Сети, имеющие многочисленные тракты между узлами, и узлы для такой сети

Изобретение относится к сети, узлу сети и способу работы сети, в котором, по меньшей мере, два тракта предусмотрены между двумя узлами. Техническим результатом является обеспечение надежности связи между парами узлов путем защиты для каналов связи. Сеть (1), содержащая множество узлов (2, 3, 4), множество узлов содержит первый узел (А) и второй узел (В), первый (А) и второй (В) узлы являются соединенными через сеть узлов (1) посредством первого тракта (2) и второго тракта (3), первый и второй тракты являются разными, причем сеть (1) имеет первый и второй режимы работы, первый режим (108), в котором поток обмена между первым и вторым узлами передается через первый тракт (2), а не второй тракт (3), и второй режим (106), где поток обмена передается через первый (2) и второй (3) тракты, при этом сеть (1) содержит селектор (10) режима, выполненный с возможностью выбирать режим работы на основании требуемого уровня потока обмена между первым (А) и вторым (В) узлами. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к сети, узлу сети и способу работы сети, в котором, по меньшей мере, два тракта предусмотрены между двумя узлами сети.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Сетевая передача информации хорошо известна. В сети часто требуется передавать поток обмена с узла источника на узел пункта назначения через сеть. Чтобы обеспечить надежность связи между такими парами узлов, известно, что следует предусмотреть защиту для каналов связи.

В такой схеме устанавливается первичное соединение через сеть. Также устанавливается защитное соединение, принимающее другой тракт через сеть. Защитное соединение не используется при нормальном использовании. Оно вступает в действие, только если первичное соединение будет выходить из строя вследствие потери сигнала, потери непрерывности, повышенной частоты ошибок, отброшенных кадров или так далее.

Одиночное защитное соединение может быть выделено под конкретное первичное соединение (защита 1:1) или может совместно использоваться между многочисленными первичными соединениями (защита 1:n) в зависимости от того, насколько важно, чтобы поддерживалось данное соединение. Такие схемы защиты описаны в рекомендациях, под номерами G.808.1 и G841, Международного телекоммуникационного союза (ITU), раскрытия которых настоящим включены в состав посредством ссылки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно первому аспекту изобретения предложена сеть, содержащая множество узлов, множество узлов содержит первый узел и второй узел, первый и второй узлы являются соединенными через сеть узлов посредством первого тракта и второго тракта, первый и второй тракты являются разными, в которой сеть имеет первый и второй режимы работы, первый режим, в котором поток обмена между первым и вторым узлами передается через первый тракт, а не второй тракт, и второй режим, где поток обмена передается через первый и второй тракты, при этом сеть содержит селектор режима, выполненный с возможностью выбирать режим работы на основании требуемого уровня потока обмена между первым и вторым узлами.

Соответственно это может рассматриваться в качестве использования, главным образом, первого тракта для передачи данных по нему, но использования второго тракта только когда станет необходимо. В особенно полезном варианте осуществления второй тракт содержит защитный тракт, так что сеть имеет третий режим работы, в котором поток обмена между первым и вторым узлами отправляется только через второй тракт, и в которой селектор режима выполнен с возможностью выбирать этот режим, если будет неисправность в первом тракте. Посредством этого известные защитные тракты, которые, в ином случае, были бы неиспользуемыми, могут использоваться, пока нет неисправности, но будут приведены в действие, если возникнет неисправность.

Первый и второй тракты могут быть разными; они могут проходить разные наборы промежуточных узлов по сети. Это является типичным в защитных трактах.

Выбор режима работы, зависящий от требуемого уровня потока обмена, может зависеть от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться по линии связи. Например, мог бы применяться простой расчет скорости передачи, с которой принимаются данные для линии связи. Селектор режима поэтому может содержать средство сравнения для сравнения скорости передачи с пороговым значением; если скорость передачи превышает пороговое значение, то может выбираться второй режим работы. Пороговое значение может быть долей имеющейся в распоряжении полосы пропускания первого тракта, такой как 80% или 100%.

Сеть, кроме того, может содержать блок назначения приоритета, который работоспособен для назначения приоритета распределению данных между первым и вторым трактами. В тех случаях, когда второй тракт содержит защитный тракт, данные для защитного тракта, которые потенциально должны маршрутизироваться во второй тракт вследствие неисправности в сети, могут иметь более высокий приоритет, чем назначенный данным, которые потенциально должны назначаться на второй тракт вследствие уровней потока обмена. Первый узел предпочтительно выполнен с возможностью назначать данные на первый или второй тракты в зависимости от приоритета, назначенного данным.

Согласно второму аспекту изобретения предложен узел сети для использования при отправке данных на узел пункта назначения в сети, узел сети содержит первый сетевой интерфейс и второй сетевой интерфейс, в котором узел сети имеет первый и второй режимы работы, первый режим, в котором узел сети передает данные для пункта назначения с использованием первого сетевого интерфейса, а не второго сетевого интерфейса, и второй режим, где данные для узла пункта назначения передаются через первый и второй сетевые интерфейсы, при этом узел сети содержит селектор режима, выполненный с возможностью выбирать режим работы на основании требуемого уровня потока обмена для узла пункта назначения.

Кроме того, это предоставляет вторичному тракту возможность выбираться, если поток обмена между узлом сети и узлом пункта назначения потребует этого. Типично, в употреблении, первый сетевой интерфейс был бы присоединен к первому тракту через сеть до узла пункта назначения, а второй сетевой интерфейс был бы присоединен ко второму тракту через сеть до узла пункта назначения.

Узел сети может содержать защитный переключатель, посредством которого, в случае неисправности, поток обмена для узла пункта назначения отправляется через второй сетевой интерфейс, если будет неисправность в линии связи от первого интерфейса до узла пункта назначения. В особенно полезном варианте осуществления второй тракт содержит защитный тракт, так что второй режим работы выбирается, если будет неисправность в первом тракте. Посредством этого известные защитные тракты, которые, в ином случае, были бы неиспользуемыми, могут использоваться, пока нет неисправности, но будут приведены в действие, если возникнет неисправность.

Первый и второй тракты могут быть разными; они могут проходить разные наборы промежуточных узлов по сети. Это является типичным в защитных трактах.

Выбор режима работы, зависящий от требуемого уровня потока обмена, может зависеть от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться по линии связи. Например, мог бы применяться простой расчет скорости передачи, с которой принимаются данные для линии связи. Селектор режима поэтому может содержать средство сравнения для сравнения скорости передачи с пороговым значением; если скорость передачи превышает пороговое значение, то может выбираться второй режим работы. Пороговое значение может быть долей имеющейся в распоряжении полосы пропускания первого тракта, такой как 80% или 100%.

Сеть, кроме того, может содержать блок назначения приоритета, который работоспособен для назначения приоритета распределению данных между первым и вторым трактами. В тех случаях, когда второй тракт содержит защитный тракт, данные для защитного тракта, которые потенциально должны маршрутизироваться во второй тракт вследствие неисправности в сети, могут иметь более высокий приоритет, чем назначенный данным, потенциально назначаемым на второй тракт вследствие уровней потока обмена. Первый узел предпочтительно выполнен с возможностью назначать данные на первый или второй тракты в зависимости от приоритета, назначенного данным.

Согласно третьему аспекту изобретения предложен способ работы сети, сеть содержит множество узлов, множество узлов содержит первый узел и второй узел, первый и второй узлы являются соединенными через сеть узлов посредством первого тракта и второго тракта, первый и второй тракты являются разными, способ содержит работу сети в первом и втором режимах работы, первом режиме, в котором поток обмена между первым и вторым узлами передается через первый тракт, а не второй тракт, и втором режиме, где поток обмена передается через первый и второй тракты, и при этом режим работы выбирается на основании уровня потока обмена между первым и вторым узлами.

Соответственно это может рассматриваться в качестве использования, главным образом, первого тракта для передачи данных по нему, но использования второго тракта, только когда станет необходимо. В особенно полезном варианте осуществления второй тракт содержит защитный тракт, из условия чтобы сеть задействовалась в третьем режиме работы, в котором поток обмена между первым и вторым узлами отправляется только через второй тракт, и в котором третий режим выбирается, если будет неисправность в первом тракте. Посредством этого известные защитные тракты, которые, в ином случае, были бы неиспользуемыми, могут использоваться, пока нет неисправности, но будут приведены в действие, если возникнет неисправность.

Первый и второй тракты могут быть разными; они могут проходить разные наборы промежуточных узлов по сети. Это является типичным в защитных трактах.

Выбор режима работы, зависящий от требуемого уровня потока обмена, может зависеть от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться по линии связи. Например, мог бы применяться простой расчет скорости передачи, с которой принимаются данные для линии связи. Селектор режима поэтому может содержать средство сравнения для сравнения скорости передачи с пороговым значением; если скорость передачи превышает пороговое значение, то может выбираться второй режим работы. Пороговое значение может быть долей имеющейся в распоряжении полосы пропускания первого тракта, такой как 80% или 100%.

Способ может содержать этап назначения приоритета распределению данных между первым и вторым трактами. В тех случаях, когда второй тракт содержит защитный тракт, данные для защитного тракта, которые потенциально должны маршрутизироваться во второй тракт вследствие неисправности в сети, могут иметь более высокий приоритет, чем назначенный данным, потенциально назначаемым на второй тракт вследствие уровней потока обмена. Данные предпочтительно назначаются на первый или второй тракты в зависимости от приоритета, назначенного данным.

Согласно четвертому аспекту изобретения предложен способ работы узла сети, с тем чтобы отправлять данные на узел пункта назначения в сети, узел сети содержит первый сетевой интерфейс и второй сетевой интерфейс, в котором способ содержит задействование узла сети в первом и втором режимах работы: первом режиме, в котором узел сети передает данные для пункта назначения с использованием первого сетевого интерфейса, а не второго сетевого интерфейса, и втором режиме, где данные для узла пункта назначения передаются через первый и второй сетевые интерфейсы, и при этом режим выбирается на основании уровня потока обмена для узла пункта назначения.

Кроме того, это предоставляет вторичному тракту возможность выбираться, если поток обмена между узлом сети и узлом пункта назначения потребует этого. Типично, в употреблении, первый сетевой интерфейс был бы присоединен к первому тракту через сеть до узла пункта назначения, а второй сетевой интерфейс был бы присоединен ко второму тракту через сеть до узла пункта назначения.

Узел сети может содержать защитный переключатель, посредством которого, в случае неисправности, поток обмена для узла пункта назначения отправляется через второй сетевой интерфейс, если будет неисправность в линии связи от первого интерфейса до узла пункта назначения. В особенно полезном варианте осуществления второй тракт содержит защитный тракт, из условия чтобы второй режим работы выбирался, если будет неисправность в первом тракте. Посредством этого известные защитные тракты, которые, в ином случае, были бы неиспользуемыми, могут использоваться, пока нет неисправности, но будут приведены в действие, если возникнет неисправность.

Первый и второй тракты могут быть разными; они могут проходить разные наборы промежуточных узлов по сети. Это является типичным в защитных трактах.

Выбор режима работы, зависящий от требуемого уровня потока обмена, может зависеть от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться по линии связи. Например, мог бы применяться простой расчет скорости передачи, с которой принимаются данные для линии связи. Селектор режима поэтому может содержать средство сравнения для сравнения скорости передачи с пороговым значением; если скорость передачи превышает пороговое значение, то может выбираться второй режим работы. Пороговое значение может быть долей имеющейся в распоряжении полосы пропускания первого тракта, такой как 80% или 100%.

Способ, кроме того, может содержать назначение приоритета распределению данных между первым и вторым трактами. В тех случаях, когда второй тракт содержит защитный тракт, данные для защитного тракта, которые потенциально должны маршрутизироваться во второй тракт вследствие неисправности в сети, могут иметь более высокий приоритет, чем назначенный данным, потенциально назначаемым на второй тракт вследствие уровней потока обмена. Первый узел предпочтительно выполнен с возможностью назначать данные на первый или второй тракты в зависимости от приоритета, назначенного данным.

Любой из узлов по любому из аспектов изобретения может содержать множество интерфейсов и ассоциативно связанного оборудования. Интерфейсы узла могут содержать обращенные как к клиенту, так и в сеть, интерфейсы, и сетевые интерфейсы, указанные ссылкой выше, могут указывать ссылкой на любой или все из таких интерфейсов. Такие интерфейсы могут представлять входной или выходной интерфейсы в или из сети. Интерфейсы также могут быть присоединены к дополнительным сетям для межсоединения сетей.

Поведение селектора режима, или выбор режима могут быть управляемыми из устройства управления сетью, которое может быть расположено удаленным по отношению к узлу сети. Такое устройство управления сетью может быть выполнено с возможностью избирательно блокировать работу второго режима, так что оператор сети может заставлять узел сети или способ возвращаться к работе защитных схем предшествующего уровня техники.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показывает схему сети согласно варианту осуществления изобретения; и

фиг.2 показывает блок-схему последовательности операций способа, показывающую, каким образом данные назначаются на разные линии связи по фиг.1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Сеть согласно варианту осуществления изобретения показана на фиг.1 прилагаемых чертежей. Содержится два узла A и B сети, соединенных через сеть 1. Узлы соединены двумя трактами, первичным трактом 2 и вторичным трактом 3. Каждый тракт 2, 3 содержит множество промежуточных узлов 4; два тракта 2, 3 являются разными по той причине, что они проходят разные промежуточные узлы. Первичный тракт начинается на первичном сетевом интерфейсе 5 узла A и заканчивается на первичном сетевом интерфейсе 6 узла B, тогда как вторичный тракт начинается на вторичном сетевом интерфейсе 7 узла A и заканчивается на вторичном сетевом интерфейсе 8 узла B.

Узлы A и B могут соединяться посредством любого из следующих протоколов: SDH/SONET (синхронной цифровой иерархии/синхронной оптической сети), Ethernet, MPLS (многопротокольной коммутации на основе признаков), или любого основанного на пакетах протокола передачи.

В известной конфигурации сети поток обмена связи для узла B (в качестве узла пункта назначения) из узла A (в качестве узла источника) обычно отправлялся бы через первичный тракт 2, если неисправность не появлялась в таком тракте (например, если один из промежуточных узлов 4 или один из первичных сетевых интерфейсов не прекращал функционирование). В таком случае, взамен, поток обмена отправлялся бы через вторичный тракт 3. В таком случае вторичный тракт мог бы считаться защитным трактом.

Однако этот вариант осуществления изобретения полагается на то обстоятельство, что, в течение большей части времени, вторичный тракт будет неиспользуемым, и, значит, показывает недостаточно эффективное использование полосы пропускания. Соответственно вторичный тракт используется, как только битовая скорость передачи данных потока обмена для узла B на узле A поднимается выше порогового значения. Это применяет вторичный тракт, когда нет неисправности, используя неиспользуемую в ином случае полосу пропускания. Это может достигаться подсчетом количества данных, доставленных на первичный сетевой интерфейс 5 на узле A, и как только пороговое значение перейдено, переключением данных на вторичный тракт 3.

Для того, чтобы гарантировать, что по-прежнему поддерживается приемлемая способность к восстановлению функций, высокий приоритет назначается защите от некоторого оборудования (узлов или интерфейсов), имеющего дефекты. Соответственно приоритет, с которым данные переключаются с первичного тракта 2 на вторичный тракт 3, может устанавливаться ниже, чем если бы первичный тракт 2 должен был выйти из строя. Такой приоритет может быть реализован в соответствии с протоколом автоматического защитного переключения, такого как изложен в рекомендациях G.808.1 и G841 ITU. Такой приоритет не обязательно требуется в таком простом варианте осуществления, как показанный на фиг.1 прилагаемых чертежей, но специалист будет принимать во внимание его необходимость в более крупных сетях.

Соответственно распределение данных между отличающимися соединениями может быть показано, как проиллюстрировано на фиг.2 прилагаемых чертежей. Когда данные принимаются на узле A для узла B, программное обеспечение, работающее на процессоре 10 в пределах узла A, будет назначать данные на первичную или вторичную линии 2, 3 связи с использованием показанного способа. Первый этап 100 состоит в том, чтобы определять, является ли первичная линия правильно функционирующей. Если нет, то все данные будут отправляться по вторичной линии связи на этапе 102. Если первичная линия связи функционирует, то программное обеспечение определяет, на этапе 104, является ли битовая скорость передачи данных с узла A для узла B большей, чем пороговое значение. Если это происходит, то, на этапе 106, будут использоваться обе линии связи, тогда как, если нет, то, на этапе 108, используется только первичная линия связи.

1. Сеть, содержащая множество узлов, множество узлов содержит первый узел и второй узел, первый и второй узлы являются соединенными через сеть узлов посредством первого тракта и второго тракта, причем второй тракт содержит защитный тракт, и причем сеть имеет первый, второй и третий режимы работы,
первый режим, в котором поток обмена между первым и вторым узлом передается через первый тракт, а не второй тракт,
второй режим, где поток обмена передается через первый и второй тракты, при этом сеть содержит селектор режима, выполненный с возможностью выбирать первый или второй режим работы на основании требуемого уровня потока обмена между первым и вторым узлами, и
третий режим работы, в котором поток обмена между первым и вторым узлами отправляется только через второй тракт, и причем селектор режима выполнен с возможностью выбирать этот режим, если будет неисправность в первом тракте.

2. Сеть по п.1, в которой первый и второй тракты являются разными.

3. Сеть по пп.1 и 2, в которой выбор режима работы, зависящий от требуемого уровня потока обмена, зависит от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться по линии связи.

4. Сеть по пп.1 и 2, причем сеть дополнительно содержит блок назначения приоритета, который выполнен с возможностью назначения приоритета распределению данных между первым и вторым трактами.

5. Узел сети для использования при отправке данных на узел пункта назначения в сети, узел сети содержит:
первый сетевой интерфейс, присоединяемый к первому тракту через сеть до узла пункта назначения;
второй сетевой интерфейс, присоединяемый ко второму тракту через сеть до узла пункта назначения;
селектор режима, выполненный с возможностью выбирать первый или второй режим работы на основании требуемого уровня потока обмена для узла пункта назначения;
первый режим, в котором узел сети выполнен с возможностью передавать данные для узла пункта назначения с использованием первого сетевого интерфейса, а не второго сетевого интерфейса, и
второй режим, в котором узел сети выполнен с возможностью передавать данные для узла пункта назначения через первый и второй сетевые интерфейсы,
защитный переключатель, выполненный с возможностью, в случае неисправности, отправки потока обмена для узла пункта назначения через второй сетевой интерфейс, если будет неисправность в линии связи от первого интерфейса до узла пункта назначения.

6. Узел сети по п.5, в котором выбор режима работы, зависящий от требуемого уровня потока обмена, зависит от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться по линии связи.

7. Узел сети по п.5, причем узел сети дополнительно содержит блок назначения приоритета, который выполнен с возможностью назначения приоритета распределению данных между первым и вторым трактами.

8. Способ работы сети, сеть содержит множество узлов, множество узлов содержит первый узел и второй узел, первый и второй узлы являются соединенными через сеть узлов посредством первого тракта и второго тракта,
способ содержит работу сети в первом, втором и третьем режимах работы,
при этом в первом режиме передают поток обмена между первым и вторым узлами через первый тракт, а не второй тракт, и во втором режиме передают поток обмена через первый и второй тракты,
и при этом первый или второй режимы работы выбирают в зависимости от требуемого уровня потока обмена, зависящего от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться по линии связи,
в третьем режиме работы отправляют поток обмена между первым и вторым узлами только через второй тракт, и причем третий режим выбирают, если будет неисправность в первом тракте.

9. Способ по п.8, в котором первый и второй тракты являются разными.

10. Способ по п.8, в котором выбор производится в зависимости от того, превышает ли скорость пороговое значение.

11. Способ по п.10, в котором пороговое значение является долей имеющейся в распоряжении полосы пропускания первого тракта.

12. Способ по п.8, в котором способ содержит этап назначения приоритета распределению данных между первым и вторым трактами.

13. Способ по п.12, в котором данным, которые потенциально должны маршрутизироваться во второй тракт вследствие неисправности в сети, назначается более высокий приоритет, чем назначаемый данным, которые потенциально должны быть назначены на второй тракт вследствие уровней потока обмена.

14. Способ работы узла сети, с тем чтобы отправлять данные на узел пункта назначения в сети, узел сети содержит первый сетевой интерфейс и второй сетевой интерфейс, причем способ содержит этапы, на которых:
задействуют узел сети в первом, во втором и в третьем режимах работы:
в первом режиме узел сети передает данные для узла пункта назначения с использованием первого сетевого интерфейса, а не второго сетевого интерфейса,
во втором режиме данные для узла пункта назначения передаются через первый и второй сетевые интерфейсы, и при этом первый или второй режимы выбираются в зависимости от скорости, на которой принимаются данные, которые должны передаваться до узла пункта назначения,
в третьем режиме поток обмена между первым и вторым узлами отправляется только через второй тракт, если будет неисправность в первом тракте.