專利名稱：用于前向傳輸以太網(wǎng)信息包的網(wǎng)絡(luò)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)發(fā)例如以太網(wǎng)信息包的第二層信息包的網(wǎng)絡(luò)單元，以太網(wǎng)信息包在其有效凈荷中包括例如Internet協(xié)議信息包的第三層信息包。轉(zhuǎn)發(fā)第二層信息包的所述網(wǎng)絡(luò)單元在現(xiàn)有技術(shù)中已知，并且例如被描述在所出版的標(biāo)準(zhǔn)中，參考IEEE 802.1D，1998自學(xué)習(xí)以太網(wǎng)橋(Self-learning Ethernet bridges)，其在此引入作為參考。
背景技術(shù)：
所述802.1D文檔從29頁(yè)到49頁(yè)描述了所述自學(xué)習(xí)以太網(wǎng)橋的下述功能段落7.1網(wǎng)橋操作；段落7.3操作模型；段落7.7轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程；段落7.8學(xué)習(xí)過(guò)程；段落7.9過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)所述自學(xué)習(xí)以太網(wǎng)橋在其一個(gè)接口接收具有以太網(wǎng)頭和以太網(wǎng)有效凈荷的以太網(wǎng)信息包。所述網(wǎng)橋檢查以太網(wǎng)信息包頭并從所述包頭中的預(yù)定位置提取以太網(wǎng)媒體接入控制目的地址。另外，所述網(wǎng)橋包括以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)表，所述轉(zhuǎn)發(fā)表包括在其一個(gè)接口和媒體接入控制地址之間的聯(lián)系，所述媒體接入控制地址此后簡(jiǎn)稱為MAC地址。在所述以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)表中查找所提取的以太網(wǎng)MAC目的地址?；趯?duì)以太網(wǎng)目的地址和在所述轉(zhuǎn)發(fā)表中的以太網(wǎng)地址的確切匹配的檢測(cè)，返回與所述地址相關(guān)聯(lián)的接口。以這種方式，所述以太網(wǎng)橋能夠轉(zhuǎn)發(fā)全部以太網(wǎng)信息包到所指示的接口。
必須注意到，所述網(wǎng)橋不管所述有效凈荷的內(nèi)容，而從一個(gè)接口到另一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)第二層信息包的有效凈荷，在上面提到的例子中所述第二層信息包是以太網(wǎng)信息包。僅基于所述第二層信息包頭的內(nèi)容執(zhí)行第二層轉(zhuǎn)發(fā)。
也必須注意到，所述以太網(wǎng)橋執(zhí)行以太網(wǎng)地址的完全匹配。
另外，必須注意到，以太網(wǎng)信息包的有效凈荷通常包含Internet協(xié)議信息包的封裝，所述Internet協(xié)議信息包即第三層信息包。這被稱作以太網(wǎng)媒體接入控制協(xié)議之上的Internet協(xié)議(Internet Protocol over EthernetMedium Access protocol)。
“Internet標(biāo)準(zhǔn)組織”已經(jīng)提出了開放系統(tǒng)互連模型，從而定義了7層。第二層被稱作數(shù)據(jù)鏈路層。以太網(wǎng)(MAC)幀可以映射到所述第二層。Internet協(xié)議典型地映射到第三層，稱作網(wǎng)絡(luò)層。
另外，自學(xué)習(xí)以太網(wǎng)橋能夠自己學(xué)習(xí)MAC地址。在這種模式中，所述以太網(wǎng)橋驗(yàn)證每個(gè)接收到的以太網(wǎng)信息包的以太網(wǎng)頭中的源MAC地址在以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)表中是否是已知的。當(dāng)所述以太網(wǎng)MAC地址不在所述表中時(shí)，其將增加一個(gè)條目，即在所述MAC源地址和接收所述以太網(wǎng)信息包的接口之間的聯(lián)系。然而，如果所述以太網(wǎng)源MAC地址在所述以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)表中，則可以重置“最后接收到的”定時(shí)器。所述定時(shí)器可選地可以提供隱含的老化機(jī)制。
這種第二層轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)橋的缺點(diǎn)是，其僅能高效地工作在這樣的環(huán)境下，其中，在所述環(huán)境下，例如以太網(wǎng)MAC地址的包頭中的第二層地址是唯一的。實(shí)際上，MAC地址通常用于聚合網(wǎng)絡(luò)，由此常常存在MAC地址中的結(jié)構(gòu)缺乏。例如工作站的制造者給工作站提供這樣的MAC地址，由此兩個(gè)不同的制造者可能采用復(fù)制的MAC地址。另外，例如工作站的用戶可以修改MAC地址，由此在其自己的終端，沖突的用戶可能會(huì)采用其它用戶的MAC地址。所述MAC非唯一性導(dǎo)致以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)橋的拙劣構(gòu)建和由此帶來(lái)的所述網(wǎng)橋的不理想的行為，其導(dǎo)致了丟失和復(fù)制的業(yè)務(wù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供網(wǎng)絡(luò)單元，用于轉(zhuǎn)發(fā)例如以太網(wǎng)信息包的第二層信息包，在其有效凈荷中具有例如Internet協(xié)議信息包的第三層信息包，并且其被接收于所述網(wǎng)絡(luò)單元的多個(gè)接口中的一個(gè)接口，所述網(wǎng)絡(luò)單元例如上面已知的網(wǎng)絡(luò)單元，但是其中，在所述第二層信息包頭中的復(fù)制的第二層地址的存在不會(huì)導(dǎo)致所述網(wǎng)絡(luò)單元的不理想的行為。
根據(jù)本發(fā)明，所述目的由于這樣的事實(shí)而實(shí)現(xiàn)，即，所述網(wǎng)絡(luò)單元用于轉(zhuǎn)發(fā)在所述網(wǎng)絡(luò)單元的多個(gè)接口中的接收接口所接收第二層信息包，并且所述第二層信息包在其有效凈荷中包括第三層信息包，所述網(wǎng)絡(luò)單元包括-提取器，其用于從所述第二層信息包的所述有效凈荷中，提取所述第三層信息包的目的第三層地址；以及-轉(zhuǎn)發(fā)引擎，用于響應(yīng)所述提取，通過(guò)所述目的第三層地址，從轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中取回相關(guān)的接口；以及-所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)，其包括在所述多個(gè)接口的一個(gè)和至少一個(gè)第三層地址之間的至少一個(gè)聯(lián)系，用于當(dāng)接收到所述目的第三層地址時(shí)，提供所述多個(gè)接口中的所述相關(guān)接口，其中所述目的第三層地址與所述第三層地址中的一個(gè)完全匹配，所述相關(guān)接口與所述一個(gè)第三層地址相關(guān)聯(lián)；以及因此，使得所述網(wǎng)絡(luò)單元能夠轉(zhuǎn)發(fā)所述第二層信息包到所述相關(guān)接口。
這在權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)單元中被描述了，所述網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)權(quán)利要求6的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且被包含在權(quán)利要求7的電信網(wǎng)絡(luò)中。
必須注意，根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元在核心網(wǎng)絡(luò)中不具有其最方便的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@將需要過(guò)多的表，用于所述第三層地址的提取匹配。然而，如果有必要的硬件支持，也不排除此應(yīng)用領(lǐng)域。然而，在下面這樣的環(huán)境中，本網(wǎng)絡(luò)單元起著重要的作用，在所述環(huán)境中，例如IP地址的第三層地址以地理上不分組的方式進(jìn)行分發(fā)，即其中所述IP地址不以子網(wǎng)進(jìn)行分組。
另外，注意到，為了由提取器執(zhí)行所述提取步驟，所述網(wǎng)絡(luò)單元能夠在所述第二層信息包的有效凈荷中檢測(cè)所述第三層目的地址。這可以通過(guò)判定從所述第二層信息包中的預(yù)定起始比特的預(yù)定偏移來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，在所述第二層信息包中的預(yù)定起始比特是從所述以太網(wǎng)信息包的起始開始計(jì)數(shù)的預(yù)定比特?cái)?shù)目。然而，由于例如以太網(wǎng)頭的所述第二層信息包頭常常不總是具有同樣的長(zhǎng)度，因此，上述的實(shí)現(xiàn)不總是可應(yīng)用的。因此，所述網(wǎng)絡(luò)單元解釋所述以太網(wǎng)頭的信息，并基于所述信息判定所述預(yù)定的起始比特。同樣，由于例如Internet信息包的第三層信息包的長(zhǎng)度不總是相同的，由此從所述預(yù)定起始比特到所述目的地址的偏移也不總是相同的，所述網(wǎng)絡(luò)單元解釋所述Internet信息包頭的信息以判定所述偏移。一旦判定了所述預(yù)定起始比特和所述預(yù)定偏移，就可以提取所述第三層信息包中的目的地址。
本網(wǎng)絡(luò)單元不同于如上面所述的以太網(wǎng)橋，主要在于其用于轉(zhuǎn)發(fā)所述信息包的信息域類型。實(shí)際上，以太網(wǎng)橋使用所述MAC頭的目的MAC地址，而本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元使用第三層地址，例如第二層信息包的有效凈荷的IP目的地址。另外，在以太網(wǎng)橋中，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)所述以太網(wǎng)信息包，所述轉(zhuǎn)發(fā)表包括在MAC地址和所述網(wǎng)橋的鏈接之間的聯(lián)系。
必須注意到，根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元在以下方面不同于Internet協(xié)議路由器，其此后簡(jiǎn)稱為IP路由器。
兩種轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的主要不同之處是這樣的IP路由器轉(zhuǎn)發(fā)第三層信息包，即Internet協(xié)議信息包，而根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元轉(zhuǎn)發(fā)第二層信息包。
所述IP路由器基于具有Internet協(xié)議地址和所述路由器鏈路之間聯(lián)系的轉(zhuǎn)發(fā)表來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)所述IP信息包。以所述方式，所述IP路由器檢查所接收的IP信息包頭，提取目的IP地址并且在IP轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的IP地址，以便判定所述IP路由器的接口以及轉(zhuǎn)發(fā)所述IP信息包到所述接口。
即使在Internet協(xié)議路由器接收例如包括Internet信息包的以太網(wǎng)信息包的第二層信息包的網(wǎng)絡(luò)中，所述以太網(wǎng)信息包的以太網(wǎng)頭也從所述信息包中被移除，由此所述IP路由器在正常的IP信息包上并且基于所述IP頭的內(nèi)容執(zhí)行其IP路由功能，并且由此被轉(zhuǎn)發(fā)的IP信息包又以新的以太網(wǎng)頭而被封裝在新的以太網(wǎng)信息包的有效凈荷中。以這種方式，不僅僅從所述IP路由器的一個(gè)接口將所述以太網(wǎng)信息包轉(zhuǎn)發(fā)到所述IP路由器的另一個(gè)接口，而且也將所述以太網(wǎng)信息包轉(zhuǎn)換和變成新的以太網(wǎng)信息包。
應(yīng)當(dāng)注意，在IP路由器中，每個(gè)端口需要其自己的第二層地址，而根據(jù)本發(fā)明這不是必需的。這意味著，如果例如在以太網(wǎng)上轉(zhuǎn)發(fā)IP信息包，則在所述IP路由器的上述例子中，所述封裝過(guò)的IP信息包需要所述轉(zhuǎn)發(fā)端口的MAC地址，作為在最近生成的MAC頭中的源MAC地址。這在本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元中不是必要。
實(shí)際上，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元接收第二層信息包，轉(zhuǎn)發(fā)所述第二層信息包并傳輸?shù)诙有畔?，而不改變所述第二層信息包頭。這意味著，所述第二層信息包在接口由網(wǎng)絡(luò)單元接收，并且向所述網(wǎng)絡(luò)單元的另一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)，而不以不解封裝或封裝所述第三層信息包或改變所述網(wǎng)絡(luò)單元中的第二層頭。
另外必須注意到，根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元維護(hù)保存例如完整IP地址的完整第三層地址的表，而IP路由器具有路由表，其保存覆蓋多個(gè)IP地址的被稱為掩碼的IP地址的子網(wǎng)。同樣地，IP路由器執(zhí)行“最長(zhǎng)前綴匹配”即匹配盡可能長(zhǎng)的掩碼，而本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元總是執(zhí)行準(zhǔn)確的匹配查找。
另一個(gè)注意的是本網(wǎng)絡(luò)單元僅基于一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)，即通過(guò)第三層地址和所述網(wǎng)絡(luò)單元接口之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)發(fā)。不需要其它轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)在所述網(wǎng)絡(luò)單元上所述完整第二層信息包的轉(zhuǎn)發(fā)。
在權(quán)利要求2中描述了本發(fā)明的重要實(shí)現(xiàn)。這里，所述第二層信息包是以太網(wǎng)信息包，并且所述第三層信息包是Internet協(xié)議信息包。以這種方式，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元僅基于Internet協(xié)議信息包中所包含的目的Internet協(xié)議地址，基于僅一個(gè)包含所述網(wǎng)絡(luò)單元接口和IP地址之間的聯(lián)系的轉(zhuǎn)發(fā)表，并且不進(jìn)行任何所述以太網(wǎng)信息包的以太網(wǎng)頭的轉(zhuǎn)換，從其接收接口向相關(guān)接口轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)信息包，其中所述Internet協(xié)議信息包被包含于所述以太網(wǎng)信息包的有效凈荷中。本發(fā)明在其它的情況中針對(duì)例如目的IP地址的第三層目的地址和所述網(wǎng)絡(luò)單元的物理的邏輯接口之間的直接聯(lián)系，以及基于所述直接聯(lián)系來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)例如以太網(wǎng)信息包的第二層信息包。
突出的問(wèn)題是將設(shè)備“邏輯”分組為第三層地址的子網(wǎng)，例如IP地址的子網(wǎng)，其屬于不同的邏輯子網(wǎng)，所述“邏輯”分組不能通過(guò)IP路由器或以太網(wǎng)橋來(lái)實(shí)現(xiàn)。在權(quán)利要求3中描述的本發(fā)明的一方便的實(shí)現(xiàn)提供了對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的解決方案。實(shí)際上，必須解釋的是在所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中的聯(lián)系條目的接口可能由物理接口或邏輯接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。如權(quán)利要求3中所述，作為邏輯接口來(lái)定義在所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中的聯(lián)系條目的所述接口的優(yōu)勢(shì)是虛擬局域網(wǎng)可能與邏輯接口相關(guān)聯(lián)，由此不同的虛擬局域網(wǎng)可以被耦合到所述網(wǎng)絡(luò)單元的一個(gè)物理鏈路上。以這種方式，第二層信息包首先通過(guò)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元，基于在所述第二層信息包的有效凈荷中的第三層目的地址，被轉(zhuǎn)發(fā)到所述網(wǎng)絡(luò)單元的邏輯接口。此后，根據(jù)所述發(fā)往邏輯接口，可以在例如在所述第二層信息包的第二層包頭之后采用相關(guān)聯(lián)的虛擬局域網(wǎng)標(biāo)簽。
另外，必須解釋的是，所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)可能以例如通過(guò)管理操作的人工方式或例如自學(xué)習(xí)地自動(dòng)地增加。類似于所述自學(xué)習(xí)以太網(wǎng)橋，根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元可能也自己學(xué)習(xí)用于所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)的地址。在這種模式下，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元驗(yàn)證每個(gè)接收到的信息包的源IP地址是否在表中已知。這意味著類似于在所述第二層信息包的有效凈荷中第三層目的地址的檢測(cè)和提取，所述網(wǎng)絡(luò)單元能夠例如在所述第二層信息包中判定預(yù)定的起始比特，并判定預(yù)定的偏移，以及因此判定所述第三層源地址。一旦在所述第三層信息包中發(fā)現(xiàn)所述第三層源地址，就可以開始驗(yàn)證在所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中的所述地址的存在。如果沒有發(fā)現(xiàn)所述源地址，則所述網(wǎng)絡(luò)單元增加條目聯(lián)系，其將例如IP地址的所述源第三層地址和接收所述第二層信息包的接口鏈接起來(lái)。如果發(fā)現(xiàn)所述源地址，則可以重置所述條目的“最后接收到的”定時(shí)器。所述定時(shí)器可以可選地提供隱含的“老化”機(jī)制，如可在所述以太網(wǎng)橋中應(yīng)用的那樣。以這種方式，權(quán)利要求4描述了所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)自學(xué)習(xí)原理，基于在所述第二層信息包的有效凈荷中的源第三層地址和接收所述第二層信息包的接收接口之間的聯(lián)系的條目而建立。
最后，必須解釋的是當(dāng)在所述表中沒有發(fā)現(xiàn)所述第三層地址時(shí)，所述第二層信息包可能在除了進(jìn)入接口之外的所有接口上進(jìn)行分發(fā)。這在權(quán)利要求5中進(jìn)行描述。實(shí)際上，當(dāng)與所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)的第三層地址的完全匹配失敗時(shí)，還包括所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎以復(fù)制并轉(zhuǎn)發(fā)所述第二層信息包到所述網(wǎng)絡(luò)單元的多個(gè)接口中的預(yù)定的多個(gè)。所述多個(gè)可以被定義為除了進(jìn)入接口的所述網(wǎng)絡(luò)單元的全部接口，或者是所述接口的預(yù)定子集。
注意，在權(quán)利要求中使用的“包括”不應(yīng)被解釋為限于其后所列的裝置。因此，“包括裝置A和裝置B的設(shè)備”的范圍不限于僅包括部件A和B的設(shè)備。其意味著就本發(fā)明而言，所述設(shè)備的僅相關(guān)的部件是A和B。
同樣地，應(yīng)注意，同樣在權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)“耦合”不應(yīng)被解釋為僅限于直接的連接。因此，“耦合到設(shè)備B的設(shè)備A”的范圍不應(yīng)限于其中設(shè)備A的輸出與設(shè)備B的輸入直接相連的設(shè)備或系統(tǒng)。其意味著在A的輸出和B的輸入之間存在路徑，所述路徑可能是包含其它設(shè)備或裝置的路徑。


通過(guò)參考結(jié)合附圖的下面實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述及其它目的和特征將變得更明顯，并且將最好地理解本發(fā)明本身，其中圖1顯示了包括用于轉(zhuǎn)發(fā)第二層信息包的網(wǎng)絡(luò)單元NU的電信網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，所述電信網(wǎng)絡(luò)包含接入網(wǎng)絡(luò)，作為例子，所述接入網(wǎng)絡(luò)包括-3個(gè)工作站，即W-A、W-B和W-C；以及-本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元NU；以及-3個(gè)接入路由器R-X、R-Y和R-U。
每個(gè)工作站W(wǎng)-A、W-B和W-C分別被耦合到所述網(wǎng)絡(luò)單元NU的接口，INT1、INT2和INT3。
包括所述網(wǎng)絡(luò)單元NU，以便從一個(gè)進(jìn)入接口向另一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)第二層信息包。每個(gè)第二層信息包在其有效凈荷中包括第三層信息包。
作為示范實(shí)現(xiàn)，以太網(wǎng)信息包實(shí)現(xiàn)所述第二層信息包，而Internet協(xié)議信息包實(shí)現(xiàn)所述第三層信息包。這意味著本實(shí)施例的接入網(wǎng)絡(luò)是在以太網(wǎng)之上的Internet協(xié)議接入網(wǎng)。
每個(gè)接入路由器R-X、R-Y和R-U分別耦合到所述網(wǎng)絡(luò)單元NU的接口，INT5、INT4和INT6。
必須注意，所述接口INT1、INT2、INT3、INT4、INT5和INT6是邏輯接口。這意味著，不同邏輯接口可被分到一個(gè)物理接口。就INT4和INT5示出了這種兩個(gè)邏輯接口到一個(gè)物理接口的分組。
所述網(wǎng)絡(luò)單元包括提取器EXTR、轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB。
所述提取器EXTR被耦合到能夠接收進(jìn)入信息包的所述網(wǎng)絡(luò)單元的每個(gè)接口。
所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎被耦合在所述提取器EXTR和所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB之間。另外，所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE被耦合到能夠傳輸信息包的所述網(wǎng)絡(luò)單元NU的每個(gè)接口。
如上面所提到的那樣，所述提取器EXTR被耦合到例如INT1的所述網(wǎng)絡(luò)單元的一個(gè)接口，以接收以太網(wǎng)信息包。所述以太網(wǎng)信息包如圖1中所示，從而所述以太網(wǎng)信息包的有效凈荷被稱為P-Eth。作為例子，所述以太網(wǎng)信息包會(huì)在上行方向被轉(zhuǎn)發(fā)，即從所述工作站W(wǎng)-A向所述網(wǎng)絡(luò)的核心。
所述提取器EXTR能夠從所述接收到的第二層信息包的有效凈荷中提取第三層信息包的目的第三層地址DEST-IP，其中，所述第二層信息包的有效凈荷根據(jù)所述優(yōu)選實(shí)施例是以太網(wǎng)信息包的有效凈荷P-Eth，所述第三層信息包的目的第三層地址DEST-IP根據(jù)這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是所述IP信息包的目的IP地址。所述提取器EXTR能夠在所述以太網(wǎng)有效凈荷P-Eth中判定所述目的IP地址。如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)在前面的段落中被解釋了。然而，也可以使用其它的方式，以便在所述以太網(wǎng)信息包的有效凈荷中判定所述IP信息包的目的IP地址。這些不同的方法不是本發(fā)明的目的。本發(fā)明的目的是所述提取器能夠從封裝在第二層信息包的有效凈荷中的第三層信息包中提取所述第三層信息包的目的地址。作為例子，圖1中顯示了所提取的目的IP地址DEST-IP是IP-X(以DEST-IPIP-X顯示)。
所述目的IP地址被轉(zhuǎn)發(fā)到所述網(wǎng)絡(luò)單元NU的轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE。
所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE能夠從所述提取器EXTR中接收所述目的IP地址。另外，所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE基于所述目的IP地址DEST-IPIP-X，控制從所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB中取回相關(guān)聯(lián)的接口。這意味著所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE為所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)提供所述目的IP地址，并且反過(guò)來(lái)從所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB中期望相關(guān)接口，即所述網(wǎng)絡(luò)單元的接口，或者 “未發(fā)現(xiàn)完全匹配-消息”。
如果從所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB中接收到例如INT5的相關(guān)接口，則所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎控制將所述接收到的以太網(wǎng)信息包轉(zhuǎn)發(fā)到所述相關(guān)聯(lián)的接口INT5。
如果所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE從所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB中接收到“未發(fā)現(xiàn)完全匹配-消息”，則所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE復(fù)制所述接收到的以太網(wǎng)信息包，并控制將所述接收到的以太網(wǎng)信息包轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)定的多個(gè)接口，例如INT2、INT3、INT4、INT5和INT6。所述預(yù)定的多個(gè)接口INT2、INT3、INT4、INT5和INT6通常被確定為除了除了接收所述信息包的接口以外的所述網(wǎng)絡(luò)單元NU的所有其它接口。以這種方式，所述網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信息包的泛洪(flooding)。
所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB包括在所述網(wǎng)絡(luò)單元NU的接口INT1、INT2、INT3、INT4、INT5和INT6中的一個(gè)和至少一個(gè)Internet協(xié)議地址之間的聯(lián)系條目。以這樣的方式，在所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB中顯示了下面的聯(lián)系條目INT1與IP-A；INT2與IP-B；
INT3與IP-C；INT4與IP-Y和IP-Z；INT5與IP-X；INT6與IP-U。
必須注意，所述Internet協(xié)議地址IP-Z是圖1中未示出的網(wǎng)絡(luò)單元的目的地址。然而，在這個(gè)例子中，相關(guān)聯(lián)的接口INT4還具有與IP地址IP-Y的聯(lián)系，這意味著，對(duì)于這個(gè)例子，首先通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)單元的接口INT4，并且其次通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)元素，即具有IP地址Ip-Y的路由器Y R-Y，可以到達(dá)具有所述IP-Z地址的網(wǎng)絡(luò)元素。
所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB能夠在輸入接收目的IP地址，即IP地址；在表中搜索和查找完全匹配，即所述目的IP地址和在其相關(guān)聯(lián)的條目中的一個(gè)IP地址之間的確切匹配；以及當(dāng)在所述接收到的目的IP地址和其表中的一個(gè)IP地址之間發(fā)現(xiàn)完全匹配時(shí)，判定與這個(gè)IP地址相關(guān)聯(lián)的接口；以及將這個(gè)相關(guān)聯(lián)的接口提供給所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB的輸出，即所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE；以及當(dāng)在所述接收到的目的IP地址和其表中的一個(gè)IP地址之間未發(fā)現(xiàn)完全匹配時(shí)，產(chǎn)生“未發(fā)現(xiàn)完全匹配-消息”并提供這個(gè)消息給所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE。
根據(jù)圖1中的例子，在所述提取的目的地址DEST-IPIP-X和所述表中的IP地址即IP-X之間發(fā)現(xiàn)完全匹配。判定了相關(guān)聯(lián)的接口，即INT5，并且將其提供給所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE。
必須解釋，所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB根據(jù)自學(xué)習(xí)原理而構(gòu)建。這意味著，所述網(wǎng)絡(luò)單元使用所述接收到的以太網(wǎng)信息包的信息，以便其自己學(xué)習(xí)所述聯(lián)系條目用于其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB。這個(gè)信息基于-封裝在所述以太網(wǎng)信息包的有效凈荷中的IP信息包的源IP地址；以及
-所述接收接口，例如多個(gè)接口INT1、INT2、INT3、INT4、INT5和INT6中的INT1，其接收所述以太網(wǎng)信息包。
在上面的段落中更詳細(xì)地解釋了所述自學(xué)習(xí)原理，并且其將不在此重復(fù)。
此后，將更詳細(xì)地描述在電信網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)例如以太網(wǎng)信息包的第二層信息包的方法的工作原理，其中在網(wǎng)絡(luò)單元NU的多個(gè)接口INT1、INT2、INT3、INT4、INT5和INT6中的接口INT1接收所述例如以太網(wǎng)信息包的第二層信息包，并且其中所述第二層信息包的有效凈荷包括例如IP信息包的第三層信息包。
所述轉(zhuǎn)發(fā)方法包括下面的步驟-在所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)FDB中包括在所述多個(gè)接口INT1、INT2、INT3、INT4、INT5和INT6中的一個(gè)和至少一個(gè)IP信息包地址之間的至少一個(gè)聯(lián)系。在先前段落中描述了如何判定所述聯(lián)系條目。
-由所述提取器EXTR從所述以太網(wǎng)信息包的有效凈荷P-Eth中提取例如DEST-IPIP-X的目的IP地址；-響應(yīng)所述提取，所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE通過(guò)所述判定的目的IP地址，即IP-X，并且當(dāng)檢測(cè)到與在所述轉(zhuǎn)發(fā)FDB的聯(lián)系條目中的一個(gè)IP地址的完全匹配時(shí)，從所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)中，取回與具有所述完全匹配的IP地址相關(guān)聯(lián)的相關(guān)接口INT5；以及由此使得所述網(wǎng)絡(luò)單元NU的轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE能夠轉(zhuǎn)發(fā)所述以太網(wǎng)信息包給所述相關(guān)接口INT5。
最后注意，上面就功能塊描述了本發(fā)明的實(shí)施例。從上面給出的這些塊的功能描述，對(duì)于設(shè)計(jì)電子設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，如何用眾所周知的電子部件來(lái)制造所述塊的實(shí)施例將是明顯的。因此沒有給出所述功能模塊內(nèi)容的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
盡管上面已經(jīng)就特定的裝置描述了本發(fā)明的原理，但是，需清楚地知道所述描述僅是通過(guò)例子的方式進(jìn)行的，并且并不象所附權(quán)利要求中所定義的那樣，作為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種在電信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)單元(NU)，用于轉(zhuǎn)發(fā)在所述網(wǎng)絡(luò)單元(NU)的多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)中的接收接口(INT1)上接收到的第二層信息包，所述第二層信息包的有效凈荷中包括第三層信息包，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)單元(NU)包括-提取器(EXTR)，用于從所述第二層信息包的所述有效凈荷(P-Eth)中提取在所述第三層信息包中的目的第三層地址(DEST-IPIP-X)；以及-轉(zhuǎn)發(fā)引擎(FE)，用于響應(yīng)所述提取，通過(guò)所述目的第三層地址(IP-X)從轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)中取回相關(guān)的接口(INT5)；以及-所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)，包括在所述多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)中的一個(gè)和至少一個(gè)第三層地址(IP-A、IP-B、IP-C、IP-X、IP-Y、IP-Z、IP-U)之間的至少一個(gè)聯(lián)系，用于當(dāng)接收到與所述第三層地址(IP-A、IP-B、IP-C、IP-X、IP-Y、IP-Z、IP-U)的一個(gè)具有完全匹配的所述目的第三層地址(IP-X)時(shí)，提供與所述一第三層地址相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)的相關(guān)接口(INT5)；以及由此使得所述網(wǎng)絡(luò)單元(NU)能夠轉(zhuǎn)發(fā)所述第二層信息包到所述相關(guān)接口(INT5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的網(wǎng)絡(luò)單元(NU)，其中，所述第二層信息包是以太網(wǎng)信息包，并且其中所述第三層信息包是Internet協(xié)議信息包。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的網(wǎng)絡(luò)單元(NU)，其中，在所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)中的所述聯(lián)系的所述多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)中的所述一個(gè)是邏輯接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的網(wǎng)絡(luò)單元(NU)，其中，根據(jù)自學(xué)習(xí)原理，基于在所述第二層信息包的所述有效凈荷中的源第三層地址，以及接收所述第二層信息包的所述多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)的所述接收接口(INT1)，而構(gòu)建所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的網(wǎng)絡(luò)單元(NU)，其中，當(dāng)與所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)的所述第三層地址(IP-A、IP-B、IP-C、IP-X、IP-Y、IP-Z、IP-U)中的一個(gè)沒有完全匹配時(shí)，還包括所述轉(zhuǎn)發(fā)引擎來(lái)復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)所述第二層信息包到所述多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)中的預(yù)定的多個(gè)(INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)。
6.一種用于在電信網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)在網(wǎng)絡(luò)單元(NU)的多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)中的接口(INT1)上所接收的第二層信息包的方法，所述第二層信息包的有效凈荷包括第三層信息包，其特征在于，所述方法包括以下步驟-在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)中包括在所述多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)中的一個(gè)和至少一個(gè)第三層地址(IP-A、IP-B、IP-C、IP-X、IP-Y、IP-Z、IP-U)之間的至少一個(gè)聯(lián)系；以及-由提取器(EXTR)從所述第二層信息包的有效凈荷(P-Eth)中提取在所述第三層信息包中的目的第三層地址(DEST-IPIP-X)；以及-響應(yīng)所述提取，由轉(zhuǎn)發(fā)引擎(FE)，通過(guò)與所述第三層地址(IP-A、IP-B、IP-C、IP-X、IP-Y、IP-Z、IP-U)的一個(gè)具有完全匹配的所述目的第三層地址(IP-X)，從所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)(FDB)中，取回與所述第三層地址相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)接口(INT1、INT2、INT3、INT4、INT5、INT6)中的相關(guān)接口(INT5)；以及由此使得所述網(wǎng)絡(luò)單元NU能夠轉(zhuǎn)發(fā)所述第二層信息包到所述相關(guān)接口(INT5)。
7.一種電信網(wǎng)絡(luò)，其包括網(wǎng)絡(luò)單元(NU)，所述網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4或權(quán)利要求5中的任何一個(gè)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)第二層信息包。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)發(fā)例如以太網(wǎng)信息包的第二層信息包的電信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)單元，所述第二層信息包封裝例如Internet協(xié)議信息包的第三層信息包在其有效凈荷中。在所述網(wǎng)絡(luò)單元的一個(gè)接口上接收所述第二層信息包。因此網(wǎng)絡(luò)單元包含轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)，其包括多個(gè)接口的一個(gè)接口和至少一個(gè)第三層地址之間的聯(lián)系。所述轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)接收到與在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中的所述第三層地址中的一個(gè)具有完全匹配的第三層地址時(shí)，返回多個(gè)接口的相關(guān)接口；以及提取器，用于從第二層信息包的有效凈荷中提取目的第三層地址；以及轉(zhuǎn)發(fā)引擎，用于響應(yīng)所述提取，從轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)中并且基于所述提取的目的第三層地址，取回相關(guān)接口。另外，網(wǎng)絡(luò)單元轉(zhuǎn)發(fā)第二層信息包到相關(guān)聯(lián)接口。
文檔編號(hào)H04L12/46GK1630275SQ20041009871
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者J·M·C·莫雷爾, N·A·A·讓森斯 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司