Соединение ячеистых сетей с множеством узлов-ретрансляторов с использованием сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи



Соединение ячеистых сетей с множеством узлов-ретрансляторов с использованием сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи
Соединение ячеистых сетей с множеством узлов-ретрансляторов с использованием сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи
Соединение ячеистых сетей с множеством узлов-ретрансляторов с использованием сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи
Соединение ячеистых сетей с множеством узлов-ретрансляторов с использованием сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи
Соединение ячеистых сетей с множеством узлов-ретрансляторов с использованием сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи

 


Владельцы патента RU 2441331:

МАЙКРОСОФТ КОРПОРЕЙШН (US)

Изобретение относится к технике связи. Ячеистая сеть с множеством узлов-ретрансляторов может быть соединена с локальной сетью (ЛС) с использованием сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи (МАС-подуровня). Один или большее количество узлов в ячеистой сети могут быть сконфигурированы в виде мостового узла, использующего сетевой мост МАС-подуровня. Пакеты, передаваемые между станциями ЛС и узлами ячеистой сети, проходят через один из мостовых узлов в ячеистой сети. Мостовые узлы получают не все пакеты, передаваемые в ячеистой сети, но они получают те пакеты, которые подлежат передаче через сетевой мост МАС-подуровня. Поскольку мостовые узлы осведомлены о новых станциях в ЛС, то они оповещают другие узлы в ячеистой сети о маршрутах, указывая, каким образом можно добраться до этих станций. Это обеспечивает функционирование сетевого моста МАС-подуровня между беспроводными ячеистыми сетями и 802 ЛС, что и является техническим результатом. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Локальные сети (ЛС) могут быть соединены друг с другом с использованием сетевых мостов подуровня управления доступом к среде передачи (MAC-подуровня). ЛС, соединенные посредством сетевого моста, позволяют станциям производить впечатление подключенных к одной ЛС даже в том случае, когда каждая из них подключена к отдельной ЛС со своим собственным MAC-подуровнем. Сетевой мост MAC-подуровня функционирует ниже границы Обслуживания MAC-подуровня, и обмен информацией между станциями является "прозрачным" для протоколов уровня управления логическим каналом (LLC) и сетевого уровня, как будто бы станции просто являются подключенными к одной и той же ЛС. Сетевые мосты MAC-подуровня в зависимости от порта сетевого моста могут получать все пакеты, переданные по сети. Однако сетевые узлы в беспроводной ячеистой сети с множеством узлов-ретрансляторов не получают все переданные пакеты. Пакеты в беспроводной ячеистой сети с множеством узлов-ретрансляторов видны только лишь ограниченному числу узлов на маршруте к пункту назначения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Это изложение сущности изобретения приведено для ознакомления с выбранными концепциями в упрощенном виде, а более подробное описание этих концепций приведено ниже в разделе "Подробное описание". Подразумевают, что это краткое изложение сущности изобретения не служит ни для определения ключевых признаков или существенных признаков заявленного предмета изобретения, ни для его использования в качестве вспомогательного средства при определении объема заявленного предмета изобретения.

Ячеистая сеть с множеством узлов-ретрансляторов может быть соединена с ЛС с использованием сетевого моста MAC-подуровня. Один или большее количество узлов в ячеистой сети могут быть сконфигурированы в виде узла сетевого моста MAC-подуровня. Пакеты, перемещаемые между станциями в ЛС и узлами в ячеистой сети, проходят через один из мостовых узлов в ячеистой сети. Мостовые узлы получают не все пакеты, передаваемые по ячеистой сети, но они получают те пакеты, которые подлежат передаче через сетевой мост MAC-подуровня. Поскольку мостовые узлы осведомлены о новых станциях в ЛС, то они оповещают о маршрутах к другим узлам внутри ячеистой сети, указывая, каким образом можно добраться до этих станций. Это обеспечивает функционирование сетевого моста MAC-подуровня между беспроводными ячеистыми сетями и ЛС.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 проиллюстрировано вычислительное устройство, которое приведено в качестве примера;

на фиг.2 проиллюстрирована система мостового соединения MAC-подуровня для ячеистой сети;

на фиг.3 показана часть сетевого стека в узле, действующем в качестве моста между ячеистой сетью с множеством узлов-ретрансляторов и локальной сетью (ЛС);

на фиг.4 показан способ, реализуемый драйвером ячеистой сети для обработки пакетов, подлежащих передаче, с использованием адаптера, связанного с драйвером ячеистой сети;

на фиг.5 проиллюстрирован способ, реализуемый драйвером ячеистой сети для обработки пакетов, принятых в сетевом адаптере.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Теперь будет приведено описание различных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми цифрами. В частности, фиг.1 и соответствующее его обсуждение приведены для предоставления краткого общего описания пригодной вычислительной среды, в которой могут быть реализованы варианты осуществления изобретения.

Программные модули обычно содержат подпрограммы, программы, компоненты, структуры данных и структуры других типов, которые выполняют конкретные задачи или реализуют конкретные абстрактные типы данных. Также могут быть использованы компьютерные системы иных конфигураций, в том числе карманные устройства, многопроцессорные системы, микропроцессорные или программируемые бытовые электронные устройства, мини-компьютеры, большие универсальные вычислительные машины и т.п. Также могут быть использованы распределенные вычислительные среды в тех случаях, когда задачи выполняют удаленные устройства обработки, соединенные через сеть связи. В распределенной вычислительной среде программные модули могут быть расположены как в локальных, так и в удаленных запоминающих устройствах для хранения данных.

Теперь со ссылкой на фиг.1 будет приведено описание архитектуры вычислительной системы для компьютера 100, используемой в различных вариантах осуществления изобретения, которая приведена в качестве иллюстративного примера. Архитектура вычислительной системы, показанная на фиг.1, может быть сконфигурирована в виде узла в ячеистой сети, в виде станции в локальной сети, в виде настольного или мобильного компьютера и т.п. Как показано на чертеже, компьютер 100 содержит центральный процессор ("ЦП") 5, системную память 7, содержащую оперативное запоминающее устройство ("ОЗУ") 9 и постоянное запоминающее устройство ("ПЗУ") 11, и системную шину 12, которая соединяет запоминающее устройство с ЦП 5. В ПЗУ 11 хранится базовая система ввода-вывода (BIOS), содержащая основные подпрограммы, помогающие передавать информацию между элементами в компьютере, например, во время запуска. Кроме того, компьютер 100 содержит запоминающее устройство 14 большой емкости для хранения операционной системы 16, прикладных программ и других программных модулей, более подробное описание которых приведено ниже.

Запоминающее устройство 14 большой емкости соединено с ЦП 5 через контроллер запоминающего устройства большой емкости (на чертеже не показан), соединенный с шиной 12. Запоминающее устройство 14 большой емкости и связанные с ним считываемые посредством компьютера носители информации обеспечивают энергонезависимое запоминающее устройство для компьютера 100. Несмотря на то, что приведенное здесь описание считываемых посредством компьютера носителей информации относится к запоминающему устройству большой емкости, например, к накопителю на жестких дисках или к дисководу для компакт-дисков, считываемыми посредством компьютера носителями информации могут являться любые существующие носители информации, к которым может осуществлять доступ компьютер 100.

В качестве примера, не являющегося ограничивающим признаком, считываемые посредством компьютера носители информации могут включать в себя компьютерные запоминающие среды и средства связи. Компьютерные запоминающие среды включают в себя энергозависимые и энергонезависимые, сменные и стационарные запоминающие среды, реализованные любым способом или посредством любой технологии, для хранения информации, например, считываемых посредством компьютера команд, структур данных, программных модулей или других данных. Компьютерными запоминающими средами являются, в том числе, ОЗУ, ПЗУ, стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память или другое твердотельное запоминающее устройство, выполненное по иной технологии, постоянное запоминающее устройство на компакт-диске (CD-ROM), универсальные цифровые диски ("DVD") или другое оптическое запоминающее устройство, магнитные кассеты, магнитная лента, запоминающее устройство на магнитных дисках или другие запоминающие устройства на магнитном носителе, или любой другой носитель информации, который может быть использован для хранения желательной информации и к которому может осуществлять доступ компьютер 100, но эти примеры не являются ограничивающим признаком.

Согласно различным вариантам осуществления изобретения компьютер 100 может функционировать в сетевом окружении с использованием логических соединений с удаленными компьютерами через одну или большее количество сетей, например, через ЛС 18 и ячеистую сеть 19. Компьютер 100 может быть соединен с сетями через блок 20 сетевого интерфейса, соединенный с шиной 12. Соединение с сетью может быть беспроводным и/или проводным. Блок 20 сетевого интерфейса также может использоваться для соединения с сетями и системами удаленных компьютеров других типов. Компьютер 100 также может содержать контроллер 22 ввода-вывода для приема и обработки входных данных из нескольких других устройств, в том числе из клавиатуры, манипулятора типа "мышь" или электронного пера (на фиг.1 не показаны). Аналогичным образом, контроллер 22 ввода-вывода может подавать выходные данные на экран дисплея, в принтер или в иное устройство вывода.

Как кратко упомянуто выше, в запоминающем устройстве 14 большой емкости и в ОЗУ 9 компьютера 100 может храниться некоторое количество программных модулей и файлов данных, в том числе операционная система 16, пригодная для управления работой сетевого персонального компьютера, например, операционная система "Windows XP" фирмы "Microsoft Corporation", г. Редмонд, штат Вашингтон, США. В запоминающем устройстве 14 большой емкости и в ОЗУ 9 также могут храниться один или большее количество программных модулей. В частности, в запоминающем устройстве 14 большой емкости и в ОЗУ 9 могут храниться одна или большее количество прикладных программ 10. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения компьютер 100 содержит уровень 26 сетевого моста MAC-подуровня ячеистой сети, который сконфигурирован таким образом, что соединяет узлы в ячеистой сети 19 со станциями в ЛС 18. В кратком изложении, когда компьютер 100 сконфигурирован в виде мостового узла в ячеистой сети 19, то пакеты, перемещаемые между станциями в ЛС 18 и узлами в ячеистой сети 19, проходят через уровень 26 сетевого моста MAC-подуровня ячеистой сети. Компьютер 100, действующий в качестве мостового узла, не получает все пакеты в ячеистой сети 19, но получает те пакеты, которые подлежат передаче через сетевой мост MAC-подуровня между ЛС 18 и ячеистой сетью 19. Поскольку уровень 26 сетевого моста MAC-подуровня ячеистой сети осведомлен о новых станциях в ЛС 18, то он оповещает другие узлы в ячеистой сети 19 о маршруте (о маршрутах), указывая, каким образом можно добраться до этих станций. Также может быть обеспечена поддержка перечня соседей 28, находящихся вне ячеистой сети, для отслеживания известных станций в ЛС. Это обеспечивает возможность функционирования сетевого моста MAC-подуровня между беспроводными ячеистыми сетями с множеством узлов-ретрансляторов и 802 ЛС.

На фиг.2 проиллюстрирована система 200 мостового соединения MAC-подуровня для ячеистой сети. Как показано на чертеже, система 200 управления доступом к среде передачи (MAC) содержит приведенную в качестве примера ячеистую сеть, соединенную с ЛС с использованием узла сетевого моста MAC-подуровня. Ячеистая сеть 205 может содержать любую топологию узлов ячеистой сети, поставщиков услуг сети Интернет и средств связи. К тому же, ячеистая сеть 205 может иметь статическую или динамическую топологию.

Ячеистая сеть 205 может содержать нулевое или большее количество поставщиков 210 услуг сети Интернет, которые обеспечивают точки доступа к сети Интернет для одного или для большего количества узлов ячеистой сети. Каждый узел ячеистой сети может содержать любое устройство, соединенное с ячеистой сетью 205. Узлы ячеистой сети могут производить передачу и прием пакетов данных, а также могут передавать пакеты данных в другие узлы ячеистой сети в соответствии с протоколом маршрутизации ячеистой сети 205. Узлами ячеистой сети могут являться стационарные устройства или мобильные устройства. Например, узел ячеистой сети может содержать вычислительное устройство 212, подобное вычислительному устройству 100, описанному выше со ссылкой на фиг.1. Узел ячеистой сети может также содержать мобильное вычислительное устройство 214. Другие варианты осуществления изобретения могут содержать другие конфигурации узлов сети.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения ячеистая сеть 205 имеет такую топологию сети, при которой узлы ячеистой сети соединены с несколькими избыточными соединениями между узлами ячеистой сети. Ячеистая сеть 205 может содержать полносвязную ячеистую сеть, в которой каждый узел ячеистой сети соединен с каждым другим сетевым узлом в ячеистой сети. Ячеистая сеть 205 также может содержать топологию частичной ячеистой сети, в которой некоторые узлы ячеистой сети организованы в виде полносвязной ячеистой сети, а другие узлы ячеистой сети соединены только лишь с одним или с двумя другими узлами ячеистой сети. Другие топологии ячеистой сети могут содержать одну или большее количество клиентских подсетей, соединенных с ячеистой сетью. Эти клиентские подсети могут иметь множество подключенных к ним клиентов. Различные топологии ячеистой сети 205 являются бесчисленными и не будут дополнительно изложены здесь.

Один или большее количество узлов ячеистой сети может быть сконфигурировано в виде мостового узла 254. Как показано на чертеже, в системе 200 пакеты, передаваемые между ЛС 270 и ячеистой сетью 205, проходят через мостовой узел 254. Мостовой узел 254 обеспечивает такое функционирование сетевого моста MAC-подуровня, которое обеспечивает функциональные возможности сетевого моста MAC-подуровня между беспроводной ячеистой сетью 205 и 802 ЛС 270. Каждый сетевой узел в ячеистой сети 205 обеспечивает маршрутизацию всех пакетов, направленных в одну из станций (272-277), через мостовой узел 254. Когда мостовой узел 254 получает пакет, направленный в ЛС 270, то уровень 26 сетевого моста MAC-подуровня ячеистой сети пересылает пакет в надлежащее местоположение. Всякий раз, когда мостовой узел 254 получает сведения о новой станции в ЛС, он информирует другие узлы в ячеистой сети 205 о маршруте. Маршрут, о котором было проинформировано, проходит к мостовому узлу 254, так что мостовой узел может пересылать пакеты в соответствующую станцию в ЛС 270. В дополнение к этому, любые пакеты, принятые станцией в ЛС 270, пересылают в соответствующий узел в ячеистой сети 205.

Номером позиции 218 обозначены средства связи между узлами ячеистой сети. В качестве примера, не являющегося ограничивающим признаком, средства 218 связи могут содержать проводные средства связи, например, проводную сеть или прямое проводное соединение, и средства беспроводной связи, например, средства акустической, радио, инфракрасной и иной беспроводной связи. Номером позиции 220 обозначены средства связи между поставщиком 210 услуг сети Интернет и одним или большим количеством узлов ячеистой сети. Средства 220 связи могут содержать средства проводной связи, например, проводную сеть или прямое проводное соединение, и средства беспроводной связи, например, средства акустической, радио, инфракрасной и иной беспроводной связи. Узлы могут быть сконфигурированы таким образом, что сами образуют беспроводную сеть с другими узлами в пределах конкретной дальности действия.

Как изложено выше, каждый узел, который сконфигурирован в виде мостового узла (например, мостовой узел 254), производит передачу пакетов в локальную сеть ЛС (270), к которой он подключен, и их прием из нее. Для иллюстрации функциональных возможностей сетевого моста MAC-подуровня между ячеистой сетью 205 с множеством узлов-ретрансляторов и 802 ЛС 270 приведен пример передачи пакета, адресованного одному конкретному устройству, по протоколу сети Интернет (протоколу IP) из узла 248 в станцию 274. Этот пример приведен просто для иллюстративных целей и подразумевают, что он не является ограничивающим признаком.

Узел 248 начинает с IP-адреса станции 274. IP-адрес может быть предоставлен пользователем, получен путем преобразования имен в IP-адреса и т.п. Перед передачей пакета узел 248 сначала принимает решение о MAC-адресе (об адресе подуровня управления доступом к среде передачи) станции 274. Узел 248 посылает запрос протокола определения адресов (ARP) с использованием пакета, передаваемого способом широковещательной передачи, и его доставляют во все узлы в ячеистой сети 205, в том числе в мостовой узел 254. Мостовой узел 254 получает запрос протокола определения адресов (ARP) и показывает его драйверу сетевого моста MAC-подуровня (обозначенного номером позиции 320 на фиг.3). Сетевой мост MAC-подуровня в узле 254 пересылает пакет в ЛС 270.

Станция 274 получает запрос протокола определения адресов (ARP) и посылает ответное сообщение протокола ARP в узел 248. Мостовой узел 254, связанный в ЛС 270, принимает ответное сообщение протокола ARP, и мостовой узел 254 пересылает ответное сообщение ARP в узел 248 в ячеистой сети. Когда мостовой узел 254 получает ответ протокола ARP, то уровень 26 сетевого моста MAC-подуровня ячеистой сети обрабатывает пакет, содержащий ответное сообщение протокола ARP, и извлекает MAC-адрес (например, MAC1) станции 274 из поля адреса источника в заголовке пакета согласно стандарту Ethernet. Поскольку на текущий момент времени этот адрес не является запомненным мостовым узлом 254, то этот адрес запоминают в мостовом узле 254. Затем мостовой узел 254 оповещает другие узлы в ячеистой сети 205 о том, что он знает маршрут к адресу MAC1, который соответствует станции 274 в ЛС 270.

Узел 248 получает оповещение из мостового узла 254 и запоминает адрес. Узел 248 получает ответное сообщение протокола определения адресов (ARP) из станции 274, и теперь ему известно, что MAC-адресом станции 274 является MAC1. Для того чтобы передать пакет, адресованный конкретному устройству, по адресу MAC1 узел 248 сначала выясняет маршрут передачи по ячеистой сети. Так как мостовой узел 254 уже оповестил о маршруте, то узел 248 знает, что маршрут по ячеистой сети для досягаемости адреса MAC1 проходит через мостовой узел 254. Зная этот маршрут, узел 248 посылает пакет ячеистой сети с множеством узлов-ретрансляторов в узел 254.

Мостовой узел 254 получает этот пакет и распознает, что он адресован станции в ЛС, с которой он соединен мостом, поэтому он указывает этот пакет уровню сетевого моста MAC-подуровня. Уровень 26 сетевого моста MAC-подуровня пересылает пакет в ЛС 270, и станция 274 получает пакет. Несмотря на то, что в описанном выше примере были использованы пакеты протокола определения адресов (ARP), пакеты протокола ARP являются только лишь одним из примеров, и они могут быть заменены любыми другими пакетами, передаваемыми между узлами и станциями.

На фиг.3 показана часть сетевого стека в узле, действующем в качестве моста между ячеистой сетью с множеством узлов-ретрансляторов и локальной сетью ЛС. Как проиллюстрировано на фиг.3, он включает в себя сетевой протокол 310 (например, протокол управления передачей/протокол сети Интернет (TCP/IP)), сетевой мост 320 MAC-подуровня, драйвер 325 ячеистой сети, драйверы 330 и 340 адаптеров, ячеистую сеть 350 и ЛС 360. Сетевой стек 300 может быть реализован в мостовом узле 254, как проиллюстрировано на фиг.2. Без содержащего драйвера 325 ячеистой сети сетевой стек 300 обеспечивал бы стандартные функциональные возможности сетевого моста MAC-подуровня. Как правило, стандартный сетевой мост MAC-подуровня требует, чтобы оба адаптера, соединенные с мостом, находились в режиме приема всех сетевых пакетов без разбора. Другими словами, каждый из подключенных адаптеров сконфигурирован таким образом, что принимает все пакеты, даже те пакеты, которые не адресованы ему. При стандартном функционировании сетевого моста MAC-подуровня любой принятый пакет указывают как направляемый вверх по стеку в драйвер сетевого моста 320 MAC-подуровня. Сетевой мост 320 MAC-подуровня проверяет адрес, по которому был послан пакет. Когда этим адресом является адрес локального узла, то сетевой мост 320 MAC-подуровня указывает, что пакет следует направить вверх по стеку в сетевой протокол 310 (например, в протокол TCP/IP). В противном случае, когда адрес не является адресом локального узла, то сетевой мост 320 MAC-подуровня захватывает пакет и посылает его вниз стека, используя другой адаптер, соединенный с мостом. Таким способом пакет доставляют в другую сеть, соединенную мостом с узлом сети. Эта процедура выполняется симметрично в обоих адаптерах. Результатом является то, что эти две сети соединены мостом, поскольку мост 320 MAC-подуровня пересылает любой пакет, посланный из первой сети, во вторую сеть и наоборот.

Как здесь изложено, стандартные функциональные возможности сетевого моста MAC-подуровня зависят от адаптеров, находящихся в режиме приема всех сетевых пакетов без разбора. Однако выполнение этого требования не всегда возможно. Например, это может быть невозможно в стандартной беспроводной сети при использовании защиты. Даже если адаптер может получить пакет, адресованный кому-либо еще, он будет не способен расшифровать его, поскольку только адресат имеет надлежащий ключ для расшифровки пакета. Кроме того, режим приема всех сетевых пакетов без разбора невозможен в беспроводной ячеистой сети, поскольку ячеистые сети охватывают большую область, чем та область, которую может охватывать радиосигнал. Следовательно, каждый узел не может "прослушивать" все пакеты, переданные по ячеистой сети.

Для мостового соединения ячеистой сети 350 с ЛС 360 с использованием стандартных функциональных возможностей сетевого моста MAC-подуровня драйвер 325 ячеистой сети, содержащийся в сетевом стеке 300, должен обеспечивать специальную обработку для обеспечения возможности мостового соединения. Как изложено выше, все пакеты, посланные из узла в ячеистой сети 350 в станцию в проводной сети 360, посылают в узел ячеистой сети, действующий в качестве мостового узла. После приема из ячеистой сети 350 пакета, адресованного в станцию в проводной сети 360, пакет перемещают вверх по стеку через драйвер 325 ячеистой сети в сетевой мост 320 MAC-подуровня. Как показано на схеме 300 сетевого стека, драйвер 325 ячеистой сети находится между адаптером 330 беспроводной сети и драйвером 320 сетевого моста MAC-подуровня.

Драйвер 325 ячеистой сети проверяет адрес источника посылаемых пакетов в сети Ethernet. Если этот адрес не является адресом локального узла, то является адресом станции в сети 360, расположенной на другой стороне сетевого моста 320 MAC-подуровня. Таким образом, узел в ячеистой сети, который реализует сетевой мост 320 MAC-подуровня и который содержит драйвер 325 ячеистой сети, узнает об адресах станций на другой стороне моста в сети 360. Когда определен адрес станции в сети 360, то этот адрес может быть запомнен в перечне соседей, находящихся вне ячеистой сети. Связь между адресами станций на другой стороне моста и другими узлами в ячеистой сети может поддерживаться различными способами.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения другие узлы в ячеистой сети информируют о том, что станции в сети 360 фактически находятся в ячеистой сети, и о том, что доступ к этим станциям может быть осуществлен через мостовой узел. В различных вариантах ячеистой сети могут быть использованы различные механизмы информирования других узлов ячеистой сети о маршрутах, ведущих к мостовому узлу. В протоколах проактивной маршрутизации в ячеистой сети, например, в протоколе LQSR (протокол маршрутизации от источника с учетом качества канала связи) фирмы "Microsoft Corporation" все узлы могут распространять перечень своих соседей. В протоколах реактивной маршрутизации в ячеистой сети узлы могут производить поиск маршрута к адресату тогда, когда им необходимо связаться с ним. В качестве примера, в протоколе LQSR станции в локальной сети (ЛС) рассматривают как соседей мостового узла. Когда другим узлам ячеистой сети нужно найти маршрут к какой-либо из этих станций, то они нашли бы маршрут, который проходит через мостовой узел (например, маршрут через узел 254, изображенный на фиг.2). Когда из ячеистой сети 350 получают пакет, адресованный станции в сети 360, то драйвер 325 ячеистой сети перемещает его вверх по стеку в драйвер 320 сетевого моста MAC-подуровня. При использовании этого подхода в ячеистой сети только мостовой узел действует иным образом. Другие узлы посылают пакеты и находят маршруты с использованием стандартных механизмов ячеистой сети, которые могут быть различными в различных вариантах реализации ячеистой сети.

Согласно другому варианту осуществления изобретения другим сетевым узлам в ячеистой сети 350 сообщают, что эти обнаруженные станции являются особыми адресами, доступ к которым может быть осуществлен через мостовой узел, даже несмотря на то, что эти станции фактически не являются частью ячеистой сети 350. Используя этот подход, любой узел ячеистой сети, посылающий пакет в станцию в сети 360, знает о том, что с этими станциями следует обращаться по-иному, чем с узлами ячеистой сети, и что доступ к этим станциям может быть осуществлен через мостовой узел. Согласно этому варианту осуществления изобретения пакет содержит два адреса пункта назначения. Первым пунктом назначения является адрес в ячеистой сети (например, мостовой узел 254, изображенный на фиг.2). Этот адрес используют для обнаружения маршрута по ячеистой сети. Вторым адресом является адрес конечного получателя пакета, представляющий собой адрес в сети 360. Когда узел мостового соединения получает пакет из ячеистой сети 350, то драйвер 325 ячеистой сети помещает адрес конечного получателя в поле адреса получателя в сети Ethernet и указывает, что этот пакет следует направить вверх по стеку в драйвер 320 сетевого моста MAC-подуровня.

Теперь, со ссылкой на фиг.3 и 4, будет приведено описание способа соединения ячеистых сетей с множеством узлов-ретрансляторов с использованием сетевого моста MAC-подуровня, который приведен в качестве иллюстративного примера.

При прочтении представленного здесь описания алгоритмов следует понимать, что логические операции в различных вариантах осуществления изобретения реализованы (1) в виде последовательности реализованных посредством компьютера действий или программных модулей, выполняемых в вычислительной системе, и/или (2) в виде взаимосвязанных логических схем или модулей логических схем вычислительной машины в вычислительной системе. Вариант реализации является предметом выбора в зависимости от требований к производительности вычислительной системы, в которой реализуют изобретение. Соответственно, логические операции, которые здесь проиллюстрированы и из которых сформированы описанные здесь варианты осуществления изобретения, именуют по-разному, как операции, структурные устройства, действия или модули. Эти операции, структурные устройства, действия и модули могут быть реализованы в виде программного обеспечения, в виде аппаратно-реализованного программного обеспечения, в виде специализированных цифровых логических схем и в виде любой комбинации этих средств.

На фиг.4 показан способ, реализуемый драйвером ячеистой сети для обработки пакетов, подлежащих передаче, с использование адаптера, связанного с драйвером ячеистой сети. После операции "начало" в последовательности операций способа переходят к выполнению операции 410, при которой драйвер ячеистой сети получает из верхней части стека протоколов пакет, подлежащий передаче.

Затем переходят к выполнению операции 420 принятия решения, при которой определяют, является ли адрес источника в пакете локальным адресом мостового узла.

Когда этот адрес не является локальным адресом, то в способе переходят к выполнению операции 430 и адрес станции добавляют к перечню адресов, который содержит адреса всех распознанных узлов, не входящих в состав ячеистой сети. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения перечень адресов содержит адреса станций, расположенных вне ячеистой сети и уже производивших обмен информацией с мостовым узлом. Этот перечень может быть обновлен, когда определено наличие новой станции и/или по истечении некоторого промежутка времени. Например, станция может быть удалена из перечня в том случае, когда мостовым узлом не были получены какие-либо пакеты, связанные с этой станцией, в течение заранее заданного промежутка времени.

Затем в последовательности операций способа переходят к выполнению операции 440, при которой посылают пакет с использованием сетевого адаптера (330 на фиг.3). Затем в последовательности операций способа переходят к операции "конец" и продолжают обработку других действий.

На фиг.5 проиллюстрирован способ, реализуемый драйвером (325 на фиг.3) ячеистой сети для обработки пакетов, принятых в сетевом адаптере (330 на фиг.3).

После операции "начало" в последовательности операций способа переходят к выполнению операции 510, при которой драйвер ячеистой сети сравнивает адресата пакета с перечнем соседей, находящихся вне ячеистой сети (см. предыдущий абзац).

Затем переходят к выполнению операции 520 принятия решения, при которой, в том случае если адресат пакета присутствует в перечне соседей, находящихся вне ячеистой сети, то в последовательности операций способа переходят к выполнению операции 530, при которой пакет рассматривают как пакет, предназначенный для локального адресата, а в противном случае пакет обрабатывают с использованием стандартной процедуры приема (операция 540). Затем в последовательности операций способа переходят к операции "конец" и продолжают обработку других действий.

Приведенное выше описание, примеры и данные предоставляют полное описание изготовления и использования настоящего изобретения. Поскольку может быть создано множество вариантов осуществления изобретения, не выходя за пределы сущности и объема настоящего изобретения, то объем изобретения определяется прилагаемой ниже формулой изобретения.

1. Компьютерно-реализуемый способ соединения ячеистой сети с локальной сетью (LAN) с использованием стандартного сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи (MAC), содержащий этапы, на которых:
определяют адреса станций в LAN с использованием мостового узла, причем мостовой узел содержит драйвер ячеистой сети, который расположен между уровнем сетевого моста MAC и беспроводным адаптером, который беспроводным образом связан с ячеистой сетью, при этом по приему пакета из ячеистой сети драйвер ячеистой сети проверяет адрес пакета, и только когда адрес не является адресом локального узла в ячеистой сети, драйвер ячеистой сети перемещает пакет вверх на уровень сетевого моста MAC;
проактивным образом оповещают другие узлы в пределах ячеистой сети, в том числе ее немостовые узлы, о каждом из упомянутых определенных адресов станций LAN как о соседе мостового узла в ячеистой сети, независимо от потребности в маршруте; и
направляют пакеты из узлов в ячеистой сети, предназначенные для станций в LAN, через мостовой узел.

2. Способ по п.1, в котором при определении адресов станций в LAN с использованием мостового узла анализируют адреса, связанные с пакетом, посланным в ячеистую сеть из мостового узла.

3. Способ по п.2, в котором адрес источника, связанный с пакетом, распознают как адрес станции в LAN в том случае, когда этот адрес не является локальным адресом мостового узла.

4. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором сохраняют адрес станции LAN в перечне.

5. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором мостовой узел оповещает другие узлы в ячеистой сети о маршрутах по ячеистой сети, которые могут использоваться для доступа к станциям LAN из перечня.

6. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором мостовой узел оповещает о станциях LAN из перечня как о соседях мостового узла.

7. Способ по п.6, дополнительно содержащий этап, на котором обозначают соседей как особых соседей, находящихся вне ячеистой сети, но доступных через мостовой узел.

8. Считываемый компьютером носитель информации, содержащий исполняемые компьютером команды для соединения ячеистой сети с локальной сетью (LAN) с использованием стандартного сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи (MAC), обеспечивающие выполнение следующих операций, согласно которым:
определяют адреса станций в LAN из ячеистой сети;
проактивным образом оповещают другие узлы в пределах ячеистой сети, в том числе ее немостовые узлы, о каждом из упомянутых определенных адресов станций LAN как о соседе мостового узла в ячеистой сети, при этом данное оповещение осуществляют с использованием протокола проактивной маршрутизации в ячеистой сети, так что оповещение имеет место независимо от того, имеется ли потребность в маршруте или нет; и
направляют пакеты из узлов в ячеистой сети, предназначенные для станций в LAN, через мостовой узел в ячеистой сети, причем мостовой узел содержит драйвер ячеистой сети, который расположен между уровнем сетевого моста MAC и беспроводным адаптером, который беспроводным образом связан с ячеистой сетью, при этом по приему пакета из ячеистой сети драйвер ячеистой сети проверяет адрес пакета, и когда адрес не является адресом локального узла в ячеистой сети, драйвер ячеистой сети перемещает пакет вверх на уровень сетевого моста MAC, а в противном случае не перемещает пакет вверх на уровень сетевого моста MAC.

9. Считываемый компьютером носитель информации по п.8, при этом при определении адресов станций в LAN из ячеистой сети анализируют адреса, связанные с пакетом, посланным в ячеистую сеть.

10. Считываемый компьютером носитель информации по п.9, при этом адрес источника, связанный с пакетом, распознают как адрес станции в LAN в том случае, когда этот адрес не является локальным адресом мостового узла.

11. Считываемый компьютером носитель информации по п.10, дополнительно содержащий команды, обеспечивающие выполнение операции, согласно которой сохраняют адреса станций LAN в перечне.

12. Считываемый компьютером носитель информации по п.11, дополнительно содержащий команды, обеспечивающие выполнение операции, согласно которой оповещают другие узлы в ячеистой сети о маршрутах по ячеистой сети, которые могут использоваться для доступа к станциям LAN из перечня.

13. Считываемый компьютером носитель информации по п.11, дополнительно содержащий команды, обеспечивающие выполнение операции, согласно которой оповещают о станциях LAN из перечня как о соседях мостового узла.

14. Считываемый компьютером носитель информации по п.13, дополнительно содержащий команды, обеспечивающие выполнение операции, согласно которой обозначают соседей из LAN как особых соседей, находящихся вне ячеистой сети, но доступных через мостовой узел.

15. Устройство для соединения ячеистой сети с локальной сетью (LAN) с использованием стандартного сетевого моста подуровня управления доступом к среде передачи (MAC), содержащее:
процессор и машиночитаемый носитель информации;
операционную среду, хранимую на машиночитаемом носителе информации и исполняемую в процессоре;
стандартный сетевой мост MAC;
драйвер адаптера LAN, который соединен с сетевым мостом MAC и который соединен с LAN; и
драйвер ячеистой сети, который соединен с сетевым мостом MAC и который соединен с драйвером адаптера ячеистой сети, соединенным с ячеистой сетью, при этом драйвер ячеистой сети направляет пакеты из узлов в ячеистой сети, предназначенные для станций в LAN, через данное устройство, причем драйвер ячеистой сети расположен между сетевым мостом MAC, предотвращая перемещение пакетов в сетевой мост MAC, и беспроводным адаптером, который беспроводным образом связан с ячеистой сетью,
при этом драйвер ячеистой сети сконфигурирован определять адреса станций в LAN, проактивным образом оповещать другие узлы в пределах ячеистой сети, в том числе ее немостовые узлы, о каждом из упомянутых определенных адресов станций LAN как о соседе данного устройства в ячеистой сети, независимо от потребности в маршруте, и направлять из узлов в ячеистой сети пакеты, предназначенные для станций в LAN,
при этом операционная среда сконфигурирована взаимодействовать со стандартным сетевым мостом MAC, драйвером адаптера LAN и драйвером ячеистой сети.

16. Устройство по п.15, в котором при определении адресов станций в LAN из ячеистой сети анализируются адреса, связанные с пакетом, посланным в ячеистую сеть.

17. Устройство по п.16, в котором адрес источника, связанный с пакетом, распознается как адрес станции в LAN в том случае, когда этот адрес не является локальным адресом устройства.

18. Устройство по п.17, в котором адреса станций LAN сохраняются в перечне.

19. Устройство по п.18, в котором выполняется по меньшей мере одна из следующих операций: оповещение других узлов в ячеистой сети о маршрутах по ячеистой сети, которые могут использоваться для доступа к станциям LAN из перечня, и оповещение о станциях LAN из перечня как о соседях устройства.

20. Устройство по п.19, в котором соседи из LAN обозначаются как особые соседи, находящиеся вне ячеистой сети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к широковещательным/многоадресным услугам и предназначено для осуществления оптимизированного мультиплексирования и энергосбережения в сети широковещательной/многоадресной передачи.

Изобретение относится к сетевым технологиям, а именно к сетевой системе, которая устанавливает связь, используя сетевой протокол, не ориентированный на установление соединения.

Изобретение относится к передаче данных в беспроводных системах связи. .

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в телекоммуникационной системе, адаптированной для экономии электроэнергии. .

Изобретение относится к системе цифровой связи. .

Изобретение относится к вычислительной технике. .

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано для предоставления обратной связи в многоадресных или широковещательных сетях, таких как сеть долгосрочного развития (LTE)

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи управляющей информации

Изобретение относится к системам связи

Изобретение относится к устройствам режима «подключай и работай» (UPnP), показывающим службу для отображения UPnP обнаруженных элементов содержания на местоположение блока системных сообщений (SMB)

Изобретение относится к области систем обработки данных, а именно к системе и способу для обеспечения взаимодействия устройства беспроводной связи с множеством web-служб, включая web-службы социальной сети

Изобретение относится к беспроводной связи, а именно к способам и устройствам для создания первоначального потока служб (ISF)
Наверх