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用于将多个MAC分配给多个处理器的方法和系统技术方案

技术编号:4260817 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过一组MAC控制器将一组处理单元连接到多个LAN中。互连交换机 允许任何处理单元访问任何MAC控制器。辅助处理器周期性地检测处理单元 到LAN的连通性故障。当检测到故障时,冗余的处理单元被分配连接到LAN。 如果故障仍然存在,那么冗余的MAC控制器被分配给冗余处理单元。先前的 MAC控制器的MAC地址被重新分配给冗余的MAC控制器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信系统领域,尤其涉及对来自多个LAN的多个客户端与具 有一组处理节点(单元)的网络设备之间的逸遏性的故障检测质量和'1^1方法 的組
技术介绍
在^4于连接到一个或多个以太网局域网(LAN)的多个处理单元的网络设 备系统中,在##不同LAN之间的良好的独立性以实现^需要的同时,在 超过99.999%的时间内提供可靠、可用JLit用(RAS )的连接是具有挑战性的。 网络设备可以是用于通信和服务多个用户的网络中的节点。示例的网络设备可 以是多点控制单元(MCU)、防火墙、内叙良务器、^^体服务器等。扭用网络设备中,只要系统建立^^行, 一个或多^N^NM^滩制(MAC) 地址与一个处理单^f目关联。MAC地址可以指以太网硬件地址(EHA)或硬 件地址。MAC地址是一种标iX^P,其附加到大多数网络适配器(即,网皿 口卡(MC))上,作为适配器的名称。在这种通用结构中,如果处理节点无法 进^f,怍或者必须被替换掉,则无法在不切换到另外一个MAC的情况下支持 实现备用处理单元的处理器功能。使用冗余的MAC/处理器对导致了高成^/ 佳月比。jtW卜,每个LAN都需要一个MAC/处理器备用对。MAC上或者物理 路径(PHY或者电缆)的某些地方上出现的故障导致与处理器断连,即^^t理 器并非处于永久性故障状态下,并且另夕卜淑l务于来自其它局域网的用户。因此,显而易见的是,目前的多处理器装备技术在与夕MP以太网LAN的 可靠M性上有重大的困难。
技术实现思路
5通过^^]一种拓朴结构来满足上面描述的需求,在这种拓朴中,多个负责由开放系统互^^^/栈中数^l^v^M^:的任务的MAC被从多个处理节点 (单元)中分离。处理节点负责处理与OSI第三层以及以上的职责相关的任务。 上述MAC控制器组作为多个处理节点的i^ii性资源池,而这些处理节点作为 处理资源池并且与MAC控制器分离开来。在这种拓朴中,两个资源池^it行 中^^接,传递需要的可靠性、可用'l^Nt用性。 附图说明图1是示出了基于通itX连交换机阵列连接的多个处理单元(节点)和一 组MAC控制器的示例的网^^i殳备系统的示意图2是示出了 MAC控制器与处理节点的分配过程的流程图,所述分配包 括3个过程在故障;f^则前、在故障检测中^t障检测后。M实施方式相同的附图才封^图中表示相同的元件。为了方^^L,只有相同组中的 某些元件可用附图标i^ii行^i己。这些附图的目的是描述示例的实施例而不是 用于生产。因此,所选择的在图中示出的特征只是为了便利和表述清楚。图1示意,^J^葛述了基于通iti连交换机阵列101连接的多个处理节点/ 单元100a-100e和一组MAC控制器102a - 102e的示例的网络设备系统的元 件。处理节点的数量和MAC控制器的数量并不限于由图1中示出的那些。例 如,这个系统可負沐2个处理器节点和5个MAC控制器。也可以诏!各种其 ^J且合。MAC控制器102a -102e的[个负责OSI ^/栈的数##^^1^ 的任务。例如,^-个MAC控制器(102)能够遵守数ll^^^f吏用的通信协 议,例如斜限于802.3 CSMA/CD、 802.1P和802.1Q。参考图l, MAC控制器102a-102e可以被分为一组或者多組。—组能 够与一个广播域关联,例如多个用户的局域网(LAN)。每一个广播域能够与 一组'N,个MAC地iit^一组'N+l,个MAC控制器关联。MAC控制器可以与广控制器。N为连接到相同广播域的活动的MAC控制器数量,而'+l,MAC控制 器为非活动的冗余MAC控制器(即,备用MAC控制器)。如^必要,MAC 控制器的MAC地址能够被重用,或者^皮重新分西ei^4^用冗余MAC控制器。 广播^A计算机网络的一部分,在这个广播域中所有的节点在数l^^层-tit过广播X^目联系。路由器和無的高层设备在广播域之间形成边界。当第i十 ##几只有第二计#^的网络地址(例如IP地址)时, 一个示例的广播消息能够在广播域中使用。第一计#^几可以^^1皿解#^议(ARP)并广,有第二 计算机的IP地址的ARP请求。第二计糸feJL,如果连接到了相同的广播域就可 以以其MAC地iihi^f亍响应。通常MAC地址是通过IEEE组织分配给各个网络设备和网络接口卡 (NIC)的商家。然后,每个商家为^r—个NIC分配MAC地Jah。如果读者想 要知道更多的关于MAC地址分配过程,请访问IEEE的网站 http:〃standards.ieee,org/regauth/index.html。在/iHf的示例性实施例中, 一組'N,个MACitkiibfc^酉ei^网络设备,例如 MCU。这个组能够由辅助(houseke印ing)计算机103或者104进行管理。来 自这个组的MAC地址能够被分酉eiM壬何一个活动的以太网MAC控制器102 (连接到广播域)。名^用以太网MAC控制器102不与MAC地址关联。为了 包含冗余,通常MAC控制器102的数量大于N,例如为'N+1,。当建立了到广lt域的新连接时,选择处理器100和以太网MAC控制器 102,并且该处理器100和以太网MAC控制器102通过互连的交换机阵列101 ;fet匕关联。活动的辅助处理器103利用指令将来自MAC^iiti且中的MAC地 址传递到选定的处理器100,以将该MAC地iib^口载到关联的以太网MAC控 制器102。,建立到广播域的连接。MAC控制器通常连接到物理实体(例如图1中没有示出的10/100/1000流。OSI物理层任务可以符合例如10base^T、 100Base~T、 1000base~T、 1000base~LX或者1000bas&SX。处理节点100a-100e的#-~个负责处理与OSI模型第三层及以Ji^目关的工 作。例如,处理节点100a-100e的每一个能够处理IP (因特网协议)、DHCP(动 态主4;Lg己置协议)、IPSEC (IP安全协议)和ICMP (因特网控制信息协议)。 例如OSI传输层的任务可以包括TCP (传输控制协议)、UDP (用户数据报协 议)和RTP (实时传^1^议)。其他与OSI才^Ui^相关的任务可以包括处理 钱信号如G7U、视濒信号如H.261、安全相关任劣4口SSH (*^卜壳)、因 特网管理如SNMP (简单网錄理协议)、网络定时如NTP (网络时间协议)以及^fe应用如HTTP (超iL^传m^议)或者FTP (文件传HH^议)。互连交换机阵列101可以符合多种标准,例如但不限于PCI方式, RapidIO或者通过场可编程门阵列实现的纵横(cross bar)阵列。示例的交换 机可以是CAUSA的Vitese半IM^^司生产的V S C 3 3 1 2。缺了解更多 关于交换机阵列的信息的读^fri方问Vifsse公司网页www.vitsse.com。 处理 节点100a -lOOe能够通过内部网络105与活动的辅助处理器(处理节点)103 进行通信。网络105可以是电路交换网络、^^且交换网络、栽波传感媒体访问(carrier sense media access)网络或者是4^本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容故障可恢复系统,包括: 多个处理单元; 多个MAC控制器; 互连交换机,用于可通信地且动态地关联一个或多个对,其中每个对包括选自所述多个处理单元的处理单元和选自所述多个MAC控制器的MAC控制器;以及 可通信地 连接到所述多个处理单元中的每一个的辅助处理器, 其中所述辅助处理器编程用于动态地为一个或多个对中的每一个分配MAC地址。

【技术特征摘要】
2007.9.11 US 60/971,4151.一种容故障可恢复系统,包括多个处理单元;多个MAC控制器;互连交换机,用于可通信地且动态地关联一个或多个对,其中每个对包括选自所述多个处理单元的处理单元和选自所述多个MAC控制器的MAC控制器;以及可通信地连接到所述多个处理单元中的每一个的辅助处理器,其中所述辅助处理器编程用于动态地为一个或多个对中的每一个分配MAC地址。2. 才財居权利要求1所述的系统,其中所述多个MAC控制器属于广播域。3. 才財居权利要求l所述的系统,其中所述辅助处理器通it^域网可通信地 连接到所述多个处理单元。4. 才財居权利要求l所述的系统,其中所述辅助处理器编程用于当^f可一个 对中的MAC控制器故障时分配所迷多个MAC控制器中的另一个给所必寸。5. 才財居权利要求4所述的系统,其中所述辅助处理器编程用于M障MAC 控制器的MAC地址重新分商e^所述多个MAC控制器中的另一个。6. —种用于M理单iL/MAC控制器对与广播域的i^i性故障中恢复的方 法,包括当检测到具有第一 MAC地址的处理单iL/MAC控制器对与广播域的i^ii 性故障时,向所述处理单; L/MAC控制器对重新分配替代处理单元或者替代 MAC控制器之一;^ii所舰理单it/MAC控制器对连接到所述广播域的可用性;并且如杲所i^h理单it/MAC控制器对不可用,分配务他的替^^l:理单;^替 代MAC控制器给所i^t理单;^/MAC控制器对;以及如果魏MAC控制器被重新分酉條所狄理单it/MAC控制器对,那么 重新分配所述第一 MAC地iiti^所述^f戈MAC控制器,其中通it^斤述第一 MAC 3^止来^f亍可用'l^^iit。7. 才M居权利要求6所述的方法,其中通*送故障检测^^且到所述广播域的默i人网关来^fm障^^'j。8. 才 权利要求6所述的方法,其中l^iit包括发送故^r测^^且到所述广 ^f域的所述IW人网关。9. 才財居权利要求7所述的方法,其中所述故障^^测^ia是ICMP回^^^且。10. 才Nt权利要求8所述的方法,其中所述故障检测^^a^ICMP回波分组。11,才財居权利要求6所述的方法,进一步包括确认^f戈MAC控制器是否可 用,以及当冗余MAC控制器不可用时结^^斤^法。12. 4Nt权利要求6所述的方法,其中通过活动的辅助处理器来执行发送故障^;则,重新分配冗余处理单元, , ^;则另一个故障,重新分...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·罗森博格A·海拉威
申请(专利权)人:宝利通公司
类型:发明
国别省市:US

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