传输数据的方法和设备 本发明涉及数据从一个第一路由器设备经过一个外部通信网络传输到第二路由器设备的方法，由此可以特别耦合连接在这个路由器设备上的本地网络。此外本发明涉及实现该方法的网络转接单元。
根据常见的运用也可以经过路由器设备连接经常称作LANs(本地区网络)的本地网络，通过该路由器设备在本地网络之间传递必须交换的数据包。对此在0SI参考模式的交换层(层3)的级上根据在数据包中包含的、识别传输目的地的网络地址实现数据包的传递。在这个关系中交换层的地址称作网络地址。目前应用的交换层的交换协议是所谓的互联网协议(IP)，根据该协议按照世界范围内明确的网络地址、所谓的互联网协议地址、在下面也称作IP地址、传递数据包。
路由器设备把IP地址用于传递具有IP地址的数据包并依赖于该IP地址确定在连接在该路由器设备上地本地网络中的一个网络中尽可能接近传输目的地的网络节点，在这些本地网上数据包必须作为最近的数据包传输。只要传输目的地处在这些本地网络中的一个网络中，则这个网络节点与这个传输目的地是相同的。为了把这个数据包传输给这个网络节点，该路由器的数据包具备明确识别这个网络节点的硬件地址并且在这个网络节点的方向上进一步传输。这个网络节点根据与这个数据包一起传输的硬件地址鉴别，在这个网络节点上寻址数据包并接收数据包用于进一步处理或用于进一步传输。
也称作MAC地址(媒体访问控制)的硬件地址是在OSI参考模式的安全层(层2)上迁入的、世界范围内明确的地址，网络设备-大多数网卡-生产者方面具备这些地址。网络设备的硬件地址固定存储在这些网络设备中并且不再可以改变。
根据已知的技术状况，本地网络也可以经过一个外部通信网、比如长途通信网(WAN)或所谓的中枢网、主要耦合宽带网。在本地网络的目前的耦合中经过通信网能够进行在这些本地网络之间的全部数据交换。
在名称IPoA(ATM上的IP)的情况下已知了本地网络经过作为通信网络的ATM网络(ATM：异步传输模式)的耦合方法，在该方法中具备IP地址的数据包透明地从一个第一本地网络经过ATM网可以传输到第二本地网络中。该方法的观点例如在互联网规范RFC 2225中说明。在该方法中分别经过一个网络访问单元、其此外用于通信协议的转换、实现必须耦合的本地网络在ATM网络上的连接。
为了把具备IP地址的数据包从第一本地网络传输到一个在第二本地网络中通过IP地址识别的传输目的地，网络访问单元估算数据包的IP地址。根据IP地址确定这样一个ATM出口节点，在该节点上耦合包含传输目的地的本地网络。在通常情况下这个ATM出口节点是这个本地网络的网络访问单元。接着把必须传输的数据包分配给这个网络访问单元的ATM地址并且在ATM网络中进一步传输该数据包，该ATM网络把数据包传输给这个网络访问单元。从这个网络访问单元数据包在转换传输协议之后最终在第二本地网络中传输给传输目的地。
为了路由确定所必需的IP地址估算是一个相对复杂的过程并且要求从网络访问单元起的路由选择功能性，其在一般情况下仅仅通过高的电路费用实现。特别在传统的、用于直接连接本地网络的路由器设备中已经包含一个如此的路由选择功能性。因为在这期间尽可能地标准化并广泛地扩展如此的路由器设备，与有IPoA能力的网络访问单元相反可以以相对低的费用建立这个路由器设备。因此这是值的追求的，在本地网络经过一个外部通信网的耦合的情况下也可以使用这个路由器设备。在本地网络通过IPoA方法的耦合的情况下不预先规定设计用于本地网络直接连接的路由器设备的应用。
本发明的任务是，给出一个把数据从一个第一路由器设备经过通信网传输到至少一个另外的路由器设备的方法，以低的执行复杂性实现该方法。此外给出实现该方法的网络转接单元。
通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求11的特征的网络转接单元实现这个任务。
为了把数据从一个第一路由器设备经过通信网传输到一个第二路由器设备，第一路由器设备经过网络转接单元连接在通信网络上。此外对此网络转接单元用于在一个由第一路由器设备应用的通信协议和与其不同的、在通信网络中应用的通信协议之间的转换。
通过本发明以简单的方式经过连接在其上的路由器设备耦合本地网络，借助于网络转接单元经过通信网连接该路由器设备。本发明的一个主要优点在于，传统的、设计直接用于本地网络耦合的路由器设备可以用于实施该方法。此外这是由此实现的，网络转接单元代表这些网络设备接收由第一路由器设备发送的、真正预先规定用于识别一个本地网络的网络设备的硬件地址和分配给硬件地址的数据。网络转接单元把接收的硬件地址用于，确定在网络转接单元中分配给硬件地址的网络地址，其识别通信网络的出口点。根据这个网络地址经过通信网把数据传输给出口点，在那里把数据供给第二路由器设备。通过在网络转接单元中把网络地址直接分配给硬件地址以非常简单的方式，例如通过访问一个分配表，根据硬件地址可以确定网络地址。与此相反根据必须传输的数据的IP地址出口点网络地址的确定是十分复杂的。因为IP地址表示在传输链路的末端上的传输目的地并且原则上可以世界范围内寻址每个具备一个IP地址的设备，则IP地址直接分配给出口点的网络地址是没有意义的。与此相反由此限制通过根据本发明的网络转接单元必须管理的硬件地址的数目，即硬件地址真正仅仅预先规定用于可直接到达的网络设备的寻址，如此以较低的存储费用能够把硬件地址直接分配给网络地址。
在从属权利要求中给出本发明的有益实施形式和改进。
根据本发明的一个有益改进，在网络转接单元中可以预先规定一个分配表，在这个分配表中并列地存储分别一个网络地址的一个或多个硬件地址。因此通过可快速实施的表访问实现把网络地址分配给来自第一路由器设备的硬件地址。
在这个分配表中可以给每个包含在其中的硬件地址还附加分配一个通过相关硬件地址识别的路由器设备的IP地址。这个附加分配允许，根据通过在该询问中包含的IP地址识别的路由器设备的硬件地址询问第一路由器设备，通过该IP地址-代表相关的路由器设备-答复网络转接单元。例如可以在所谓的ARP-协议(地址决定协议)范围内实现如此的询问。根据通过网络转接单元的如此询问的代表答复，在相关路由器设备中不必经过通信网实施询问。
下面根据图详细阐述本发明的实施例。
其中分别以图解说明指出了
图1三个经过ATM网耦合的本地网络，
图2网络转接单元。
在图1中图解描述了三个经过作为外部通信网的ATM网ATM耦合的本地网络LAN1、LAN2和LAN3。本地网络LAN1、LAN2和LAN3分别包含多个、例如经过以太网或FDDI(光纤分布数据接口)、本地耦合的私人计算机PC、PCA、PCB并且分别经过路由器设备R1或R2或者R3耦合在ATM网ATM上。本地网络LAN1的路由器设备R1和本地网络LAN2的路由器设备R2分别经过网络转接单元N1或者N2连接在ATM网ATM上，然而本地网络LAN3的路由器设备R3直接与ATM网ATN连接。路由器设备R1和R2是传统的路由器设备，其真正设计用于直接连接本地网络。与此相对路由器设备R3由于其直接连接在ATM网ATM上除了传统的路由器功能外必须具有用于在一个在ATM网ATM中应用的通信协议和一个在本地网络LAN3中应用的通信协议之间的协议转换介体。
路由器设备R1、R2和R3按给出的顺序生产者方面分别分配一个MAC地址MAC1、MAC2或MAC3作为硬件地址以及经系统管理分别分派一个IP地址IP1、IP2或IP3。此外路由器设备R3附加分配一个ATM地址ATM3并且网络转接单元N1和N2分别分配一个ATM地址ATM1或ATM2作为网络地址。此外给私人计算机PCB分派IP地址IPB。通过各自分配的地址MAC1、MAC2、MAC3、IP1、IP2、IP3、IPB、ATM1、ATM2或者ATM3分别明确识别路由器设备R1、R2和R3、网络转接单元N1和N2以及私人计算机PCB。
图2以图解说明指出了网络转接单元N1，经过该网络转接单元路由器设备R1耦合在ATM网ATM上。网络转接单元N1作为功能元件包含一个具有协议转换设备PU的中央控制器ZS、一个地址检查设备AP以及地址分配设备AZ。地址检查设备AP和地址分配设备AZ分别与中央控制器ZS连接并且此外访问一个同样在网络转接单元N1中包含的分配表ZT。分配表ZT、其例如可以存储在一个存储器的备用部分中、在这个实施例中根据耦合的本地网络LAN1、LAN2和LAN3的数目包含至少三项：
第一项具有IP地址IP1、MAC地址MAC1和ATM地址ATM1，
第二项具有IP地址IP2、MAC地址MAC2和ATM地址ATM2，以及
第三项具有IP地址IP3、MAC地址MAC3和ATM地址ATM3，
彼此并列地存储每个项的元件。
下面在本地网络LAN1、LAN2、LAN3的耦合的范围内举一个从本地网LAN1到本地网LAN2的数据传输的实例研究在本地网络之间必需的数据交换。
为了把处在本地网LAN1中的私人计算机PCA的数据传输给一个处在本地网络LAN2中的目标私人计算机PCB，数据以具有目标私人计算机PCB的IP地址的数据包的形式传输给路由器设备R1。路由器设备R1根据一个在其内部包含的路由表(没有描述)确定，经过路由器设备R2可以到达通过IP地址IPB识别的目标私人计算机PC2，并且因此必须传输的数据包具备这个路由器设备R2的MAC地址MAC2。目标私人计算机PCB的IP地址IPB对此在数据包中保持不变。数据包紧接着从路由器设备R1进一步传输到网络转接单元N1上。
在网络转接单元N1中地址检查设备AP检查，在分配表中ZT中是否包含接收的MAC地址MAC2。如果包含，则确定在分配表ZT中分配给MAC地址MAC2的ATM地址-在此是ATM2-，通过该ATM地址识别网络转接单元N2，经过该网络转接单元耦合路由器设备R2。接着必需传输的数据包由协议转换设备PU根据在ATM网ATM中应用的通信协议转换为ATM单元，给这些单元分配ATM地址ATM2作为网络地址。紧接着这些ATM单元进一步传输到ATM网ATM中，并且从该ATM网传输到通过ATM地址ATM2识别的网络转接单元N2。对此不仅可以经过ATM网ATM的一个或多个固定连接(PVC：永久有效电路)而且经过ATM网ATM的一个或多个在需求时建立的选择连接(SVC：开关有效电路)实现传输。在网络转接单元N2中、在该单元中分配表(没有描述)同样包含同分配表ZT相同的项、ATM单元再度转换为根据IP协议的数据包，其具备在网络转接单元N2的分配表中包含的MAC地址MAC2。数据包紧接着进一步传输给路由器设备R2，其根据分配给数据包的MAC的地址MAC2作为在本身上寻址的地址识别数据包。路由器设备R2接着在估算数据包的IP地址IPB之后把接收的数据包进一步传输给通过IP地址IPB识别的目标私人计算机PCB。
十分类似地把数据包从本地网络LAN1传输给处在本地网络LAN3中的目标私人计算机PC，所不同的是，在这种情况下数据包经过ATM地址ATM3直接在路由器R3上寻址。路由器设备R3因此不仅必须具有协议转换功能而且也必须具有路由选择功能。
在这个实施例中网络转接单元N1除了数据传输功能之外还有这个功能，按照其各自的MAC地址、例如在现在应用的ARP协议(地址决定协议)的范围内、代表各自的网络设备答复对网络设备的询问。在如此询问的范围内由询问的路由器设备R1把IP地址传输给所有连接的网络设备，任务是，通过IP地址识别的网络设备的MAC地址、如果已知、发送给路由器设备R1。例如按照通过IP地址IP2识别的路由器设备R2的MAC地址如此一个询问可以从路由器设备R1传输给网络转接单元N1。网络转接单元N1在一个如此的情况下首先检查，在分配表ZT中是否包含就这个询问传输的IP地址、在此是IP2。如果这合乎实际，则通过把在分配表ZT中分配给这个IP地址的MAC地址、在此是MAC2、转交给要询问的路由器设备R1答复网络转接单元N1的这个询问。对此代表通过IP地址识别的网络设备，在此R2实现该答复。
通过在网络转接单元N1、N2中实施的、在由路由器设备R1、R2应用的通信协议和在ATM网ATM中应用的通信协议之间的转换，以及通过根据MAC地址以网络转接单元N1、N2对询问的代表答复透明地耦合路由器设备R1、R2。这允许价格便宜的路由器设备的应用，该路由器设备真正设计用于直接耦合本地网络。