專利名稱：實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增加通訊交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)帶寬，并且使其具備容錯(cuò)處理能力的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備及其利用該設(shè)備增加帶寬的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，多鏈路整合增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的實(shí)現(xiàn)方案通常是采用類似于ISDN的一號(hào)多通道技術(shù)或者M(jìn)LPPP技術(shù)。
ISDN主要有兩種類型基本速率(BRI)和基群速率(PRI)。電信局向普通用戶提供的均為BRI接口，采用原有的雙絞線，速率可達(dá)144Kbps。BRIISDN可在一對(duì)雙絞線上提供兩個(gè)B通道(每個(gè)64K)和一個(gè)D通道(16K)，D通道用于傳輸信令，B通道則用于傳輸話音、數(shù)據(jù)等。一路電話只占用一個(gè)B通道，因此，可同時(shí)進(jìn)行多種業(yè)務(wù)或?qū)υ?。PRI接口速率為2.048Mb/s，用于需要傳輸大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用。然而ISDN是基于電話線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，而且目前接入端也不支持多條ISDN鏈路捆綁接入。
MLPPP是指將多個(gè)PPP鏈路捆綁使用，PPP協(xié)議允許在一條PPP鏈路上進(jìn)行多種網(wǎng)絡(luò)通信，即在一條PPP鏈路上傳輸多種NCP報(bào)文，這就是PPP的多鏈路功能。然而MLPPP工作在鏈路層，需要接入端設(shè)備的支持。然而像ISDN、ADSL、CDMA、GPRS等常用的PPP鏈路，目前接入端都未開通多鏈路整合(即MLPPP)支持服務(wù)。
另外在以太網(wǎng)中，增加帶寬的方法還有堆疊交換機(jī)，堆疊交換機(jī)是通過集線器的背板連接起來的，它的主要目的是增加端口密度，它是一種建立在芯片級(jí)上的連接，優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生瓶頸的問題。而堆疊交換機(jī)堆疊后并不是背板帶寬增大了，而是兩臺(tái)交換機(jī)之間的傳輸速率提高了。另外堆疊交換機(jī)的成本昂貴而且對(duì)設(shè)備體積都比較大，不適宜在便攜式設(shè)備采用，而且，堆疊交換機(jī)雖然工作在數(shù)據(jù)鏈路層，但其的端口是獨(dú)立管理的，端口間并沒有堆疊以增加帶寬的功能，故簡(jiǎn)單使用堆疊交換機(jī)并連若干條物理網(wǎng)絡(luò)鏈路，從單一業(yè)務(wù)的角度上來說并沒有增加帶寬。
從目前的網(wǎng)絡(luò)狀況和接入端提供的技術(shù)支持看來，如果想要做多鏈路整合以增加帶寬是有局限性的。
因此我們希望提出一種無須接入端支持的多鏈路整合的方法。無須接入端支持的多鏈路整合，就是通過一種工作于應(yīng)用層(OSI的第七層)的通訊協(xié)議使通訊雙方能夠利用多條不相干的物理鏈路帶來的額外帶寬傳輸數(shù)據(jù)，以達(dá)到拓展帶寬的目的。我們把實(shí)現(xiàn)無須接入端支持的多鏈路整合方法的設(shè)備稱為廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列(英文全稱Redundent Array of Inexpensive Network，以下簡(jiǎn)稱為RAIN)。RAIN設(shè)備通過增加若干條并行傳輸鏈路傳輸數(shù)據(jù)的方式來實(shí)現(xiàn)帶寬擴(kuò)容， 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通過RAIN協(xié)議(Redundent Array of Inexpensive Network Protocol，以下簡(jiǎn)稱RAINP)合理使用的傳輸鏈路帶來的額外帶寬。如果不包括單條物理網(wǎng)絡(luò)自身的容錯(cuò)特性的話，多條物理鏈路分開連接是無法提供容錯(cuò)功能的。而RAIN設(shè)備將容錯(cuò)機(jī)制建立在每條物理網(wǎng)絡(luò)鏈路的硬件容錯(cuò)功能之上的，提供了更高的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低廉、無須接入端支持的通訊網(wǎng)絡(luò)多鏈路整合就能夠增加額外網(wǎng)絡(luò)帶寬，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)能力，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度和安全性的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備及利用該設(shè)備實(shí)現(xiàn)增加帶寬的方法。
上述第一個(gè)目的采用以下實(shí)施例所表達(dá)的的技術(shù)方案即可以實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方案包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)的發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)和一個(gè)數(shù)據(jù)的接收方網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)鏈路、廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備以及用于他們之間通訊的傳輸網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)鏈路可以是PPP鏈路。
上面所說的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備的技術(shù)方案也采用一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述，它包括2/4/8個(gè)PPP物理鏈路輸入輸出端口，這些端口作為數(shù)據(jù)的輸入輸出端口在設(shè)備內(nèi)部邏輯上按矩陣方式排列和管理，并給其編號(hào)曝露給用戶以便外部管理；該端口管理包括實(shí)現(xiàn)PPP數(shù)據(jù)鏈路級(jí)協(xié)議；一個(gè)處理分支，它處理與廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列通訊協(xié)議相關(guān)的功能，包括封裝和解封裝，以及多鏈路的管理、QOS、容錯(cuò)和加密；多鏈路管理的的首要目的是管理多條鏈路，并為用戶實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛鏈路，使其可以像使用一條網(wǎng)絡(luò)鏈路一樣來使用多條物理網(wǎng)絡(luò)鏈路，而不用關(guān)心多鏈路的管理就可以獨(dú)享堆疊后帶來的額外帶寬。
處理分支中QOS功能是RAIN可以通過把較小的、對(duì)時(shí)延敏感的數(shù)據(jù)幀與較大的數(shù)據(jù)幀的子包交織起來按照預(yù)定的帶寬策略為不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分配帶寬，實(shí)現(xiàn)QOS。
處理分支中加密功能是在加密過程中加密位數(shù)是一個(gè)很重要的參數(shù)，它直接關(guān)系到解密的難易程度，RAIN設(shè)備提供可配置的加密位數(shù)實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的加密申請(qǐng)。
一個(gè)堆疊分支，它是利用堆疊的方法將多條PPP網(wǎng)絡(luò)鏈路連接，并管理各條鏈路的數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)對(duì)堆疊層數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和解封裝，堆疊分支首先判斷數(shù)據(jù)的目標(biāo)端口是否為本地端口，對(duì)于目標(biāo)端口未被判定為本地端口的數(shù)據(jù)幀，無須作當(dāng)前芯片是否為堆疊鏈路末端的判斷，直接將數(shù)據(jù)幀快速轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)堆疊端口。上面所說的堆疊分支可以由堆疊模塊或者堆疊電纜組成。
一個(gè)交換部分，它提供多條數(shù)據(jù)通路，每個(gè)通道具有兩個(gè)共享存儲(chǔ)器；輸入的數(shù)據(jù)包被存儲(chǔ)在輸入共享存儲(chǔ)器中，輸出的數(shù)據(jù)包被存儲(chǔ)在輸出共享存儲(chǔ)器中。
數(shù)據(jù)包中保存著各種鏈路的相關(guān)數(shù)據(jù)-隧道分配表，這個(gè)分配表為在網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)RAIN處理部分決定傳輸使用的通路提供依據(jù)；隧道分配表中保存著被分配使用其通道的子網(wǎng)的標(biāo)志信息、被分配使用其通道的協(xié)議的標(biāo)志信息、本鏈路的備份鏈路等內(nèi)容；隧道分配表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由RAIN系統(tǒng)動(dòng)態(tài)維護(hù)。
數(shù)據(jù)包中還保存著各種業(yè)務(wù)的相關(guān)數(shù)據(jù)-帶寬分配表，該表中保存著被分配使用帶寬的業(yè)務(wù)的標(biāo)志信息、被分配使用帶寬的協(xié)議信息、以及緊急情況下的優(yōu)先級(jí)別；帶寬分配表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由RAIN系統(tǒng)動(dòng)態(tài)維護(hù)。RAIN設(shè)備能夠根據(jù)帶寬的變化情況自動(dòng)學(xué)習(xí)和修改業(yè)務(wù)通訊的能力，在需要時(shí)自動(dòng)判斷業(yè)務(wù)占用的帶寬比例。
一個(gè)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列通訊協(xié)議；它是一種用來管理網(wǎng)絡(luò)鏈路和帶寬的協(xié)議，包括鏈路管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于處理數(shù)據(jù)包大小限制，QOS優(yōu)先級(jí)管理及帶寬協(xié)商，以及探測(cè)發(fā)現(xiàn)鏈路功能正?；蜴溌方K止；RAINP為在RAIN設(shè)備上傳輸數(shù)據(jù)包提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法。
RAIN設(shè)備不關(guān)心數(shù)據(jù)鏈路層的特性，其本質(zhì)是適合多種類型的PPP鏈路或其他網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建類型的，RAINP是面向應(yīng)用層的協(xié)議，其下面的其他OSI工作層的工作狀態(tài)及機(jī)制不受其影響。RAINP為使用冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與INTERNET上的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的IP流量傳輸提供一種封裝協(xié)議。RAINP可以看作一種用來管理網(wǎng)絡(luò)鏈路和帶寬的協(xié)議，它位于OSI模式中的第五層即應(yīng)用層，但為了兼容不支持RAINP的主機(jī)，可以將RAINP的封裝寄生在OSI第三層網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的選項(xiàng)字節(jié)中。多鏈路整合后，為了保證未安裝RAINP的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包后仍然可以正常本地網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊，通過交換分支封裝的數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層首部的源IP都是多鏈路中的某一條鏈路的IP(即相同的IP)，使其它未安裝RAINP的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也能夠與這個(gè)RAIN設(shè)備進(jìn)行通訊。若遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已安裝RAINP，則可以通過RAINP首部中所有被標(biāo)識(shí)為多鏈路的鏈路IP管理窗口進(jìn)行通訊和流量控制。
廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備處理部分工作完成后，通過交換部分將數(shù)據(jù)包送到其輸出存儲(chǔ)器，輸出端口在數(shù)據(jù)包被發(fā)送到輸出鏈路之前對(duì)數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)調(diào)度算法以支持優(yōu)先級(jí)、重發(fā)等請(qǐng)求。
上面所說的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列通訊協(xié)議的結(jié)構(gòu)如下(參看圖1)
其最高位在左邊，記為0bit；最低位在右邊，記為31bit；每行為4個(gè)字節(jié)的32bit值。
以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)的順序進(jìn)行傳輸；0-8bit是標(biāo)志號(hào)，標(biāo)志號(hào)統(tǒng)一設(shè)為0xFF；長(zhǎng)度表示數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，指的是協(xié)議首部與數(shù)據(jù)包所占的字節(jié)數(shù)之和，包括自身字節(jié)數(shù)；版本表示RAINP的版本號(hào)，目前版本號(hào)是1；保留位從24bit到31bit共8個(gè)bit。第24bitCON為控制位，如為1表示要求用戶數(shù)據(jù)傳輸采用無序幀。第25bitPRI為優(yōu)先級(jí)，表示數(shù)據(jù)包的處理順序程度，0為普通數(shù)據(jù)包，1為優(yōu)先處理數(shù)據(jù)包。第26bitENC為加密申請(qǐng)，表示數(shù)據(jù)包是否經(jīng)過加密，0為未加密，1為加密。第27-31bitRES為保留位；源地址占四個(gè)字節(jié)。用來記錄真實(shí)的發(fā)包鏈路的IP；包號(hào)表示對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行計(jì)數(shù)，包號(hào)是無符號(hào)數(shù)，包號(hào)到達(dá)255后又從0開始使用；子包號(hào)表示對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)幀被拆分的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，子包號(hào)是無符號(hào)數(shù)，單個(gè)數(shù)據(jù)幀最多能被拆分成255個(gè)；校驗(yàn)16位幀校驗(yàn)序列(FCS)字段用來做差錯(cuò)檢測(cè)。
以上所說的封裝包括兩種不同的數(shù)據(jù)幀封裝方式，一種是工作在應(yīng)用層(OSI的第七層)的協(xié)議首部和數(shù)據(jù)部分的封裝，另外一種是寄生在網(wǎng)絡(luò)層(OSI的第三層的)使用IP協(xié)議冗余字節(jié)來封裝協(xié)議首部和數(shù)據(jù)部分；上面所說的容錯(cuò)包括自動(dòng)選路和用戶自定義備份鏈路兩種方式，在工作中RAIN部分對(duì)鏈路的工作能力、在線狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)PPP鏈路損壞或者工作能力急劇下降時(shí)，自動(dòng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)及鏈路狀態(tài)選擇一條鏈路來繼承原損壞鏈路的帶寬分配策略和隧道管理的方式；而用戶自定義備份鏈路是指系統(tǒng)管理員在設(shè)備使用前配置一條固定的鏈路做為備份鏈路來完成當(dāng)某條PPP鏈路損壞時(shí)代替其工作的方式。
上述第二個(gè)目的的實(shí)現(xiàn)可以采用下述的方法，該方法包括以下的步驟003(參看圖4)003a)、設(shè)備啟動(dòng)，開始工作；003b)、對(duì)RAIN設(shè)備510進(jìn)行初始化，并從存儲(chǔ)器中讀入各項(xiàng)配置參數(shù)，包括初始化帶寬分配表、隧道分配表以及其他包括加密控制、PPP鏈路初始化參數(shù)等信息；003c)、判斷RAIN堆疊的設(shè)備是否被配置為自動(dòng)連接，如果“是”，則轉(zhuǎn)到步驟003d)，否則轉(zhuǎn)到步驟003e)；003d)、嘗試連接網(wǎng)絡(luò)，阻塞等待數(shù)據(jù)IO。啟動(dòng)鏈路檢測(cè)流程004；003e)、等待手動(dòng)連接PPP鏈路的制動(dòng)開關(guān)的信號(hào)。如果等到，則轉(zhuǎn)到003d)；003f)、003d)如果發(fā)現(xiàn)輸出存貯器中有數(shù)據(jù)，則啟動(dòng)RAINP封閉流程006，執(zhí)行完畢RAINP封裝流程后轉(zhuǎn)到步驟003g)；003g)、啟動(dòng)堆疊轉(zhuǎn)發(fā)流程007；003h)、003d)如果發(fā)現(xiàn)輸入存貯器中有數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)到步驟003i)；003i)、解封裝；分析協(xié)議；003j)、如果數(shù)據(jù)包不支持RAINP，則轉(zhuǎn)到步驟003k)，否則啟動(dòng)RAINP分析流程005，執(zhí)行RAINP分析流程完畢后轉(zhuǎn)到步驟003k)；003k)、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給應(yīng)用層。
上面所說的鏈路管理和容錯(cuò)檢測(cè)流程分為以下幾個(gè)步驟004(參看圖5)004a)、啟動(dòng)鏈路檢測(cè)流程；004b)、監(jiān)視帶寬及鏈路工作能力，如果發(fā)現(xiàn)某普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的帶寬急劇下降，并在一段時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)或者某普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的工作能力急劇下降，則轉(zhuǎn)到004c)；
004c)、報(bào)警，并設(shè)置這個(gè)普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的狀態(tài)為故障；004d)設(shè)置中管理員已有設(shè)定備份鏈路X？如果“是”，則使用備份鏈路X替換該故障鏈路并轉(zhuǎn)到步驟004f)；否則轉(zhuǎn)到步驟004e)；004e)、自動(dòng)根據(jù)鏈路運(yùn)行情況計(jì)算出最優(yōu)替換鏈路X，并使用備份鏈路X替換該故障鏈路；004f)、斷開故障鏈路，以便用戶可以拔下該鏈路進(jìn)行維護(hù)；004g)、更新隧道分配表以及帶寬分配表；004h)、監(jiān)視普通網(wǎng)絡(luò)鏈路運(yùn)行狀態(tài)如果發(fā)現(xiàn)某普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503處于開路則轉(zhuǎn)到步驟004i)；否則繼續(xù)本步驟，監(jiān)視該普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的運(yùn)行狀態(tài)；004i)、嘗試重新連接該P(yáng)PP鏈路503；并自動(dòng)選擇一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)良好的鏈路暫時(shí)替換這個(gè)鏈路的工作；更新帶寬分配表和隧道分配表。如果重連成功，則計(jì)數(shù)器清零，并轉(zhuǎn)到步驟004h)；否則轉(zhuǎn)到步驟004j)；004j)、計(jì)數(shù)器加1，如果計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)定嘗試次數(shù)MAX，則轉(zhuǎn)到步驟004c)，否則轉(zhuǎn)到步驟004i)。
所說的分析數(shù)據(jù)流程分為以下幾個(gè)步驟005(參看圖6)005a)、啟動(dòng)RAINP分析流程；005b)、分析數(shù)據(jù)包531的RAINP首部，如是是加密包，則轉(zhuǎn)到步驟005c)；005c)、解密數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)到步驟005d)；005d)、記錄RAINP首部的相關(guān)信息，更新帶寬分配表；005e)、分析數(shù)據(jù)包531的RAINP首部，如果該數(shù)據(jù)包531是子包532，并且不是最后一個(gè)包，則轉(zhuǎn)到步驟005f)，如果是最后一個(gè)包，則轉(zhuǎn)到005h)；005f)、存儲(chǔ)到緩沖區(qū)，繼續(xù)等待，并啟動(dòng)計(jì)時(shí)；005g)、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)超時(shí)等待，更新數(shù)據(jù)錯(cuò)誤狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟005h)；
005h)、返回完整數(shù)據(jù)包或者出錯(cuò)結(jié)果送給上層。
上面所說的封裝流程分為以下幾個(gè)步驟006(參看圖7)006a)、啟動(dòng)RAINP封裝流程；006b)、分析數(shù)據(jù)的目標(biāo)地址和業(yè)務(wù)類型，如果配置中發(fā)往該目標(biāo)地址或該數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)類型標(biāo)志表明該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被指定為需要加密？“是”，則轉(zhuǎn)到步驟006c)，“否”，則轉(zhuǎn)到步驟006d)；006c)、數(shù)據(jù)包加密，轉(zhuǎn)到步驟006d)；006d)、配置中RAINP是否寄生于IP首部的選項(xiàng)字段？“是”，則轉(zhuǎn)到006f)，“否”，則轉(zhuǎn)到006e)；006e)、裝RAINP協(xié)議首部封裝于OSI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的應(yīng)用層；轉(zhuǎn)到步驟006g)；006f)、在OSI的網(wǎng)絡(luò)層商務(wù)部選項(xiàng)字段封裝RAINP首部；轉(zhuǎn)到步驟006g)；006g)、該數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址或所使用的協(xié)議類型已被指定鏈路傳輸？“是”，則轉(zhuǎn)到006h，“否”，則記錄該鏈路號(hào)X，并轉(zhuǎn)到步驟006i)；006h)、為該數(shù)據(jù)包分配一個(gè)合理的傳輸鏈路X，并轉(zhuǎn)到步驟006i)；006i)、判斷該數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)類型或使用的協(xié)議類型的優(yōu)先級(jí)為緊急？“是”，則到轉(zhuǎn)到006j)，“否”，則轉(zhuǎn)到006k)；006j)、計(jì)算數(shù)據(jù)將被插入到發(fā)送隊(duì)列的位置N，N＝優(yōu)先隊(duì)列的末尾M，并且M＝M+1；轉(zhuǎn)到步驟006k)；006k)、將數(shù)據(jù)插入到已被確定的X鏈路的發(fā)送隊(duì)列位置N；上面所說的堆疊轉(zhuǎn)發(fā)流程分為以下幾個(gè)步驟007(參看圖8)007a)、啟動(dòng)堆疊交換分支；007b)、收到數(shù)據(jù)包；007c)、分析轉(zhuǎn)發(fā)端口是否為本地址端口？如果“是”，轉(zhuǎn)到007d)，“否”則轉(zhuǎn)到007e)；007d)、通過該端口連接的普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；007e)、將原始數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到堆疊口。
本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明提供了一種可以高效地疊加帶寬及管理鏈路，使網(wǎng)絡(luò)獲得額外的吞吐量的設(shè)備和方法，它無須接入端或路由設(shè)備支持，將多條物理網(wǎng)絡(luò)鏈路用堆疊的原理連接起來，使其作為邏輯上的一條物理網(wǎng)絡(luò)鏈路來使用，通過通訊協(xié)議和管理邏輯達(dá)到帶寬疊加以及鏈路統(tǒng)一管理的目的。
2、RAIN的具體實(shí)現(xiàn)可以靠硬件也可以靠軟件，因?yàn)镽AIN的設(shè)計(jì)目的是針對(duì)PPP物理網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶寬及服務(wù)受限于接入端支持，故RAIN一般是在PPP物理網(wǎng)絡(luò)鏈路上實(shí)現(xiàn)的。RAIN的核心是基于OSI應(yīng)用層通訊和管理的協(xié)議，通過在應(yīng)用層(為了與現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的兼容也可利用OSI的網(wǎng)絡(luò)層的選項(xiàng)字節(jié)來封裝數(shù)據(jù)包)對(duì)數(shù)據(jù)包的封裝和解封裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶寬堆疊設(shè)備上的多個(gè)鏈路的管理和數(shù)據(jù)傳輸。
3、使用這個(gè)方法堆疊起來的物理網(wǎng)絡(luò)鏈路還可以做到統(tǒng)一網(wǎng)管，即對(duì)堆疊后的多條物理網(wǎng)絡(luò)鏈路的管理與對(duì)單獨(dú)一條網(wǎng)絡(luò)鏈路的管理一樣方便，使上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)或產(chǎn)品看來RAIN設(shè)備似乎只是一條網(wǎng)絡(luò)鏈路在工作，而無須為分配網(wǎng)絡(luò)帶寬或者鏈路的管理來?yè)?dān)憂。RAIN堆疊帶寬的工作流程不僅達(dá)到在應(yīng)用節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)堆疊加速的目的，也可以方便用戶管理網(wǎng)絡(luò)鏈路，具備高效的容錯(cuò)能力，使數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)不中斷。
4、本發(fā)明的設(shè)備和方法能夠在協(xié)議的基礎(chǔ)上適用不同業(yè)務(wù)需求增加異常處理以及認(rèn)證、加密、QOS，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性高，成本低廉適于芯片實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列協(xié)議的構(gòu)成示意圖；圖2是本發(fā)明廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備的示意圖；圖3是圖2中的RAIN設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法之實(shí)施例的工作流程示意圖；圖5是圖4中的鏈路管理流程示意圖；圖6是圖4中的分析流程示意圖；圖7是圖4中的封裝流程示意圖；圖8是圖4中的堆疊轉(zhuǎn)發(fā)流程示意圖；圖9是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的發(fā)送方和接收方之間的數(shù)據(jù)通訊示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，參看圖2。圖2示出了一個(gè)示例性實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)001。網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)001包括但不限于至少兩個(gè)表示為發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501和接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502，它們通過各種網(wǎng)絡(luò)鏈路與世界上的任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以不同的形式相互連接，包括但不限于PPP鏈路、RAIN設(shè)備、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器等等，以及包括上述各項(xiàng)中至少一個(gè)的組合。網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)001可以用于各種通信協(xié)議，包括但不限于IPX/SPX、TCP/IP、X.25、AppleTalk、PPP，、SLIP、PLIP等，以及包括上述各項(xiàng)中至少一個(gè)的組合。每個(gè)發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501和/或接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502可以是通用計(jì)算機(jī)，且包括駐留在存儲(chǔ)器中并在發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501和接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502上執(zhí)行的操作系統(tǒng)軟件和任何其他各種應(yīng)用程序。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)001可以在具有不同體系結(jié)構(gòu)的主機(jī)系統(tǒng)通過諸如WAN、LAN或其他聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的適當(dāng)手段通信，普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503可以是各種方式的物理連接設(shè)備、光纖、無線通信設(shè)備等。這里盡管只示出了一個(gè)發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501和接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502，但應(yīng)該理解，可以使用任意數(shù)量的發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501和接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502以便實(shí)現(xiàn)所描述實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，接收方使用了RAIN設(shè)備510，承載了RAINP協(xié)議，該通信協(xié)議允許接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502在沒有接入端設(shè)備支持的條件下整合多條網(wǎng)絡(luò)鏈路，以增加與網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)的帶寬。應(yīng)該理解，發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501使用了普通網(wǎng)絡(luò)鏈路設(shè)備510以及接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502使用了RAIN設(shè)備510意在指出網(wǎng)絡(luò)鏈路設(shè)備的通用性，在發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501和接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502之間可以使用任何可作為網(wǎng)絡(luò)通信鏈路連接的物理設(shè)備，包括但不限于RAIN設(shè)備510，如果發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501和接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502都需要做鏈路整合，則雙方都可以使用RAIN設(shè)備510進(jìn)行連接。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501通過普通網(wǎng)絡(luò)鏈路設(shè)備503與傳輸網(wǎng)絡(luò)505建立了通信線路，同樣接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502通過RAIN設(shè)備510與傳輸網(wǎng)絡(luò)505建立了通信線路，傳輸網(wǎng)絡(luò)505可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)線路端接設(shè)備(DCE)組成。為了在發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501與接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502之間進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)通訊，傳輸網(wǎng)絡(luò)505與普通網(wǎng)絡(luò)鏈路設(shè)備503(或RAIN設(shè)備510)必須完成包括幀同步、流量控制、錯(cuò)誤控制、尋址、在鏈路上同時(shí)傳輸控制和數(shù)據(jù)信息、連接管理等功能。可以理解，這里描述的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)001是一個(gè)應(yīng)用中的物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，RAIN設(shè)備完成的功能是為其提供更高質(zhì)量應(yīng)用服務(wù)的系統(tǒng)功能設(shè)備。
實(shí)施例2，再參看圖9。圖9示出了一個(gè)示例性實(shí)施例中的發(fā)送方和接收方之間的數(shù)據(jù)通訊流程。發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)001與接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502建立了一條通信線路，發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)501在確信接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502的地址和端口的基礎(chǔ)上與接收方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)502通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議建立了一條虛擬的通信通路。在這個(gè)通路中，可以承載用各種協(xié)議封裝的數(shù)據(jù)包531(或?qū)?shù)據(jù)包531分拆后的多包數(shù)據(jù)包532)。通過RAIN設(shè)備網(wǎng)絡(luò)鏈路510，實(shí)現(xiàn)了由于多鏈路整合帶來的額外帶寬，并對(duì)數(shù)據(jù)包531或者數(shù)據(jù)包532實(shí)現(xiàn)加密功能，根據(jù)數(shù)據(jù)包531或者數(shù)據(jù)包532的應(yīng)用類型分類，按需分配帶寬，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)包的后發(fā)先至(QOS)。因此，應(yīng)該理解，在某些情況下，可以在處理通信數(shù)據(jù)包531和用戶應(yīng)用521的處理之間建立一種平衡，在一種情況中，該平衡可能優(yōu)化通信帶寬和鏈路性能；而在其它情況下，它可能優(yōu)化用戶應(yīng)用521的處理。
實(shí)施例3，參看圖3。本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步描述了廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備510的一個(gè)具體實(shí)施方式
002，即廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備包括上層用戶應(yīng)用521與RAIN系統(tǒng)設(shè)備中的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備510邏輯上連接，計(jì)算機(jī)技術(shù)人員應(yīng)該理解，承載上層用戶應(yīng)用521的計(jì)算機(jī)設(shè)備可以通過設(shè)備物理接口完成與RAIN系統(tǒng)設(shè)備中的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備510物理連接，然后通過運(yùn)行在計(jì)算機(jī)設(shè)備上的操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口與運(yùn)行在RAIN系統(tǒng)設(shè)備中的RAIN設(shè)備510的核心程序完成邏輯連接。用戶應(yīng)用通過這個(gè)邏輯接口就可以與RAIN系統(tǒng)設(shè)備中的RAIN設(shè)備510進(jìn)行通訊，并達(dá)到為應(yīng)用增加帶寬的目的。RAIN設(shè)備510內(nèi)部有一個(gè)堆疊接口514，通過這個(gè)堆疊接口就可以完成與下一個(gè)堆疊設(shè)備之間的堆疊轉(zhuǎn)發(fā)流程008。在本實(shí)施例中，提供了兩個(gè)輸入輸出端口513，這兩個(gè)輸入輸出端口可以連接兩個(gè)PPP鏈路503。在本實(shí)施例中，RAIN設(shè)備內(nèi)部提供了RAIN處理分支511和交換部分512。RAIN處理分支511完成了內(nèi)部工作流程003和內(nèi)部鏈路管理流程004。
另外，在以上發(fā)明內(nèi)容部分已通過一些實(shí)施例描述了本發(fā)明的設(shè)備和方法的具體內(nèi)容，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍包括上述實(shí)施例，但并不限于上述實(shí)施例所公開的內(nèi)容。
應(yīng)該理解，這里所使用的術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)”/“數(shù)據(jù)包”意在指通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)001發(fā)送的任何通信數(shù)據(jù)，包括但不限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)消息、組播及廣播數(shù)據(jù)包、音視頻和文件傳輸數(shù)據(jù)包或流等。
在本文中使用的術(shù)語(yǔ)和英文縮寫定義如下ISDNIntegreted Service Digtal Network，中文全稱是綜合業(yè)務(wù)數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)，它是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展而成的，能夠提供端到端的數(shù)字連接。
PPPPPP是為了在同等單元之間傳輸數(shù)據(jù)包而設(shè)計(jì)的，這種鏈路提供全雙工操作，并按照順序傳遞數(shù)據(jù)包。PPP封裝提供了不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議同時(shí)通過統(tǒng)一鏈路的多路技術(shù)。詳見RFC1661。
MLPPPMultilink PPP，MLPPP中文全意是多鏈路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議，它彌補(bǔ)了PPP一次只能處理一個(gè)物理鏈接的局限。利用MLPPP，可以合并多條PPP鏈到一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)管道中；MLPPP能支持多路電話線路的綁定和ISDN線路的綁定。但需要局端設(shè)備的支持。詳見RFC1990和RFC1717。
ADSL非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(Asymmetric Digital SubscriberLine)的縮寫，有時(shí)也作非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路(Asymmetric DigitalSubscriber Loop)。它是一種在電話銅纜上進(jìn)行較高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，是DSL技術(shù)的一種形式。
CDMACDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division MuitipleAccess)，它是在數(shù)字技術(shù)的分支--擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備，其特征是包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)的發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)和一個(gè)數(shù)據(jù)的接收方網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)鏈路、廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備以及用于他們之間通訊的傳輸網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備，其特征是所說的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備包括2/4/8個(gè)PPP物理鏈路輸入輸出端口，這些端口作為數(shù)據(jù)的輸入輸出端口在設(shè)備內(nèi)部邏輯上按矩陣方式排列和管理，并給其編號(hào)曝露給用戶以便外部管理；該端口管理包括實(shí)現(xiàn)PPP數(shù)據(jù)鏈路級(jí)協(xié)議；一個(gè)處理分支，它處理與廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列通訊協(xié)議相關(guān)的功能，包括封裝和解封裝，以及多鏈路的管理、QOS、容錯(cuò)和加密；一個(gè)堆疊分支，它是利用堆疊的方法將多條PPP網(wǎng)絡(luò)鏈路連接，并管理各條鏈路的數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)對(duì)堆疊層數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和快速轉(zhuǎn)發(fā)；一個(gè)交換部分，它提供多條數(shù)據(jù)通路，每個(gè)通道具有兩個(gè)共享存儲(chǔ)器；輸入的數(shù)據(jù)包被存儲(chǔ)在輸入共享存儲(chǔ)器中，輸出的數(shù)據(jù)包被存儲(chǔ)在輸出共享存儲(chǔ)器中；數(shù)據(jù)包中保存著各種鏈路的相關(guān)數(shù)據(jù)-隧道分配表，這個(gè)分配表為在網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)RAIN處理部分決定傳輸使用的通路提供依據(jù)；隧道分配表中保存著被分配使用其通道的子網(wǎng)的標(biāo)志信息、被分配使用其通道的協(xié)議的標(biāo)志信息、本鏈路的備份鏈路等內(nèi)容；數(shù)據(jù)包中還保存著各種業(yè)務(wù)的相關(guān)數(shù)據(jù)-帶寬分配表，該表中保存著被分配使用帶寬的業(yè)務(wù)的標(biāo)志信息、被分配使用帶寬的協(xié)議信息、以及緊急情況下的優(yōu)先級(jí)別；一個(gè)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列通訊協(xié)議；它是一種用來管理網(wǎng)絡(luò)鏈路和帶寬的協(xié)議，包括鏈路管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于處理數(shù)據(jù)包大小限制，QOS優(yōu)先級(jí)管理及帶寬協(xié)商，以及探測(cè)發(fā)現(xiàn)鏈路功能正?；蜴溌方K止；廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列設(shè)備處理部分工作完成后，通過交換部分將數(shù)據(jù)包送到其輸出存儲(chǔ)器，輸出端口在數(shù)據(jù)包被發(fā)送到輸出鏈路之前對(duì)數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)調(diào)度算法以支持優(yōu)先級(jí)、重發(fā)等請(qǐng)求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所說的堆疊分支是由堆疊模塊或者堆疊電纜組成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所說的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列通訊協(xié)議的結(jié)構(gòu)如下其最高位在左邊，記為0bit；最低位在右邊，記為31bit；每行為4個(gè)字節(jié)的32bit值。以網(wǎng)絡(luò)字節(jié)的順序進(jìn)行傳輸；0-8bit是標(biāo)志號(hào)，標(biāo)志號(hào)統(tǒng)一設(shè)為0xFF；長(zhǎng)度表示數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，指的是協(xié)議首部與數(shù)據(jù)包所占的字節(jié)數(shù)之和，包括自身字節(jié)數(shù)；版本表示RAINP的版本號(hào)，目前版本號(hào)是1；保留位從24bit到31bit共8個(gè)bit。第24bitCON為控制位，如為1表示要求用戶數(shù)據(jù)傳輸采用無序幀。第25bitPRI為優(yōu)先級(jí)，表示數(shù)據(jù)包的處理順序程度，0為普通數(shù)據(jù)包，1為優(yōu)先處理數(shù)據(jù)包。第26bitENC為加密申請(qǐng)，表示數(shù)據(jù)包是否經(jīng)過加密，0為未加密，1為加密。第27-31bitRES為保留位；源地址占四個(gè)字節(jié)。用來記錄真實(shí)的發(fā)包鏈路的IP；包號(hào)表示對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行計(jì)數(shù)，包號(hào)是無符號(hào)數(shù)，包號(hào)到達(dá)255后又從0開始使用；子包號(hào)表示對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)幀被拆分的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，子包號(hào)是無符號(hào)數(shù)，單個(gè)數(shù)據(jù)幀最多能被拆分成255個(gè)；校驗(yàn)16位幀校驗(yàn)序列(FCS)字段用來做差錯(cuò)檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所說的封裝包括兩種不同的數(shù)據(jù)幀封裝方式，一種是工作在應(yīng)用層(OSI的第七層)的協(xié)議首部和數(shù)據(jù)部分的封裝，另外一種是寄生在網(wǎng)絡(luò)層(OSI的第三層的)使用IP協(xié)議冗余字節(jié)來封裝協(xié)議首部和數(shù)據(jù)部分；所說的容錯(cuò)包括自動(dòng)選路和用戶自定義備份鏈路兩種方式，在工作中RAIN部分對(duì)鏈路的工作能力、在線狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)PPP鏈路損壞或者工作能力急劇下降時(shí)，自動(dòng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)及鏈路狀態(tài)選擇一條鏈路來繼承原損壞鏈路的帶寬分配策略和隧道管理的方式；而用戶自定義備份鏈路是指系統(tǒng)管理員在設(shè)備使用前配置一條固定的鏈路做為備份鏈路來完成當(dāng)某條PPP鏈路損壞時(shí)代替其工作的方式。
6.一種實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法，其特征是包括以下的步驟003a)、設(shè)備啟動(dòng)，開始工作；003b)、對(duì)RAIN設(shè)備510進(jìn)行初始化，并從存儲(chǔ)器中讀入各項(xiàng)配置參數(shù)，包括初始化帶寬分配表、隧道分配表以及其他包括加密控制、PPP鏈路初始化參數(shù)等信息；003c)、判斷RAIN堆疊的設(shè)備是否被配置為自動(dòng)連接，如果“是”，則轉(zhuǎn)到步驟003d)，否則轉(zhuǎn)到步驟003e)；003d)、嘗試連接網(wǎng)絡(luò)，阻塞等待數(shù)據(jù)IO。啟動(dòng)鏈路檢測(cè)流程004；003e)、等待手動(dòng)連接PPP鏈路的制動(dòng)開關(guān)的信號(hào)。如果等到，則轉(zhuǎn)到003d)；003f)、003d)如果發(fā)現(xiàn)輸出存貯器中有數(shù)據(jù)，則啟動(dòng)RAINP封閉流程006，執(zhí)行完畢RAINP封裝流程后轉(zhuǎn)到步驟003g)；003g)、啟動(dòng)堆疊轉(zhuǎn)發(fā)流程007；003h)、003d)如果發(fā)現(xiàn)輸入存貯器中有數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)到步驟003i)；003i)、解封裝；分析協(xié)議；003j)、如果數(shù)據(jù)包不支持RAINP，則轉(zhuǎn)到步驟003k)，否則啟動(dòng)RAINP分析流程005，執(zhí)行RAINP分析流程完畢后轉(zhuǎn)到步驟003k)；003k)、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給應(yīng)用層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法，其特征是所說的鏈路容錯(cuò)檢測(cè)流程分為以下幾個(gè)步驟004a)、啟動(dòng)鏈路檢測(cè)流程；004b)、監(jiān)視帶寬及鏈路工作能力，如果發(fā)現(xiàn)某普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的帶寬急劇下降，并在一段時(shí)間內(nèi)不能恢復(fù)或者某普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的工作能力急劇下降，則轉(zhuǎn)到004c)；004c)、報(bào)警，并設(shè)置這個(gè)普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的狀態(tài)為故障；004d)設(shè)置中管理員已有設(shè)定備份鏈路X？如果“是”，則使用備份鏈路X替換該故障鏈路并轉(zhuǎn)到步驟004f)；否則轉(zhuǎn)到步驟004e)；004e)、自動(dòng)根據(jù)鏈路運(yùn)行情況計(jì)算出最優(yōu)替換鏈路X，并使用備份鏈路X替換該故障鏈路；004f)、斷開故障鏈路，以便用戶可以拔下該鏈路進(jìn)行維護(hù)；004g)、更新隧道分配表以及帶寬分配表；004h)、監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)鏈路運(yùn)行狀態(tài)如果發(fā)現(xiàn)某普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503處于開路則轉(zhuǎn)到步驟004i)；否則繼續(xù)本步驟，監(jiān)視該普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503的運(yùn)行狀態(tài)；004i)、嘗試重新連接該P(yáng)PP鏈路503；并自動(dòng)選擇一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)良好的鏈路暫時(shí)替換這個(gè)鏈路的工作；更新帶寬分配表和隧道分配表。如果重連成功，則計(jì)數(shù)器清零，并轉(zhuǎn)到步驟004h)；否則轉(zhuǎn)到步驟004j)；004j)、計(jì)數(shù)器加1，如果計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)定嘗試次數(shù)MAX，則轉(zhuǎn)到步驟004c)，否則轉(zhuǎn)到步驟004i)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法，其特征是所說的分析數(shù)據(jù)流程分為以下幾個(gè)步驟005a)、啟動(dòng)RAINP分析流程；005b)、分析數(shù)據(jù)包531的RAINP首部，如是是加密包，則轉(zhuǎn)到步驟005c)；005c)、解密數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)到步驟005d)；005d)、記錄RAINP首部的相關(guān)信息，更新帶寬分配表；005e)、分析數(shù)據(jù)包531的RAINP首部，如果該數(shù)據(jù)包531是子包532，并且不是最后一個(gè)包，則轉(zhuǎn)到步驟005f)，如果是最后一個(gè)包，則轉(zhuǎn)到005h)；005f)、存儲(chǔ)到緩沖區(qū)，繼續(xù)等待，并啟動(dòng)計(jì)時(shí)；005g)、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)超時(shí)等待，更新數(shù)據(jù)錯(cuò)誤狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟005h)；005h)、返回完整數(shù)據(jù)包或者出錯(cuò)結(jié)果送給上層。
9.據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法，其特征是所說的封裝流程分為以下幾個(gè)步驟006a)、啟動(dòng)RAINP封裝流程；006b)、分析數(shù)據(jù)的目標(biāo)地址和業(yè)務(wù)類型，如果配置中發(fā)往該目標(biāo)地址或該數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)類型標(biāo)志表明該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被指定為需要加密？“是”，則轉(zhuǎn)到步驟006c)，“否”，則轉(zhuǎn)到步驟006d)；006c)、數(shù)據(jù)包加密，轉(zhuǎn)到步驟006d)；006d)、配置中RAINP是否寄生于IP首部的選項(xiàng)字段？“是”，則轉(zhuǎn)到006f)，“否”，則轉(zhuǎn)到006e)；006e)、裝RAINP協(xié)議首部封裝于OSI網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的應(yīng)用層；轉(zhuǎn)到步驟006g)；006f)、在OSI的網(wǎng)絡(luò)層商務(wù)部選項(xiàng)字段封裝RAINP首部；轉(zhuǎn)到步驟006g)；006g)、該數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址或所使用的協(xié)議類型已被指定鏈路傳輸？“是”，則轉(zhuǎn)到006h，“否”，則記錄該鏈路號(hào)X，并轉(zhuǎn)到步驟006i)；006h)、為該數(shù)據(jù)包分配一個(gè)合理的傳輸鏈路X，并轉(zhuǎn)到步驟006i)；006i)、判斷該數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)類型或使用的協(xié)議類型的優(yōu)先級(jí)為緊急？“是”，則到轉(zhuǎn)到006j)，“否”，則轉(zhuǎn)到006k)；006j)、計(jì)算數(shù)據(jù)將被插入到發(fā)送隊(duì)列的位置N，N＝優(yōu)先隊(duì)列的末尾M，并且M＝M+1；轉(zhuǎn)到步驟006k)；006k)、將數(shù)據(jù)插入到已被確定的X鏈路的發(fā)送隊(duì)列位置N。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8或9所述的實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法，其特征是所說的堆疊流程分為以下幾個(gè)步驟007a)、啟動(dòng)堆疊交換分支；007b)、收到數(shù)據(jù)包；007c)、分析轉(zhuǎn)發(fā)端口是否為本地址端口？如果“是”，轉(zhuǎn)到007d)，“否”則轉(zhuǎn)到007e)；007d)、通過該端口連接的普通網(wǎng)絡(luò)鏈路503轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；007e)、將原始數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到堆疊口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列系統(tǒng)設(shè)備及實(shí)現(xiàn)廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列的方法，其中系統(tǒng)設(shè)備包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)的發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)和一個(gè)數(shù)據(jù)的接收方網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)鏈路、RAIN設(shè)備以及用于他們之間通訊的傳輸網(wǎng)絡(luò)。RAIN設(shè)備包括2/4/8個(gè)PPP物理鏈路輸入輸出端口，處理分支，堆疊分支，交換部分和廉價(jià)冗余網(wǎng)絡(luò)陣列通訊協(xié)議。方法部分公開了實(shí)現(xiàn)增加帶寬的具體步驟。它可以適用于各種網(wǎng)絡(luò)中，無須接入端支持，而能高效地疊加帶寬以及管理鏈路，并且具備高效容錯(cuò)能力。根據(jù)本發(fā)明能夠在協(xié)議的基礎(chǔ)上適用不同業(yè)務(wù)需求增加異常處理以及認(rèn)證、加密、QOS，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性高，成本低廉。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101083779SQ200710074519
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者張建平, 胡抗震 申請(qǐng)人:深圳市智林機(jī)電技術(shù)有限公司