Маршрутизирующий коммутатор и способ работы маршрутизатора


 


Владельцы патента RU 2580077:

Акционерное общество " Ижевский радиозавод" (RU)

Изобретение относится к системам обмена информацией. Технический результат - высокая автономность работы устройства. Маршрутизирующий коммутатор, содержащий коммутационную матрицу (КМ) с двунаправленными портами, к которой подключены управляющий автомат и внутренний порт конфигурации, дополнительно снабжен энергонезависимой памятью, при этом внутренний порт конфигурации содержит нулевой порт, одним входом/выходом подключенный к КМ, а другим к обработчику пакетов, который через общую шину соединен с мостом, контроллером управления таблицей маршрутизации (ТМ) и контроллером общей шины, мост по внутренней шине соединен с входом/выходом модуля регистровой памяти, один из выходов которого соединен с контроллером управления ТМ, а другой с управляющим автоматом, а энергонезависимая память входом/выходом подключена к контроллеру управления ТМ. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться в системах обмена информацией, где требуется высокая скорость начальной инициализации и быстрое восстановление работы сети после сбоев оборудования.

Рассматриваемое устройство является маршрутизирующим коммутатором (далее маршрутизатор) пакетов информации (далее пакет), который является обязательной частью в сети передачи данных с коммутацией пакетов. Маршрутизирующий коммутатор (далее маршрутизатор) предназначен для передачи пакетов по заданному в нем маршруту между устройствами, объединенными в сеть.

Сеть состоит из узлов, каналов передачи данных (далее канал) и маршрутизаторов. Узлы являются источниками и получателями пакетов. Каналы предназначены для передачи пакетов между узлами и/или маршрутизаторами. Маршрутизаторы соединяют большое количество узлов сети и осуществляют маршрутизацию пакетов от узла источника информации к узлу-приемнику информации или нескольким узлам. Отказ маршрутизатора является критичным для работы системы и требует ее реконфигурации. Одиночная ошибка в работе маршрутизатора исправляется за счет цикличности процессов при передаче данных и возможности повторения передачи.

Каждый источник и получатель информации в сети имеет уникальный логический адрес, ассоциирующийся с ним в сети. В пакете, отправляемом от источника получателю, указывается логический адрес получателя, передаваемые данные и символ конца пакета. Для функционирования сети каждый маршрутизатор имеет таблицу маршрутизации, с помощью которой маршрутизатор выбирает физический маршрут пакета по его логическому адресу.

Недостатком описанного устройства является то, что таблица маршрутизации в нем хранится в энергозависимой памяти и при сбое или при начальной инициализации требуется настройка таблицы маршрутизации внешним устройством, а это дополнительное время и более низкая автономность рассматриваемого устройства.

В предлагаемом к рассмотрению маршрутизирующем коммутаторе таблица маршрутизации (ТМ) хранится в регистровой памяти и дублируется в энергонезависимой памяти устройства при любом изменении. Хранение ТМ в регистровой памяти позволяет увеличить скорость обработки информации в устройстве.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является высокая автономность работы устройства, что позволяет уменьшить время реакции на восстановление его работоспособности при сбоях за счет включения в схему энергонезависимой памяти для хранения ТМ.

Указанный технический результат достигается тем, что маршрутизирующий коммутатор, содержащий коммутационную матрицу (КМ) с двунаправленными портами, к которой подключены управляющий автомат и внутренний порт конфигурации, дополнительно снабжен энергонезависимой памятью, при этом внутренний порт конфигурации содержит нулевой порт, одним входом/выходом подключенный к КМ, а другим к обработчику пакетов, который через общую шину соединен с мостом, контроллером управления ТМ и контроллером общей шины. Мост по внутренней шине соединен с входом/выходом модуля регистровой памяти, один из выходов которого соединен с контроллером управления ТМ, а другой с управляющим автоматом. Энергонезависимая память входом/выходом подключена к контроллеру управления ТМ.

Известные схемы маршрутизаторов при сбое в сети требовали обращения к внешнему устройству сети для восстановления ТМ в маршрутизаторе, при этом увеличивается время восстановления работоспособности сети.

Техническим результатом от использования изобретения является обращение к внутренним ресурсам маршрутизатора, что позволяет уменьшить время реакции на восстановление работоспособности сети.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе работы маршрутизатора, заключающемся в получении пакета информации на один из двунаправленных портов коммутационной матрицы, управляющий автомат отправляет его через нулевой порт во внутреннюю конфигурацию на обработчик пакетов, где осуществляется расшифровка и отправка пакета информации по общей шине через мост и внутреннюю шину в модуль регистровой памяти для записи, и используется управляющим автоматом для коммутации пакетов. В этот момент контроллеру управления ТМ выставляется флаг о наличии изменения и номер измененной ячейки в ТМ, и после получения этих данных контроллер управления ТМ считывает новое значение ТМ из модуля регистровой памяти по общей шине через мост и внутреннюю шину, и записывает в соответствующую область энергонезависимой памяти для хранения и восстановления. При сбое в работе маршрутизатора контроллер управления ТМ считывает из энергонезависимой памяти последнюю, сохраненную версию ТМ, передает по общей шине через мост и внутреннюю шину, и записывает в модуль регистровой памяти ТМ.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема маршрутизатора.

Маршрутизатор содержит коммутационную матрицу (КМ) 1 с двунаправленными портами (1÷N) 2, одним из входов/выходов соединенную с управляющим автоматом 3, а другим с внутренним портом конфигурации 4, и энергонезависимую память 5. Внутренний порт конфигурации (ВПК) 4 содержит нулевой порт 6, одним входом/выходом подключенный к КМ 1, а другим к обработчику пакетов 7, который через общую шину 8 соединен с мостом 9, контроллером управления ТМ 10 и контроллером общей шины 11. Мост 9 по внутренней шине 12 соединен с входом/выходом модуля регистровой памяти 13, один из выходов которого соединен с контроллером управления ТМ 10, а другим с управляющим автоматом 3. Энергонезависимая память 5 входом/выходом подключена к контроллеру управления ТМ 10.

Маршрутизатор работает следующим образом.

Обмен пакетами выполняется через двунаправленные порты 2 коммутационной матрицы 1. Нулевой порт 6 используется для доступа к внутренним ресурсам маршрутизатора. Каждый пакет содержит логический адрес отправителя и получателя пакета. Задачей маршрутизатора является передача пакета с физического канала, на который поступает пакет, на физический канал, в соответствии с адресом назначения и согласно данных ТМ.

Управляющий автомат 3 производит постоянный опрос двунаправленных портов 2 маршрутизатора и при приеме пакета по заголовку обращается к ТМ, находящейся в модуле регистровой памяти 13, для обнаружения номера выходного порта.

При поступлении пакета через нулевой порт 6 на обработчик пакетов 7 выделяются адрес и данные для обращения к внутренним узлам ВПК 4 по записи и чтению. Информационный обмен между устройствами ВПК 4 выполняется через общую шину 8 под управлением контроллера общей шины 11 (например, шина АМВА).

По общей шине 8 возможно обращение к энергонезависимой памяти 5 через контроллер управления ТМ 10.

Через мост 9 по внутренней шине 12 возможно обращение к модулю регистровой памяти 13, в состав которой входят регистры управления, статусные регистры и регистровая память ТМ. Состояние ТМ в модуле регистровой памяти 13 передается в управляющий автомат 3.

При записи новых значений ТМ в модуль регистровой памяти 13 контроллеру управления ТМ 10 выставляется флаг о наличии изменения и номер измененной ячейки в ТМ. После получения этих данных контроллер управления ТМ 10 по общей шине 8 через мост 9 и внутреннюю шину 12 считывает новое значение ячейки ТМ и записывает в соответствующую область энергонезависимой памяти 5.

Способ работы вышеописанного маршрутизатора осуществляется следующим образом. В случае обращения к ТМ, при получение пакета на один из двунаправленных портов 2 коммутационной матрицы 1, управляющий автомат 3 отправляет его через нулевой порт 6 ВПК 4 на обработчик пакетов 7, где осуществляется расшифровка и отправка пакета по общей шине 8, через мост 9 и внутреннюю шину 12 в модуль регистровой памяти 13 для записи, и используется управляющим автоматом 3 для коммутации пакетов. В этот момент контроллеру управления ТМ 10 выставляется флаг о наличии изменения и номер измененной ячейки в ТМ. После получения этих данных контроллер управления ТМ 10 по общей шине 8 через мост 9 и внутреннюю шину 12 считывает новое значение ТМ и записывает в соответствующую область энергонезависимой памяти 5 для хранения. При необходимости изменения ТМ (изменения в процессе работы, вызванные сменой конфигурации оборудования, или при кратковременном пропадании питания) контроллер управления ТМ 10 считывает из энергонезависимой памяти 5 последнюю сохраненную версию ТМ и записывает ее в модуль регистровой памяти 13.

За счет хранения текущей версии ТМ в собственной энергонезависимой памяти 5 осуществляется высокая автономность работы как устройства, так и всей сети, в которую входит маршрутизатор. А хранение таблицы маршрутизации в модуле регистровой памяти 13 ВПК 4 позволяет уменьшить время обработки заголовка пакета информации.

1. Маршрутизирующий коммутатор, содержащий коммутационную матрицу (КМ) с двунаправленными портами, к которой подключены управляющий автомат и внутренний порт конфигурации, отличающийся тем, что дополнительно снабжен энергонезависимой памятью, при этом внутренний порт конфигурации содержит нулевой порт, одним входом/выходом подключенный к КМ, а другим к обработчику пакетов, который через общую шину соединен с мостом, контроллером управления таблицей маршрутизации (ТМ) и контроллером общей шины, мост по внутренней шине соединен с входом/выходом модуля регистровой памяти, один из выходов которого соединен с контроллером управления ТМ, а другой с управляющим автоматом, при этом энергонезависимая память входом/выходом подключена к контроллеру управления ТМ.

2. Способ работы маршрутизатора, заключающийся в получении пакета информации на один из двунаправленных портов коммутационной матрицы (КМ), управляющий автомат отправляет его через нулевой порт во внутреннюю конфигурацию на обработчик пакетов, где осуществляется расшифровка и отправка пакета информации по общей шине через мост и внутреннюю шину на модуль регистровой памяти для записи, и используется управляющим автоматом для коммутации пакетов, в этот момент контроллеру управления таблицей маршрутизации (ТМ) выставляется флаг о наличии изменения и номер измененной ячейки в ТМ, и после получения этих данных контроллер управления ТМ считывает новое значение ТМ из модуля регистровой памяти по общей шине через мост и внутреннюю шину и записывает в соответствующую область энергонезависимой памяти для хранения и восстановления, при сбое в работе маршрутизатора контроллер управления ТМ считывает из энергонезависимой памяти последнюю, сохраненную версию ТМ, передает по общей шине через мост и внутреннюю шину, и записывает в модуль регистровой памяти ТМ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам для осуществления транзакции. Техническим результатом является повышение быстродействия при проведении международных транзакций для клиентов банка.

Изобретение относится к современным пилотажно-навигационным комплексам (ПНК) летательных аппаратов (ЛА) и их бортовой аппаратуре и предназначается в основном для формирования сигналов управления резервированными с помощью мажоритарных элементов системами радиоавтоматики и системами автоматического управления ЛА.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании вычислительных систем повышенной надежности. Техническим результатом является повышение надежности работы системы.

Изобретение относится к технике автоматизированного управления войсками и может быть использовано в автоматизированных системах управления (АСУ) Войск воздушно-космической обороны (ВКО).

Изобретение относится к обработке цифровых данных, а именно к технике формирования псевдослучайных последовательностей дискретных шумоподобных сигналов. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и сокращении аппаратных затрат по формированию систем двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей (СДК ПНЛРП) разных длин, видов и подвидов (кодовых форм).

Изобретение относится к способам, устройству и машиночитаемому носителю для проведения соревнования в режиме реального времени. Техническим результатом является повышение надежности проведения соревнований в режиме реального времени между пользователями компьютерных устройств.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат - повышение быстродействия и обеспечение унификации цифровой вычислительной машины (ЦВМ).

Изобретение относится к области управления техническими средствами (ТС) и может быть использована для управления средствами различного назначения, например средствами охраны, связи, испытательной техники, защиты информации и др.

Изобретение относится к средствам создания градуировочных моделей измерительных приборов. Техническим результатом является повышение точности определения анализируемых свойств образца.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании вычислительных систем повышенной надежности. Техническим результатом является повышение надежности работы системы и сохранение работоспособности центрального модуля при возникновении отказов.

Изобретение относится к области обработки картографических данных. Способ обработки картографических данных, включающий: отображение маршрута, содержащего последовательность транспортных сегментов, которая располагается между начальной и конечной точками на карте, анализ потенциальных мест отображения графических представлений, относящихся к индивидуальным транспортным сегментам в пределах последовательности для каждого уровня приближения карты, отображение объединенного графического представления соседних индивидуальных транспортных сегментов вместо обычных графических представлений индивидуальных транспортных сегментов при пересечении потенциальных мест для отображения графических представлений соседних индивидуальных транспортных сегментов и отображение объединенного графического представления на фрагменте упомянутой карты на упомянутом уровне приближения. Изобретение предоставляет возможность чёткого и удобного планирования маршрута. 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к системе и способу определения режима работы светофоров на основе информации, получаемой с навигационных устройств. Техническим результатом является обеспечение возможности определения режима работы светофора на основе информации о характеристиках передвижения навигационного устройства. Способ включает: получение сведений о множестве автомобильных дорог, причем сведения о множестве автомобильных дорог включают в себя сведения о местоположении по меньшей мере одного светофора из множества светофоров; анализ множества логов по меньшей мере одного навигационного устройства, содержащих информацию о характеристиках передвижения по меньшей мере одного навигационного устройства в по меньшей мере одной зоне по меньшей мере одного светофора, и основываясь на информации о характеристиках передвижения по меньшей мере одного навигационного устройства в по меньшей мере одной зоне по меньшей мере одного светофора, определение по меньшей мере одного режима работы по меньшей мере одного светофора. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах и устройствах для сглаживания стационарных и медленно меняющихся случайных процессов. Техническим результатом является существенное упрощение устройства и повышение эффективности сглаживания. Устройство содержит сумматор, блок приращений из реверсивного счетчика и двух элементов И, блок управления режимом работы и блок формирования серий отклонений одного знака подряд. 2 ил.

Изобретение относится к области автоматизированных рабочих мест операторов мобильных и стационарных пунктов управления автоматизированных систем управления различными объектами. Технический результат заключается в обеспечении минимального времени включения автоматизированного рабочего места АСУ, в том числе в неотапливаемых помещениях и отсеках, в условиях крайнего севера или арктической зоны при температуре окружающей среды от минус 65°C до минус 40°C. Устройство отображения информации содержит в корпусе процессор и устройство оперативной памяти, по меньшей мере, один дисплей с длительным временем включения с подключенным к нему блоком питания, приемник системы спутниковой навигации с антенной, клавиатуру, электроразъемы, также содержит процессорный модуль, в состав которого входят процессор и устройство оперативной памяти, содержит кросс-плату, к которой через электроразъемы подключены процессорный модуль, блок питания, приемник системы спутниковой навигации с антенной, клавиатура, модуль видеоконтроллера и модуль ввода-вывода, а также подключены электроразъемы через блок фильтров, а также содержит, по меньшей мере, один дисплей с коротким временем включения с подключенным к нему блоком питания; внутри дисплея с коротким временем включения и дисплея с длительным временем включения установлены датчики температуры, выходы которых подключены к кросс-плате, на лицевой поверхности дисплеев выполнены кнопочные обрамления, выходы которых связаны с модулем ввода-вывода. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам с архитектурой типа "клиент-сервер" для графических приложений, то есть для отображения данных в форме модулей программного обеспечения, называемых "виджетами", на экранах дисплеев, называемых "устройствами отображения". Техническим результатом является обеспечение надежности системы. Система предназначена для того, чтобы управлять функционированием машины, при этом машина включает в себя человеко-машинный интерфейс, обеспечивающий возможность взаимодействия с виджетами, причем упомянутая система управляет критическими данными или функциями. Компьютерная система в соответствии с изобретением включает в себя подсистему защиты, управляющую целостностью отображения критических виджетов, отправкой команд, которые выполняются посредством человеко-машинного интерфейса, вводом и отображением критических данных. Основные функциональные возможности этой подсистемы защиты представляют собой использование "сигнатур" компьютера, предоставление схем "обратной связи" и использование механизмов защиты или специализированных диалоговых окон подтверждения. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 ил.
Наверх