本發(fā)明涉及一種冗余系統(tǒng)及其方法，特別是應(yīng)用在同時(shí)通過(guò)不同連接端口以不同路由路徑傳送相同的單播封包至目的端的路由路徑的冗余系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，工業(yè)控制對(duì)于網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的要求日趨嚴(yán)格，在實(shí)際實(shí)施上，通常會(huì)搭配冗余或備援機(jī)制以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及可靠度。

一般而言，在連接大量裝置的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如：具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器的場(chǎng)所、太陽(yáng)能發(fā)電廠等等。為了使封包能夠正確地在來(lái)源端及目的端之間進(jìn)行傳輸，路由器需要為每一個(gè)裝置建立路由路徑。然而，當(dāng)路由路徑毀損時(shí)，也需要花費(fèi)大量時(shí)間重新建立路由路徑，故具有路由效率不佳的問(wèn)題。

有鑒于此，便有廠商提出通過(guò)設(shè)置主要路由器及備份路由器的技術(shù)，當(dāng)主要路由器毀損時(shí)可以即時(shí)切換至備份路由器進(jìn)行路由。然而，此一方式只適用于路由器毀損所導(dǎo)致的路由路徑中斷的情況，當(dāng)毀損的裝置是路由路徑中所經(jīng)過(guò)交換器時(shí)，路由器仍然需要重新建立路由路徑，因此仍然無(wú)法有效解決路由效率不佳的問(wèn)題。

綜上所述，可知現(xiàn)有技術(shù)中長(zhǎng)期以來(lái)一直存在具有大量裝置的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，當(dāng)路由路徑毀損時(shí)，需要花費(fèi)大量時(shí)間重新建立路由路徑，導(dǎo)致路由效率不佳的問(wèn)題，因此實(shí)有必要提出改進(jìn)的技術(shù)手段，來(lái)解決此一問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明揭露一種路由路徑的冗余系統(tǒng)及其方法。

首先，本發(fā)明揭露一種路由路徑的冗余系統(tǒng)，應(yīng)用在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的路由 器，此系統(tǒng)包含：路由模塊及傳輸模塊。其中，路由模塊用以預(yù)先通過(guò)第一連接端口建立至目的端的第一路由路徑，以及預(yù)先通過(guò)第二連接端口建立至目的端的第二路由路徑；以及傳輸模塊用以在傳輸單播(unicast)封包時(shí)，同時(shí)通過(guò)第一路由路徑及第二路由路徑傳輸所述單播封包。

另外，本發(fā)明揭露一種路由路徑的冗余方法，應(yīng)用在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的路由器，其步驟包括：所述路由器預(yù)先通過(guò)第一連接端口建立至目的端的第一路由路徑，以及預(yù)先通過(guò)第二連接端口建立至目的端的第二路由路徑；所述路由器在傳輸單播封包時(shí)，同時(shí)通過(guò)第一路由路徑及第二路由路徑傳輸所述單播封包。

本發(fā)明所揭露的系統(tǒng)與方法如上，與現(xiàn)有技術(shù)的差異在于本發(fā)明是通過(guò)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的路由器的不同連接端口預(yù)先分別建立至目的端的不同路由路徑，并且同時(shí)通過(guò)不同連接端口以不同路由路徑傳送相同的單播封包至目的端。

通過(guò)上述的技術(shù)手段，本發(fā)明可以達(dá)成在路由路徑其中之一毀損時(shí)，省卻重建路由路徑的時(shí)間，提升路由效率的技術(shù)功效。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明路由路徑的冗余系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖。

圖2為本發(fā)明路由路徑的冗余方法的方法流程圖。

圖3為具冗余處理能力的鏈狀網(wǎng)絡(luò)連接至環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的示意圖。

圖3A及圖3B為應(yīng)用本發(fā)明在中斷或阻斷后傳輸單播封包的示意圖。

圖4為應(yīng)用本發(fā)明在排除中斷或阻斷后傳輸單播封包的示意圖。

【符號(hào)說(shuō)明】

10 環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)

20 鏈狀網(wǎng)絡(luò)

100 路由器

101 路由模塊

102 傳輸模塊

110 交換器

111 第一連接端口

112 第二連接端口

120 頭端交換器

121 頭端連接端口

130 尾端交換器

131 尾端連接端口

140 目的端

301 第一路由路徑

302 第二路由路徑

具體實(shí)施方式

以下將配合圖式及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。

在說(shuō)明本發(fā)明所揭露的路由路徑的冗余系統(tǒng)及其方法之前，先對(duì)本發(fā)明所應(yīng)用的環(huán)境作說(shuō)明，本發(fā)明應(yīng)用在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的至少其中一個(gè)路由器，在實(shí)際實(shí)施上，此環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)還可與具冗余處理能力的鏈狀網(wǎng)絡(luò)相連接，所述鏈狀網(wǎng)絡(luò)包含頭端交換器及尾端交換器，其中，頭端交換器通過(guò)頭端連接端口與所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)連接；尾端交換器通過(guò)尾端連接端口與所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)連接。另外，在本發(fā)明中所提到的阻斷是指在鏈狀網(wǎng)絡(luò)或環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的交換器之間只允許控制封包而不允許一般的資料封包通過(guò)連接端口傳送至下一個(gè)交換器；中斷則是指實(shí)體連接線路或連接端口已損毀，導(dǎo)致無(wú)法傳輸封包；而導(dǎo)通則是在鏈狀網(wǎng)絡(luò)或環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的交換器之間允許一般的資料封包通過(guò)此連接端口傳送至下一交換器。特別要說(shuō)明的是，頭端連接端口與尾端連接端口其中之一為導(dǎo)通時(shí)，另一個(gè)則為阻斷，在實(shí)際實(shí)施上，頭端交換器的頭端 連接端口預(yù)設(shè)為導(dǎo)通，尾端交換器的尾端連接端口預(yù)設(shè)為阻斷。

以下配合圖式對(duì)本發(fā)明路由路徑的冗余系統(tǒng)及其方法做進(jìn)一步說(shuō)明，請(qǐng)先參閱「圖1」，「圖1」為本發(fā)明路由路徑的冗余系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖，其應(yīng)用在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10中的至少一路由器100，此系統(tǒng)包含：路由模塊101及傳輸模塊102。其中，路由模塊101用以預(yù)先通過(guò)所述路由器100的第一連接端口111建立至目的端140的第一路由路徑301，以及預(yù)先通過(guò)所述路由器100的第二連接端口112建立至目的端140的第二路由路徑302。在實(shí)際實(shí)施上，路由模塊101系以地址解析協(xié)議(Address Resolution Protocol,ARP)建立第一路由路徑301及第二路由路徑302，由于地址解析協(xié)議為公知技術(shù)，故在此不再多作贅述。另外，在實(shí)際實(shí)施上，路由模塊101更包含將第一路由路徑301及第二路由路徑302作為更新信息傳送至相鄰的所述路由器100，以及接收來(lái)自相鄰的所述路由器100的更新信息以更新路由路徑，如此一來(lái)，可使用單一路由器100來(lái)幫助其他路由器100建立路由表，節(jié)省建立路由表的時(shí)間及其過(guò)程所占用的網(wǎng)絡(luò)頻寬。要補(bǔ)充說(shuō)明的是，所述環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10還包含連接目的端140或鏈狀網(wǎng)絡(luò)的一般交換器110，以「圖1」為例，環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10具有二個(gè)交換器110，這二個(gè)交換器110之間的連線預(yù)設(shè)為阻斷以避免循環(huán)(looping)問(wèn)題。

傳輸模塊102用以在傳輸單播封包時(shí)，同時(shí)通過(guò)第一路由路徑301及第二路由路徑302傳輸所述單播封包。在第一路由路徑301中斷或阻斷時(shí)，由于傳輸模塊102同時(shí)通過(guò)第一路由路徑301及第二路由路徑302傳送相同的單播封包，因此，無(wú)須重建路由路徑，所述單播封包即可經(jīng)第二路由路徑302順利傳送至目的端140，同樣地，在第二路由路徑302中斷或阻斷時(shí)，同樣無(wú)須重建路由路徑，所述單播封包即可經(jīng)第一路由路徑301順利傳送至目的端140。如此一來(lái)，即可省卻偵測(cè)路由路徑是否中斷或阻斷以及切換路由路徑的時(shí)間。在實(shí)際實(shí)施上，由于整個(gè)系統(tǒng)如上所述已通過(guò)阻斷避免循環(huán)問(wèn)題，所以雖然同時(shí)經(jīng)由兩個(gè)路徑(即：第一路由路徑301及第二路由路徑302)傳輸單播封包，目的端140還是只會(huì)收到一份，不會(huì)造成傳輸問(wèn)題。

接著，請(qǐng)參閱「圖2」，「圖2」為本發(fā)明路由路徑的冗余方法，其應(yīng)用在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10中的路由器100，其步驟包括：所述路由器100預(yù)先通過(guò)第 一連接端口111建立至目的端140的第一路由路徑301，以及預(yù)先通過(guò)第二連接端口112建立至目的端140的第二路由路徑302(步驟210)；所述路由器100在傳送單播封包時(shí)，同時(shí)通過(guò)第一路由路徑301及第二路由路徑302傳輸單播封包(步驟220)。通過(guò)上述步驟，即可通過(guò)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10的路由器100的不同連接端口(例如：第一連接端口111及第二連接端口112)預(yù)先分別建立至目的端140的不同路由路徑(例如：第一路由路徑301及第二路由路徑302)，并且同時(shí)通過(guò)不同連接端口(例如：第一連接端口111及第二連接端口112)以不同路由路徑(例如：第一路由路徑301及第二路由路徑302)傳送相同的單播封包至目的端140。

另外，在步驟220之后，還可將第一路由路徑301及第二路由路徑302作為更新信息傳送至相鄰的所述路由器100，以及接收來(lái)自相鄰的所述路由器100的更新信息以更新路由路徑(步驟230)。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)存在主要應(yīng)用本發(fā)明的路由器及備份路由器，主要路由器可將已經(jīng)建立的第一路由路徑301及第二路由路徑302作為更新信息，并且將此更新信息傳送至相鄰的備份路由器以更新備份路由器的路由表。

以下配合「圖3」至「圖4」以實(shí)施例的方式進(jìn)行如下說(shuō)明，請(qǐng)先參閱「圖3」，「圖3」為具冗余處理能力的鏈狀網(wǎng)絡(luò)連接至環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的示意圖。前面提到，環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10還可與具冗余處理能力的鏈狀網(wǎng)絡(luò)20相連接，在實(shí)際實(shí)施上，所述鏈狀網(wǎng)絡(luò)20包含頭端交換器120及尾端交換器130，頭端交換器120通過(guò)頭端連接端口121與環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10連接，尾端交換器130通過(guò)尾端連接端口131與環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10連接，頭端連接端口121預(yù)設(shè)為導(dǎo)通，尾端連接端口131預(yù)設(shè)為阻斷。在此情況下，第一路由路徑301經(jīng)過(guò)頭端交換器120的頭端連接端口121，第二路由路徑302經(jīng)過(guò)尾端交換器130的尾端連接端口131，當(dāng)頭端連接端口121為中斷或阻斷時(shí)，尾端連接端口131為導(dǎo)通造成單播封包會(huì)經(jīng)由第二路由路徑302傳輸至目的端140；當(dāng)尾端連接端口131為中斷或阻斷時(shí)，頭端連接端口121為導(dǎo)通造成單播封包會(huì)經(jīng)由第一路由路徑301傳輸至目的端140。藉由阻斷的設(shè)置可避免網(wǎng)絡(luò)循環(huán)的問(wèn)題，第一路由路徑301及第二路由路徑302在同一時(shí)間也只有其中之一會(huì)使單播封包順利傳輸至目的端140。

請(qǐng)參閱「圖3A」及「圖3B」，「圖3A」及「圖3B」為應(yīng)用本發(fā)明在中斷或阻斷后傳輸單播封包的示意圖。首先，在如「圖3」所示意的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，由于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10的路由器100的不同連接端口(例如：第一連接端口111及第二連接端口112)會(huì)預(yù)先分別建立至目的端140的不同路由路徑，如：第一路由路徑301及第二路由路徑302。傳輸模塊102將如「圖3A」所示意同時(shí)通過(guò)第一路由路徑301及第二路由路徑302傳輸單播封包，無(wú)論第一路由路徑301或第二路由路徑302是否因?yàn)橹袛嗷蜃钄鄬?dǎo)致單播封包無(wú)法順利傳輸至目的端140。在「圖3A」中，由于尾端交換器130的尾端連接端口131為阻斷，所以傳輸模塊102通過(guò)第二路由路徑302傳輸?shù)膯尾シ獍鼰o(wú)法順利到達(dá)目的端140。接著，如「圖3B」所示意，在鏈狀網(wǎng)絡(luò)20的頭端交換器120的頭端連接端口121阻斷或其與環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10的連接線路實(shí)體中斷時(shí)，鏈狀網(wǎng)絡(luò)20的冗余機(jī)制啟動(dòng)，導(dǎo)致尾端交換器130的尾端連接端口131由阻斷切換為導(dǎo)通。此時(shí)，雖然第一路由路徑301因?yàn)檫B接線路實(shí)體中斷而無(wú)法將單播封包順利傳輸至目的端140，但是在尾端交換器130的尾端連接端口131由阻斷切換為導(dǎo)通后，單播封包可經(jīng)由第二路由路徑302順利傳輸至目的端140。換句話說(shuō)，由于尾端連接端口131已為導(dǎo)通，所以封包得以經(jīng)由第二路由路徑302在路由器100與目的端140之間傳輸。在上述過(guò)程中，路由器100無(wú)須耗費(fèi)時(shí)間判斷路由路徑是否中斷或阻斷，亦無(wú)需耗費(fèi)時(shí)間切換及重新建立路由路徑，即可使目的端140接收到通過(guò)另一路由路徑傳輸?shù)姆獍行岣呗酚尚省?/p>

如「圖4」所示意，「圖4」為應(yīng)用本發(fā)明在排除中斷或阻斷后傳輸單播封包的示意圖。當(dāng)鏈狀網(wǎng)絡(luò)20的頭端交換器120的頭端連接端口121導(dǎo)通并且能夠與環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)10相互通信后，鏈狀網(wǎng)絡(luò)20的尾端交換器130的尾端連接端口131將由導(dǎo)通切換為阻斷。因此，傳輸模塊102通過(guò)第一路由路徑301傳輸?shù)膯尾シ獍鼤?huì)順利地到達(dá)目的端140，而通過(guò)第二路由路徑301傳輸?shù)膯尾シ獍鼊t因?yàn)槲捕私粨Q器130的尾端連接端口131為阻斷，導(dǎo)致無(wú)法順利地到達(dá)目的端140。換句話說(shuō)，當(dāng)頭端連接端口121為中斷或阻斷時(shí)，尾端連接端口131為導(dǎo)通造成通過(guò)第二路由路徑302傳輸?shù)膯尾シ獍軌蝽樌竭_(dá)目的端140，尾端連接端口131為中斷或阻斷時(shí)，頭端連接端口121為導(dǎo)通造成通過(guò)第一路由路徑301傳輸?shù)膯尾シ獍軌蝽樌竭_(dá)目的端140。 如此一來(lái)，在目的端140數(shù)量眾多且為固定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)，即可有效省卻重新建立路由的時(shí)間。

綜上所述，可知本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)之間的差異在于通過(guò)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的路由器的不同連接端口預(yù)先分別建立至目的端的不同路由路徑，并且同時(shí)通過(guò)不同連接端口以不同路由路徑傳送相同的單播封包至目的端，藉由此一技術(shù)手段可以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)成在路由路徑其中之一毀損時(shí)，省卻重建路由路徑的時(shí)間，提升路由效率的技術(shù)功效。

雖然本發(fā)明以前述的實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須視本說(shuō)明書(shū)所附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。