[发明专利]用于在数据链路层内管理源节点和目标节点之间的路径的方法,以及相应的源节点和表

说明书

技术领域

本发明的领域涉及局域网内源节点与目标节点之间的数据流传输(称为单播传输)，从而可确定源节点和目标节点之间的至少两条通信路径或轨迹。

确切地说，本发明涉及优化位于OSI(开放式系统互联)七层模型中的第二层的数据链路层。

本发明尤其适用于家用网络，尤其(但不限于)适用于多技术网络，例如以太网、Wi-Fi或PLC(电力线通信)，或者也适用于小型专业网络。

背景技术

稍作提醒便可知道，数据链路层介于物理层与网络层之间。数据链路层在同一网络的节点之间传输帧，尤其是在对所实施的传输媒体的寻址和仲裁进行控制方面。数据链路层尤其受媒体访问控制(MAC)子层的控制。网络的每个节点由其MAC地址识别。

通常，在数据链路层中，通过识别单一路径来建立源节点和目标节点之间的链路。这条路径由一系列中间节点确定，这些中间节点是信息到达目标节点的传输过程中必需经过的。因此，从给定源节点到给定目标节点的所有数据流或有待传输的数据流都会经过相同的路径。

如果是网状网络，那么通常可以识别连接源节点和目标节点的若干路径。在这种情况下，在现有技术体系中，只选择其中一条路径用于所有数据流，使其在指定的时间从源节点传输到目标节点。如果第一链路出现故障，则由第二路径传送所有的流量。

在现有技术协议中，有一种称为“生成树”(或STP)的协议。这是用于交换机或网桥的第2层(数据链路)协议，可在局域网(LAN)中建立无环路的网络拓扑结构。该协议由IEEE 802.1D标准确定。根据该协议，网络在两点之间必需具有单一路径，因此必需提议使用无环路的网络拓扑结构。如果有环路，那么STP协议会检测出环路，然后通过封锁交换机的某些端口来停用网络链路，从而保证两节点之间路径的唯一性。最后，应注意，STP协议是集中式协议(通过使用单一根节点实现的集中式协议)。

另一个现有技术协议是根据目标地执行的第2层级“转发”。转发表根据目标地而建立。最佳路径的选择是通过最短路径算法(使用跃点数度量标准或计算到达目标节点所需经过的中间节点的数目)得到的。

这两个现有技术的路径选择技术没有对在相同源节点与相同目标节点之间交换若干不同的数据流这一问题提供任何特别的解决方案。在每种情况下，因为不同的数据流具有相同的目标地，所以会采用相同的路径。

在某些情况下，例如，如果一个或多个数据流已经在源节点与目标节点之间传输，那么其他数据流的传输会因为路径过载而难以进行。

例如，如果是根据目标地进行转发，且如果用于选择的度量标准是跃点的数目，那么当有待传输的数据项过多时，链路会发生饱和并且会在传输结束之前一直处于饱和状态。

还提议应用将数据包损失考虑在内的度量标准。在这种情况下，如果检测到第一路径饱和或过载，那么所有的数据流将交换到称为后备路径的第二路径上，这样可能会导致第二路径又处于饱和。然后就会出现摇摆现象(所有的数据流从一条路径交换到另一条路径上)，从而严重降低服务质量。

如果使用“生成树”协议，那么会封锁某些端口，从而使每种情况下源节点与目标节点之间的路径都是唯一的路径。两节点之间交换的帧或数据包必需完全采用相同的路径。同样，流向相同目标地且由相同源节点输出的所有数据流必需经过相同的路径。

因此，需要能够克服数据链路层的现有技术协议的这些缺陷的技术。

发明内容

本发明提出一种方法来满足这一需要，所述方法用于在包括多个中间节点的网状通信网络中的数据链路层中管理至少一个源节点与至少一个目标节点之间的路径。

根据本发明，在给定的瞬间，在所述源节点与所述目标节点之间确定至少两条不同路径来分配有待在所述源节点与所述目标节点之间传输的数据流，且所述方法在所述源节点中实施的步骤如下：

-为所述数据流指定数据流标识符；

-将代表数据流类别的信息片段与所述数据流进行关联；

-结合所述数据流标识符和关于数据流类别的所述信息片段，为所述数据流中的一条数据流指定所述路径中的一条路径。

因此，本发明提议结合数据流标识符和数据流类别(例如，服务种类)，在若干路径中指定一条路径。指定路径通常对应于指定输出接口或链路、指定与路径的第一部分相对应的源节点，此部分由一系列通向目标节点的中间节点构成。