在虚拟局域网中得到能达到的最佳连通性的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410101349.0

申请日:

2004.12.17

公开号:

CN1630261A

公开日:

2005.06.22

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H04L 12/28申请公布日:20050622|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H04L12/28; H04L29/06

主分类号:

H04L12/28; H04L29/06

申请人:

阿尔卡特公司;

发明人:

热西·V·鲁耶; 纪尧姆·伊瓦尔迪; 洛朗斯·罗斯

地址:

法国巴黎市

优先权:

2003.12.20 US 10/741,687

专利代理机构:

北京市金杜律师事务所

代理人:

张维

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内容摘要

本发明公开了一种方法,用以全自动或半自动地配置由IEEE标准802.1sTM-2002 MSTP标准或任何其它相当的标准,例如IEEE标准802.1QTM-2003管理的计算机网络,使得:(1)如果可能,并且故障影响MSTI时,MSTP最好通过激活某些链路,在MSTI中重新建立连通性,前述链路的激活确保VLAN内部连通性不会损失,前述VLAN映射到并且与该MSTI关联;以及(2)VLAN映射到某个MSTI,后者的活跃拓扑覆盖了该VLAN的拓扑,这通过根据所需的VLAN拓扑设置该MSTI来确保实现。

权利要求书

1: 一种得到虚拟局域网(VLAN)内所能达到的最佳连通性的方 法,该方法用于具有多个端口的桥,其通过链路连接到计算机网络 的其它端口和桥,该计算机网络被分为多个VLAN,包括步骤: 如果所述桥中的一个端口不属于映射到并且与多生成树实例 (MSTI)相关联的VLAN的成员集,设置所述端口为高内部端口路 径成本(IPPC)值;以及 如果所述桥中的一个端口属于映射到并且与MSTI相关联的 VLAN的成员集,设置所述端口为低IPPC值。
2: 根据权利要求1的方法,其中所述桥工作在开放系统互连参 考模型的第二层。
3: 根据权利要求1的方法,其中所述设置步骤以全自动或半自 动方式执行。
4: 根据权利要求1的方法,其中: 所述高IPPC被设置成某个足够高的值,使得在计算机网络故障 之后,如果需要多生成树协议(MSTP)指令一些端口开始转发数据 业务,那么相应的端口是最后几个端口;以及 所述低IPPC被设置成充分低于高IPPC值的某个值,使得在计 算机网络故障之后,如果需要MSTP指令一些端口开始转发数据业 务,那么相应的端口是最先几个端口。
5: 根据权利要求4的方法,其中: 所述高IPPC可以是某个高于作为VLAN成员集一部分的端口的 IPPC所用的任何值,理想情况下,介于它们编码所允许的最大值和 最高的IEEE标准推荐值之间,而与连接到这些端口的链路的类型无 关;以及 所述低IPPC值可以基于连接到这些端口的链路速度的IEEE标 准推荐值。
6: 根据权利要求1的方法,其中利用多生成树协议(MSTP)引 擎来创建和配置所述MSTI。
7: 一种具有多个端口的桥,其通过链路连接到计算机网络的其 它端口和桥,该计算机网络被分为多个虚拟局域网(VLAN),所述 桥包括: 多生成树协议(MSTP)引擎,用于创建和配置多个多生成树实 例(MSTI); 处理单元,用于创建VLAN成员集,将每个VLAN与适当的MSTI 关联; 在一个MSTI中,如果所述桥的一个端口不是VLAN成员集的 一部分,所述处理单元设置该端口的内部端口路径成本(IPPC)为 高IPPC;以及 在一个MSTI中,如果所述桥的一个端口是VLAN成员集的一 部分,所述处理单元设置该端口的IPPC为低IPPC。
8: 根据权利要求7的桥,其中所述桥工作在开放系统互连参考 模型的第二层。
9: 根据权利要求7的桥,其中: 所述高IPPC被设置成某个足够高的值,使得在计算机网络故障 之后,如果需要多生成树协议(MSTP)指令一些端口开始转发数据 业务,那么相应的端口是最后几个端口;以及 所述低IPPC被设置成充分低于高IPPC值的某个值,使得在计 算机网络故障之后,如果需要MSTP指令一些端口开始转发数据业 务,那么相应的端口是最先几个端口。
10: 根据权利要求9的桥,其中: 所述高IPPC可以是某个高于作为VLAN成员集一部分的端口的 IPPC所用的任何值,理想情况下,介于它们编码所允许的最大值和 最高的IEEE标准推荐值之间,而与连接到这些端口的链路的类型无 关;以及 所述低IPPC值可以基于连接到这些端口的链路速度的IEEE标 准推荐值。
11: 根据权利要求7的桥,其中使用客户线接口的网管人员能够 创建、维护、抑制一个或多个MSTI,以及一个或多个VLAN及其到 这些MSTI的关联。
12: 一种计算机网络,包括: 具有多个端口的桥,其通过链路连接到计算机网络的其它端口和 桥,该计算机网络能够通过以下方式在桥之间转发数据帧: 创建和配置多个多生成树实例(MSTI),其活跃拓扑覆盖计算 机网络中使用的虚拟局域网(VLAN)的拓扑; 创建VLAN成员集,将每个VLAN与适当的MSTI关联; 如果所述桥的一个端口不是VLAN成员集的一部分,所述处理 单元设置该端口的内部端口路径成本(IPPC)为高IPPC;以及 如果所述桥的一个端口是VLAN成员集的一部分,所述处理单 元设置该端口的IPPC为低IPPC。
13: 根据权利要求12的计算机网络,其中每个MSTI都利用多 生成树协议(MSTP)引擎创建和配置。
14: 根据权利要求12的计算机网络,其中为每个MSTI重复所 述MSTI和VLAN成员集创建步骤和所述设置步骤。
15: 根据权利要求12的计算机网络,其中所述VLAN成员集指 示一个MSTI内每个桥中的端口,目的地为特定VLAN成员的数据 业务应当被转发到这些端口。
16: 根据权利要求12的计算机网络,其中每个桥工作在开放系 统互连参考模型的第二层。
17: 根据权利要求12的计算机网络,其中: 所述高IPPC被设置成某个足够高的值,使得在计算机网络故障 之后,如果需要多生成树协议(MSTP)指令一些端口开始转发数据 业务,那么相应的端口是最后几个端口;以及 所述低IPPC被设置成充分低于高IPPC值的某个值,使得在计 算机网络故障之后,如果需要MSTP指令一些端口开始转发数据业 务,那么相应的端口是最先几个端口。
18: 根据权利要求17的计算机网络,其中: 所述高IPPC可以是某个高于作为VLAN成员集一部分的端口的 IPPC所用的任何值,理想情况下,介于它们编码所允许的最大值和 最高的IEEE标准推荐值之间,而与连接到这些端口的链路的类型无 关;以及 所述低IPPC值可以基于连接到这些端口的链路速度的IEEE标 准推荐值。

说明书


在虚拟局域网中得到能达到的最佳连通性的方法

    【技术领域】

    本发明总体上涉及计算机网络,更具体地说,涉及一种方法,用于当在将虚拟局域网(VLAN)映射到由多生成树协议(MSTP)所管理的计算机网络时,在这些VLAN中得到能达到的最佳连通性。

    背景技术

    本发明针对开放系统互连(OSI)参考模型第二层的设备,它们受到IEEE标准802.1sTM-2002多生成树协议(MSTP)或任何其它相当的标准,例如IEEE标准802.1QTM-2003的控制。这些设备经常被称为桥(bridge)。这些桥通常被组合在一起,形成可以分离成VLAN的计算机网络。有关VLAN以及如何才能将计算机网络分离成VLAN的具体讨论,参见IEEE标准802.1sTM-2002和IEEE标准802.1QTM-2003,其内容通过引用并入本发明。在计算机网络内,MSTP提供了多生成树实例(MSTI),以转发分配给桥间任何给定的VLAN的数据帧。在发生了故障,从而影响了MSTI(例如在MSTI中转发数据业务的链路之一发生了故障)时,MSTP可能通过激活某些链路(也就是让这些链路开始转发数据业务),在该MSTI中重新建立连通性。激活这些链路中的一些可能无法确保维持映射到并且与MSTI关联的VLAN内的连通性。这会导致该VLAN内丧失连通性,当可以激活其它链路,并且这些链路的激活能够维持该VLAN内的连通性时,出现这种情况就不很理想。

    目前解决这个问题的一种方法是通过一种这里称之为“修剪(pruning)MSTI”的过程。一般认为,通过消除多生成树桥协议数据单元(MST BPDU)中携带的MSTI配置消息,可以完成MSTI的“修剪”,前述MST BPDU由桥端口收发。基于MSTP的桥交换这种MST BPDU,以构造并维护MSTI。当端口停止接收某个特定MSTI的MSTI配置消息时,该端口停止转发数据业务到该MSTI,从而修剪该MSTI。这种方案的缺陷在于,它阻止了“修剪的”MSTI生成整个计算机网络,而这正是MSTP标准所要求地。因此,该方案实际上是一个不符合标准的解决方案。这样,就需要一种新的方案,可以用来提供在VLAN内可实现的最佳连通性,同时解决传统“修剪MSTI”方案的上述缺陷。本发明的方法、桥和计算机网络能够满足这种需求和其它需求。

    【发明内容】

    本发明包括一种方法,用以全自动或半自动地配置由IEEE标准802.1sTM-2002 MSTP标准或任何其它相当的标准,例如IEEE标准802.1QTM-2003管理的计算机网络,使得:(1)如果可能,并且故障影响MSTI时,MSTP最好通过激活某些链路,在MSTI中重新建立连通性,前述链路的激活确保VLAN内部连通性不会损失,前述VLAN映射到并且与该MSTI关联;以及(2)VLAN映射到某个MSTI,后者的活跃拓扑(下面描述)覆盖了该VLAN的拓扑,这通过根据所需的VLAN拓扑设置该MSTI来确保实现。本发明还包括实现上述方法的计算机网络和桥。

    【附图说明】

    结合附图,参照后续详细描述,可以得到对本发明的更为完整的理解,在附图中:

    图1是一种示例性计算机网络的框图,用以帮助描述本发明的第一特征;

    图2A是标记为MSTI1的示例性MSTI的框图,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图2B是标记为MSTI2的示例性MSTI的框图,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图3A是标记为VLAN1的示例性VLAN的框图,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图3B是标记为VLAN2的示例性VLAN的框图,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图4A是框图,说明了图3A的VLAN1如何映射到并与图2A的MSTI1相关联,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图4B是框图,说明了图3B的VLAN2为何不能映射到并与图2A的MSTI1相关联,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图4C是框图,说明了图3A的VLAN1为何不能映射到并与图2B的MSTI2相关联,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图4D是框图,说明了图3B的VLAN2如何映射到并与图2B的MSTI2相关联,用于帮助描述本发明的第一特征;

    图5A是框图,说明了按照本发明的第一特征,如何设置MSTI1中的桥A、B、C和D内端口的内部端口路径代价(IPPC),其中VLAN1映射到前述MSTI1;

    图5B是框图,说明了按照本发明的第一特征,如何设置MSTI2中的桥A、B、C和D内端口的IPPC,其中VLAN2映射到前述MSTI2;

    图6是框图,是图3A所示的VLAN1中桥B和C之间的链路故障时的示例性重收敛场景;

    图7是框图,是图3A所示的VLAN1中桥B和C之间的链路以及桥B和D之间的链路故障时的示例性重收敛场景;

    图8是标记为VLAN3的示例性VLAN的框图,用以帮助描述本发明的第二特征;

    图9是标记为MSTI3的示例性MSTI的框图,可以根据本发明的第二特征创建该MSTI;

    图10是框图,说明了图8的VLAN3如何可以映射到并与图9的MSTI3相关联,用于帮助描述本发明的第二特征;

    图11是框图,说明了按照本发明的第一特征,如何设置MSTI3中的桥A、B、C和D内端口的IPPC,其中VLAN3映射到前述MSTI3;以及

    图12是按照本发明的两个特征的优选方法的基本步骤的流程图。

    【具体实施方式】

    参看图1,其给出的框图示出了一种示例性计算机网络100的物理拓扑。该计算机网络100包括桥A、B、C和D(只示出了4个),它们通过链路102互连在一起。每个桥A、B、C和D包括一个或多个端口P1、P2和P3,每个端口通过链路102中的一条链路连接到另一个桥A、B、C或D中的一个端口。应当注意,计算机网络100内所示的桥A、B、C和D的数量的选择仅出于简化说明考虑,桥A、B、C和D的数量及其配置不应当是对本发明的一种限制。而且,应该理解,本发明还覆盖被配置成以形成一个或多个MSTP区域的桥。

    可以看出,计算机网络100包括多个冗余的通信路径。例如,从桥B到桥A至少有三条不同的通信路径,包括:从桥B到桥A的路径#1;从桥B到桥C到桥A的路径#2;从桥B到桥D到桥C到桥A的路径#3。这些冗余路径的存在,使得在组成链路102的任意一条,或者桥A、B、C或D发生故障时,计算机网络100的某些部分不会被隔离。但是这种冗余也导致了非常不愿意看到的环路的生成。为了避免生成环路,桥A、B、C和D执行MSTP,将计算机网络100的物理拓扑减少成一个没有环路(‘树’)并且完全连接(‘生成’)的活跃拓扑。图2A和2B给出了两个示例性MSTI,分别用MSTI1和MSTI2表示,它们这样的配置方式使得没有在计算机网络100中形成环路,同时在计算机网络100中桥A、B、C和D之间保存了简单的全连通性。与MSTI1和MSTI2中“虚线”链路102相连的端口不转发数据业务。因此,“虚线”链路102不是MSTI1或MSTI2的活跃拓扑的一部分。MSTI的活跃拓扑是由这些链路102构成的拓扑,其中连接到这些链路102的端口转发数据业务。因此,MSTI1和MSTI2中“虚线”链路102不是MSTI1或MSTI2的活跃拓扑的一部分,但如果由MSTP命令,它们所连接的端口开始转发数据业务,例如当计算机网络100中出现了故障时(见图6),那它们就可以变成MSTI1或MSTI2的活跃拓扑的一部分。

    该计算机网络100,更具体地说,桥A、B、C和D及其端口可以被网管人员配置成能够识别一个或多个VLAN。图3A和3B给出了可以在计算机网络100内生成的两个示例性VLAN,标记为VLAN1和VLAN2。可以看出,指派给VLAN1的数据业务不应当在桥A和B或在桥A和C之间转发。同时,指派给VLAN2的数据业务不应当在桥B和C之间直接转发。VLAN1和VLAN2中“虚线”链路102表明了在VLAN1和VLAN2中其它链路102之一出现故障时,可以使用的可选链路102。

    参看图4A-4D,示出了VLAN1和VLAN2映射到并且与MSTI1和MSTI2相关联的各种场景。如图4A所示,VLAN1可以适当地映射到并且与MSTI1相关联,因为MSTI1的活跃拓扑完全覆盖了VLAN1的拓扑。但是,如图4B所示,VLAN2不应当映射到或者与MSTI1相关联,因为MSTI1的活跃拓扑没有完全覆盖VLAN2的拓扑。具体来说,如果VLAN2映射到并且与MSTI1相关联,那么桥A和B之间的数据应当被丢弃。同样,如图4C所示,VLAN1不应当映射到或者与MSTI2相关联,因为MSTI2的活跃拓扑没有完全覆盖VLAN1的拓扑。具体来说,如果VLAN1映射到并且与MSTI2相关联,那么桥B和C之间的数据应当被丢弃。但是,如图4D所示,VLAN2可以适当映射到并且与MSTI2相关联,因为MSTI2的活跃拓扑完全覆盖VLAN2的拓扑。图4A-4D中的“粗线”链路102表明在MSTI1和MSTI2的活跃拓扑中,但是没有在VLAN1和VLAN2的拓扑中的链路102。

    如上所述,VLAN1应当映射到并且与MSTI1相关联,VLAN2应当映射到并且与MSTI2相关联(见图4A和4D)。这种关联导致了针对每个VLAN,就单个MSTI的VLAN成员集的定义。每个VLAN成员集包括桥A、B、C或D中所有端P1、P2或P3,目的地为特定VLAN成员的数据业务应当被转发给这些端口。为了更详细地描述VLAN成员集,请参看图5A和5B。图5A中的框图说明了桥A、B、C或D中哪些端口P1、P2或P3是VLAN1中成员集的一部分。具体来说,桥A、B、C或D中端口P1、P2或P3可以如下划分:

    ■桥A:

          ■端口1:不是VLAN1的成员集的一部分

          ■端口2:不是VLAN1的成员集的一部分

    ■桥B:

          ■端口1:不是VLAN1的成员集的一部分

          ■端口2:是VLAN1的成员集的一部分

          ■端口3:是VLAN1的成员集的一部分

    ■桥C:

          ■端口1:不是VLAN1的成员集的一部分

          ■端口2:是VLAN1的成员集的一部分

          ■端口3:是VLAN1的成员集的一部分

    ■桥D:

          ■端口1:是VLAN1的成员集的一部分

          ■端口2:是VLAN1的成员集的一部分

    图5B中的框图说明了桥A、B、C或D中哪些端P1、P2或P3是VLAN2中成员集的一部分。具体来说,桥A、B、C或D中端口P1、P2或P3可以如下划分:

    ■桥A:

          ■端口1:是VLAN2的成员集的一部分

          ■端口2:是VLAN2的成员集的一部分

    ■桥B:

          ■端口1:是VLAN2的成员集的一部分

          ■端口2:不是VLAN2的成员集的一部分

          ■端口3:是VLAN2的成员集的一部分

    ■桥C:

          ■端口1:是VLAN2的成员集的一部分

          ■端口2:不是VLAN2的成员集的一部分

          ■端口3:是VLAN2的成员集的一部分

    ■桥D:

          ■端口1:是VLAN2的成员集的一部分

          ■端口2:是VLAN2的成员集的一部分

    在生成了VLAN成员集并且将VLAN映射到并且与适当的MSTI相关联之后,执行本发明的第一特性。也就是说,在桥A、B、C和D中,并且对应的MSTI不是VLAN成员集的一部分的“阴影”端口P1、P2和P3的IPPC被设置成高IPPC(HiIPPC)值,HiIPPC值的选择使得MSTP在计算机网络故障之后,如果需要指令一些端口开始转发数据业务,那么相应的端口是最后几个端口。例如,端口P1、P2和P3的IPPC的值可以设置成高于VLAN成员集的一部分的端口的IPPC值,理想情况下,介于它们编码所允许的最大值和最高的IEEE标准推荐值(例如,参见IEEE Std 802.1sTM-2002或IEEE Std802.1QTM-2003)之间,而与连接到这些端口P1、P2和P3的链路102的类型无关。此外,在桥A、B、C和D中,并且对应的MSTI是VLAN成员集的一部分的端口P1、P2和P3的IPPC被设置成低IPPC(LoIPPC)值,LoIPPC值需要选择得比HiIPPC足够低,使得MSTP在计算机网络故障之后,如果需要指令一些端口开始转发数据业务,那么相应的端口是最先几个端口。例如,端口P1、P2和P3的IPPC的值可以基于连接到这些端口P1、P2和P3的链路102的链路速度(例如,参见IEEE Std 802.1sTM-2002和IEEE Std 802.1QTM-2003),设置成IEEE标准推荐值。可能设置通过“虚线”链路102彼此相连的“非阴影”端口P1、P2和P3的IPPC值高于通过“非虚线”链路102彼此相连的“非阴影”端口P1、P2和P3。所有端口P1、P2和P3的IPPC的设置都可以是全自动或者半自动的。在后一种情况下,可以通过例如命令行接口(CLI)104(见图1),辅助或指导网管人员选择IPPC的值。CLI104是连接到桥或者是桥的一部分的设备,它使得人能够与桥交互。这种交互可以是直接或间接的,也就是操作人员可以提供输入或者从桥接收输出,可以实时生成输入/输出,或者从一个或多个文件中检索或堆存于这些文件中,例如供后续审查或者自动处理。CLI104可以工作于一个或多个桥。应当理解,图1中只是展示了一个CLI104,但在一个或多个桥上可以有多于一个CLI104。

    本发明的第一特性的应用导致MSTP最好激活链路102,在故障MSTI中重新建立连通性,前述链路102的激活确保了VLAN内的连通性不受损失,前述VLAN映射到并且与该MSTI关联。此外,这种技术考虑了由IEEE标准802.1sTM-2002或任何其它相当的标准,例如IEEE Std 802.1QTM-2003所要求的所有物理链路102,并且确保不被VLAN所用的链路102非常昂贵,它们只是在迫不得已时才被使用,这通常意味着不再能达到所需的VLAN拓扑,下面会予以详细解释。

    在应用了本发明的第一特性之后,如果VLAN中有一个或多个链路102故障,可以通过激活VLAN中其它可用的“虚线”链路102来绕过故障链路102。图6示出的场景中,在桥B和C之间的链路102故障,桥B和D之间的链路102随后被激活时,VLAN1内部的连通性得以维持。图7示出的另一场景中,当VLAN1中两条链路102故障导致MSTP激活VLAN1之外的两条高成本“粗线”链路102来重新建立MSTI1中的连通性时,VLAN1内部的连通性无法维持。在这种场景下,VLAN1内部的连通性丧失,尽管这是预期行为,因为VLAN1没有覆盖整个物理拓扑。

    现在参看图8-11,这些图用来辅助描述本发明的第二特性。第二特性一般用于这样一种情况,在尝试将VLAN映射到所有已有MSTI的活跃拓扑之后,任何MSTI的活跃拓扑都没有完全覆盖VLAN,也就是说,在VLAN和任何MSTI之间不匹配。这种情况下,按照本发明的第二特性,可以使用中央网管系统(例如基于简单网管协议-SNMP),基于已有信息配置物理拓扑中涉及的所有桥,从而全自动创建和配置一个新的MSTI,后者匹配以前不匹配的VLAN。或者,在没有中央管理的情况下,可以采用半自动处理来实现本发明的第二特性,其中通过例如CLI104,辅助和指导网管人员创建和配置新的MSTI。在有了新的MSTI之后,选择桥中的端口P1、P2和P3的IPPC值,避免丢弃VLAN的数据业务,这在前面针对本发明的第一特性描述过。应当理解,本发明的第二特性除了在VLAN不匹配已有MSTI时,用于创建和配置MSTI之外,还可以用于任何情况下创建和配置MSTI。

    为了更好地描述本发明的第二特性,参看图8,该图给出标记为VLAN3的示例性VLAN,可以由网管人员在计算机网络100中创建和配置,导致适当的VLAN成员集的生成。这个VLAN成员集包括桥A、B、C或D中所有端口P1、P2或P3,目的地为VLAN3的成员的数据业务应当被转发到这些端口。再次参看图2A和2B,可以容易地看出,VLAN3不应当被映射到并且与MSTI1或MSTI2的活跃拓扑相关联,因为桥B和D之间的VLAN3的数据业务要被丢弃。正是此时,本发明的第二特性应当被激活来半自动或全自动地创建和配置适当的MSTI。图9给出可以创建的标记为MSTI3的示例性MSTI,其活跃拓扑完全覆盖VLAN3的拓扑。这样,VLAN3应当被映射并且与MSTI3相关联。但是,应当注意到,VLAN1和VLAN2不应当被映射到,也不应与MSTI3相关联。为了帮助更为详细地描述该VLAN成员集,参看图11。在图11中,有框图说明了桥A、B、C或D中哪些端口P1、P2或P3是VLAN3的成员集的一部分。具体来说,桥A、B、C或D中端口P1、P2或P3可以如下划分:

    ■桥A:

          ■端口1:不是VLAN3的成员集的一部分

          ■端口2:不是VLAN3的成员集的一部分

    ■桥B:

          ■端口1:不是VLAN3的成员集的一部分

          ■端口2:不是VLAN3的成员集的一部分

          ■端口3:是VLAN3的成员集的一部分

    ■桥C:

          ■端口1:不是VLAN3的成员集的一部分

          ■端口2:不是VLAN3的成员集的一部分

          ■端口3:不是VLAN3的成员集的一部分

    ■桥D:

          ■端口1:是VLAN3的成员集的一部分

          ■端口2:不是VLAN3的成员集的一部分

    在生成了VLAN成员集并且将VLAN映射到并且与适当的MSTI相关联之后,执行本发明的第一特性。也就是说,在桥A、B、C和D中,并且MSTI3中不是VLAN成员集的一部分的“阴影”端口P1、P2和P3的IPPC被设置成HiIPPC值。此外,在桥A、B、C和D中,并且MSTI3中是VLAN成员集的一部分的“非阴影”端口P1、P2和P3的IPPC被设置成LoIPPC值。所有端口P1、P2和P3的IPPC的设置都可以是全自动或者半自动的。在后一种情况下,可以通过例如CLI104,辅助或指导网管人员选择IPPC的值。

    同样,本发明的第一特性的应用导致MSTP最好激活链路102,在故障MSTI中重新建立连通性,前述链路102的激活确保了VLAN内的连通性不受损失,前述VLAN映射到并且与该MSTI关联。此外,这种技术考虑了由IEEE标准802.1sTM-2002或任何其它相当的标准,例如IEEE Std 802.1QTM-2003所要求的所有物理链路102,并且确保不被VLAN3所用的链路102非常昂贵,它们只是在迫不得已时才被使用,这通常意味着不再能达到所需的VLAN拓扑。

    下面参看图12,示出的流程图给出了当VLAN按照本发明的两个特性映射到MSTP所管理的计算机网络100时,得到这些VLAN内能达到的最佳连通性的优选方法1200的基本步骤。开始于步骤1202,桥A、B、C和D中的MSTP引擎106用于创建和配置MSTI(见图2A和2B)。这些MSTI的活跃拓扑可以通过让MSTP配置尽可能多的必要MSTI,或者让网管人员影响尽可能多适当的必要MSTI的创建和配置来得到。在前一种情况下,创建的MSTI的活跃拓扑可以覆盖,也可以不覆盖网管人员预计使用的VLAN的拓扑。在后一种情况下,网管人员可以在步骤1202或在方法1200的任何一点,按照本发明的第二特性创建和配置MSTI(见图9),其活跃拓扑覆盖预计使用的VLAN的拓扑(见图3A和3B)。在步骤1204,桥A、B、C和D中的处理单元108为每个VLAN创建VLAN成员集,将每个VLAN映射到并且与适当的MSTI关联(见图5A、5B)。在步骤1206,按照本发明的第一特性,桥A、B、C和D中的处理单元108将一个MSTI中桥A、B、C和D中的任何端口P1、P2和P3的IPPC值设置成HiIPPC值,如果该端口不是VLAN成员集的一部分(见图5A和5B的阴影端口)。最后,在步骤1208,按照本发明的第一特性,桥A、B、C和D中的处理单元108将一个MSTI中桥A、B、C和D中的任何端口P1、P2和P3的IPPC值设置成LoIPPC值,如果该端口是VLAN成员集的一部分(见图5A和5B的非阴影端口)。计算机网络100随后可以工作,而本发明的第一特性有助于维持VLAN内的最佳连通性。

    通过前面的描述,本领域技术人员很容易就能理解,本发明提供了一种全自动或半自动配置计算机网络桥中端口的IPPC的方法,并且全自动或半自动创建足够多的新的必要MSTI来确保适当的VLAN连通性。此外,该方法没有像现有技术那样“修剪”任何MSTI,它保持了与IEEE标准802.1sTM-2002或任何其它相当的标准,例如IEEE Std 802.1QTM-2003的一致性。

    应当理解,在只有一个VLAN映射到一个MSTI,或者其文本内容修改待定时,当多于一个VLAN但是这些VLAN具有相同的拓扑(也就是它们的拓扑共同拥有所有的链路102),映射到一个MSTI时,上面描述的本发明效果最好。但是,应当理解,本发明可以扩展来包容多于一个VLAN映射到一个MSTI,并且那些VLAN的拓扑不同(也就是说它们的拓扑具有大于等于0个共同链路102,但不是所有的链路102)的情况。在这种情况下,该方案可能不如前面的情况效果好,也就是说,可能不是所有时候都能达到最佳连通性。一部分原因是IPPC基于端口定义,而不是同时基于端口和MSTI中的VLAN。当多于一个VLAN映射到一个MSTI,并且这些VLAN没有共同的拓扑时,不属于任何VLAN成员集的端口的IPPC应当被设置成HiIPPC值V1。随后,属于一个或多个VLAN成员集但是不属于其它VLAN成员集的端口应当被设置成较高的值,但低于V1。这些较高值的选择应当由网管人员来决定,从而能够照顾那些连通性保持一贯最为重要的VLAN。理想情况下,连接到所有VLAN共享的链路102的端口的IPPC可能设置为LoIPPC值,低于较高值。本发明的第二特性可以客户化,从而提供给网管人员假设场景,显示将MSTI内端口的IPPC值设置为选定值的连通性结果会是怎样。本发明的第二特性还可以整合算法(例如自动计算许多这些假设场景),其目标是提供给网管人员一个或多个IPPC集。每个集合可以包含足够多的信息,允许全自动或半自动设置MSTI中每个端口的IPPC,从而确保映射到该MSTI的每个VLAN内达到最高的连通性。

    在以上描述中,端口的IPPC针对每个MSTI定义。应当理解,定义成MSTP部分的中央和内部生成树(CIST)包括一个或多个内部部分,在MSTP区域内部单独考虑时,每个部分都是一个MSTI,第0号MSTI。这样,第0号MSTI内端口的IPPC也可以按照本发明第一特性中描述的那样设置。应当理解,按照本发明第一特性中描述的IPPC的设置可以扩展到不仅仅包括MSTI,而且包括任何相当的单个生成树。MSTI是单个生成树,在与同样是单个生成树的其它MSTI一起考虑时,形成了一组单个生成树,通常称为多生成树。类似于IEEE标准802.1DTM-1998中定义的生成树算法和协议(STP)和IEEE标准802.1wTM-2001中定义的快速生成树算法和协议(RSTP)也可以用于创建、配置和维护一个或多个单个生成树。类似于MSTP的这些算法和协议都依赖于Radia Perlman所发明的生成树算法,在她的由Addison-Wesley出版公司出版的题为“Interconnections SecondEdition Bridges,Routers,Switches,and Internetworking Protocols”的书中描述,其内容在这里并入。后一种算法用于生成单个生成树。在作为本发明第一特性的一部分,如上应用IPPC设置于任何单个生成树时,IPPC应当被称为端口路径成本(PPC)。还应当理解,这些单个生成树中的一个或多个可以在计算机网络100中利用任何前述算法和协议(例如STP或RSTP)工作,一个或多个VLAN可以映射到并且与它们中的任何一个关联。

    下面是与本发明关联的一些其它特性和优点的列表:

    ●本发明是对MSTP的正常工作可能产生不利影响的“修剪MSTI”传统方法的一种改进。

    ●本发明非常用户友好,因为可以自动检测出需要设置IPPC为较高值的端口,以半自动或全自动方式适当地选出这些IPPC的值。

    ●本发明支持创建MSTI或者提供创建MSTI时的指导。该步骤是本发明的第二特性,如果存在适当的MSTI,其可以省略。

    ●本发明维持了基于MSTP桥接LAN的所有操作。因此,它维护了与已有基于MSTP的设备的完全的互操作性,不需要标准化。

    ●本发明包括一种配置MSTP的一种方法,使得:

    ●如果可能,并且故障影响MSTI时,MSTP最好通过激活某些链路,在MSTI中重新建立连通性,前述链路的激活确保VLAN内部连通性不会损失,前述VLAN映射到并且与该MSTI关联。

    ●VLAN映射到某个MSTI,后者的活跃拓扑覆盖了该VLAN的拓扑,这通过根据所需的VLAN拓扑设置该MSTI来确保实现。

    尽管在附图以及前面的详细描述中给出了本发明的一种实施方式,但应当理解,本发明并不受限于公开的实施方式,而是在不偏离后续权利要求书所提出和定义的本发明的精神的前提下,可以有许多重新整理、修改和替换。

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本发明公开了一种方法,用以全自动或半自动地配置由IEEE标准802.1sTM2002 MSTP标准或任何其它相当的标准,例如IEEE标准802.1QTM2003管理的计算机网络,使得:(1)如果可能,并且故障影响MSTI时,MSTP最好通过激活某些链路,在MSTI中重新建立连通性,前述链路的激活确保VLAN内部连通性不会损失,前述VLAN映射到并且与该MSTI关联;以及(2)VLAN映射到某个MS。

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