提供无服务中断的备份网络拓扑制造技术

技术编号:12297700 阅读:72 留言:0更新日期:2015-11-11 08:58
一个实施例中,主根节点可基于从第一跳节点所接收到的信息来检测一个或多个相邻根节点,并可从相邻根节点中选择备份根节点。一旦被选择,该备份根节点可将网络标识和相应的分组网格密钥发送到主根节点,主根节点可将它们转发到第一跳节点,以当到主根节点的连接发生故障时,使得该第一跳节点迁移到备份根节点。此外,在到主根节点的连接被恢复时,第一跳节点可迁移回到该主根节点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请 本申请在35U.S.C. § 119(e)下请求于2013年3月15日提交的、美国临时申请 No. 13/839,053的优先权,通过引用将其整体结合于此。
本公开一般地涉及计算机网络,并且更具体而言,涉及提供一种无服务中断的备 份网络拓扑。
技术介绍
诸如传感器网络之类的低功率有损网络(LLN)具有大量的申请,例如智能电网和 智能城市。向LLN提出了各种挑战,例如有损链路、低带宽、电池操作、低存储和/或处理能 力等。LLN挑战的一种示例路由解决方案是被称为LLN路由协议或"RPL"的协议,它是一种 在限制控制流量、支持本地(和慢速)修复等的一系列特征之外,建立起面向目的节点的无 环有向图(D0DAG,或简称DAG)的距离向量路由协议。该RPL架构提供了一种灵活的方法, 通过该方法每个节点执行D0DAG发现、构建和维护。 此外,DAG上的流量路由通常被导向至(或来自)LIN中的场区路由器(FAR),其中 该FAR进而可在例如到管理系统的回程链路上对流量进行导向。当FAR经历连接故障时, 例如,由于有计划的维护或故障的原因,路由拓扑中出现中断,对LLN拓扑的重建可能是耗 时的。特别地,重建处理重建在连接故障之前预先存储在FAR中的所有状态(如与其网络 的特征有关的有用信息),导致恢复连接的进一步延迟。【附图说明】 通过参考以下说明并结合所附附图能够更好地理解此处的实施例,附图中相同的 参考标记指示相同或功能类似的元件,其中: 图1示出了示例通信网络; 图2示出了示例网络设备/节点; 图3示出了图1的通信网络中的示例路由拓扑(如无环有向图或"DAG"); 图4示出了共享媒体通信网络中的主根节点的示例视图,该主根节点检测相邻根 节点并从所选择的备份根节点接收网络标识和相应的分组网格密钥。 图5A-5B示出了在到主根节点的连接故障之后第一跳节点迀移到备份根节点的 示例视图; 图6示出了第一跳节点响应于到主根节点的恢复连接而迀移回到主根节点的示 例视图; 图7示出了用于选择备份根节点以及使得迀移到备份根节点的示例简化过程; 图8示出了用于到主根节点连接故障之后迀移到备份根节点的示例简化过程。【具体实施方式】 nm 根据本公开的一个或多个实施例,共享媒体通信网络中的主根节点可基于从第一 跳节点所接收的信息来检测一个或多个相邻根节点。响应于检测相邻根节点,主根节点可 选择备份根节点并可从该备份根节点接收网络标识和相应的网格组密钥。主根节点然后可 向第一跳节点通知该备份根节点以及网络标识和相应的网格组密钥,以在到主根节点的连 接出现故障时促使第一跳节点迀移到备份根节点。 根据本公开的一个或多个附加实施例,共享媒体通信网络中的第一跳节点可向主 根节点发送识别一个或多个相邻根节点的信息。向主根节点发送信息之后,该第一跳节点 可从主根节点接收指示备份根节点连同与该备份根节点相关联的网络标识以及相应的网 格组密钥的消息。该第一跳节点可确定到主根节点的连接故障,并响应于此可迀移到该备 份根节点。 说姐 计算机网络是地理上分布的通过通信链路互联的节点以及用于在末端节点(例 如个人计算机和工作站,或其他设备,例如传感器等)之间传输数据的部分的集合。从局域 网(LAN)到广域网(WAN)范围内,许多类型的网络是可用的。LAN典型地在专用的私有通信 链路上连接位于同一一般物理位置(例如建筑物或者校园)上的节点。另一方面,WAN典 型地在长距离通信链路(例如公共载波电话线路、光路、同步光网络(SONET)、同步数字体 系(SDH)链路或电力线通信(PLC),例如IEEE61334、IEEEP1901.2,或其他)上连接地理 上分散的各节点。此外,移动自组织网络(MANET)是一种无线自组织网络,其通常被认为是 通过无线链路连接的移动路由器(和相关联的主机)的自配置网络,它们的联合形成任意 拓扑。 特别地,智能对象网络(例如传感器网络)是具有空间上分布式的自主设备(例 如传感器、执行器等)的特定类型的网络,这些设备互相协调地监控不同位置上的物理或 环境条件,例如,如能量/功率消耗、资源消耗(如用于高级量测基础设施或"AMI"应用的 水/气/等)、温度、压力、振动、声音、辐射、移动、污染物等。其他类型的智能对象包括例 如负责打开/关闭发动机或执行任何其他动作的执行器。传感器网络,是一种智能对象网 络,典型地是共享媒体网络,例如无线或PLC网络。也就是说,除了一个或多个传感器之外, 传感器网络中的每个传感器设备(节点)通常可装备有无线收发器或其他通信端口(例如 PLC、微控制器),以及能量源(例如电池)。通常,智能对象网络被认为是场区网络(FAN), 邻区网络(NAN)等。一般地,对智能对象节点(如传感器)的尺寸和成本限制导致了对相 应的资源(例如能量、存储、计算速度和带宽)的限制。 图1是示例计算机网络100的示意框图,说明性的包括通过各种通信方法互连的 节点/设备200(如所示出的标记为"FAR"(根节点)、"11"、"12"、. . . "45"以及如下面图 2中所描述的)。例如,链路105可以是有线链路或共享媒体(如无线链路、PLC链路等), 其中诸如路由器、传感器、计算机等之类的特定节点200可基于距离、信号强度、当前工作 状态、位置等与其他节点200通信。本领域技术人员将会明白,在计算机网络中可使用任意 数量的节点、设备、链路等,且在此所示的视图是为了简化。此外,本领域技术人员还将明白 尽管该网络是以特定的方向示出,尤其是具有"根"节点(场区路由器,FAR),网络100仅仅 是示例说明,并非旨在限制本公开。 数据分组140 (如设备/节点之间发送的流量和/或消息)可在计算机网络100 的节点/设备之间使用预先定义的网络通信协议交互,例如某些已知的有线协议、无线协 议(如IEEEStd. 802. 15. 4、WiFi、蓝牙_等)、PLC协议或其他合适的共享媒体协议。由此 而论,协议包括一系列定义节点怎样彼此互相作用的规则。 图2是可以用在此描述的一个或多个实施例的方式使用的示例节点/设备200的 示意框图,如以上图1所示的任一个节点。该设备可包括通过系统总线250互连的一个或 多个网络接口 210 (如有线的、无线的、PLC等)、至少一个处理器220和存储器240,以及电 源260 (如电池、插接件等)。 网络接口 210包含用于在连接到网络100的链路105上传递数据的机械、电气和 信令电路。网络接口可被配置成使用各种不同的通信协议来发送和/或接收数据。注意, 进一步地,这些节点可具有两个不同类型的网络连接210 (例如,无线和有线/物理连接), 并且此处的视图仅仅用于说明。此外,尽管网络接口 210与电源260被分离地示出,但对于 PLC,网络接口 210可通过电源260进行通信,或可以是电源的整体组件。在一些特定配置 中,PLC信号可被连接到供电到电源的电力线。 存储器240包括多个可由处理器220和网络接口 210寻址以用于存储与在此描述 的实施例相关联的软件程序和数据结构的存储位置。注意某些设备可具有有限的存储器或 没有存储器(如除了设备上运行的程序/处理和相关联的缓存之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,包括:由主根节点基于从共享媒体通信网络中的第一跳节点所接收的信息来检测一个或多个相邻根节点;从相邻根节点中选择备份根节点;从所述备份根节点接收网络标识和相应的网格组密钥;以及向所述第一跳节点通知所述备份根节点以及所述网络标识和所述相应的网格组密钥,以使得在维持下级状态的同时,所述第一跳节点在到所述主根节点的连接出现故障时迁移到所述备份根节点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:让菲利普·瓦瑟尔素格力·达斯古普塔
申请(专利权)人:思科技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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