übertragen
wird, gefolgt von dem Byte von der Reihe 1, Spalte 2, usw., von
links nach rechts und oben nach unten. Ein STS-Rahmen wird alle
125 ms oder mit 8 kHz übertragen.
Diese 8 kHz-Übertragung
von Rahmen ist als ein Kanal bekannt. Eine Anzahl von Kanälen kann
auf einer einzigen Lichtleitfaser übertragen werden. Wenn N Kanäle übertragen
werden, so ist dies als STS-N bekannt. Die N Kanäle werden derart verschachtelt,
so dass alle 125 Mikrosekunden die Rahmen von allen N Kanälen ausgesandt
werden. Das STS-1-Format führt zu
einer seriellen Übertragungsrate
von 51,84 Megabit pro Sekunde. Der Rahmen besteht aus zwei Arten von
Informationen, Zusatzinformation und Nutzinformation. Die Zusatzinformation
umfasst Daten, die zur Leitweglenkung oder zum Routen und zum Steuern des
Rahmens erforderlich sind. Es gibt drei Arten von SONET-Zusatzinformation:
Pfad, Leitung und Abschnitt. Die Nutzinformation sind die Kundendaten, die
auf dem SONET-Netzwerk weitergeleitet werden.
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Die
Nutzinformation, die eine maximale Kapazität von 49,536 Mbit/s auf jedem
STS-1-Kanal hat, könnte aus
einem DS-3-Signal mit 44,736 Mbit/s oder 28 DS-1-Signalen jeweils
mit 1,544 Mbit/s, einer Anzahl von Datenkanälen oder anderen Umsetzungen bestehen.
Mehrere STS-1-Rahmen können
für den Transport
von Nutzinformationen kombiniert werden, die einen größeren Bandbreitenbedarf
als 50 Mbit/s haben. Dieser Prozess der Kombination von STS-1-Nutzinformation-Umschlägen wird
als eine Verkettung bezeichnet, und die Verkettung von N STS-1-Rahmen
wird als STS-Nc bezeichnet. Die Verkettung vergrößert das Verhältnis der
Nutzinformation zur Zusatzinformation, weil redundante Zusatzinformation
in dem verketteten Rahmen durch zusätzliche Nutzinformation ersetzt
wird. Eine einzige Lichtleitfaser kann viele STS-Kanäle übertragen.
Beispielsweise werden in STS-48 48 Kanäle in der gleichen Lichtleitfaser übertragen.
Wenn ein STS-N-Signal über
ein SONET-Netzwerk übertragen
wird, so wird das resultierende optische Signal als „optischer Träger N" oder OC-N bezeichnet.
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SONET-Netzwerke
umfassen Transportknoten und Kreuzverbindungen. Transportknoten
sind typischerweise über
Lichtleitfasern in einer Ringtopologie oder einer vermaschten Topologie
zusammengeschaltet. Daten werden an einem Ursprungs-Transportknoten in
eine SONET-Nutzinformation geladen und von diesem Transportknoten
zu benachbarten Transportknoten über
eine oder mehrere Lichtleitfasern ausgesandt. Die Nutzinformation
beachtet SONET-Rahmenbildungs- und
Kanalstrukturen und Formate.
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Es
würde wünschenswert
sein, LAN's über ein
SONET-Netzwerk miteinander zu verbinden. Dies würde ein Weitbereichs-Netzwerk-(WAN-)Betriebsverhalten
unter Verwendung von lediglich LAN- und SONET-Bauteilen ergeben.
Heutige SONET-Netzwerke
sind jedoch nur sehr schlecht für
eine effiziente Übertragung
eines derartigen Datenverkehrs ausgelegt. Insbesondere werden in
einem heutigen SONET-Netzwerk bei Verwendung einer STS-Nutzinformation
(das heißt
des Nutzinformationsteils eines STS-Rahmens) oder eines Teils einer
STS-Nutzinformation
oder einer Anzahl von verketteten STS-Nutzinformationen zur Übertragung
von Informationen zwischen irgendwelchen zwei miteinander kommunizierenden
Geräten,
wie z. B. Transportknoten, Routern, Servern, Kreuzverbindungen oder
Vermittlungen auf dem Netzwerk, diese Nutzinformationen (oder diese
Bandbreite) vorher diesen zwei miteinander kommunizierenden Geräten zugeordnet
und stehen nicht für
die Datenübertragung
zwischen irgendwelchen anderen miteinander kommunizierenden Geräten, wie
z. B. Transportknoten, Routern, Servern, Kreuzverbindungen oder
Vermittlungen auf dem Netzwerk zur Verfügung. Dies heißt mit anderen Worten,
dass wenn eine STS-Nutzinformation zur Übertragung von einem ersten
kommunizierenden Gerät
zu einem zweiten kommunizierenden Gerät auf einem SONET-Netzwerk
zugeordnet ist, keine anderen Daten in dieser Nutzinformation zwischen anderen
kommunizierenden Geräten
auf dem Netzwerk übertragen
werden können,
selbst zu den Zeiten, zu denen keine Daten zwischen den ersten und zweiten
miteinander kommunizierenden Geräten ausgetauscht
werden. In vorhandenen SONET-Netzwerken werden STS-Nutzinformationen
für die Übertragung
von Daten zwischen bestimmten miteinander kommunizierenden Geräten für lange
Zeitperioden reserviert. Die Nutzinformationen werden reserviert, weil
es in vorhandenen Systemen Ressourcen-intensiv ist, einen Kanal
neu zuzuteilen. Die macht vorhandene SONET-Netzwerke für burstartigen
paketisierten Datenverkehr ungeeignet.
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Ein
bekanntes SONET-System ist in 1 gezeigt.
In einem Kommunikationsnetzwerk 400 können LAN's 402a, 402b 402c, 402d miteinander über Lichtleitfaser-Paare 403 miteinander
kommunizieren, jedoch nur in einer mühsamen Weise. Jedes LAN ist mit
einem nahegelegenen Transportknoten 404a, 404b, 404c, 404d über eine
Brücke/einen
Router 406a, 406b, 406c, 406d verbunden.
Eine getrennte Schnittstelle 408 ist zwischen einem LAN
und dessen nahegelegenen Transportknoten für jedes andere LAN erforderlich,
mit dem es Datenpakete austauschen wird. Zwischen irgendwelchen
zwei LAN's, die Datenpakete
austauschen möchten,
muss eine getrennte STS-Nutzinformation vorher zugeordnet werden.
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Beispielsweise
wird zwischen 402a und 402d die Nutzinformation 411 zugeordnet.
Wenn es keine Pakete gibt, die sich von dem LAN 402a zum LAN 402d bewegen
müssen,
so bewegt sich die Nutzinformation 411 von 404a zu 404d im
leeren Zustand.
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Wie
dies in 1 als Beispiel
gezeigt ist, gibt es sechs Kanäle
zwischen jeweiligen Transportknoten. Zu jeder Taktperiode wird eine
Nutzinformation 411 von einem Knoten zu dem benachbarten
Knoten gesandt. Somit sind die sechs Kanäle durch einen Satz von Nutzinformationen 411, 412, 413, 414, 415, 416 dargestellt.
Wie dies in der Figur gezeigt ist, wird jede Nutzinformation vorher
zugeordnet, um Informationen zwischen zwei festgelegten Transportknoten zu übertragen.
Die Anzahl von Schnittstellen und vorher zugeordneten Nutzinformationen
vergrößert sich geometrisch,
wenn zusätzliche
LAN's zu Transportknoten
auf dem SONET-Ringnetzwerk
zugeordnet werden. Im Gegensatz hierzu ist, wie dies bei einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ersichtlich wird, lediglich eine Schnittstelle zwischen
einem LAN und seinem nahegelegenen Transportknoten unabhängig davon
erforderlich, wieviele LAN's
auf dem System Datenpakete austauschen möchten. Auch bleibt die Anzahl
der Nutzinformationen konstant, selbst wenn weitere LAN's hinzugefügt werden.
Die Nutzinformations-Bewegung zwischen Knoten wird nicht vorher
zugeordnet, sondern dynamisch und rationell aufgeteilt.
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Es
wird nunmehr die 2 betrachtet,
in der ein Kommunikationssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform
eine Anzahl von Transportknoten 102, 104, 106, 108 hat.
Zwischen den Transportknoten 102, 104, 106, 108 sind
Lichtleitfaser-Paare 110 angeordnet. Zwischen manchen Transportknoten,
wie z. B. dem Transportknoten 102 und dem Transportknoten 104 kann
sich ein optischer Zwischenverstärker 112 befinden.
Wie dies für
den Fachmann zu erkennen ist, bilden die Transportknoten 102, 104, 106, 108 ein
SONET-Ringnetzwerk. Wie dies weiterhin zu erkennen ist, könnte mehr
als ein optischer Zwischenverstärker
zwischen zwei benachbarten Transportknoten angeordnet sein.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird eine einzelne Lichtleitfaser für eine einseitig
gerichtete Übertragung
von optischen Signalen von einem Transportknoten zu einem benachbarten
Transportknoten verwendet. So sendet beispielsweise eine Lichtleitfaser 114 in
dem Lichtleitfaser-Paar 110a optische Signale von dem Transportknoten 102 zu
dem Transportknoten 104, und die andere Lichtleitfaser 115 in
dem Lichtleitfaser-Paar 110a sendet optische Signale von
dem Transportknoten 104 zum Transportknoten 102.
Dies heißt
mit anderen Worten, dass das SONET-Netzwerk bidirektional ist.
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Der
Transportknoten 102 ist mit einer Pakete erzeugenden Einrichtung,
wie z. B. einem lokalen Netzwerk (LAN) 116 verbunden, mit
dem eine Anzahl von Paketerzeugungs- und -empfangseinrichtungen 118 verbunden
ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist das LAN 116 ein Gigabit-Ethernet-LAN. Alternativ könnte ein
Gerät das
einzige Gerät
an dem LAN sein und mit einem Transportknoten, wie z. B. dem Gerät 119 verbunden
sein, das mit dem Transportknoten 108 verbunden ist. Als
weitere Alternative könnte
ein Transportknoten mit mehr als einem LAN verbunden sein. Beispielsweise
ist der Transportknoten 106 mit dem LAN 120 und
dem LAN 126 verbunden. Jedes Gerät 118, 119 weist
eine andere Medienzugangssteuerungs-(MAC-)Adresse auf. Die MAC-Adresse
identifiziert in eindeutiger Weise das Gerät und wird zum Routen oder
zur Leitweglenkung von Datenpaketen von einem Gerät zu einem
anderen verwendet. Im Überblick
können
bei dem Kommunikationssystem 100 Ethernet-Datenpakete von einem
mit dem LAN 116 verbundenen Gerät 118a zu dem Transportknoten 102 gesandt
werden. Im Knoten 102 werden diese Pakete in ein oder mehrere SONET-Nutzinformationen
eingefügt
und auf einem ausschließlich
hierfür
bestimmten SONET-Kanal über
die Lichtleitfaser 110a zu einem anderen Transportknoten
ausgesandt, wie z. B. dem Transportknoten 104 auf dem SONET-Netzwerk,
der über
das LAN 117 ein Gerät,
wie z. B. das Gerät 118b mit
Diensten versorgt, das eine Ziel-MAC-Adresse hat, die sich in dem
Kopffeld der Ethernet-Datenpakete findet. In ähnlicher Weise können Pakte
zwischen dem LAN 116 und dem LAN 120, zwischen
dem LAN 117 und dem LAN 120 und zwischen irgendeinem
der LAN's und dem
Gerät 119 ausgetauscht
werden.
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Ethernet-Datenpakete
werden in SONET-Nutzinformationen durch Voranstellen von SONET-Kopffeld-Information
und Anhängen
von SONET-Schlussfeld-Information an die Datenpakete eingefügt. An dem
Ziel-Transportknoten werden die Ethernet-Datenpakete aus ein oder mehreren SONET-Nutzinformationen
entfernt, neu zusammengefügt,
wenn sie über
mehr als eine SONET-Nutzinformation verteilt wurden, und dann zu
dem Zielgerät ausgesandt.
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Zu
Anfang breitet sich, wenn ein vorgegebenes erstes Pakete erzeugendes
Gerät auf
einem LAN, wie z. B. das Gerät 118a ein
Datenpaket an einen Transportknoten aussendet, das Datenpaket um das
SONET-Ringnetzwerk herum in beiden Richtungen aus. Tabellen in jedem
Transportknoten werden mit Quellenadressen-Informationen bezüglich des ersten Gerätes und
mit Informationen über
den Pfad in dem SONET-Ringnetzwerk aktualisiert, den das Datenpaket
durchlaufen hat. Wenn irgendein anderes Gerät auf dieses erste Gerät antwortet,
werden die gespeicherte Quelleninformation und die Pfadinformation
in der Tabelle in jedem Transportknoten dazu verwendet, irgendwelche
Pakete von dem antwortenden Gerät
zu dem ersten Gerät
zurück
zu lenken. Die gespeicherte Quelleninformation und Pfadinformation
kann weiterhin dazu verwendet werden, die Weglenkung von Datenpaketen
von irgendeinem anderen Gerät
zu dem ersten Gerät
zu unterstützen.
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Ethernet-Datenpakete
können
eine veränderliche
Größe oder
Länge aufweisen.
Daher kann ein Paket auf ein oder mehrere SONET-Nutzinformationen
aufgeteilt sein. Auch könnte
eine einzelne SONET-Nutzinformation Teile von mehr als einem Ethernet-Datenpaket
enthalten. In der bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren,
mit dem Datenpakete auf eine oder mehrere SONET-Nutzinformation aufgeteilt
werden oder in eine einzelne Nutzinformation zusammengefügt werden,
mit Hilfe eines Verfahrens erreicht, das als HDLC-artige Rahmenbildung bekannt
ist, wie dies in den Dokumenten RFC1662 und 1619 der Internet-Engineering
Task Force beschrieben ist.
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3 zeigt einen Teil eines
Transportknotens gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform. Der
Transportknoten, von dem der Transportknotenteil 200 einen
Teil bildet, empfängt
SONET-Rahmen von Lichtleitfasern 202, 204 und
sendet SONET-Rahmen an einen Ausgangspfad, nämlich Lichtleitfasern 206, 208.
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Die
Lichtleitfaser 202 ist mit einer SONET-Transportknoten-Kanalhinzufügungs-/Abzweigeinrichtung 242 verbunden,
die SONET-Abschnitts- und Leitungs-Zusatzinformation entfernt und dann SONET-Kanäle, die
ausschließlich
für den
Transport von Datenpaketen bestimmt sind, an den SONET-Paketempfänger 210 sendet.
Die SONET-Transportknoten-Kanal-Hinzufügungs/Abzweigeinrichtung bildet
keinen Teil der vorliegenden Erfindung, ist jedoch gezeigt, um den
Zusammenhang einer Ausführungsform
der Erfindung zu erläutern.
Diejenigen SONET-Kanäle,
die nicht ausschließlich
für den
Transport von Datenpaketen bestimmt sind, werden an einer Leitung 256 an
den Rest des Transportknotens als Ausgang abgegeben, um in der üblichen Weise
für SONET-Kanäle abgewickelt
zu werden. In ähnlicher
Weise ist die Lichtleitfaser 204 mit einer SONET-Transportknoten-Kanal-Hinzufügungs-/Abzweigeinrichtung 244 verbunden,
die die SONET-Abschnitts- und Leitungs-Zusatzinformation entfernt und dann
ausschließlich
für den
Transport von Datenpaketen bestimmte SONET-Kanäle zu einem SONET-Paketempfänger 212 umlenkt
und nicht ausschließlich
zugeordnete SONET-Kanäle
zu der Ausgangsleitung 254 umlenkt, die zu dem Rest des Transportknotens
führt,
um in der üblichen
Weise für SONET-Kanäle gehandhabt
zu werden. Die SONET-Paketempfänger 210, 212 bestimmen,
wann jeder SONET-Rahmen innerhalb des umgelenkten Kanals oder den
Kanälen
beginnt und endet. Der Paketempfänger 210 stellt
den Beginn und das Ende jedes SONET-Rahmens fest und entfernt Datenpakete oder
Teile hiervon dadurch, dass er die SONET-Kopffeld- und Schlussfeld-Pfad-Zusatzinformation
entfernt und lediglich die eingekapselten Pakete zurücklässt. Ein
Datenpaket kann über
eine Anzahl von SONET-Nutzinformations-Rahmen verteilt sein. Der Paketempfänger 210 stellt
ebenfalls den Anfang und das Ende jedes Datenpaketes fest. Ein Puffer 246 wird
zur Speicherung von Teilen eines Datenpaketes verwendet, das von
anderen SONET-Nutzinformationen empfangen wird, bis das Datenpaket
in den Puffer 246 neu zusammengefügt wird und in seiner Gesamtheit
an eine Paketverteilungseinrichtung 214 gesandt werden
kann. Der SONET-Paketempfänger 210 weist
einen Puffer 250 für
einen ähnlichen
Zweck auf.
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Der
Transportknoten 200 empfängt Ethernet-Datenpakete von
einem zugehörigen
Ethernet-LAN über
eine Eingangsleitung 216, die mit einem Ethernet-Empfänger 218 verbunden
ist. Ethernet-Datenpakete werden von dem Ethernet-Empfänger 218 an
eine Paket-Einkapselungseinrichtung 219 gesandt. Vorzugsweise
werden die Datenpakete dadurch eingekapselt, dass eine Lebensdauer-(TTL-)Anzeige
und andere Informationen an das Datenpaket angehängt werden. Vorzugsweise werden
die TTL-Anzeige und andere Informationen dem Datenpaket vorangestellt.
Die Verwendung der TTL-Anzeige wird weiter unten beschrieben. Die
eingekapselten Datenpakete werden dann an die Paketverteilungseinrichtung 214 ausgesandt.
Während
sie sich durch das Kommunikationssystem bewegen, bleiben alle Daten
eingekapselt. Dies heißt
mit anderen Worten, dass die vorangestellte Information, wie z.
B. die TTL-Anzeige, als Teil des Datenpaketes behandelt wird.
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Die
Paketverteilungseinrichtung 214 bestimmt in einem nachfolgend
beschriebenen Verfahren, wie Pakete gelenkt oder geroutet werden.
Ein Paket kann an eine oder mehrere Lichtleitfasern 206, 208 und
den Ausgangspfad 220 abgegeben werden, der mit dem zugehörigen Ethernet-LAN
verbunden ist. Pakete von den Paketverteilungseinrichtungen können in
einen Satz von Warteschlangen 222a ... 222n geladen
werden, die der Ablaufsteuerung 228, dem SONET-Sender 230,
der SONET-Transportknoten-Kanal-Hinzufügungs-/Abzweigeinrichtung 258 und
der Lichtleitfaser 206 zugeordnet sind. Alternativ können Pakete
in einen zweiten Satz von Warteschlangen 226a ... 226n geladen
werden, der der Ablaufsteuerung 232 und dem SONET-Sender 234,
der SONET-Transportknoten-Kanal-Hinzufügungs-/Abzweigeinrichtung 262 und
der Lichtleitfaser 208 zugeordnet ist. Als weitere Alternative
können
Pakete in einen dritten Satz von Warteschlangen 224a ... 224n geladen
werden, der der Ablaufsteuerung 236, der Datenpaket-Entkapselungseinrichtung 237,
dem Ethernet-Sender 238 und dem Ausgangspfad 220 zugeordnet
ist. Es kann irgendeine Anzahl von Warteschlangen in jedem der Sätze von
Warteschlangen geben.
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Die
Ablaufsteuerung 228, 232 oder 236 wählt eine
bestimmte Warteschlange aus dem Satz von Warteschlangen aus, denen
sie zugeordnet ist, und sendet dann ein Paket von der ausgewählten Warteschlange
an den Sender. Im Fall der Ablaufsteuerungen 228 und 232 wird
das Paket an SONET-Sender 230 bzw. 234 gesandt.
Unter der Annahme, dass das Paket so bemessen ist, dass es in eine
SONET-Nutzinformation passt, hängt
der SONET-Sender SONET-Pfad-Zusatzinformation
an das Paket an und sendet das Paket dann an eine SONET-Transportknoten-Kanal-Hinzufügungs-/Abzweigeinrichtung 258 und 262,
an der SONET-Abschnitts- und Leitungs-Zusatzinformation an das Paket
angehängt wird.
Das Paket wird dann in eine SONET-Nutzinformation eingeschlossen,
die in einen SONET-Kanal eingesetzt wird, der ausschließlich für den Datenpaket-Transport
bestimmt ist, und wird mit Kanälen
neu kombiniert, die nicht ausschließlich für den Datenpaket-Transport
bestimmt sind und an den Leitungen 260 und 264 ankommen.
Die kombinierten Kanäle werden
an eine Lichtleitfaser 206 oder 208 als Ausgangssignal
abgegeben. Wenn das Paket über
eine Anzahl von SONET-Nutzinformations-Rahmen
verteilt werden muss, so wird das Paket in einen Puffer, wie z.
B. den Puffer 248 oder den Puffer 252 geladen, wenn
das Paket von SONET-Sendern 230 und 234 empfangen
wird. Teile jedes Paketes werden von dem Puffer entnommen, und es
wird an sie SONET-Zusatzinformation angehängt, und sie werden in eine
SONET-Nutzinformation eingeschlossen und an die SONET-Transportknoten-Kanal-Hinzufügungs-/Abzweigeinrichtung 258 und 262 gesandt. Dies
wird wiederholt, bis das gesamte Datenpaket ausgesandt wurde. Wenn
ein Paket oder ein Endteil eines Paketes kleiner als eine SONET-Nutzinformation
ist, so verbleibt ein nicht benutzter Teil der SONET-Nutzinformation.
In dieser Situation wird ein zweites Datenpaket aus einer Warteschlange
ausgewählt,
die diesem Ausgangspfad zugeordnet ist, und in dem Puffer gespeichert.
Der Teil des zweiten Datenpaketes, der in den verbleibenden Teil
der SONET-Nutzinformation passt, wird mit angehängter SONET-Zusatzinformation
versehen und dann in die SONET-Nutzinformation
eingeschlossen und an die SONET-Transportknoten-Kanal-Hinzufügungs-/Abzweigeinrichtung
gesandt. Eine oder mehrere weitere SONET-Nutzinformationen schließen irgendwelche
verbleibenden Teile des zweiten Datenpaketes ein. Im Fall der Ablaufsteuerung 236 wird
das Paket an eine Datenpaket-Entkapselungseinrichtung 237 gesandt,
die die von der Datenpaket-Einkapselungseinrichtung
hinzugefügte
Information entfernt, wie z. B. eine TTL-Anzeige, und dann das Paket an einen Sender 238 aussendet,
der das Paket an den zugehörigen
Ausgangspfad 220 an ein LAN sendet.
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Datenpakete
werden an jedem Transportknoten abgefangen und erneut in eine Warteschlange
gebracht. Dies unterscheidet sich von der üblichen SONET-Übertragung dadurch, dass bei
der üblichen
SONET-Übertragung
ein STS-Kanal (der periodische Nutzinformationen umfasst) üblicherweise ausschließlich für den Verkehr
zwischen zwei vorbestimmten Transportknoten bestimmt ist. Bei der
bevorzugten Ausführungsform
wird ein STS-Kanal (oder wahlweise mehrfache Kanäle oder ein Teil eines Kanals)
ausschließlich
für Ethernet-Datenpakete bestimmt.
Diese Ethernet-Datenpakete
können
von irgendeinem Transportknoten auf dem SONET-Netzwerk empfangen
oder an diesen ausgesandt werden.
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Die
Aussendung an die Lichtleitfaser 206 oder der Empfang von
der Lichtleitfaser 202 wird üblicherweise als das Senden
an den oder das Empfangen von Westen aus bezeichnet. In ähnlicher
Weise wird die Aussendung an die Lichtleitfaser 208 oder der
Empfang von der Lichtleitfaser 204 üblicherweise als Senden an
den oder Empfangen von dem Osten bezeichnet. Die Ost- und West-Richtungen
sind Teile des SONET-Ringnetzwerkes. In ähnlicher Weise wird die Aussendung
oder der Empfang an bzw. von einer Leitung, die nicht mit dem SONET-Ringnetzwerk
verbunden ist, wie z. B. die Ausgangsleitung 220 oder die
Eingangsleitung 216, üblicherweise
als Senden an den oder Empfangen von dem Norden bezeichnet.
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Die
Art und Weise, wie die Lenkung von Datenpaketen von einem Gerät zu einem
anderen Gerät erfolgt,
wird nunmehr ausführlicher
beschrieben:
Ein Ethernet-Datenpaket enthält ein Kopffeld, das sowohl
eine Quellen-MAC-Adresse als auch eine Ziel-MAC-Adresse hat. Die
Quellen-MAC-Adresse ist die Adresse des Gerätes, das das Ethernet-Datenpaket
aussendet. Die Quellen-MAC-Adresse wird zur Unterstützung eines
effizienten Routens oder Leitweglenkens der eingekapselten Ethernet-Datenpakete
auf dem SONET-Netzwerk verwendet. Unter Bezugnahme auf 3 wird dies in der folgenden Weise
erreicht:
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Schritt 1
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Wenn
ein Ethernet-Datenpaket empfangen wird, wird es an die Paketverteilungseinrichtung 214 zusammen
mit Informationen gesandt, ob das Paket von der Lichtleitfaser 202, 204 oder
der Eingangsleitung 216 empfangen wurde. Mit anderen Worten,
ob das Paket von Westen, Osten oder Norden empfangen wurde.
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Schritt 2
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Die
Paketverteilungseinrichtung 214 trägt in eine zugehörige Tabelle 240 die
Quellen-MAC-Adresse
und eine Identifikation der Eingangsquelle, nämlich die Lichtleitfaser 202, 204 oder die
Eingangsleitung 216 ein. Die Identifikation könnte als
die Richtung Nord, West oder Ost ausgedrückt werden.
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Schritt 3
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Die
Paketverteilungseinrichtung 214 liest die Ziel-MAC-Adresse
des Ethernet-Datenpaketes.
Die Ziel-MAC-Adresse könnte
direkt aus dem Ethernet-Paket-Kopffeld gelesen werden. Alternativ
kann, wenn die Datenpaket-Einkapselungseinrichtung 219 so
konfiguriert ist, dass sie das Ethernet-Paket-Kopffeld liest und
die Quellen- und Ziel-MAC-Adressen dem Paket voranstellt, die Paketverteilungseinrichtung
die Ziel-MAC-Adresse
von dieser alternativen Quelle gewinnen. Die Paketverteilungseinrichtung 214 nimmt
auf die Tabelle 240 Bezug, um festzustellen, ob es einen
Tabelleneintrag für
die Quellen-MAC-Adresse in der Tabelle gibt, die identisch zu der
Ziel-MAC-Adresse des Ethernet-Datenpaketes ist. Wenn es eine passende
Quellen-MAC-Adresse gibt,
liest die Paket-Verteilungseinrichtung 214 die Identifikation
der Eingangsquelle entsprechend der Quellen-MAC-Adresse. Jede Eingangsquelle
hat eine zugehörige
Ausgangsquelle. Beispielsweise ist die Ausgangsquelle, die der optischen
Eingangs-Lichtleitfaser 202 oder der Westrichtung zugeordnet
ist, die Ausgangslichtleitfaser 206. In ähnlicher
Weise ist die dem Eingangspfad 216 oder der Nordrichtung
zugeordnete Ausgangsquelle der Ausgangspfad 220.
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Nachdem
die Paketverteilungseinrichtung 214 die Identifikation
der Eingangsquelle liest, wird sie das empfangene Ethernet-Datenpaket
einer des Satzes von Warteschlangen zuordnen, die zu der Ausgangsquelle
führt,
die der Eingangsquellen-Identifikation
der passenden Quellen-MAC-Adresse zugeordnet ist.
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Ein
Vorteil der vorstehend beschriebenen Leitweglenkung von Datenpaketen
besteht darin, dass dies Paketen ermöglicht, zwischen Knoten zu fließen, selbst
wenn es keine vorher zugeordnete Nutzinformation zwischen den zwei
Knoten gab.
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Es
ist möglich,
dass es keinen Tabelleneintrag mit einer Quellen-MAC-Adresse gibt,
die identisch zu der Ziel-MAC-Adresse des Ethernet-Datenpaketes
ist. Wenn dies eintritt, so werden das Original und eine Kopie des
Ethernet-Datenpaketes an alle Ausgangspfade gesandt, die mit dem
Transportknoten verbunden sind, mit der Ausnahme, dass keine Kopie
an den Ausgangspfad ausgesandt wird, der dem Eingangspfad zugeordnet
ist, von dem das Ethernet-Datenpaket von dem Transportknoten empfangen
wurde. Wenn somit beispielsweise ein Ethernet-Datenpaket von der Lichtleitfaser 202 ankommt und
es keinen betreffenden Eintrag in der Tabelle 240 gibt,
so wird das ursprüngliche
Paket in einer Warteschlange zur Aussendung auf die Ausgangsleitung 220 angeordnet,
und eine Kopie wird geschaffen und in einer Warteschlange zur Aussendung
an die Lichtleitfaser 208 angeordnet. In ähnlicher
Weise wird, wenn ein Ethernet-Datenpaket von der Eingangsleitung 216 ankommt
und es keinen betreffenden Eintrag in der Tabelle 240 gibt,
das ursprüngliche
Paket in einer Warteschlange zur Verteilung auf die Lichtleitfaser 206 angeordnet,
und eine erste Kopie des Paketes wird geschaffen und in einer Warteschlange für die Aussendung
auf die Lichtleitfaser 208 angeordnet.
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Ein
STS-Kanal oder eine Gruppe von Kanälen oder eine Teilmenge eines
Kanals kann zur Übertragung
von Ethernet-Datenpaketen reserviert werden. An jedem Transportknoten 200 werden
Datenpakete aus den SONET-Nutzinformationen, die von dem reservierten
Kanal empfangen werden, entfernt, und die Ethernet-Datenpakete gehen
in die Paketverteilungseinrichtung 214. Wenn ein Ethernet-Datenpaket eine Ziel-MAC-Adresse
hat, die zu einem Gerät in
der Nordrichtung gehört
(das heißt,
die mit einem Ethernet-LAN verbunden ist, das mit dem Transportknoten 200 verbunden
ist), so wird das Ethernet-Datenpaket in einer Warteschlange bis
zur Aussendung auf die Ausgangsleitung 220 angeordnet.
Der reservierte STS-Kanal, der seine SONET-Nutzinformationen abgegeben
oder abgezweigt hat, hat dann eine Kapazität zur Aufnahme eines neu eingekapselten Paketes.
Das neue Paket wird einer der Warteschlangen 222a ... 222n; 226a ... 226n entnommen, die
den SONET-Sendern 230, 234 zugeordnet sind. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
entspricht jede Warteschlange in einem Satz von Warteschlangen Paketen
von einer eindeutigen Quellen-MAC-Adresse. In diesen Sätzen von Warteschlangen
stellt der Buchstabe „n", wie z. B. in „222n" eine willkürliche Anzahl
von Warteschlangen dar. Diese Warteschlangen könnten Ethernet-Datenpakete
enthalten, die von der Eingangsleitung 216 zum Transportknoten 200 übertragen
wurden. Diese Warteschlangen enthalten weiterhin Ethernet-Datenpakete,
die nicht für
die Ausgangsleitung 220 bestimmt waren, jedoch von anderen
Transportknoten über das
SONET-Netzwerk empfangen wurden. Der reservierte STS-Kanal sendet
kontinuierlich Datenpakete von einem Transportknoten zu seinem benachbarten
Transportknoten, wenn irgendwelche Datenpakete zur Aussendung in
einer Warteschlange angeordnet sind. Weil Pakete an jedem Transportknoten
erneut in einer Warteschlange angeordnet werden, ist eine Konkurrenz
in sehr einfacher Weise durch die Ablaufsteuerungen 228, 232, 236 zu
verwalten. Weiterhin kann eine Wettbewerbs-Situation selbst dann
verwaltet werden, wenn LAN-Bauteile über große Entfernungen verteilt sind.
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Eine
Lebensdauer-(TTL-)Anzeige, die auf eine vorgegebene Zahl eingestellt
ist, kann jedem Ethernet-Datenpaket in der Datenpaket-Einkapselungseinrichtung 219 vorangestellt
werden. Die vorangestellte TTL-Anzeige wird von der Datenpaket-Entkapselungseinrichtung 237 entfernt,
bevor ein Ethernet-Datenpaket an ein Ethernet-LAN von dem Ethernet-Sender 238 übertragen
wird. Die TTL-Anzeige wird jedesmal dann heruntergeschaltet, wenn das
Ethernet-Datenpaket entkapselt und erneut an einem Transportknoten
in einer Warteschlange angeordnet wird.
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Wenn
die TTL-Anzeige den Wert Null erreicht, ordnet der nächste Transportknoten,
der das Datenpaket empfängt,
das Ethernet-Datenpaket nicht erneut in einer Warteschlange an,
sondern verwirft es. Eine TTL-Anzeige wird typischerweise auf eine
vorgegebene Zahl derart gesetzt, dass das eingekapselte Ethernet-Datenpaket
zumindest einen vollständigen
Umlauf in dem SONET-Ringnetzwerk ausführen muss, bevor es verworfen
wird. Ein eingekapseltes Ethernet-Datenpaket führt einen vollständigen Umlauf
aus, wenn eine Ziel-MAC-Adresse angegeben ist, die nicht existiert
oder abgeschaltet ist oder von der nicht bekannt ist, dass sie existiert.
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Eine
TTL-Anzeige eines Paketes kann weiterhin zur Unterstützung eines
Transportknotens, der an einem SONET-Ring angeordnet ist, verwendet werden,
um den kürzesten
Pfad zu der Ziel-MAC-Adresse für
das Paket von diesem Transportknoten zu finden. Gemäß 4 wird der kürzeste Pfad
wie folgt gefunden:
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Schritt 1
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Ein
Gerät 300 sendet
ein Ethernet-Datenpaket an den Transportknoten 302 des
SONET-Ringes 350. Eine TTL-Anzeige wird auf einen vorherbestimmten
Wert eingestellt und dem Ethernet-Datenpaket vorangestellt. Eine
Paketverteilungseinrichtung 304 in den Transportknoten 302 prüft eine
zugeordnete Tabelle 306, um festzustellen, ob die Ziel-MAC-Adresse
auf der Tabelle 306 erscheint. Wenn dies nicht der Fall
ist, wird das ursprüngliche Ethernet-Datenpaket
in einer Warteschlange angeordnet, die dem Lichtleitfaser-Paar 308 zugeordnet ist.
Weiterhin wird eine erste Kopie des Ethernet-Datenpaketes geschaffen
und in einer Warteschlange angeordnet, die dem Lichtleitfaser-Paar 310 zugeordnet
ist, um diese an den Transportknoten 18 zu übertragen.
Vorzugsweise wird ein Rundsende-Bit in dem SONET-Zusatzinformations-Kopffeld
für jede Nutzinformation
gesetzt, die das Paket enthält.
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Das
ursprüngliche
Ethernet-Datenpaket wird zum Transportknoten 312 ausgesandt.
In dem Transportknoten 312 prüft eine Paketverteilungseinrichtung 314 die
zugehörige
Tabelle von 316 auf irgendeinen Eintrag, der der Ziel-MAC-Adresse
entspricht. Wenn sie nicht gefunden wird, so wird das ursprüngliche
Ethernet-Datenpaket
erneut in einer Warteschlange zur Aussendung an den Transportknoten 322 angeordnet.
Eine zweite Kopie des Ethernet-Datenpaketes wird geschaffen und
für eine
Aussendung an das Ethernet-LAN 313 in einer Warteschlange
angeordnet. Weiterhin wird an der Paketverteilungseinrichtung 314 des
Transportknotens 312 ein Eintrag in einer zugehörigen Tabelle 316 über (i) die
Quellenadresse des Bauteils 300 (ii) eine Identifikation
der Eingangsquelle oder Richtung, nämlich Lichtleitfaser 308 gemacht,
und (iii) den Wert der TTL-Anzeige in der Tabelle 316,
die der Paketverteilungseinrichtung 314 zugeordnet ist,
gemacht. Der Prozess wird an jedem Transportknoten fortgesetzt, so
dass, wenn das Paket (das Original oder eine Kopie hiervon) jeden
Transportknoten erreicht, die Paket-Verteilungseinrichtungen 314, 328, 326, 324,
die jedem Transportknoten zugeordnet sind, prüfen, ob die Quellen-MAC- Adresse sich in ihren
zugehörigen Tabellen 316, 334, 322, 330 befindet.
Wenn dies nicht der Fall ist, werden (i) die Quellen-MAC-Adresse
des Gerätes 300,
(ii) eine Identifikation der Eingangsquelle und (iii) TTL-Werte
in Tabellen 316, 334, 322, 230 gespeichert,
und zusätzliche
Kopien des Ethernet-Datenpaketes werden zur Übertragung auf irgendeinen
LAN oder anderen Ausgangspfaden geschaffen, die diesem Transportknoten
zugeordnet sind. An jedem Transportknoten wird die dem Ethernet-Datenpaket
zugeordnete TTL heruntergeschaltet.
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In
der Zwischenzeit wandert die erste Kopie des Ethernet-Datenpaketes
in der entgegengesetzten Richtung um den SONET-Ring herum. Somit empfängt jeder
Transportknoten sowohl das ursprüngliche
Ethernet-Datenpaket als auch die erste Kopie von dem Ethernet-Datenpaket.
Weil das ursprüngliche
Ethernet-Datenpaket und die erste Kopie des Ethernet-Datenpaketes
sich in entgegengesetzten Richtungen ausbreiten, könnte jedes
Paket zunächst
von einem Transportknoten, in Abhängigkeit von der Position des
Transportknotens, empfangen werden. Wenn ein Paket von einer vorgegebenen Quelle
zum ersten Mal von einem Knoten empfangen wird, so führt dies
zur Schaffung eines Eintrages in der zugehörigen Tabelle des Transportknotens. Nachfolgende
von dieser Quelle empfangene Pakete werden mit diesem Eintrag verglichen.
Wenn sich daher die Quellen-MAC-Adresse in der zugehörigen Tabelle
befindet, wird der Wert der TTL-Anzeige des gespeicherten Wertes
und der Wert der TTL-Anzeige, die mit dem nachfolgend empfangenen
Paket zugeordnet ist, miteinander verglichen. Ein höherer Wert der
TTL-Anzeige zeigt weniger Transportknoten zwischen der Quellen-MAC-Adresse
und diesem Transportknoten an. Die zugehörige Tabelle speichert die Quellen-MAC-Adresse,
die Identifikation der Eingangsquelle oder die Richtung und den
TTL-Wert, der dem höheren
TTL-Wert zugeordnet ist, und verwirft die Quellen-MAC-Adresse, die
Identifikation der Eingangsquelle und den TTL-Wert, der dem niedrigeren
TTL-Wert zugeordnet ist. Dann werden in der vorstehend beschriebenen
Weise nachfolgende Pakete mit einer Ziel-MAC-Adresse, die gleich
der auf der zugehörigen
Tabelle gespeicherten MAC-Adresse ist, zu dem Ausgangspfad gelenkt,
der der Eingangsquellenidentifikation zugeordnet ist. Auf diese
Weise werden die nachfolgenden Pakete in die Richtung gelenkt, in
der sie die wenigsten dazwischenliegenden Transportknoten aufweisen.
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Das
ursprüngliche
Paket und die erste Kopie des Paketes werden nicht erneut in einer
Warteschlange angeordnet, wenn sie den Transportknoten 302 erreichen,
von dem sie als erstes ausgesandt wurden. Alternativ werden sie
verworfen, wenn ihr TTL-Wert auf Null heruntergeschaltet wurde.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Einträge
auf den zugehörigen
Tabellen mit einem Zeitstempel versehen und nach einer festen Zeitdauer
gelöscht,
wie dies beispielsweise in der IEEE-Norm 802.1D festgelegt ist.
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Obwohl
die Beschreibung auf SONET-Ringe und SONET-Netzwerkringe Bezug genommen
hat, ist die Erfindung allgemein auf SONET-Netzwerke, wie z. B.
ein SONET-Maschennetzwerk anwendbar. Andererseits erfordert das
Auffinden des kürzesten Pfades
einen bidirektionalen Ring. Das beschriebene Verfahren der Verwendung
einer TTL-Anzeige zum Finden des kürzesten Pfades zu einer vorgegebenen Adresse
ist nicht auf SONET-Ringe beschränkt.
Es ist auf irgendein System anwendbar, das paketisierte Daten mit
Quellen- und Zieladressen in dem Paket über ein bidirektionales Schleifen-Netzwerk
sendet.
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Gelegentlich
fällt ein
Pfad zwischen zwei Transportknoten aus. Beispielsweise kann es unmöglich sein,
Pakete von dem Transportknoten 302 zum Transportknoten 312 zu übertragen.
Dieser Ausfall wird von einem Betreiber oder von Betriebs- und Wartungseinrichtungen
festgestellt. Wenn dies eintritt, werden alle Einträge in der
Tabelle 306, in denen die Eingangsquellenidentifikation
der Lichtleitfaser 308 zugeordnet ist, gelöscht. Dies
stellt sicher, dass nachfolgende Pakete nicht in dieser Richtung
in einer Warteschlange angeordnet werden. Genauso werden Pakete
von der Warteschlange für
die Ausgangs-Lichtleitfaser 308 entfernt und zu einer anderen
Warteschlange übertragen.
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Vielfältige Modifikationen,
Abänderungen und
Anpassungen können
an den speziellen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
durchgeführt
werden, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der
in den Ansprüchen
definiert ist.