[发明专利]实现廉价冗余网络阵列的方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种增加通讯交换技术网络带宽，并且使其具备容错处理能力的网络终端设备及其利用该设备增加带宽的方法。

背景技术

在现行的网络环境中，多链路整合增加网络带宽的实现方案通常是采用类似于ISDN的一号多通道技术或者MLPPP技术。

ISDN主要有两种类型：基本速率(BRI)和基群速率(PRI)。电信局向普通用户提供的均为BRI接口，采用原有的双绞线，速率可达144Kbps。BRIISDN可在一对双绞线上提供两个B通道(每个64K)和一个D通道(16K)，D通道用于传输信令，B通道则用于传输话音、数据等。一路电话只占用一个B通道，因此，可同时进行多种业务或对话。PRI接口速率为2.048Mb/s，用于需要传输大量数据的应用。然而ISDN是基于电话线网络的技术，而且目前接入端也不支持多条ISDN链路捆绑接入。

MLPPP是指将多个PPP链路捆绑使用，PPP协议允许在一条PPP链路上进行多种网络通信，即在一条PPP链路上传输多种NCP报文，这就是PPP的多链路功能。然而MLPPP工作在链路层，需要接入端设备的支持。然而像ISDN、ADSL、CDMA、GPRS等常用的PPP链路，目前接入端都未开通多链路整合(即MLPPP)支持服务。

另外在以太网中，增加带宽的方法还有堆叠交换机，堆叠交换机是通过集线器的背板连接起来的，它的主要目的是增加端口密度，它是一种建立在芯片级上的连接，优点是不会产生瓶颈的问题。而堆叠交换机堆叠后并不是背板带宽增大了，而是两台交换机之间的传输速率提高了。另外堆叠交换机的成本昂贵而且对设备体积都比较大，不适宜在便携式设备采用，而且，堆叠交换机虽然工作在数据链路层，但其的端口是独立管理的，端口间并没有堆叠以增加带宽的功能，故简单使用堆叠交换机并连若干条物理网络链路，从单一业务的角度上来说并没有增加带宽。

从目前的网络状况和接入端提供的技术支持看来，如果想要做多链路整合以增加带宽是有局限性的。

因此我们希望提出一种无须接入端支持的多链路整合的方法。无须接入端支持的多链路整合，就是通过一种工作于应用层(OSI的第七层)的通讯协议使通讯双方能够利用多条不相干的物理链路带来的额外带宽传输数据，以达到拓展带宽的目的。我们把实现无须接入端支持的多链路整合方法的设备称为廉价冗余网络阵列(英文全称：Redundent Array of Inexpensive Network，以下简称为RAIN)。RAIN设备通过增加若干条并行传输链路传输数据的方式来实现带宽扩容，  网络节点间通过RAIN协议(Redundent Array of Inexpensive Network Protocol，以下简称RAINP)合理使用的传输链路带来的额外带宽。如果不包括单条物理网络自身的容错特性的话，多条物理链路分开连接是无法提供容错功能的。而RAIN设备将容错机制建立在每条物理网络链路的硬件容错功能之上的，提供了更高的安全性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种成本低廉、无须接入端支持的通讯网络多链路整合就能够增加额外网络带宽，增强网络的容错能力，提高网络运行速度和安全性的廉价冗余网络阵列系统设备及利用该设备实现增加带宽的方法。

上述第一个目的采用以下实施例所表达的的技术方案即可以实现：本技术方案包括至少一个数据的发送方网络接点和一个数据的接收方网络、网络链路、廉价冗余网络阵列设备以及用于他们之间通讯的传输网络。该网络链路可以是PPP链路。

上面所说的廉价冗余网络阵列设备的技术方案也采用一个实施例进行描述，它包括：

2/4/8个PPP物理链路输入输出端口，这些端口作为数据的输入输出端口在设备内部逻辑上按矩阵方式排列和管理，并给其编号曝露给用户以便外部管理；该端口管理包括实现PPP数据链路级协议；

一个处理分支，它处理与廉价冗余网络阵列通讯协议相关的功能，包括封装和解封装，以及多链路的管理、QOS、容错和加密；多链路管理的的首要目的是管理多条链路，并为用户实现一个虚链路，使其可以像使用一条网络链路一样来使用多条物理网络链路，而不用关心多链路的管理就可以独享堆叠后带来的额外带宽。

处理分支中QOS功能是：RAIN可以通过把较小的、对时延敏感的数据帧与较大的数据帧的子包交织起来按照预定的带宽策略为不同的业务数据分配带宽，实现QOS。