專利名稱：從權標環(huán)形網(wǎng)絡中摘除幀的機理的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的說來涉及這樣一種計算機網(wǎng)絡領域，該計算機網(wǎng)絡包含多個采用以權標(token)為主要特點的協(xié)議在一環(huán)網(wǎng)(環(huán)形網(wǎng)絡)上進行數(shù)據(jù)通信的通信站，更具體地說，本發(fā)明涉及一種從網(wǎng)絡中除去數(shù)據(jù)的機理。
計算機網(wǎng)絡使各種裝置例如處理機、大容量存儲器和打印機等能在高速通信鏈路上彼此進行通信。各裝置被連接(也就是說互相接口)成網(wǎng)絡，從而通過各通信站將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡上或從網(wǎng)絡上將數(shù)據(jù)傳送出去。各通信站由通信鏈路互連起來。
這種網(wǎng)絡的一個例子是局部地區(qū)網(wǎng)絡(LAN)。局部地區(qū)網(wǎng)絡可以在一定范圍的地理區(qū)域內(nèi)在各通信裝置之間進行高頻寬通信。這些通信鏈路一般由光纖、同軸電纜或雙扭導線組成。
局部地區(qū)網(wǎng)絡可采用一系列布局方式，例如總線或環(huán)網(wǎng)布局。在作為總線布局的網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)通信是從發(fā)信站雙向進行的。在配置成環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡中，各網(wǎng)絡站在一個方向上圍繞環(huán)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)。這樣，當一通信站將數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)網(wǎng)上時，數(shù)據(jù)從一站到另一站環(huán)繞著環(huán)網(wǎng)傳送，各站接收上一站的數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)發(fā)到下一站，直到數(shù)據(jù)到達應接收它的那個站為止。在周知的一種環(huán)形網(wǎng)絡中，收信站或目的站又把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到處于其下游的下一站，于是數(shù)據(jù)就這樣不斷地環(huán)繞著環(huán)路到達始發(fā)站或源站。
各網(wǎng)絡站以幀的形式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。幀除含有數(shù)據(jù)外，還含有地址、錯誤檢測序列和狀態(tài)標志，例如一個指示著預期的收信站或目的站接收到的幀的標志。各幀地址將各通信站區(qū)分為源站、一個或是多個目的站。
各站和各附裝的裝置個個都用獨特的地址加以區(qū)分。因此各站具有與自身有關的獨特的站地址以及附裝在其上的裝置的地址。各站還可具有與它們有關的其它的地址，舉例說，邏輯地址。這樣，從源站發(fā)送到單個目的站的幀含有源站的地址和例如附裝到目的站的某具體裝置的地址。各站可保持一系列與自身有關的地址，因而各站收到的幀含有其任一地址。
一個目的站除了將幀轉(zhuǎn)發(fā)至其下一站之外，還將與該站自身有關的適當裝置所要用的幀復制下來。目的站還可以發(fā)出適當狀態(tài)的標志表示已收到了這些幀。
幀回到源站時，源站就認出幀中的源地址是自己的，于是將幀從環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)流中除去或摘除。經(jīng)過一次傳輸過程之后，假設環(huán)網(wǎng)上各站都妥善工作，則源站在整個環(huán)網(wǎng)上所收到的第一批幀都是它所發(fā)送的幀。
各通信站按照便于將幀有次序地在各通信鏈路上傳送的通信協(xié)議進行工作。其中一種通信協(xié)議是權標一環(huán)網(wǎng)(token-ring)系統(tǒng)。這類系統(tǒng)采用一種權標，即一特定的位串(a string of bits)，來表示某一發(fā)信站已發(fā)信完畢。這時下一個站就可以按照協(xié)議的規(guī)定在收到權標時開始傳送各幀。
在權標環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中，通信站如果不持有權標是不可以在環(huán)網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)的。因此若某一通信站有一些幀需要在環(huán)網(wǎng)上傳輸，則在它從上一個站收到環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)流時首先就要從數(shù)據(jù)流上除去權標，也就是說，將權標加以“捕獲”。接著，該捕獲站就開始傳送幀。該通信站完成幀傳輸任務之后才再傳輸權標，有效地釋放它。接著后面各站就將該權標環(huán)繞環(huán)路傳送，直到某一站為要發(fā)送數(shù)據(jù)而將其捕獲為止。
兩個或兩個以上的這類環(huán)網(wǎng)，或更一般地說，兩個或兩個以上的局部地區(qū)網(wǎng)絡可以用一個橋接設備連接起來，即以一專用通信站同時連接到兩個局部地區(qū)網(wǎng)絡，以形成擴大了的局部地區(qū)網(wǎng)絡。這一來，橋接設備就給例如其中一環(huán)網(wǎng)上的發(fā)信站與另一環(huán)網(wǎng)上的收信站之間的通信帶來了方便。它基本上起了含有發(fā)信站的環(huán)網(wǎng)上的目的站的作用，因而復制著傳送到第二環(huán)網(wǎng)的各幀，同時還在源站環(huán)路上轉(zhuǎn)發(fā)這些幀。它還在第二環(huán)網(wǎng)上起發(fā)信站的作用，并在捕獲到該環(huán)網(wǎng)的權標之后傳送該環(huán)網(wǎng)中復制的幀。該第二環(huán)網(wǎng)可含有所述的目的站，或者它本身可以是一個含有一連接到另一局部地區(qū)網(wǎng)絡的橋接設備的中間環(huán)網(wǎng)，該另一局部地區(qū)網(wǎng)絡又可含有該目的站或者本身是另一中間局部地區(qū)網(wǎng)絡。
橋接設備有兩種工作方法，即透明和非透明的。橋接設備透明工作時將源站發(fā)出的幀不作重大改變就傳送出去，也就是說，對受到幀的錯誤檢測序列所保護的幀的任何部分都不加以改變。另一方面，橋接設備非透明工作時，在將源站發(fā)出的幀發(fā)送到所連接的局部地區(qū)網(wǎng)絡之前將它們大加改變。舉例說，非透明橋接設備可以將源地址改變?yōu)榈诙h(huán)網(wǎng)上橋接設備的地址，和/或改變幀中的某一其它信息。
為防止將幀的變化作為錯誤進行處理，非透明橋接設備必須重新計數(shù)和替換包含在各幀中的錯誤檢測序列。但若橋接設備把幀復制錯或偶然復制出一個錯幀、改變它然后再次計算錯誤檢測序列，則可能會使各幀的差錯檢測不出來。于是可以認為這時幀信息的完整性有所降低。
橋接設備無論是以體積方式工作都必須從第二環(huán)網(wǎng)除去它所傳送的幀。一般說來，一個通信站“辨認”出幀中的源地址為它自己的地址，然后將幀除去。一個不對各地址加以改變且并非原來的源站的橋接設備可能認不出它在第二環(huán)網(wǎng)上所傳輸?shù)脑吹刂贰蚪釉O備是能傳送原來由一個或一個以上不同的局部地區(qū)網(wǎng)絡上的許多源站中的一個站所傳送的幀的。當各幀在第二環(huán)網(wǎng)上返回到橋接設備上時，它可能在必須作出摘除幀的決定之前沒有時間將幀源地址與各種局部地區(qū)網(wǎng)絡上的許多源站的地址加以比較。于是橋接設備可能會轉(zhuǎn)發(fā)應由它加以摘除的幀。因此橋接設備必須有一個確定哪些幀應加以摘除的方法。
摘除這類幀的一個可能的方法不可缺少借助于例如在幀中設定一個標志來對所傳送的幀序列中的最后一幀作出標記的橋接設備。該橋接設備便在一次傳輸過程之后摘除它在環(huán)網(wǎng)上接收到的各幀，直到它檢測到其中一個幀上設立的標志為止。但若含有標志的幀丟失了或有毛病，從而使所設定的標志檢測不出來，則橋接設備可能繼續(xù)摘除它在環(huán)網(wǎng)上所收到的幀，直至它收到停止信號為止，舉例說，借助于局部配備的計時器時限的到期。這樣，橋接設備將擴大的局部地區(qū)網(wǎng)絡上其它站所發(fā)出的幀摘除，防止這些幀到達它們想到達的目的站。若標志是一種單個二進制位的標志，則幀中的一位誤差可能會促使所出現(xiàn)的標志重新加以設定，從而使橋接設備在摘除其所有的幀之前停止摘除程序。
一個將許多裝置連接到局部地區(qū)網(wǎng)絡的非橋接設備站可能也會有確定應摘除哪一個幀的問題。一個通信站必須確定在其取幀地址而使其通過該站的時間內(nèi)是否要摘除一個幀。因此該通信站可能沒有時間將幀源地址與其許多有關地址中的一個地址匹配起來，于是就要采用確定應摘除哪一個幀的另一種方法。
本發(fā)明提供一種新的和經(jīng)改進的通信站，和一種使該通信站能摘除它所傳送的幀的方法。
簡單說來，體現(xiàn)本發(fā)明的通信站在一環(huán)網(wǎng)上傳送著一序列的一個或一個以上的幀，而無需在幀中設定任何標志，并將所傳送各幀的計數(shù)保存下來。在所傳送序列的末尾它還在環(huán)網(wǎng)上產(chǎn)生一個或一個以上編碼的標記幀。(coded marker frame)。在傳送過程開始之后，該通信站就從環(huán)網(wǎng)上摘除它所收到的幀，減少它對各妥善摘除過的幀的計數(shù)值，直至其計數(shù)值減到零或其標記幀中的一個被檢測出為止。
本發(fā)明的特征在于1.計算機網(wǎng)絡上的一個站，所述站包括A.發(fā)信裝置，用以在網(wǎng)絡上發(fā)送一個或一個以上的信息幀;
B.條紋定界符幀發(fā)生裝置，響應于所述發(fā)信裝置，用以產(chǎn)生一個或一個以上的條紋定界符幀，并將所述定界符幀在信息幀傳送結束時發(fā)送到網(wǎng)絡上;
C.條紋定界符幀檢測裝置，用以檢測網(wǎng)絡上無差錯的條紋定界符幀;和D.幀摘除裝置，響應于所述發(fā)信裝置和所述條紋定界符幀檢測裝置，用以從網(wǎng)絡上摘除在幀傳送開始之后和檢測出其中一個所述條紋定界符之前所收到的信息幀。
2.一個如上所述的站，所述站還包括一計數(shù)器，該計數(shù)器響應于所述發(fā)信裝置，用以對該站在網(wǎng)絡上所傳輸?shù)膸M行計數(shù)。
3.一個如2所述的站，所述計數(shù)器還響應于所述幀摘除裝置，從而使幀的計數(shù)值在每次從網(wǎng)絡上摘除一無差錯的幀時減少1。
4.一個如3所述的站，所述幀摘除裝置還響應于所述計數(shù)器，從而使所述條紋定界符幀以外的幀或?qū)⑺稣菊J作為源站的幀在ⅰ.計數(shù)值等于零的較早階段之后，或ⅱ.檢測出一條紋定界符幀的較早階段之后，不被摘除。
5.一個如2所述的站，所述計數(shù)器還響應于所述發(fā)生裝置，且在每次傳送各條紋定界符幀時增加一個計數(shù)值。
6.一個如5所述的站，所述計數(shù)器還響應于所述幀摘除裝置，從而使幀計數(shù)值在每次從網(wǎng)絡上摘除一無錯誤的幀時減少1。
7.一個如6所述的站，所述幀摘除裝置還響應于所述計數(shù)器，從而使所述條紋定界符幀以外的幀或?qū)⑺稣菊J作為源站的幀在ⅰ.計數(shù)值等于零的較早階段之后，或
ⅱ.檢測出一條紋定界符幀的較早階段之后，不被摘除。
8.計算機網(wǎng)絡上的一個站，所述站包括A.發(fā)信裝置，用以在網(wǎng)絡上發(fā)送一個或一個以上的信息幀;
B.條紋定界符幀發(fā)生裝置，響應于所述發(fā)信裝置，用以產(chǎn)生一個或一個以上條紋定界符幀，并將所述幀在信息幀傳輸結束后發(fā)送到網(wǎng)絡上;
C.幀摘除裝置，用以從網(wǎng)絡上摘除幀;
D.一計數(shù)器，響應于所述發(fā)信裝置和所述發(fā)生裝置，用以對該站傳送到網(wǎng)絡上的各幀進行計數(shù)，而且還響應于所述幀摘除裝置，用以在該站每次從網(wǎng)絡上摘除一無錯誤的信息幀時使所述計數(shù)值減少1;
E.條紋定界符幀檢測裝置，用以檢測網(wǎng)絡上無差錯的條紋定界符幀;和F.幀摘除控制裝置，響應于所述發(fā)信裝置、所述條紋定界符幀檢測裝置和所述計數(shù)器，用以控制所述幀摘除裝置，從而使條紋定界符幀以外的幀、或?qū)⑺稣菊J作為在所述幀傳輸開始之后，和在ⅰ.檢測出一條紋定界符幀的較早階段之前;或ⅱ.幀計數(shù)值等于零的較早階段之前接收的源站的幀被摘除掉。
9.計算機網(wǎng)絡上的一個站，所述站包括A.發(fā)信裝置，用以在網(wǎng)絡上發(fā)送一個或一個以上的信息幀;
B.幀摘除裝置，用以從網(wǎng)絡上摘除幀;
C.一計數(shù)器，響應于所述發(fā)信裝置，用以對在網(wǎng)絡上傳輸該站的各幀進行計數(shù)，還響應于所述幀摘除裝置，用以使所述計數(shù)值在該站每次從網(wǎng)絡上摘除無差錯的信息幀時減值;和D.幀摘除控制裝置，用以控制幀摘除裝置，使得信息幀在所述計數(shù)器的計數(shù)值非零時從網(wǎng)絡上被摘除掉。
10.計算機網(wǎng)絡上的一個站，所述站包括
A.發(fā)信裝置，用以在網(wǎng)絡上發(fā)送一個或一個以上的信息幀;
B.條紋定界符幀發(fā)生裝置，響應于所述發(fā)信裝置，用以產(chǎn)生一個或一個以上條紋定界符幀，并在信息幀傳輸結束時將所述幀傳送到網(wǎng)絡上;
C.幀摘除裝置，用以從網(wǎng)絡上摘除幀;
D.一計數(shù)器，響應于所述發(fā)信裝置和所述發(fā)生裝置，用以對該站傳輸?shù)骄W(wǎng)絡上的各幀進行計數(shù)，還響應于所述幀摘除裝置，用以使所述計數(shù)值在該站每次從網(wǎng)絡上摘除無差錯的信息幀時減值;
E.條紋定界符幀檢測裝置，用以檢測網(wǎng)絡上無差錯的條紋定界符幀;
F.差錯情況檢測裝置，用以檢測表示網(wǎng)絡差錯情況的各幀，G.權標檢裝置，用以檢測網(wǎng)絡權標;和H.幀摘除控制裝置，響應于所述發(fā)信裝置、所述條紋定界符幀檢測裝置、所述差錯情況檢測裝置、所述權標檢測裝置和所述計數(shù)器，用以控制所述幀摘除裝置，從而使條紋定界符幀以外、并且在所述幀傳輸開始之后和在ⅰ.檢測出其中一個所述條紋定界符幀較早階段之前，ⅱ.在幀計數(shù)值等于零的較早階段之前，ⅲ.在檢測出某一網(wǎng)絡差錯情況的較早階段之前，或ⅳ.在檢測出網(wǎng)絡權標較早階段之前收到的幀被摘除掉。
11.計算機網(wǎng)絡上的一個站，其特征在于，所述站包括A.發(fā)信裝置，用以在網(wǎng)絡上發(fā)送一個或一個以上的信息幀;
B.發(fā)生裝置，響應于所述發(fā)信裝置，用以產(chǎn)生一個或一個以上的條紋定界符幀，并將所述定界符幀在信息幀傳輸結束時傳送到網(wǎng)絡上;
C.條紋定界符幀檢測裝置，用以檢測網(wǎng)絡上的所述條紋定界符幀;
D.權標檢測裝置，用以檢測網(wǎng)絡上的權標;
E.網(wǎng)絡差錯情況檢測裝置，用以檢測網(wǎng)絡上的差錯情況;和F.幀摘除裝置，響應于所述發(fā)信裝置、所述條紋定界符幀檢測裝置、所述權標檢測裝置和所述網(wǎng)絡差錯情況檢測裝置，用以從網(wǎng)絡上摘除在幀傳輸開始之后和ⅰ.在檢測出其中一個所述條紋定界符幀之前，ⅱ.在檢測出權標之前，或ⅲ.在檢測出網(wǎng)絡差錯情況之前收到的信息幀。
12.從計算機網(wǎng)絡摘除幀的一種方法，該方法包括下列步驟A.往網(wǎng)絡上發(fā)送幀;
B.產(chǎn)生一個或一個以上條紋定界符幀，然后在幀傳輸結束時將所述條紋定界符幀發(fā)送到網(wǎng)絡上;
C.檢測無差錯的條紋定界符幀;
D.在開始傳送所述幀之后和在檢測出其中一個所述條紋定界符幀之前摘除所述幀;和E.每檢測出一條紋定界符幀時，繼續(xù)摘除所述條紋定界符幀。
13.一個如12所述的方法，所述方法還包括對傳送在網(wǎng)絡上的各幀進行計數(shù)，并保留幀計數(shù)值。
14.一個如13所述的方法，所述計數(shù)步驟還包括在該站每次從網(wǎng)絡上摘除無差錯的幀時使計數(shù)值減少1的步驟。
15.一個如14所述的方法，所述幀摘除步驟還包括ⅰ.在計數(shù)值等于零的較早階段，或ⅱ.在檢測出其中一個所述條紋定界符幀的較早階段，中斷幀的摘除工作。
16.一個如15所述的方法，所述計數(shù)步驟還包括在每次發(fā)送條紋定界符幀時使幀計數(shù)值增加1的步驟。
17.一個如16所述的方法，所述計數(shù)步驟還包括每次從網(wǎng)絡上摘除無差錯的幀時使幀計數(shù)值減少1的步驟。
18.一個如17所述的方法，所述摘除步驟包括中斷摘除幀的步驟，從而使所述條紋定界符幀以外的幀和把所述站認作為源站的幀在ⅰ.檢測出其中一個所述條紋定界符幀的較早階段之后，或ⅱ.在幀計數(shù)值等于零的較早階段之后，不會被摘除。
19.從計算機網(wǎng)絡摘除幀的一種方法，該方法包括下列步驟A.將幀傳送到網(wǎng)絡上;
B.產(chǎn)生一個或一個以上的條紋定界符幀，并在幀傳送結束時將所述條紋定界符幀傳送到到網(wǎng)絡上;
C.對傳送到網(wǎng)絡上的幀進行計數(shù)，并保留幀計數(shù)值;
D.檢測無差錯的條紋定界符幀;
E.開始所述幀傳輸之后將各幀摘除;
F.每次摘除無差錯的幀時使幀計數(shù)值減少1;
G.ⅰ.在檢測出其中一個所述條紋定界符幀的較早階段之前;或ⅱ.在幀計數(shù)值等于零的較早階段之前，中斷對幀的摘除工作;
H.每次檢測出一個幀時，繼續(xù)摘除所述條紋定界符幀和把所述站認作為源站的幀。
20.從計算機網(wǎng)絡上摘除幀的一種方法，該方法包括下列步驟A.將幀發(fā)送到網(wǎng)絡上;
B.產(chǎn)生一個或一個以上的條紋定界符幀，并在幀傳輸結束時將所述條紋定界符幀傳送到網(wǎng)絡上;
C.對傳送到網(wǎng)絡上的幀進行計數(shù)，并保留幀計數(shù)值;
D.檢測無差錯的條紋定界符幀;
E.檢測出網(wǎng)絡的差錯情況或網(wǎng)絡的權標;
F.開始所述幀傳輸之后將各幀摘除;
G.每次摘除無差錯的幀時使幀計數(shù)值減少1;
H.ⅰ.在檢測出其中一個所述條紋定界符幀的較早階段之前，ⅱ.在幀計數(shù)值等于零的較早階段之前，ⅲ.在檢測出網(wǎng)絡差錯情況的較早階段之前，或ⅳ.在檢測出網(wǎng)絡權標之前，中斷對幀的摘除工作;
I.每檢測出一個幀，繼續(xù)摘除所述條紋定界符幀和把所述站認作為源站的幀。
21.從計算機網(wǎng)絡摘除幀的一種方法，該方法包括A.將幀發(fā)送到網(wǎng)絡上;
B.對傳送到網(wǎng)絡上的幀進行計數(shù)，并保留幀計數(shù)值;
C.所述幀傳輸開始之后，摘除各幀;
D.每次摘除無差錯的幀時使幀計數(shù)值減少1;
E.幀計數(shù)值等于零時，中斷幀的摘除工作。
結合附圖參閱下面的詳細說明即可更好地了解到本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點。附圖中

圖1 為擴大的局部地區(qū)網(wǎng)絡的功能方框圖;
圖2 為圖1所示的擴大的局部地區(qū)網(wǎng)絡中所使用的信息幀的示意圖;和圖3A-3C 為表示圖1所示的擴大的局部地區(qū)網(wǎng)絡上的諸橋接設備按最佳實施例工作的工作流程圖。
參看圖1，環(huán)網(wǎng)10(即配置成環(huán)形布局的一個局部地區(qū)網(wǎng)絡)包括多個由通信鏈路12A至12F連接起來的通信站11A至11F。諸通信站11起接口作用，將一個或一個以上的裝置14A至14F連接到環(huán)網(wǎng)上。裝置14可以是各種各樣的，包括計算機、大容量存儲器、電信鏈路、打印機等，它們都可以將信息通過通信鏈路12傳送到環(huán)網(wǎng)10上的其它裝置，或從這些裝置上接收信息。
同樣，環(huán)網(wǎng)20包含多個由通信鏈路22A至22E互連的通信站21A至21E，總線30則包含多個通信站31A至31C。各站21和31分別將一個或一個以上總編號為24或34的裝置連接至環(huán)網(wǎng)20和總線30上。
環(huán)網(wǎng)20由橋接設備15將其與環(huán)網(wǎng)10互連起來。它還由橋接設備17互連到另一網(wǎng)絡(圖中未示出)。諸橋接設備都是些特殊用途的通信站，同時又是它們所互連的各局部地區(qū)網(wǎng)絡上通信站。橋接設備16將總線30與環(huán)網(wǎng)10互連起來，這樣環(huán)網(wǎng)20上的各站也可采用橋接設備16和15經(jīng)由環(huán)網(wǎng)10與總線30上的各站進行通信?；ミB著的諸網(wǎng)絡在一起形成擴大了的局部地區(qū)網(wǎng)絡8。
通信站11和21，包括各橋接設備站在內(nèi)，在各自的通信鏈路12和22上以幀的形式傳輸著信息，這些幀的結構將在下面結合圖2加以說明。同一環(huán)網(wǎng)上的兩個站是在例如一通信站11往另一通信站11發(fā)送一個幀時進行通信的。為進行此通信，發(fā)送幀的站11向另一站11(按箭頭的方向)在互連著兩站的通信鏈路12上發(fā)出由形成該幀的位流組成的信號。從發(fā)信站11收到位流的站11就在使它與下一站11互連起來的通信鏈路12上轉(zhuǎn)發(fā)該幀。
其它站11個個都重復著這個過程，直至該幀回到發(fā)信站11為止。從基本說來，各站在互連著它與上一站11的通信鏈路12上接收信號，并在互連著它與下一站11的另一通信鏈路12上發(fā)送信號。若某一站11是預期的幀接收站，則除將幀轉(zhuǎn)發(fā)至其下游站11之外，它還要保留該幀的復制品，供其中一個或一個以上與它連接的裝置14處理之用。
站11或21是否可以給一環(huán)網(wǎng)發(fā)送幀，是根據(jù)該站是否持有權標確定的。權標是各站環(huán)繞環(huán)網(wǎng)發(fā)送的一個特定位串。如果，舉例說，站11要發(fā)送一個幀，則當權標到達站11時，站11就不是將權標轉(zhuǎn)發(fā)出去，而是將它加以捕獲，從而成為持有權標的站。接著站11就發(fā)送一個或一個以上的幀。完成這些幀的傳輸工作之后，站11就恢復其按環(huán)網(wǎng)協(xié)議環(huán)繞環(huán)網(wǎng)傳送權標的工作，有效地將權標釋放到環(huán)網(wǎng)上的其它站。
當站11收到的是它所發(fā)出的幀而不是權標時，它就從環(huán)網(wǎng)10上將該幀摘除。因此一個幀只環(huán)繞環(huán)網(wǎng)(即從一站轉(zhuǎn)發(fā)到另一站)一次。若發(fā)信站不摘除其諸幀中的一個，則預期的目的站可能收到該幀的復制品。目的站就以比它平時接收各幀更快的速率接收這些幀復制品。于是該通信站就必須更快地處理這些幀，從而增加了通信站的內(nèi)務操作以及通信站可能的誤操作。
不同環(huán)網(wǎng)上兩站之間的通信，舉例說，環(huán)網(wǎng)20上的站21與環(huán)網(wǎng)10上的站11的通信，是使用橋接設備15進行的。橋接設備15相當于環(huán)網(wǎng)20上的預期收信站，它將幀復制并將其轉(zhuǎn)發(fā)到下一站21。于是橋接設備15在捕獲到環(huán)網(wǎng)10的權標之后在環(huán)網(wǎng)10上發(fā)送經(jīng)復制的幀，預期的收信站11則從環(huán)網(wǎng)10收到該幀之后就可以將其復制。該幀繞環(huán)網(wǎng)10傳送之后為橋接設備15所接收并隨后由橋接設備15加以摘除。下面參照圖3A-3C更詳細地論述橋接設備15的工作情況。
如上面提到過的，信息是以幀的形式傳輸?shù)?，幀的結構如圖2所示。參看圖2，幀40系劃分成若干字段。一個幀的起始段用一前序字段41A和一起始幀定界符字段41B表示，后者則進一步表示含有幀信息的幀部分的開端。這些字段總稱為幀起始序列41。
緊接著幀起始序列41之后的是幀控制字段42，它詳細說明該位流是個權標抑或是個幀，若是個幀，則表示幀的類型，舉例說，是個信息幀。下兩個字段是地址字段43A-B，即目的地址字段DA42A和源地址字段SA43B，目的地址字段DA43A的內(nèi)容確定該幀預期的接收者，源地址字段SA43B的內(nèi)容則確定了源站。地址字段43之后是信息段44，信息字段44之后是幀檢查序列字段45，幀檢查序列字段45含有收信站所使用的、用以檢查幀控制字段42、地址字段43和信息字段44中任一字段中的錯誤的錯誤檢測序列。
幀的末尾用幀結束序列46表示。序列46包括一界定著一個幀的末端的末端定界符字段46A和一含有一組狀態(tài)標志的幀狀態(tài)字段46B。各狀態(tài)標志由源站以外的各站決定，其作用是給源站提供狀態(tài)信息。該信息可包括，舉例說，該幀是否已由預期的一個或多個目的站加以復制，是否已對任何錯誤進行檢測等等。
若站11或21認出該幀目的地址字段43A是自己地址中的一個地址，即其站地址或其其它有關的地址中的一個地址，它就把幀復制下來供附裝在其上的裝置14或24進行處理。它還將幀轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)網(wǎng)中的下一個站，如上面提過的那樣。
當一個幀回到其源站時，源站就認出幀源地址字段43B為它自己的地址，并從環(huán)網(wǎng)上摘除其余的幀。一個幀經(jīng)如此摘除之后，幀起始序列41、幀控制字段42和部分的地址字段就保留下來。這些片段沒有形成完整的幀，因而環(huán)網(wǎng)上的各站都不理會它們。它們遇到一個正在發(fā)送信息的通信站時就為該站所摘除。
若一個環(huán)網(wǎng)工作不正常，舉例說，若丟失了權標或環(huán)網(wǎng)中發(fā)生斷路，則站11和21開始按網(wǎng)絡協(xié)議所規(guī)定的錯誤檢測和復原方式而工作。這種錯誤檢測和復原方式可能需要所有的通信站極積參與，也可能只需要很少一部分通信站參與。廣泛應用的兩種網(wǎng)絡協(xié)議都包括錯誤檢測和復原技術，該技術使用了一些特殊用途的幀，即要求權標幀(claim token frame)和信標幀(beacon frame)。
要求權標幀是當環(huán)網(wǎng)處于初始化階段時或環(huán)網(wǎng)權標丟失因而必須對環(huán)網(wǎng)再進行初始化時使用的。各站11和21基本上具有與其有關的、進行錯誤檢測和復原的優(yōu)先權。權標丟失時，各站就不斷地發(fā)送含有其優(yōu)先權的要求權標幀，直至它收到另一站的要求權標幀為止。這時收信站就將幀中的優(yōu)先級與自己的優(yōu)先級進行比較，當通信站的優(yōu)先級低于幀中所含的優(yōu)先級時，就將該幀轉(zhuǎn)發(fā)出去。不然的話，它從環(huán)網(wǎng)上摘除該幀，然后傳送它自己的另一要求權標幀。一通信站收到它自己的表明自己具有最高優(yōu)先級的要求權標幀時，就發(fā)出網(wǎng)絡權標。
信標幀是當認為環(huán)網(wǎng)中有斷路的地方或認為環(huán)網(wǎng)實質(zhì)上結構改變時使用的?；旧细髡臼遣粩嗟貙⒆约旱男艠藥瑐魉偷较掠胃髡镜摹Ｏ掠握疽皇盏叫艠藥?，就停止發(fā)送自己的信標幀，并將所收到的信標幀轉(zhuǎn)發(fā)給其下一站。一個通信站收到自己的信標幀時，就以為網(wǎng)絡的結構正常，于是開始對環(huán)網(wǎng)再進行初始化(包括使用上述的要求權標幀在內(nèi))。
現(xiàn)在結合圖3A-3C的流程圖說明橋接設備15-17的詳細工作情況。這些工作可采用硬件、軟件和/或固件來進行。熟悉本技術領域的人士都知道，將一系列附裝在其上的裝置連接到局部地區(qū)網(wǎng)絡的非橋接通信站其工作方式與橋接設備類似。因此下面有關橋接設備的大部分論述也適用于網(wǎng)絡上的任何站。
參看圖3A，檢測著在例如環(huán)網(wǎng)10上發(fā)出的幀40的一個橋接設備，例如橋接設備15，確定著預期的目的站是否在另一可從橋接設備而接入的局部地區(qū)網(wǎng)絡(步驟50)上。如果是，橋接設備15就保留幀40的復制品，以便傳送到所連接的局部地區(qū)網(wǎng)絡，即環(huán)網(wǎng)20，然后在環(huán)網(wǎng)10上轉(zhuǎn)發(fā)那個幀(步驟51)。不然的話，橋接設備15也可以判明該預期的目的站是否在環(huán)網(wǎng)10上，若不在環(huán)網(wǎng)10上，就復制那個幀，以便將其發(fā)送到所連接的局部地區(qū)網(wǎng)絡上，同時將其在環(huán)網(wǎng)10上轉(zhuǎn)發(fā)。
橋接設備15復制一個或一個以上的幀之后，一旦捕獲到環(huán)網(wǎng)20的權標，就將復制的各幀發(fā)送到環(huán)網(wǎng)20上(步驟53-54)。橋接設備15不斷地將復制的各幀發(fā)送到環(huán)網(wǎng)20上，直至它所持有的供在環(huán)網(wǎng)20上傳輸?shù)膹椭频乃袔紓鬏敵鋈?，或由于網(wǎng)絡協(xié)議的規(guī)定迫使它停止發(fā)送而將環(huán)網(wǎng)20的權標釋放掉為止(步驟56-57)。若橋接設備15在結束現(xiàn)行的傳輸工作之前還沒有將全部復制的各幀發(fā)送出去，則當它再次捕獲到環(huán)網(wǎng)20的權標時就恢復其發(fā)送已復制的各幀的工作(步驟60)。
每次橋接設備15往環(huán)網(wǎng)20上發(fā)送一個幀，它就使幀的內(nèi)部計數(shù)值增加1(步驟55)，基本上，維持著對所傳送的各幀數(shù)進行不斷的計數(shù)。計數(shù)的如此增值可以在幀開始時進行，例如在發(fā)送起始幀定界符字段41b(圖2)時，也可以在幀結束時發(fā)送，例如在發(fā)送結束定界符字段46A時。
當橋接設備結束在環(huán)網(wǎng)10上傳送各幀時，橋接設備15往環(huán)網(wǎng)20上發(fā)送一個或一個以上的標記或條紋定界符(strip delimiter)，即標志著傳輸結束的各幀，給這些幀各個的計數(shù)值增加1(步驟59)。對這些幀不一定非要增加計數(shù)值不可。但在最佳實施例中卻是這樣增加計數(shù)值，目的是保持對橋接設備15所傳送的各幀進行精確的計數(shù)。
條紋定界符幀是一些編碼信息幀，它起碼確定了幀的類型(也就是說，定界符幀)、發(fā)信橋接站的地址和幀的狀態(tài)，使各幀成為完整或有效的幀。所傳送的條紋定界符幀其數(shù)目由橋接設備15確定。為確保至少有一個定界符幀會環(huán)繞環(huán)網(wǎng)20傳送并回到橋接設備15，從而使網(wǎng)絡具有對錯誤的免疫能力，可使用冗余條紋定界符幀。為進一步提高對錯誤的免疫力，可用幀檢查序列45(圖2)保護條紋定界符幀。采用幀檢查序列使源站可以確定該定界符幀是否含有任何錯誤。幀中有差錯可能表明一個或一個以上的網(wǎng)絡站有問題，而且，如下面參照圖3A-3C將論述的那樣，向源站表明需要繼續(xù)進行幀摘除工作。
熟悉本技術領域的人士不難理解，用一個橋接設備或任何源站進行幀的摘除工作必須快速進行。如上面談過的那樣，一個通信站一般是通過檢查幀的源地址字段43B來確定要不要摘除某一幀的。若字段的內(nèi)容與其中一個與該站有關的地址匹配，它就將幀摘除。若橋接設備15必須將幀源地址字段43B的內(nèi)容與例如始發(fā)該橋接設備所發(fā)送的各幀的通信站的地址進行比較以便確定要不要摘除幀，則橋接設備15可能需要有極其快速因而昂貴的處理器和存儲器。對任何具有許多有關地址的通信站來說，也是如此，例如將較大量的裝置附裝到網(wǎng)絡上的通信站就是一個例子。本發(fā)明的橋接設備15-17和通信站11和21利用它們的內(nèi)部幀計數(shù)值和條紋定界符幀來確定要摘除哪一些幀，從而使它們能夠利用較簡單的線路和狀態(tài)來確定何時開始幀摘除(即幀計數(shù)非零時)，以及何時停止幀的摘除工作，如下面參照圖3A-C所論述的那樣。
更具體地說，參看圖3B，當橋接設備15在環(huán)網(wǎng)10上收到一位流時，它首先檢查其內(nèi)部幀計數(shù)值，看其是否等于零(步驟70-71)。若計數(shù)值不為零，橋接設備15就檢查其在網(wǎng)絡上正在接收中的信息，看是否有條紋定界符幀、權標或表示網(wǎng)絡差錯情況的幀(即要求權標幀或信標幀)存在(步驟72-74)，任何這類幀都會使橋接設備的幀摘除工作起動不起來或中斷。若信息不是上述的任何一種，橋接設備就摘除它，而無需將源地址與任何地址表進行比較。接著，橋接設備15就在每次從環(huán)網(wǎng)20摘除各沒有錯誤的幀時使內(nèi)部幀計數(shù)值減少1(步驟76-77)。
橋接設備就這樣繼續(xù)摘除它在環(huán)網(wǎng)20上所收到的所有幀，直至它在例如幀摘除的過程中或在通信站再初始化的過程中無論由于什么原因遇到一定界符幀，即權標或遇到一要求權標幀或一信標幀或其幀計數(shù)值減到零為止。橋接設備正在一環(huán)網(wǎng)上傳送各幀的同時可以接收該環(huán)網(wǎng)上的各幀。這樣，計數(shù)值的增加和減少應能正確反映出所傳輸?shù)膸邢鄳奈幢徽膸臄?shù)目，也就是說，若已傳送的幀數(shù)為五，其中有三個幀已被摘除，則計數(shù)值應為二。在最佳實施例中，為確保正確的計數(shù)值，計數(shù)值是在各幀結束時增加或減少的。因此計數(shù)值永不會降到零以下。
一個幀中有差錯可能表明某一站21或通信鏈路22有問題。因此橋接設備的內(nèi)部幀計數(shù)值不會因摘除了某一錯誤的幀或幀片段(frame fragment)而減少。要確定所摘除的幀是否沒有差錯，橋接設備15首先檢查該幀是否為一個完整或有效的幀，而不僅僅是一個幀片段。計數(shù)值不會因一個幀片段而減值。若該幀是個有效幀，橋接設備就利用幀檢查序列45和幀狀態(tài)標志46B(圖2)來檢查錯誤。
橋接設備15在從環(huán)網(wǎng)20摘除某一個幀之前先對該幀進行觀察以確定它是否是個條紋定界符幀，是它自己的還是從另一站來的(步驟72和78)。若該幀是另一站的條紋定界符幀，橋接設備就無需改變內(nèi)部幀計數(shù)值而將其轉(zhuǎn)發(fā)(步驟78和82)。然后條紋定界符幀環(huán)繞環(huán)網(wǎng)20進行直至它回到發(fā)信站21，由該發(fā)信站將其摘除為止。
若該幀是橋接設備自己的條紋定界符幀，這表明傳送結束，則橋接設備15將其摘除(步驟78-79)。若條紋定界符幀沒有差錯，則即使內(nèi)部幀計數(shù)值表明所傳送的全部幀未加摘除，橋接設備15也停止摘除它在環(huán)網(wǎng)20上收到的幀，并將內(nèi)部幀計數(shù)值恢復到0值(步驟80-81)。這之后，橋接設備15只摘除自己的條紋定界符幀或幀，以其站地址作為源地址，轉(zhuǎn)發(fā)所有其它幀，直到內(nèi)部幀計數(shù)值再次不為零，表明某一橋接設備15正在進行傳輸為止(步驟83-86)。
如上面提到過的那樣，當橋接設備15檢測出自己的條紋定界符幀時，內(nèi)部計數(shù)值就取零值，以防橋接設備15摘除環(huán)網(wǎng)20上的另一站21所發(fā)出的幀。因此即使橋接設備的一些幀錯誤地為另一站21所摘除，且在它接收自己的定界符幀時其計數(shù)值不為零，橋接設備也會正確無誤地停止摘除程序。
在摘除之前，橋接設備還檢查所收到的信息是否是個權標。收到權標時表明，橋接設備所傳送的各幀已全被摘除，甚至連橋接設備的條紋定界符幀也不例外。橋接設備就這樣停止其摘除程序，并使計數(shù)值回零，以防它摘除另一站隨后在環(huán)網(wǎng)上發(fā)送的各個幀。
網(wǎng)絡在錯誤檢測和復原方式下工作時，橋接設備15也停止摘除程序，這可從收到無差錯的要求權標或信標幀這一事實而指示出來(步驟90-96)。若橋接設備15在錯誤檢測和復原操作過程中不停止對各幀的摘除，則下游各站不會接收對網(wǎng)絡進行再初始化所需的各幀。因此橋接設備一收到無差錯的要求權標幀或信標幀就如權標環(huán)網(wǎng)協(xié)議所規(guī)定的那樣進入錯誤檢測和復原的工作狀態(tài)。橋接設備15一收到錯誤的要求權標或信標幀，若源地址不是它自己諸地址中的一個地址，就將各幀加以轉(zhuǎn)發(fā)，否則就將其摘除，然后繼續(xù)其幀摘除操作(步驟90-96)。
采用條紋定界符幀和計數(shù)值來表明何時開始和停止幀的摘除工作，使網(wǎng)絡可有一個以上的橋接設備為它工作，從而提高了網(wǎng)絡的信息吞吐量、靈活性和可利用程度。舉例說，若源站與目的站之間的一條通路斷路或擁塞，則可采用由一個或一個以上橋接設備連接的另一通路。本方案對網(wǎng)絡的布局上并不加以限制，因此可以用冗余橋接設備互連兩個網(wǎng)絡。
不采用條紋定界符幀/或計數(shù)值時，第二通路上的橋接設備只根據(jù)源地址來摘除各個幀，而且當它“認出”幀中的源地址是它通常復制各幀所在的各站的可加以識別的源地址，它就有可能將其摘除，以防它們到達預期的目的站。因此網(wǎng)絡可以不是由冗余橋接設備來為它工作。但若橋接設備采用條紋定界符幀和幀計數(shù)值，則無論幀中的源地址如何，除非這些地址是與橋接設備自身的站地址匹配，橋接設備是不會摘除各幀的。因此作為其各幀可由某給定橋接設備加以傳送的通信站，其數(shù)目是沒有限制的，任何網(wǎng)絡中的橋接設備的數(shù)目也是沒有限制的，因為幀的摘除是與幀的源地址無關的。
采用條紋定界符幀表示傳輸過程的結束，與設置標志或改變幀字段內(nèi)容的作法不同，還具有這樣一些優(yōu)點。舉例說，條紋定界符幀以單一的方式標志出其源站，而幀指示器則不然。因此一個條紋定界符幀只要不丟失終究是會回到其始發(fā)站的，而且如果再沒有其它所傳送的幀回到該站時就由它表示網(wǎng)絡可能存在的錯誤情況。發(fā)生這種情況甚至在另一通信站收到定界符幀而錯誤地摘除另一通信站的幀時也不例外。
此外，各條紋定界符幀還可由它自己的幀檢查序列45進行錯誤保護(圖2)，而采用其它指示器時則要求橋接設備重新計數(shù)和更換幀檢查序列45和/或一個或一個以上數(shù)據(jù)幀中的其它字段。為提高抗拒錯誤的能力，可采用多重條紋定界符幀來表示傳輸過程的結束。這樣，即使有一個或一個以上的定界符幀丟失或有毛病，橋接設備15也還可能接收一可辨認的條紋定界符幀。
只采用條紋定界符幀或內(nèi)部計數(shù)值，可以使各站恰當?shù)卣鱾€幀而無需顧及幀源地址，從而體現(xiàn)了上述某些優(yōu)點。但如果既采用條紋定界符幀又采用幀計數(shù)值，則可以進一步提高幀摘除操作對錯誤的抗拒能力。若全部條紋定界符幀丟失或有毛病，則只有當橋接設備的計數(shù)值減到零時橋接設備才會摘除各個幀。因此，充其量只有較小數(shù)量不為橋接設備所傳送的幀會被摘除。若只采用在其中一個所傳輸幀中的一個標志來表示傳輸過程的結束，且含該標志的幀丟失或有毛病，則許多不為橋接設備所傳送的幀可能會被摘除。
另一方面，若只用標志表示摘除過程的結束，則橋接設備可能會完不成摘除定額。其中一個數(shù)據(jù)幀有差錯可能會導致幀的標志的出現(xiàn)，這是一般不為幀檢查序列而所保護的那種錯誤，于是橋接設備會停止摘除工作。條紋定界符幀中的差錯不會導致完不成摘除定額的情況，因為這種錯誤的幀不給橋接設備發(fā)出停止摘除的信號。
熟悉本技術領域的人士不難理解，任何通信站，而不僅僅是橋接站，都可以采用內(nèi)部幀計數(shù)值和/或條紋定界符幀來確定何時開始和停止摘除幀。采用幀計數(shù)值和條紋定界符幀使一個通信站可以采用較快而簡單的電路來控制其幀摘除工作，特別是若該通信站與許多地址有關時，更是如此。
上述說明只局限于本發(fā)明的一個特殊實施例。但顯然，對本發(fā)明是可以進行種種變更和修改而能達到本發(fā)明的某些或全部優(yōu)點的。因此作為本說明書所附的權利要求書，其目的就是要概括所有這類變更和修改，因為它們都屬于本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍的。
權利要求
1.一種從計算機網(wǎng)絡摘除幀的方法，包括以下步驟A.往網(wǎng)絡上發(fā)送幀；B.產(chǎn)生一個或一個以上條紋定界符幀，并且在幀傳輸結束時將所述條紋定界符幀發(fā)送到網(wǎng)絡上去；C.對往網(wǎng)絡上發(fā)送的幀進行計數(shù)并且保持幀計數(shù)值；D.檢測無差錯條紋定界符幀；E.在所述幀傳輸開始之后摘除幀；F.對于每一個被摘除的無差錯幀，將所述幀計數(shù)值減去1；G.在ⅰ.檢測其中一個所述條紋定界符幀，或ⅱ.幀計數(shù)值為0，的較早階段，中斷對幀的摘除工作；H.一當檢測到所述條紋定界符幀和將所述站識別為源站的幀中一的個，就繼續(xù)對這些幀的摘除工作。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟a.檢測網(wǎng)絡差錯情況或網(wǎng)絡權標;b.對于每一個被摘除的無差錯幀使幀計數(shù)值減少1;c.在ⅰ.檢測其中一個所述條紋定界符幀，ⅱ.幀計數(shù)值為0，ⅲ.檢測所述網(wǎng)絡差錯情況，或ⅳ.檢測所述網(wǎng)絡權標的較早階段，中斷摘除幀的工作;d.一當檢測到所述條紋定界符幀和將所述站識別為源站的幀中的一個，就繼續(xù)對這些幀的摘除工作。
3.如權利要求1的方法，其特征在于，所述方法還包括在傳輸所述幀之后再傳輸權標的步驟。
4.如權利要求1的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟a.檢測接收到信標幀、權標幀，環(huán)初始化幀、或差錯恢復幀，和b.在接收到信標幀、權標幀、環(huán)初始化幀、或差錯恢復幀的較早階段或在所述幀計數(shù)值減少至0時，中斷幀摘除工作。
5.如權利要求2的方法，其特征在于，所述方法還包括下列步驟a.檢測接收到信標幀、權標幀、環(huán)初始化幀、或差錯恢復幀;和b.在ⅰ.幀計數(shù)值為0，ⅱ.檢測網(wǎng)絡差錯情況，ⅲ.檢測網(wǎng)絡權標，或ⅳ.檢測信標幀、權標幀、環(huán)初始化幀、或差錯恢復幀的較早階段之前，中斷摘除幀的工作。
全文摘要
一通信站將一序列的一個或一個以上的幀傳送到一權標環(huán)網(wǎng)上，并保留所傳送的幀的計數(shù)值。在所傳送的幀結束時，該通信站往環(huán)網(wǎng)上發(fā)送一個或一個以上編了碼的標記幀，并最后傳送一權標。在幀傳輸開始之后，該站從環(huán)網(wǎng)上摘除它所收到的所有幀，并在每次正確摘除幀時使其計數(shù)值減值，直至其計數(shù)值減到零值或檢測出其中一個標記幀為止。
文檔編號H04L12/42GK1065962SQ9210236
公開日1992年11月4日 申請日期1992年3月31日 優(yōu)先權日1988年8月12日
發(fā)明者楊學慶, K·K·拉馬克里什南, 巴里·斯平尼, K·拉簡德拉·簡恩 申請人:數(shù)字設備公司