Un método de transmisión de paquetes de datos basado en una Red de Área Local Virtual,

VLAN, que comprende:la recepción de un paquete datos desde un puerto de entrada del dispositivo de puente de Ethernet (300);la determinación de un identificador ID de red VLAN del paquete de datos;

la búsqueda en una tabla VLAN_ID de un registro que está en concordancia con el identificador ID de red VLAN enconformidad con el ID de VLAN del paquete de datos, en donde la tabla VLAN_ID almacena las correspondencias entrelas redes VLANs y puertos miembros y cada una de la totalidad de las redes VLANs comprende, como máximo, dospuertos miembros (310);

si el registro que está en concordancia con el identificador ID de VLAN en la tabla VLAN_ID no comprende ningún puertomiembro ni ninguno de los dos puertos miembros, correspondientes al identificador ID de VLAN, está en concordanciacon el puerto de entrada, la modificación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del registro que está en concordanciacon el identificador ID de VLAN en la tabla VLAN_ID, de modo que el registro modificado que está en concordancia conel ID de VLAN comprenda solamente el puerto de entrada como un puerto miembro (321), la determinación, por eldispositivo de puente de Ethernet, de la totalidad de los puertos con la excepción del puerto de entrada como puerto desalida si los puertos miembros, que corresponden al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, solamente comprende el puertode entrada y el reenvío, por el dispositivo de puente de Ethernet, del paquete de datos por intermedio de los puertos desalida (322);

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprende un puerto miembro y el otropuerto miembro no es el puerto de entrada, la modificación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del registro que estáen concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, de modo que el registro que está en concordancia con el ID deVLAN modificado comprenda dos puertos miembros y uno de los dos puertos miembros sea el puerto de entrada (341),la determinación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del otro puerto miembro, con la excepción del puerto deentrada, de los dos puertos miembros que corresponden al ID de VLAN como un puerto de salida del paquete de datos silos puertos miembros que corresponden al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, incluyen el puerto de entrada y el otropuerto miembro y el reenvío, por el dispositivo puente de Ethernet, del paquete de datos por intermedio del puerto desalida (342);

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprende un puerto miembro y si elpuerto de entrada es el puerto miembro que corresponde al ID de VLAN, no modificando la tabla VLAN_ID, ladeterminación, por el dispositivo de puente de Ethernet, de todos los puertos con la excepción del puerto de entradacomo puerto de salida si los puertos miembros correspondientes al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, solamentecomprenden el puerto de entrada y el reenvío, por el dispositivo de puente de Ethernet, del paquete de datos porintermedio de los puertos de salida (350);

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprende dos puertos miembros y si elpuerto de entrada es uno de los puertos miembros que corresponden al ID de VLAN, sin modificar la tabla VLAN_ID, ladeterminación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del otro puerto miembro, con la excepción del puerto de entrada,de los dos puertos miembros correspondientes al ID de VLAN como un puerto de salida del paquete de datos si lospuertos miembros que corresponden al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprenden el puerto de entrada y el otropuerto miembro y el reenvío, por el dispositivo de puente de Ethernet, del paquete de datos por intermedio del puerto desalida (322).

Un método de transmisión de paquete de datos y un dispositivo de conmutación de red LAN basado en la red VLAN

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo técnico de la comunicación de redes y en particular, a un método detransmisión de paquete de datos basado en una Red de Área Local Virtual (basado en VLAN) y el dispositivo de puente de Ethernet.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la Figura 1 se ilustra un modelo de red de una red de acceso de banda ancha.

Según se ilustra en la Figura 1, el sistema de red de acceso de banda ancha suele incluir: uno o más dispositivos de acceso del usuario, un dispositivo puente de Ethernet, un Servidor de Acceso Remoto de Banda Ancha (BRAS) , un Servidor de Autenticación, Autorización y Contabilización (AAA) , etc. Los dispositivos de acceso del usuario pueden ser, por ejemplo, un Multiplexor de Acceso a Línea de Abonado Digital (DSLAM) , un conmutador de Red de Área Local (LAN) (puente Ethernet) , etc. El dispositivo de puente de Ethernet puede ser, por ejemplo, una central ATM, un puente Ethernet, etc.

El dispositivo de acceso del usuario realiza la función de tándem de líneas de abonado. El dispositivo de puente de Ethernet acopla el dispositivo de acceso del usuario al servidor BRAS. El servidor BRAS termina la capa de enlace de acceso del usuario y coopera con el servidor AAA para realizar las funciones de contabilización y autenticación del acceso del usuario. El dispositivo de acceso del usuario y el dispositivo de puente de Ethernet operan en un modo de capa 2, solamente gestionan la información de la capa de enlace en un paquete de datos y reenvían el paquete en función de la información de la dirección de capa de enlace.

Puesto que el coste de las componentes de Ethernet disminuye en gran medida y la capacidad de intercambio y la prestación de permutas L2/L3 (capa 2/capa 3) mejoran continuamente, una red de acceso de banda ancha, recientemente construida, suele emplear tecnologías basadas en Ethernet; dicho de otro modo, el dispositivo de acceso del usuario realiza el enlace ascendente a través de una interfaz de Ethernet, tal como FE/GE y una red de convergencia de accesos se construye utilizando un dispositivo de puente de Ethernet. Para garantizar la seguridad del acceso del usuario y la calidad de servicio QoS, una o más redes VLANs exclusivas suelen estar ocupadas por un dispositivo de acceso de usuario.

Actualmente, la red de convergencia de accesos, construida mediante dispositivos de puente de Ethernet, puede tener varias estructuras de topologías de redes, por ejemplo, topología de red en árbol, topología de red en anillo, etc.

En la Figura 2, SW1 a SW6 son dispositivos de puente de Ethernet ordinarios. El principio de funcionamiento de un dispositivo de puente de Ethernet es como sigue: una tabla de direcciones de Control de Acceso a Medios (MAC) de comunicación se genera mediante el aprendizaje de una información de puerto asociada con una dirección de MAC; cuando ha de reenviarse un paquete de datos, la tabla de direcciones de MAC se busca en función de la dirección de MAC de destino, en el paquete de datos, para obtener un puerto de salida correspondiente a la dirección de MAC de destino y luego, el paquete de datos se envía desde el puerto de salida. Si ningún registro en la tabla de direcciones de MAC está en concordancia con la dirección de MAC de destino durante la búsqueda de la tabla de direcciones de MAC, el paquete de datos será difundido o dicho de otro modo, el paquete de datos será copiado para cada puerto del dispositivo de puente de Ethernet.

El dispositivo de puente de Ethernet, en el punto de convergencia en la red es, por ejemplo, SW1 y SW2, según se ilustra en la Figura 2. El espacio de su tabla de direcciones de MAC debe ser suficientemente grande, de modo que pueda garantizarse que las direcciones de MAC de todos los usuarios, que acceden por intermedio del dispositivo de puente de Ethernet, pueden ser objeto de aprendizaje. Según se ilustra en la Figura 2, si existen 4000 usuarios para acceder a cada una de las DSLAMs, la tabla de direcciones de MAC de SW1 debe ser capaz de soportar al menos 8000 direcciones de MAC para su aprendizaje y la tabla de direcciones de MAC de SW2 debe ser capaz de soportar al menos 12000 direcciones de MAC para su aprendizaje. Si no existe espacio suficiente en la tabla de direcciones de MAC, las direcciones de MAC de una parte de los usuarios no podrán ser objeto de aprendizaje. En consecuencia, los paquetes de datos enviados a la parte de los usuarios solamente pueden difundirse, de modo que el ancho de banda de la red será desperdiciado y se aumentará la inestabilidad de la red.

Cuando se construye una red de convergencia de accesos, si un dispositivo de puente de Ethernet de alto nivel con ventajas específicas, por ejemplo, un dispositivo de puente de Ethernet que incluye una tabla de direcciones de MAC con espacio suficiente será utilizado a este respecto, haciéndose muy elevado el coste de la conexión en red. Si un dispositivo de puente de Ethernet de bajo nivel con menor precio y un espacio de direcciones de MAC de menos de 8 k se utiliza para la conexión en red, la escala de la red estará limitada, de modo que el coste de la conexión en red aumentará, finalmente, debido a la limitación de la escala de la red.

El documento D1 (EP 1381189) da a conocer la solución técnica siguiente. Un multi-puente para uso en una red que contiene una pluralidad de subredes, estando el multi-puente dispuesto para registrar cuáles de los puertos se utilizan por una Red de Área Local Virtual (VLAN) , en donde el multi-puente está dispuesto para reenviar un paquete de datos, que se envía con un identificador que sirve para identificar la red VLAN a los puertos que la red VLAN está registrada para utilizar, en donde el multi-puente está dispuesto para registrar, a la recepción de un paquete de datos por uno de los al menos dos puertos de un conjunto particular, que la red VLAN identificada por el identificador del paquete de datos, utiliza los puertos del conjunto particular, por lo menos cuando el multi-puente no haya registrado todavía que la VLAN, identificada por el identificador del paquete de datos, utiliza el conjunto particular en el que se recibió el paquete de datos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención da a conocer un dispositivo de puente de Ethernet y un método de transmisión de paquetes de datos basados en red VLAN, con la consiguiente disminución del coste de la conexión en red de la red de convergencia de accesos mediante el aprendizaje de un puerto miembro que corresponde a la red VLAN.

El método de transmisión de paquetes de datos basado en VLAN comprende:

la recepción de un paquete de datos desde un puerto de entrada del dispositivo de puente de Ethernet;

la determinación de un identificador ID de VLAN del paquete de datos;

la búsqueda de una tabla VLAN ID para un registro que esté en concordancia con el identificador ID de VLAN en función del identificador ID de VLAN del paquete de datos, en donde la tabla de VLAN ID memoriza correspondencias entre redes VLANs y puertos miembros y cada una de todas las redes VLANs incluye, como máximo, dos puertos miembros, en donde la tabla VLAN ID memoriza correspondencias entre redes VLANs y puertos miembros y cada una de la totalidad de las redes VLANs incluye, como máximo, dos puertos miembros;

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN ID, no incluye ningún puerto miembro o ninguno de los dos puertos miembros correspondientes al ID de VLAN está en concordancia con el puerto de entrada, la modificación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN ID, de modo que el registro modificado que está en concordancia con el ID de VLAN incluya solamente el puerto de entrada como un puerto miembro, la determinación, por el dispositivo de puente de Ethernet, de todos los puertos con la excepción del puerto de entrada como puertos de salida si los puertos miembros correspondientes al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, solamente comprenden el puerto de entrada y el reenvío, por el dispositivo de puente de Ethernet, del paquete de datos a través de los puertos de salida;

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN ID, incluye un solo puerto miembro y el puerto miembro no es el puerto... [Seguir leyendo]

1. Un método de transmisión de paquetes de datos basado en una Red de Área Local Virtual, VLAN, que comprende:

la recepción de un paquete datos desde un puerto de entrada del dispositivo de puente de Ethernet (300) ;

la determinación de un identificador ID de red VLAN del paquete de datos;

la búsqueda en una tabla VLAN_ID de un registro que está en concordancia con el identificador ID de red VLAN en conformidad con el ID de VLAN del paquete de datos, en donde la tabla VLAN_ID almacena las correspondencias entre las redes VLANs y puertos miembros y cada una de la totalidad de las redes VLANs comprende, como máximo, dos puertos miembros (310) ;

si el registro que está en concordancia con el identificador ID de VLAN en la tabla VLAN_ID no comprende ningún puerto miembro ni ninguno de los dos puertos miembros, correspondientes al identificador ID de VLAN, está en concordancia con el puerto de entrada, la modificación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del registro que está en concordancia con el identificador ID de VLAN en la tabla VLAN_ID, de modo que el registro modificado que está en concordancia con el ID de VLAN comprenda solamente el puerto de entrada como un puerto miembro (321) , la determinación, por el dispositivo de puente de Ethernet, de la totalidad de los puertos con la excepción del puerto de entrada como puerto de salida si los puertos miembros, que corresponden al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, solamente comprende el puerto de entrada y el reenvío, por el dispositivo de puente de Ethernet, del paquete de datos por intermedio de los puertos de salida (322) ;

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprende un puerto miembro y el otro puerto miembro no es el puerto de entrada, la modificación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, de modo que el registro que está en concordancia con el ID de VLAN modificado comprenda dos puertos miembros y uno de los dos puertos miembros sea el puerto de entrada (341) , la determinación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del otro puerto miembro, con la excepción del puerto de entrada, de los dos puertos miembros que corresponden al ID de VLAN como un puerto de salida del paquete de datos si los puertos miembros que corresponden al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, incluyen el puerto de entrada y el otro puerto miembro y el reenvío, por el dispositivo puente de Ethernet, del paquete de datos por intermedio del puerto de salida (342) ;

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprende un puerto miembro y si el puerto de entrada es el puerto miembro que corresponde al ID de VLAN, no modificando la tabla VLAN_ID, la determinación, por el dispositivo de puente de Ethernet, de todos los puertos con la excepción del puerto de entrada como puerto de salida si los puertos miembros correspondientes al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, solamente comprenden el puerto de entrada y el reenvío, por el dispositivo de puente de Ethernet, del paquete de datos por intermedio de los puertos de salida (350) ;

si el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprende dos puertos miembros y si el puerto de entrada es uno de los puertos miembros que corresponden al ID de VLAN, sin modificar la tabla VLAN_ID, la determinación, por el dispositivo de puente de Ethernet, del otro puerto miembro, con la excepción del puerto de entrada, de los dos puertos miembros correspondientes al ID de VLAN como un puerto de salida del paquete de datos si los puertos miembros que corresponden al ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprenden el puerto de entrada y el otro puerto miembro y el reenvío, por el dispositivo de puente de Ethernet, del paquete de datos por intermedio del puerto de salida (322) .

2. El método según la reivindicación 1, en donde la tabla VLAN_ID comprende un campo de ID de VLAN y un campo de puerto miembro que corresponde al ID de VLAN.

3. El método según la reivindicación 2, en donde la tabla VLAN_ID comprende, además, un campo de número de puertos miembros que corresponden al ID de VLAN.

4. El método según la reivindicación 1 que comprende, además:

la actualización de las correspondencias entre las redes VLANs y los puertos miembros memorizados en el dispositivo de puente de Ethernet, en conformidad con un mecanismo de envejecimiento predeterminado.

5. Un dispositivo de puente de Ethernet, que comprende:

un módulo de aprendizaje de VLAN, adaptado para efectuar el aprendizaje de un puerto miembro que corresponde a un ID de VLAN en conformidad con un paquete de datos recibido por el dispositivo de puente de Ethernet, en donde el módulo de aprendizaje de VLAN está adaptado para efectuar el aprendizaje del puerto miembro correspondiente al ID de VLAN en la manera siguiente: recibir el paquete de datos desde un puerto de entrada del dispositivo de puente de

Ethernet, determinar el ID de VLAN del paquete de datos y buscar una tabla VLAN_ID en un módulo de almacenamiento para un registro que esté en concordancia con el ID de VLAN en conformidad con el ID de VLAN del paquete de datos;

el módulo de almacenamiento, adaptado para memorizar correspondencias entre las redes VLANs y los puertos miembros en la forma de la tabla VLAN_ID, en donde cada una de la totalidad de redes VLANs comprende, como máximo, dos puertos miembros y un módulo de reenvío, adaptado para reenviar el paquete de datos en conformidad con las correspondencias entre las redes VLANs y los puertos miembros memorizados en el módulo de almacenamiento, en donde si el módulo de aprendizaje de VLAN determina que el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, no comprende ningún puerto miembro o ninguno de los dos puertos miembros que corresponden a VLAN_ID está en concordancia con el puerto de entrada, el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, se modifica de modo que el registro modificado esté en concordancia con el ID de VLAN e incluya solamente el puerto de entrada como un puerto miembro (321) y el módulo de reenvío está adaptado para determinar puertos del dispositivo de puente de Ethernet distintos, del puerto de entrada, como puerto de salida en conformidad con el registro modificado que está en concordancia con el ID de VLAN en la tabla VLAN_ID memorizada en el módulo de almacenamiento y para reenviar el paquete de datos por intermedio de los puertos de salida en un modo de difusión (322) ;

si el módulo de aprendizaje de VLAN determina que el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, incluye un solo puerto miembro y el puerto miembro no es el puerto de entrada, el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, se modifica de modo que el registro modificado que está en concordancia con el ID de VLAN incluya dos puertos miembros y uno de los dos puertos miembros sea el puerto de entrada (341) y el módulo de reenvío está adaptado para tomar el otro puerto miembro en el registro modificado, con la excepción del puerto de entrada, como un puerto de salida del paquete de datos en conformidad con el registro modificado que está en concordancia con el ID de VLAN en la tabla VLAN_ID memorizada en el módulo de almacenamiento y para reenviar el paquete de datos por intermedio del puerto de salida (342) ;

si el módulo de aprendizaje de VLAN determina que el puerto de entrada es uno de los dos puertos miembros que están en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, el registro que está en concordancia con la tabla VLAN_ID no es modificado y el módulo de reenvío está adaptado para tomar el otro puerto miembro en el registro modificado, con la excepción del puerto de entrada, como un puerto de salida del paquete de datos, en conformidad con el registro modificado, que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, memorizada en el módulo de almacenamiento y para reenviar el paquete de datos por intermedio del puerto de salida (332) ;

si el módulo de aprendizaje de VLAN determina que el registro que está en concordancia con el ID de VLAN, en la tabla VLAN_ID, comprende un puerto miembro y si el puerto miembro es el puerto de entrada, no se modifica el registro que está en concordancia con la tabla VLAN_ID y el módulo de reenvío está adaptado para tomar puertos del dispositivo de puente de Ethernet, distintos al puerto de entrada, como puerto de salida en conformidad con el registro que está en concordancia con el ID de VLAN en la tabla VLAN_ID memorizada en el módulo de almacenamiento y para reenviar el paquete de datos por intermedio de los puertos de salida en un modo de difusión (350) .

Figura 1

Anillo RSTP

Figura 2

Modificar el n-ésimo registro como solamente incluyendo el puerto A

Determinar todos los puertos del dispositivo de puente que no sean el puerto A como puertos de salida Recibir un paquete de VLAN_ID = N a través de un puerto A

Buscar una tabla VLAN ID

Ño hay ningún puerto en el n-ésimo registro en la tabla?

Existen dos puertos en el registro?

Es uno de ellos el puerto A?

Determinar el otro puerto en la tabla como puerto de salida Figura 3

El registro sólo incluye un puerto Está el puerto A incluido en el registro?

Modificar el n-ésimo registro como incluyendo dos puertos, es decir, añadir el puerto A

Determinar el otro puerto en la tabla como puerto de salida Determinar todos los puertos del dispositivo de puente que no sean el puerto A como puertos de salida