Способ реализации виртуальных локальных вычислительных сетей в системах связи по электрической сети

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ реализации виртуальных локальных вычислительных сетей (ВЛВС) в системах связи по электрической сети, предусматривающий пересылку кадров между различными устройствами (2), подключенными к электрической сети и поддерживающими стандарт 802.1q для ВЛВС, согласно которому в зарезервированное в кадре пространство вводится опознавательный тег, указывающий на принадлежность кадра к определенной ВЛВС, и если полученный устройством кадр тегирован, устройство сравнивает его с перечнем разрешенных тегов в выходном интерфейсе устройства, а если полученный кадр не тегирован, то устройство перед таким сравнением осуществляет тегирование кадра, отличающийся тем, что

используют опознавательные теги (3) частной виртуальной локальной вычислительной сети (ЧВЛВС), присваиваемые каждому уровню ЧВЛВС, реализованной с возможностью создания структуры из нескольких иерархических ЧВЛВС с различными уровнями,

такие внешние теги (3) вводят в передаваемые кадры прозрачным для этих кадров образом,

такие внешние теги (3) вводят в нетегированные кадры и в выходном интерфейсе устройства осуществляют сравнение тегов с перечнем разрешенных или запрещенных тегов,

вводят опознавательный тег ALLVLAN, при распознавании которого устройствами (2) передачу кадра устройством осуществляют напрямую с возможностью создания иерархической структуры, обладающей направленностью, при которой устройства из разных ЧВЛВС одного уровня иерархии не могут принимать пакеты данных от устройств остальных ЧВЛВС того же уровня иерархии или передавать пакеты данных таким устройствам, но могут осуществлять указанные прием и передачу с устройствами более высокого уровня иерархии в той же ЧВЛВС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при поступлении в устройство кадра с более высокого уровня в него вводят опознавательный тег (3) того уровня, на котором находится такое устройство.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при выходе кадра из устройства на более высокий уровень из него извлекают опознавательный тег (3) того уровня, на котором находится такое устройство.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что опознавательные теги ЧВЛВС включают номер ЧВЛВС, которой принадлежит трафик, передаваемый в кадре.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в перечень передаваемых опознавательных тегов выборочно включают разрешенные или запрещенные теги таким образом, что если опознавательный тег кадра оказывается в перечне запрещенных тегов или не включен в перечень разрешенных тегов, то этот кадр отбрасывают.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ограничения ЧВЛВС рамками электрической сети при выходе кадра за пределы этой электрической сети опознавательный тег ЧВЛВС извлекают из передаваемого кадра.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для расширения ЧВЛВС за счет устройства, не подключенного к электрической сети, при выходе кадра из электрической сети опознавательный тег ЧВЛВС передают в кадре.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что если при передаче кадра в качестве его опознавательного тега (3) используют особый опознавательный тег (ALLVLAN), кадр передают напрямую, без обращения устройства к перечню передаваемых тегов.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

007482 Задача изобретения Настоящее изобретение, как следует из его названия, относится к способу реализации виртуальных локальных вычислительных сетей (ВЛВС, в англоязычной литературе - VLAN) в системах связи по электрической сети. Основной замысел изобретения заключается в разработке новой архитектуры виртуальных локальных сетей, называемой в настоящем изобретении частной виртуальной локальной вычислительной сетью(ЧВЛВС, на английском языке - OVLAN), для реализации в узлах электрической сети с поддержкой стандарта 802.1q для виртуальных сетей. Задачей изобретения является обеспечение возможности создавать несколько уровней ЧВЛВС и виртуальных сетей с иерархической структурой, что равнозначно обычной топологии, используемой в системах связи по электрической сети, которая является древовидной, т.е. иерархической. Кроме того, еще одной задачей изобретения является введение в иерархическую структуру направленности, чтобы устройства, принадлежащие к одному уровню иерархической структуры, не могли обмениваться данными друг с другом, но могли обмениваться данными с устройствами более высоких уровней иерархической структуры. Благодаря предлагаемому в изобретении способу обеспечивается совместимость ЧВЛВС и сетей, использующих стандарт 802.1q, и возможность их параллельной работы без взаимных помех. Предпосылки создания изобретения Из уровня техники известно применение виртуальных локальных вычислительных сетей (ВЛВС),представляющих собой сети, образованные устройствами, способными обмениваться данными друг с другом независимо от их физического положения. Точнее, они могут обмениваться информацией, как если бы они были связаны с общим физическим сегментом локальной сети (ЛВС), хотя находятся в разных физических сегментах сети, и способны отличать себя от устройств, относящихся к другой ВЛВС,даже если они связаны общим физическим сегментом. Виртуальные сети позволяют создавать виртуальные рабочие группы, снижать расходы на транспортировку устройств между физическими сегментами ВЛВС, снижать расходы на коммутаторы 3-го уровня, используемые в структуре модели OSI (взаимодействие открытых систем) с меньшей емкостью, и уменьшать трафик, адресованный всем пользователям, т.е. широковещательный трафик, и трафик, адресованный группам пользователей, т.е. групповой трафик. OSI - это эталонная модель, разработанная ISO (Международная организация по стандартизации) в качестве первого шага на пути стандартизации многоуровневых протоколов для вычислительных систем, т.е. модель включения открытых систем в линию обмена данными с другими системами. Из уровня техники известно применение ВЛВС согласно стандарту 802.lq IEEE (Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) для локальных сетей, который был разработан с целью решения проблем разделения крупных вычислительных сетей на меньшие части, чтобы осуществлять широковещательный и групповой трафик без использования более широкой полосы частот, чем это необходимо. Кроме того, данный стандарт обеспечивает более высокий уровень безопасности связи между внутренними сегментами сетей. Стандарт 802.lq устанавливает способ включения в кадры Ethernet информации о принадлежности к определенной ВЛВС. Осуществляемый в ВЛВС широковещательный и групповой трафик доставляется всем конечным станциям, но такой трафик не может выйти за границы ВЛВС, поскольку, если пользователь не принадлежит к ВЛВС, указанной в кадре, такой кадр будет отброшен. Это не позволяет реализовать многоуровневые виртуальные сети, уменьшается число виртуальных сетей, которые могут быть реализованы, и они не могут обеспечить иерархическую структуру с направленностью, отвечающей требованиям стандарта, вследствие чего данный стандарт неприменим в системах связи по электрической сети, в которых используются иерархические структуры. В основу стандарта 802.1q положено введение в кадр Ethernet особых битов с целью обеспечения тегирования для распознавания устройств, принадлежащих к ВЛВС. Такие особые биты известны как теги-заголовки (дополнительные заголовки) и служат для виртуальной идентификации. Таким образом, стандарт 802.lq допускает лишь одноуровневую ВЛВС, поскольку в соответствии с ним в каждый кадр Ethernet вводится один тег-заголовок с виртуальной идентификацией. Описание изобретения Для решения задач изобретения и устранения перечисленных выше недостатков в изобретении предложен новый способ реализации виртуальных локальных вычислительных сетей (ВЛВС) в системах связи по электрической сети, предусматривающий пересылку кадров между различными устройствами,подключенными к электрической сети и поддерживающими стандарт 802.lq для ВЛВС, согласно которому в зарезервированное в кадре пространство вводится опознавательный тег (знак идентификации),указывающий на принадлежность кадра к определенной ВЛВС, и если полученный устройством кадр тегирован, устройство сравнивает его с перечнем разрешенных тегов ввыходном интерфейсе устройства,а если полученный кадр не тегирован, то устройство перед таким сравнением осуществляет тегирование кадра. Новизна изобретения заключается в том, что-1 007482 используют опознавательные теги частной виртуальной локальной вычислительной сети (ЧВЛВС),присваиваемые каждому уровню ЧВЛВС, реализованной с возможностью создания структуры из нескольких иерархических ЧВЛВС с различными уровнями,такие внешние теги вводят в передаваемые кадры прозрачным для этих кадров образом,такие внешние теги вводят в нетегированные кадры и в выходном интерфейсе устройства осуществляют сравнение тегов с перечнем разрешенных или запрещенных тегов, в результате чего, если кадр поступает из какого-либо узла в какой-либо адрес через порт с тегом запрещенной ЧВЛВС или тегом, не входящим в перечень разрешенных для такого узла тегов, такой кадр отбрасывается, и вводят особый опознавательный тег, при распознавании которого устройствами передачу кадра устройством осуществляют напрямую с возможностью создания иерархической структуры, обладающей направленностью, при которой устройства из разных ЧВЛВС одного уровня иерархии не могут принимать пакеты данных от устройств остальных ЧВЛВС того же уровня иерархии или передавать пакеты данных таким устройствам, но могут осуществлять указанные прием и передачу с устройствами более высокого уровня иерархии в той же ЧВЛВС. Важное преимущество предлагаемого в изобретении способа заключается в том, что он позволяет изолировать различные конечные узлы каждой виртуальной сети, в результате чего пользователи, закрепленные за каждым конечным узлом, защищены от доступа из других виртуальных сетей. Отсюда вытекает возможность построения для каждого терминала отдельной ВЛВС и получения общего числа сетей,во многих случаях осуществления связи по электрической сети превышающего число сетей, конфигурируемых по стандарту 802.lq, что преодолевает недостаток данного стандарта. Таким образом, включение в данные особых тегов обеспечивает направленность сети - характеристику, которая не учитывается стандартом 802.lq, поскольку кадры, снабженные такими особыми тегами,могут дойти до любого узла виртуальной сети, не требуя внесения изменений в перечень выходных тегов. Изобретение также позволяет создать структуру из нескольких многоуровневых ЧВЛВС, что облегчает реализацию виртуальной сети в сети связи по электрической сети, причем такая структура будет иметь древовидную или иерархическую форму. Кроме того, предлагаемый в изобретении способ может быть реализован и за пределами электрической сети. В изобретении также реализована структура, независимая от стандарта 802.lq для ВЛВС и действующая без взаимных помех и параллельно такому стандарту, благодаря тому, что информация поступает вместе с кадром Ethernet, но не изменяет его при добавлении тегов извне, которое происходит прозрачным для таких кадров образом. В изобретении обеспечена возможность комбинации топологий при наличии сетей, определяемых стандартом 802.lq, и сетей, реализуемых согласно настоящему изобретению, что позволяет создавать гибридные топологии, поддерживающие обе технологии. Таким образом, при осуществлении изобретения структура кадра Ethernet не изменяется, что делает его совместимым с названным стандартом. При использовании особого опознавательного тега кадры не отбрасываются и могут дойти любого узла в ЧВЛВС. При поступлении в устройство кадра с более высокого уровня в него вводят опознавательный тег того уровня, на котором находится такое устройство, а при выходе кадра из устройства на более высокий уровень из него извлекают опознавательный тег того уровня, на котором находится такое устройство. Опознавательные теги ЧВЛВС включают номер ЧВЛВС, которой принадлежит трафик, передаваемый в кадре. В одном из вариантов изобретения для ограничения ЧВЛВС рамками электрической сети опознавательный тег ЧВЛВС извлекают из передаваемого кадра при выходе кадра за пределы этой электрической сети. В перечень передаваемых опознавательных тегов выборочно включают разрешенные или запрещенные теги таким образом, что если опознавательный тег кадра оказывается в перечне запрещенных тегов или не включен в перечень разрешенных тегов, то этот кадр игнорируется. В другом варианте изобретения для расширения ЧВЛВС за счет устройств, не подключенных к электрической сети, при выходе кадра из электрической сети опознавательный тег ЧВЛВС передают в кадре. Если при передаче кадра в качестве его опознавательного тега используют особый опознавательный тег, передачу кадра осуществляют напрямую, без обращения устройства к перечню передаваемых тегов. Для лучшего понимания настоящего изобретения к нему прилагаются следующие чертежи, составляющие неотъемлемую часть подробного описания и формулы изобретения и служащие в качестве иллюстративного, но не ограничивающего отображения принципов настоящего изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - показана характерная древовидная структура систем связи по электрической сети с различными уровнями ВЛВС; фиг. 2 - пример гибридной схемы ВЛВС, в которой одна виртуальная сеть может содержать другие-2 007482 виртуальные сети; фиг. 3 - пример ситуации, в которой трансформаторы среднего и низкого напряжения связаны волоконно-оптической кольцевой сетью, которая должна поддерживать несколько сетей низкого напряжения, в которых реализованы частные виртуальные сети; фиг. 4 - структура внутреннего кадра системы связи по электрической сети с опознавательным тегом предлагаемой в изобретении ЧВЛВС, который является внешним по отношению к кадру Ethernet; фиг. 5 - физические блоки, включаемые во все узлы для осуществления предлагаемого в изобретении способа; фиг. 6 - блок-схема одного из возможных вариантов осуществления предлагаемого в изобретении способа в виде гибридной схемы виртуальных сетей, которая одновременно поддерживает стандарт 802.lq для ВЛВС и ЧВЛВС согласно предлагаемому в изобретении способу; фиг. 7 - схема виртуальной сети с иерархической структурой, в которой соблюдается вертикальная направленность взаимодействия узлов различных иерархических структур. Описание варианта осуществления изобретения Далее со ссылкой на цифровые обозначения, используемые на чертежах, описан примерный вариант осуществления изобретения. Известно, что электрическая энергия распределяется через высоковольтную сеть, сеть среднего напряжения и в конечном итоге поступает к потребителям по сети низкого напряжения. Сети среднего напряжения в целом представляют собой связанные между собой трансформаторы, понижающие напряжение со среднего до низкого. Поскольку сети низкого напряжения обычно имеют древовидную структуру, в случае использования системы связи по электрической сети серверное оборудование (оборудование головного узла сети) располагается при трансформаторе, понижающем напряжение со среднего до низкого и обеспечивающем поступление энергии из сети среднего напряжения в сеть низкого напряжения, а повторители и пользовательские устройства располагаются в различных точках сети и осуществляют связь с головным узлом в обоих направлениях. В этом случае удобно создавать независимые виртуальные сети различных уровней,как это показано на фиг. 1, например уровней с 1 по 3. Такие сети невозможно создать на основе стандарта 802.lq, поскольку, как указано выше при рассмотрении уровня техники, такой стандарт поддерживает лишь один уровень. Таким образом, задача заключается в создании способа реализации не зависящих от стандарта 802.lq виртуальных сетей, основная особенность которого заключается во введении в передаваемые кадры одного или нескольких внешних тегов 3. Это проиллюстрировано на примере описанной далее фиг. 4,на которой позицией 3 а обозначен тег уровня N, позицией 3b - тег уровня N-1, a позицией 3c - тег уровня 1. Как показано на фиг. 4, внешние теги 3 добавляют к кадрам 4, передаваемым по электрической сети,при этом такие внешние теги 3 кадров 4 удаляют при выходе кадров из электрической сети, чтобы построение таких уровней и виртуальных сетей было прозрачным для электрической сети. Данное решение позволяет использовать независимые виртуальные сети, известные как частные виртуальные сети (ЧВЛВС), которые способны функционировать раздельно на одном или нескольких разных уровнях, не создавая помех друг другу. Таким образом, использование ЧВЛВС позволяет получить множество конфигураций виртуальных сетей, которые могут применяться в системе связи по электрической сети. Одной из таких возможных конфигураций является тот случай, когда виртуальной сети просто нет, т.е. каждый пользователь может общаться с любым другим пользователем ЛВС, подключенным к узлу 2 связи по электрической сети. Другая возможность заключается в использовании стандарта 802.lq, согласно которому сети создаются клиентом, в построении из группы узлов 2 ВЛВС или нескольких ЧВЛВС с передачей потоков информации внутри такой группы, в которую может входить один или несколько узлов электрической сети. Еще одна возможность состоит в том, что ЧВЛВС может быть поддерживаться в пределах электрической сети и иметь иерархическую, неразветвленную (плоскую) или гибридную структуру. Иерархическая структура представляет собой древовидную структуру, которая, как было указано выше, характерна для сетей низкого напряжения, в которых, чтобы узлы более высоких иерархических уровней могли обмениваться данными с узлами более низких иерархических уровней, должна быть обеспечена направленность, т.е. чтобы узлы, расположенные ближе к корню древовидной системы сети,могли обмениваться данными с узлами, расположенными в ветвях электрической сети. В сети неразветвленной структуры все узлы 2 относятся к одному уровню иерархической структуры - единственный вариант, предусмотренный стандартом 802.lq. Сеть с гибридной структурой представляет собой сеть, в которой сочетаются сети обоих типов, а именно, сети, построенные по стандарту 802.lq, и сети ЧВЛВС, созданные предлагаемым в изобретении способом. Данное разнообразие топологий представлено на фиг. 2, на которой показаны две виртуальные сети ВЛВС А и В, функционирующие по стандарту 802.lq, a также несколько сетей ЧВЛВС, реализованных предлагаемым в изобретении способом, обозначенных ЧВЛВС 1-3 и действующих внутри сетей ВЛВС А-В. Как показано на фиг. 2, все узлы 2, относящиеся к ВЛВС А, принимают и передают кадры, относящиеся к этой ВЛВС А. В то же время, узлы ЧВЛВС 1, находящиеся в пределах ЧВЛВС 2, не принимают трафик ЧВЛВС 2, хотя обе сети-3 007482 относятся к одной сети ВЛВС А. Позицией 5 на фиг. 2 обозначена магистральная сеть, а позицией 6 - коммутатор, обеспечивающий связь магистральной сети с электрической сетью, при этом такой коммутатор обычно представляет собой серверное оборудование, предпочтительно расположенное при трансформаторе, понижающем напряжение со среднего до низкого. Коммутатор обеспечивает коммутацию магистральной сети 5 и той или иной части сети связи согласно основным принципам уровней OSI. Позицией 7 обозначен маршрутизатор, который представляет собой устройство сетевого уровня структуры OSI и обеспечивает связь между двумя устройствами, непосредственно не соединенными методом маршрутизации. Он может применяться для обеспечения связи между узлами различных ЧВЛВС,которые не соединены с магистральной сетью. Применение предлагаемого в изобретении способа не ограничено сетями низкого напряжения, он также может применяться в других сетях, даже не имеющих иерархической структуры. Узлы связи могут располагаться при трансформаторах, понижающих напряжение со среднего до низкого, за счет чего формируются сети передачи данных с использованием кольцевой сети среднего напряжения, как это показано на фиг. 3. На фиг. 3 проиллюстрирована типичная ситуация, в которой несколько кольцевых сетей 8 связаны между собой волоконно-оптической сетью 9. От каждого трансформатора 6 кольцевой сети среднего напряжения отходят сети низкого напряжения, как это показано на фиг. 1, при помощи которых может быть реализован предлагаемый в изобретении способ. Для простоты показана лишь последовательность узлов, расположенных в той части сети низкого напряжения, которая может составлять часть различных ЧВЛВС. Обычно такие ЧВЛВС могут перекрывать друг друга или представлять собой сети, аналогичные сетям, показанным на фиг. 1, с иерархическими структурами нескольких уровней. Если сети перекрывают друг друга, для передачи потоков информации различных типов могут использоваться различные ЧВЛВС, обеспечивая таким образом изоляцию узлов. В примере, проиллюстрированном на фиг. 3, сети перекрывают друг друга, хотя в общем случае реализации способа этого не требуется. К сетям низкого напряжения обычно бывает подключено от 200 до 500 устройств. Каждая сеть среднего напряжения имеет около 30 трансформаторов, понижающих напряжение со среднего до низкого, а также волоконно-оптические сети, связывающие сети среднего напряжения в группы. Таким образом, очевидно, что при увеличении числа терминалов, привязанных к каждой кольцевой сети, число узлов становится настолько велико, что их невозможно изолировать на основе стандарта 802.lq. Однако применение ВЛВС указанного стандарта в сочетании с ЧВЛВС, созданными предлагаемым в изобретении способом, делают такую изоляцию возможной, используя иерархическую структуру электрической сети. Если исходить из предлагаемого в изобретении способа и предположить, что в каждой сети низкого напряжения находится по меньшей мере три ЧВЛВС, в каждой кольцевой сети среднего напряжения будет находиться девяносто ЧВЛВС, которые могут поддерживаться предлагаемым в изобретении способом, главным образом, за счет возможности использования многократного тегирования. Для этого достаточно использовать тег, состоящий из двух байтов, поскольку он содержит достаточное число битов для распознавания ЧВЛВС того же уровня. Поскольку двенадцать из шестнадцати битов тега 3 используются для кодирования номера ЧВЛВС,на каждом уровне может быть создано до 4096 различных ЧВЛВС. Остальные 4 бита зарезервированы для использования в будущем с целью расширения системы. Кроме того, как было показано ранее, поскольку кадр Ethernet не подвергается изменению, его заголовок 4 а, данные 4b и циклический избыточный код (CRC) 4 с остаются в том виде, в каком они первоначально передавались, что обеспечивает поддержку стандартного протокола 802.lq. В данной ситуации поступающий по магистральной сети трафик, не имеющий правильного тегирования, не может попасть в сеть низкого напряжения, но может пересечь кольцевую сеть 8 среднего напряжения, для чего на входе в сеть низкого напряжения осуществляется фильтрация тегов, как это описано далее, и отбрасываются кадры, не имеющие соответствующего тегирования. Для этого в узлах находятся перечни разрешенных и/или запрещенных тегов, благодаря чему отбрасываются кадры 4 с тегом 3, не входящим в число разрешенных тегов или входящим в число запрещенных тегов. На фиг. 5 показана типичная схема блоков, необходимых в каждом узле системы связи для поддержки сетей ЧВЛВС и сетей стандарта 802.lq, т.е. для обработки тегов 3, включенных в кадры 4, и данных ВЛВС, включенных в кадр 4 Ethernet. Так, первый блок 10 предназначен для обработки и входного контроля тегов, используемых в ЧВЛВС, и закрепляет за кадром 4 соответствующий внешний тег 3, если такой кадр не имеет его, а также отбрасывает кадр, если он содержит тег, хотя не должен его иметь, или не содержит тег, хотя должен его иметь. После осуществления входного контроля блоком 11 согласно стандарту 802.lq (если он используется) пакет данных пересылается на уровень 2 (уровень передачи данных) структуры OSI в блок 12, который выбирает выходной интерфейс для такого пакета данных.-4 007482 Затем блок 13 осуществляет выходной контроль согласно стандарту 802.lq (если он используется), а блок 14 - выходной контроль тегированной ЧВЛВС, сравнивая содержащийся в кадре тег с перечнем разрешенных или запрещенных выходных тегов, и отбрасывая пакет данных, если согласно тегу узел не должен осуществлять передачу такого кадра. В результате, как правило, достаточно использовать блок 12, который играет роль моста уровня 2,если существует возможность отключить или не использовать блоки, в которых ввод-вывод осуществляется согласно стандарту 802.lq (блоки 11 и 13) и стандарту на ЧВЛВС (блоки 10 и 14). Блок 10 входного контроля и блок 14 выходного контроля, а также блок 11 входного контроля согласно стандарту 802.lq и блок 13 выходного контроля согласно стандарту 802.lq могут быть отключены, при этом они способны работать независимо друг от друга в различных вариантах осуществления изобретения. При реализации ЧВЛВС принимаются во внимание внутренние и внешние порты электрической сети, что является отличием от стандарта 802.lq и позволяет осуществлять наложение сетей за счет того,что характеристики порта меняются в зависимости от того, является ли он внутренним или внешним. Все теги по умолчанию уничтожаются на выходе внешнего порта. Порт является внутренним, если он используется для обеспечения связи между узлами, подключенными к электрической сети, а если он используется для обеспечения связи узла с объектом за пределами электрической сети, такой порт является внешним. На фиг. 6 показана схема последовательности операций при возможном варианте осуществления предлагаемого в изобретении способа, в котором поддерживаются гибридные сети. На шаге 16 проверяется порт происхождения принятого кадра 15, при этом на шаге 17 также проверяется, действует ли ЧВЛВС в данном узле, т.е. необходимо осуществить фильтрацию и выполнить правила ввода ЧВЛВС. В случае положительного результата проверки на шаге 18 проверяется, имеет ли кадр тег, и на шаге 19 соответствующие теги отбрасываются, как описано выше. Если ЧВЛВС не действует в узле или если кадр не отброшен, на шаге 20 проверяется, действует ли в узле стандарт 802.lq, т.е. проверяется, должны ли применяться положения стандарта. Процесс проверки правил ввода осуществляется на шаге 21, а на шаге 22 кадр отбрасывается, если это необходимо. Дальнейшая передача кадров происходит на шаге 23. Чтобы после обработки кадра его можно было передать, на шаге 24 проверяется, действует ли вышеупомянутый стандарт, и если это так, на шаге 25 применяются правила проверки тега по перечню с возможным отбрасыванием кадра (шаг 26), если это необходимо. Если стандарт не действует или если кадр не отброшен, на шаге 27 проверяется, применимы ли правила ЧВЛВС, и, если это так, на шаге 28 применяются правила проверки тега по перечню с возможным отбрасыванием кадра (шаг 29). Если правила ЧВЛВС в узле не действуют или если кадр не был отброшен, на шаге 30 получают фильтрованный кадр и на шаге 32 осуществляют его передачу. Таким образом, как следует из фиг. 6,если действует сеть ЧВЛВС, применяются правила ввода и вывода ЧВЛВС, а если действует сеть стандарта 802.lq, применяются правила ввода и вывода данного стандарта. Если кадр не отвечает одному из правил стандарта из числа запрещенных/разрешенных для ЧВЛВС, в процессе передачи кадра 23 или перед передачей кадра в сеть 31 он отбрасывается. Кроме того, включение одного или нескольких внешних тегов в кадр Ethernet и способ, предлагаемый в настоящем изобретении, обеспечивают реализацию иерархических структур, обладающих направленностью - что неосуществимо согласно упомянутому стандарту. На фиг. 7 схематически проиллюстрирован пример иерархической структуры. Фиг. 7 аналогична фиг. 2 за исключением стрелок, показывающих достигнутую в сети направленность. Направленность означает, что устройства одного уровня иерархии не могут обмениваться данными друг с другом, что отражено перечеркнутой стрелкой, поскольку такие устройства не принадлежат одной ЧВЛВС. Чтобы иметь возможность обмениваться данными, такие устройства должны использовать более высокий уровень структуры OSI, т.е. они не могут общаться, минуя маршрутизатор 7 на уровне 3 структуры OSI, что справедливо в том и только в том случае, когда они не относятся к одной ЧВЛВС. В то же время, те же самые устройства могут обмениваться данными с устройствами, относящимся к более высоким уровням иерархической структуры, т.е. могут передавать им и принимать от них пакеты данных. Узлы более высоких уровней иерархической структуры могут передавать сообщения узлам более низкого уровня иерархической структуры с использованием особого тега, который имеет такую же конфигурацию, как и показанный на фиг. 4 внешний тег 3, но дополнительно имеет особый (абсолютный) ссылочный код к нему. Такой тег известен как ALLVLAN. При входе и выходе из узлов внешний тег сравнивают с последовательностью разрешенных или запрещенных значений. Поэтому, если кадр имеет тег ALLVLAN, названные операции не осуществляются, и кадры передаются напрямую. Благодаря этому сокращается содержимое перечня в древовидной структуре, такой как структура электрической распределительной сети низкого напряжения. Аналогичным образом, если узел более высокого иерархического уровня 1, показанный на фиг. 7,принимает кадры из магистральной сети 5, адресованные узлу, связанному с ней непосредственно или через другие узлы системы связи, в такие кадры вводится особый тег ALLVLAN, вследствие чего промежуточные узлы не отбрасывают такие кадры, которые могут поступать в любые устройства любого уровня иерархии, после чего происходит выбор их адреса назначения.-5 007482 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ реализации виртуальных локальных вычислительных сетей (ВЛВС) в системах связи по электрической сети, предусматривающий пересылку кадров между различными устройствами (2), подключенными к электрической сети и поддерживающими стандарт 802.1q для ВЛВС, согласно которому в зарезервированное в кадре пространство вводится опознавательный тег, указывающий на принадлежность кадра к определенной ВЛВС, и если полученный устройством кадр тегирован, устройство сравнивает его с перечнем разрешенных тегов в выходном интерфейсе устройства, а если полученный кадр не тегирован, то устройство перед таким сравнением осуществляет тегирование кадра, отличающийся тем,что используют опознавательные теги (3) частной виртуальной локальной вычислительной сети(ЧВЛВС), присваиваемые каждому уровню ЧВЛВС, реализованной с возможностью создания структуры из нескольких иерархических ЧВЛВС с различными уровнями,такие внешние теги (3) вводят в передаваемые кадры прозрачным для этих кадров образом,такие внешние теги (3) вводят в нетегированные кадры и в выходном интерфейсе устройства осуществляют сравнение тегов с перечнем разрешенных или запрещенных тегов,вводят опознавательный тег ALLVLAN, при распознавании которого устройствами (2) передачу кадра устройством осуществляют напрямую с возможностью создания иерархической структуры, обладающей направленностью, при которой устройства из разных ЧВЛВС одного уровня иерархии не могут принимать пакеты данных от устройств остальных ЧВЛВС того же уровня иерархии или передавать пакеты данных таким устройствам, но могут осуществлять указанные прием и передачу с устройствами более высокого уровня иерархии в той же ЧВЛВС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при поступлении в устройство кадра с более высокого уровня в него вводят опознавательный тег (3) того уровня, на котором находится такое устройство. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при выходе кадра из устройства на более высокий уровень из него извлекают опознавательный тег (3) того уровня, на котором находится такое устройство. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что опознавательные теги ЧВЛВС включают номер ЧВЛВС,которой принадлежит трафик, передаваемый в кадре. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в перечень передаваемых опознавательных тегов выборочно включают разрешенные или запрещенные теги таким образом, что если опознавательный тег кадра оказывается в перечне запрещенных тегов или не включен в перечень разрешенных тегов, то этот кадр отбрасывают. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ограничения ЧВЛВС рамками электрической сети при выходе кадра за пределы этой электрической сети опознавательный тег ЧВЛВС извлекают из передаваемого кадра. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для расширения ЧВЛВС за счет устройства, не подключенного к электрической сети, при выходе кадра из электрической сети опознавательный тег ЧВЛВС передают в кадре. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что если при передаче кадра в качестве его опознавательного тега (3) используют особый опознавательный тег (ALLVLAN), кадр передают напрямую, без обращения устройства к перечню передаваемых тегов.

МПК / Метки

МПК: H04L 12/28, H04B 3/54

Метки: способ, связи, реализации, сети, системах, электрической, вычислительных, локальных, сетей, виртуальных

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-7482-sposob-realizacii-virtualnyh-lokalnyh-vychislitelnyh-setejj-v-sistemah-svyazi-po-elektricheskojj-seti.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ реализации виртуальных локальных вычислительных сетей в системах связи по электрической сети</a>

Похожие патенты