信息处理设备、方法及程序的制作方法

文档序号:7623075阅读:120来源:国知局
专利名称:信息处理设备、方法及程序的制作方法
技术领域
本发明涉及一种信息处理设备和方法及其程序,更具体而言,涉及一种能够超出标准限制而自由地且低成本地配置网络的信息处理设备和方法、存储介质以及程序。
背景技术
近来,根据通信技术和信息处理技术的改进,以因特网为代表的各种网络盛行,并且大量电子设备都经由这些网络相连接。作为这些网络通信的标准,存在各种不同的标准,不仅包括例如以太网(注册商标)、USB(通用串行总线)等有线网络,而且还包括诸如IEEE(Institute of Electrical and ElectronicEngineers电子和电气工程师协会)802.11x之类的无线网络。
电子设备的网络环境是在诸如单独用户的住宅之类的私人环境(所谓的,家庭环境)中推广的,并且不仅包括电视机、录像机、音频播放器和电影院系统在内的AV(Audio Visual视听)设备而且包括照明设备、空调设备、微波、冰箱和洗衣机在内的每一个电气家用电器均具有通信功能,并且它们彼此经由各自的预定网络而相互连接。此外,作为包括诸如对讲机、摄像机等之类的预防犯罪系统、自动浴水系统、水温调节系统等等的设备而提供的自动控制系统经由网络连接于外界。
在这种最近的家庭环境中,构建了各种类型的网络,例如,作为用于将诸如AV设备之类的、处理内容(例如,信息主要包含图像数据和语音数据)的设备连接在一起的网络标准,在上层协议中具有版权保护功能的IEEE 1394就是这样的一种网络标准。
IEEE 1394是在1995年由IEEE标准化的网络通信的标准,这种标准相当于在不需要断电的情况下能够进行设备的拆卸的即插即用标准(热插拔),并且这种标准还不需要诸如设置ID号和跳线之类的任何麻烦的设置。最大传输速度为400Mbps(比特/秒),在设备间进行连接的电缆的最大长度约为4.5m,并且可连接设备的最大数目为63个。各种连接方法都是可以的,例如利用电缆将各个AV设备串在一起的菊花链连接以及利用集线器所实现的树型连接都是可以的。此外,准备了各种信息传输方法,而且除了异步方法之外还存在确保实时能力的同步方法。
因此,基于IEEE 1394(在下文中,称为IEEE 1394网络)的网络能够容易地连接诸如AV设备之类的数字设备。符合IEEE 1394网络的许多类(数目非常大的)电气家用设备都已上市。
然而,在IEEE 1394网络中,规定连接设备的电缆长度最大约为4.5米。也就是说,IEEE 1394网络在其可配置的物理范围(距离)上受到限制,并且只有置于限定范围内的设备能够得以连接。因此,当要连接的两个设备被置于4.5米或更远的距离上时,例如被置于不同房间中的两个设备(诸如AV设备之类的数字设备),IEEE 1394网络无法连接这些设备。换言之,在这种情况下,无法在这些设备之间传送使用IEEE 1394网络的数据(例如,内容等)。
于是,存在一种通过使用早已广泛用作为个人计算机网络的以太网来连接这些设备的方法,在该网络中电缆的最大长度(例如,100m)比IEEE 1394的要长(例如,参照JP-A-10-200583)。例如,具有IEEE 1394网络和以太网之间的网桥功能的多媒体集线器能够连接IEEE 1394网络和以太网。
具体地说,以太网电缆物理上连接两个多媒体集线器(可以通过集线器或路由器实现),并且所述设备(IEEE 1394节点)经由IEEE 1394电缆而连接于两个多媒体集线器。也就是说,两个IEEE 1394网络经由以太网相连。根据这两个多媒体集线器的网桥功能,交换关于对应的多媒体集线器所归属的每个IEEE 1394网络内的IEEE 1394节点的信息(拓扑结构),由此来配置一个包括两个IEEE 1394网络的虚拟IEEE 1394网络(其中把所有连接于两个多媒体集线器的IEEE 1394节点作为它的节点)。因此,一个(虚拟)IEEE 1394网络能够在超过IEEE 1394电缆的最大长度的距离上连接两个设备。换言之,使用IEEE1394网络的数据能够在这两个设备之间加以转送。

发明内容
然而,在上述方法中,为了控制IEEE 1394分组的传送目的地,必须使用不在IEEE 1394协议中的固有控制方法。例如,当使用IEEE 1394.1网桥技术安装多媒体集线器(中继器)时,根据IEEE 1394.1技术,所述多媒体集线器需要用于链路层的控制器和用于物理层的控制器,这样就导致了重新研发上述两者的必要性,而且不利地增加了多媒体集线器的生产成本。
在这种情况下,变为IEEE 1394节点的、符合IEEE 1394的设备(IEEE 1394设备)必须符合IEEE 1394.1技术,并且不利地无法连接已经在市场中推广或已经布置的现有IEEE 1394设备。
本发明是考虑到上述问题而提出的,它实现了超出标准限制的网络的配置,例如自由地且低成本地进行配置。
根据本发明实施方式的信息处理设备,包括物理层控制装置,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化装置,其控制所述物理层控制装置以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点(dummy node)设置装置,其控制物理层控制装置以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;和虚拟网络配置控制装置,其控制所述伪节点设置装置以便设置伪节点,控制所述网络初始化装置以便初始化局部网络的拓扑结构,并且通过利用由所述伪节点设置装置设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
所述物理层控制设备具有局部网络的物理节点,并且伪节点设置装置能够将属于物理层控制装置的物理节点设置为伪节点。
所述物理层控制装置能够虚拟地设置局部网络的节点,并且伪节点设置装置能够将由物理层控制装置设置的虚拟的节点设置为伪节点。
根据本发明实施方式的信息处理设备可以进一步包括信息获取装置,其从连接于全局网络和某个另一局部网络的某个另一信息处理设备中获取关于所述另一信息处理设备的信息,用于在全局网络和所述另一局部网络之间中继信息,和数据库保存装置,其根据由所述信息获取装置所获取的关于另一信息处理设备的信息来配置和存储关于另一信息处理设备的数据库,其中所述伪节点设置装置根据由所述数据库保存装置存储的数据库的信息来确定伪节点的数目并针对那个数目设置伪节点。
关于另一信息处理设备的信息包括关于另一信息处理设备的地址的信息和关于对应于另一信息处理设备的另一局部网络内的节点数目的信息。
所述伪节点设置装置能够根据由所述信息获取装置所获取的关于另一局部网络内的节点数目的信息,针对另一局部网络内的节点数目来设置伪节点,并且所述虚拟网络配置控制装置能够控制所述网络初始化装置以便初始化局部网络的拓扑结构,并且配置其节点数目等于局部网络内的节点数目和另一局部网络内的节点数目之和的虚拟网络的拓扑结构。
根据本发明实施方式的信息处理设备可以进一步包括确认装置,用于确认连接于全局网络的另一信息处理设备的存在,其中当所述确认装置不能确认另一信息处理设备的存在时,所述虚拟网络配置控制装置能够控制所述信息获取装置以便获取关于另一信息处理设备的信息,控制所述数据库保存装置以便根据由所述信息获取装置所获取的、关于另一信息处理设备的信息,来配置和存储关于另一信息处理设备的数据库,控制所述伪节点设置装置以便根据由所述数据库保存装置所存储的数据库的信息来确定伪节点的数目并且针对那个数目设置伪节点,并且控制所述网络初始化装置以便重新配置虚拟网络的拓扑结构。
根据本发明实施方式的信息处理设备可以进一步包括中继装置,其转换分组帧并在全局网络和局部网络之间进行中继,和传输控制装置,其控制所述中继装置以便转换分组帧并且当在局部区域中生成的分组的目的地是伪节点时将该帧传输到全局网络。
根据本发明实施方式的信息处理方法包括物理层控制步骤,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;以及虚拟网络配置控制步骤,用于控制所述伪节点设置步骤的处理以便设置伪节点,控制所述网络初始化步骤的处理以便初始化局部网络的拓扑结构,并且通过利用通过所述伪节点设置步骤的处理而设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
根据本发明实施方式的程序使计算机执行物理层控制步骤,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;和虚拟网络配置控制步骤,用于控制所述伪节点设置步骤的处理以便设置伪节点,控制所述网络初始化步骤的处理以便初始化局部网络的拓扑结构,并且通过利用通过所述伪节点设置步骤的处理而设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
依照根据本发明的信息处理设备、方法以及程序,控制局部网络的物理层中的处理,初始化和重新配置局部网络的拓扑结构,设置用于配置虚拟网络(是一个虚拟的局部网络)的伪节点,并且通过利用所述伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,借此来配置虚拟网络的拓扑结构。
根据本发明,能够超出标准的限制来配置网络,例如自由地且低成本地配置网络。


图1是示出应用本发明的实施方式的网络系统的结构示例的框图。
图2是示出图1的网桥的外部结构示例的视图。
图3是示出图1的网桥的内部结构示例的框图。
图4是示出网桥数据库的结构示例的示意图。
图5是示出地址转换表的结构示例的示意图。
图6是示出图3的IEEE 1394物理层控制器的结构示例的框图。
图7是供描述网桥初始化处理的示例之用的流程图。
图8是示出初始化请求分组的结构示例的示意图。
图9是供描述伪节点设置处理的示例之用的流程图。
图10是供描述地址转换表配置处理的示例之用的流程图。
图11是供描述网桥初始化处理的另一示例之用的流程图。
图12是供描述网桥初始化处理的再一个示例之用的流程图。
图13是供描述网桥信息分组提供处理的示例之用的流程图。
图14是供描述网桥信息分组获取处理的示例之用的流程图。
图15是供描述伪节点设置的状态的示例之用的视图。
图16是供描述IEEE 1394虚拟网络的结构示例之用的视图。
图17是供描述网桥协议帧传输处理的示例之用的流程图。
图18是继图17后的流程图,供描述网桥协议帧传输处理的示例之用。
图19是示出网桥协议帧的结构示例的示意图。
图20是供描述网桥协议帧接收处理的示例之用的流程图。
图21是供描述异步方法中的通信示例之用的流程图。
图22是供描述同步方法中的通信示例之用的流程图。
图23是示出图1的网桥的另一结构示例的框图。
图24是供描述伪节点设置处理的另一示例之用的流程图。
图25是供描述总线复位控制处理的示例之用的流程图。
图26是示出应用本发明的网络系统的另一结构示例的框图。
图27是示出应用本发明的网络系统的再一个结构示例的框图。
图28是供描述网桥确认处理的示例之用的流程图。
图29是示出试通(Ping)帧的结构示例的示意图。
图30是供描述网桥确认响应处理的示例之用的流程图。
图31是示出回波帧的结构示例的示意图。
图32是示出应用本发明的个人计算机的结构示例的框图。
具体实施例方式
尽管在下文中将描述本发明的实施方式,但是将在权利要求和本发明实施方式中的具体示例当中描述的组件之间的关系将按如下所示。说明书确保支持权利要求中所描述的本发明的具体示例在本发明的实施方式中得到了描述。因此,甚至当存在另一具体例子,其没有在这里作为某个组件的对应例子描述,尽管在本发明的实施方式中已经描述了某组件的对应例子,但是这并不意味着那个具体示例不对应于所述组件。相反,即使是当在此将具体示例作为某个组件的对应示例描述时,也并不意味着该具体示例不对应于除所述组件以外的其他组件。
此外,这个说明书不意味着根据本发明实施方式所描述的具体示例的发明在所有权利要求中都作了描述。简言之,这个说明书是关于与本发明实施方式中所描述的具体示例相对应的发明,并且并不否认在这篇申请的权利要求中没有做出描述的发明的存在或者将通过改进以分割的方式或添加的方式而应用的发明的存在。
本发明提供了一种信息处理设备(例如,图1中的网桥11),其连接于全局网络(例如,图1中的以太网1)和局部网络(例如,图1中的IEEE 1394网络2),用于在全局网络和局部网络之间中继信息。所述信息处理设备包括物理层控制单元(例如,图3中的IEEE 1394物理层控制器55),用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化单元(例如,图3中的网桥控制器52,用于执行图7中的步骤S9的处理),其控制物理层控制单元以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置单元(例如,图3中的网桥控制器52,用于执行图7中的步骤S7的处理),其控制物理层控制单元以便设置用于配置虚拟网络(一个虚拟局部网络)的伪节点;和虚拟网络配置控制单元(例如,图3中的网桥控制器52,用于执行图7中的网桥初始化处理),其控制伪节点设置单元以便设置伪节点(例如,图7中的步骤S7),控制网络初始化单元以便初始化局部网络的拓扑结构(例如,图7中的步骤S9),以及通过利用由伪节点设置单元设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
所述物理控制单元具有局部网络的物理节点(例如,图6中的用于局部总线初始化的IEEE 1394物理层控制器122到用于局部总线初始化的IEEE 1394物理层控制器126),并且伪节点设置单元能够将属于该物理层控制单元的物理节点设置为伪节点(例如,图9中的步骤S23)。
所述物理层控制单元(例如,图23中的IEEE 1394物理层控制器221)能够虚拟地设置局部网络的节点,而所述伪节点设置单元能够将由物理层控制单元设置的虚拟节点设置为伪节点(例如,图24中的步骤S292)。
所述信息处理设备还可以包括信息获取单元(例如,图3中的网桥控制器52,用于执行图7中的步骤S5的处理),用于从连接于全局网络和另一局部网络(例如,图1中的IEEE 1394网络3或IEEE 1394网络4)的另一信息处理设备(例如,图1中的网桥12或网桥13)中获取关于另一信息处理设备的信息(例如,与图8中的初始化请求分组140相同的初始化请求分组140或网桥信息分组),用于在全局网络和另一局部网络之间中继信息;和数据库保存单元(例如,图3中的网桥数据库保存单元58),其根据关于信息获取单元所获取的另一信息处理设备的信息来配置并存储关于另一信息处理设备的数据库(例如,图4中的网桥数据库81),在其中伪节点设置单元能够根据数据库保存单元所存储的数据库的信息来确定伪节点的数目并针对那个数目设置伪节点。
关于另一信息处理设备的信息可以包括关于另一信息处理设备的地址的信息(例如,图8中的源地址152)和关于对应于另一信息处理设备的另一局部网络内的节点数目(图8中的节点数目155)的信息。
所述伪节点设置单元能够根据信息获取单元所获取的关于另一局部网络内的节点数目的信息,针对另一局部网络内的节点数目设置伪节点(例如,图9中的步骤S23),而所述虚拟网络配置控制单元能够控制网络初始化单元以便初始化局部网络的拓扑结构并配置其节点数目等于局部网络内的节点数目和另一局部网络内的节点数目之和的虚拟网络的拓扑结构(例如,图7中的步骤S10)。
所述信息处理设备还可以包括确认单元(例如,图3中的网桥控制器52,用于执行图28中的网桥确认处理),用于确认连接于全局网络的另一信息处理设备的存在,其中当确认单元无法确认另一信息处理设备的存在时,所述虚拟网络配置控制单元可以控制信息获取单元以便获取关于另一信息处理设备的信息,控制数据库保存单元以便根据信息获取单元所获取的另一信息处理设备的信息来配置并存储关于另一信息处理设备的数据库,控制伪节点设置单元以便根据数据库保存单元所存储的数据库的信息来确定伪节点的数目并针对那个数目来设置伪节点,以及控制网络初始化单元以便重新配置该虚拟网络的拓扑结构(例如,图28中的步骤S340)。
所述信息处理单元还可以包括中继单元(例如,图3中的网桥控制器52),其转换分组的帧并在全局网络和局部网络之间进行中继;和传输控制单元(例如,图3中的网桥控制器52,用于执行图18中的步骤S155至步骤S157的处理),其控制中继单元以便当局部区域中所生成的分组的目的地为伪节点时转换分组的帧并将所述帧传输到全局网络。
本发明提供了信息处理设备(例如,图1中的网桥11)的信息处理方法,所述信息处理设备连接于全局网络(例如,图1中的以太网1)和局部网络(例如,图1中的IEEE 1394网络2),用于在全局网络和局部网络之间中继信息。这个信息处理方法包括物理层控制步骤(例如,图9中的步骤S23),用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化步骤(例如,图7中的步骤S9),用于控制物理层控制步骤的处理以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置步骤(例如,图7中的步骤S7),用于控制物理层控制步骤的处理以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟局部网络(例如,图16中的IEEE 1394虚拟网络191);和虚拟网络配置控制步骤(例如,图7中的网桥初始化处理),用于控制伪节点设置步骤的处理以便设置伪节点,控制网络初始化步骤以便初始化局部网络的拓扑结构,以及通过使用经伪节点设置步骤的处理而设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
本发明提供了一种用于使连接于全局网络(例如,图1中的以太网1)和局部网络(例如,图1中的IEEE 1394网络2)的计算机(例如,图1中的网桥11)在全局网络和局部网络之间中继信息的程序。所述程序包括物理层控制步骤(例如,图9中的步骤S23),用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化步骤(例如,图7中的步骤S9),用于控制物理层控制步骤的处理以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置步骤(例如,图7中的步骤S7),用于控制物理层控制步骤的处理以便设置用于配置虚拟网络(例如,图16中的IEEE 1394虚拟网络191)的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟局部网络;和虚拟网络配置控制步骤(例如,图7中的网桥初始化处理),用于控制伪节点设置步骤的处理以便设置伪节点,控制网络初始化步骤的处理以便初始化局部网络的拓扑结构,以及通过使用经伪节点设置步骤的处理而设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
在下文中,将参照附图来描述本发明的实施方式。
图1示出了应用本发明的网络系统的一个实施方式的结构示例。
在图1的示例中,这个网络系统包括一个以太网(注册商标)1和三个IEEE(电子和电气工程师协会)1394网络2至4。所述IEEE 1394网络2至IEEE1394网络4分别经由网桥11至网桥13而连接于以太网1。换句话说,在图1的网络系统中,以太网1被构成为用于连接多个局部网络的全局网络,而IEEE1394网络2至IEEE 1394网络4分别被构成为彼此通过以太网1连接的局部网络。
以太网1是基于IEEE 802.3的标准的网络,包括符合这个标准的网桥11至网桥13和集线器(HUB)14。正如在图1所示出的,网桥11至网桥13彼此经由集线器14相连接。
网桥11至网桥13具备以太网和各IEEE 1394网络之间的桥接功能,用于执行中继处理(网桥处理),比如将从一个网络提供的分组转换成符合另一网络的分组以及将该分组传输到所述另一网络。稍后将描述网桥11至网桥13中每一个的详细的结构示例。
具有许多端口的集线器14是用于通过将设备(节点)连接到各个端口来以星形连接各节点的集中器(concentrator)。连接于这个集线器14的各端口的各个设备将传送数据存储到作为60字节到1514字节的分组的以太网帧中,借此经由集线器14来向/从彼此发送和接收数据以便传送目标数据。当向集线器14提供来自连接于其端口之一的节点的分组(以太网帧)时,它参考该分组,根据首部等等中所包含的与目的地有关的信息(例如,MAC地址(Media Acesscontrol address媒介存取控制地址)等等)来指定目的地节点,并经由指定目的地节点所连接的端口,将所述分组提供给目的地节点。所述集线器14可以不考虑关于目的地的信息而将被提供的分组传输(广播)到所有端口。作为选择,所述集线器14可以具有路由器功能。此外,所述集线器14可以处于控制分组的传输的任何层次中。
IEEE 1394网络2是由符合IEEE 1394的标准的网桥11以及IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33构成的,它们彼此经由IEEE 1394总线(电缆)相互连接,所述IEEE 1394总线是符合IEEE 1394的标准的总线。如图1所示,在IEEE 1394网络2中,IEEE 1394总线(电缆)将IEEE 1394节点31连接到网桥11,并将IEEE 1394节点32和IEEE 1394节点33连接到IEEE 1394节点31。简言之,IEEE 1394网络2是属于网桥11的局部网络。IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33分别是由AV设备的数字设备构成的,所述AV设备例如是电视机、录像机、音频播放器、电影院系统等等。IEEE 1394节点31至IEEE1394 33可以是任何家用电器,比如照明设备、空调、微波炉、冰箱、洗衣机等等,或者它们可以是作为设备提供的自动控制系统的接口,所述自动控制系统包括诸如对讲机、摄像机等等之类的预防犯罪的系统,自动浴水系统,水温调节系统等等。
IEEE 1394网络3是由符合IEEE 1394的标准的网桥12和IEEE 1394节点34构成的,它们彼此经由IEEE 1394总线(电缆)而相互连接,所述IEEE 1394总线是符合IEEE 1394的标准的总线。正如图1中所示,在IEEE 1394网络3中,IEEE 1394总线(电缆)将IEEE 1394节点34连接到网桥12。简言之,IEEE1394网络3是属于网桥12的局部网络。IEEE 1394节点34是由AV设备的数字设备构成的,所述AV设备例如是电视机、录像机、音频播放器、电影院系统等等。IEEE 1394节点34可以是任何家用电器,比如照明设备、空调、微波炉、冰箱、洗衣机等等,或者它们可以是作为设备提供的自动控制系统等等的接口,所述自动控制系统包括诸如对讲机、摄像机等等之类的预防犯罪的系统,自动浴水系统,水温调节系统等等。
IEEE 1394网络4是由符合IEEE 1394的标准的网桥13以及IEEE 1394节点35和36构成的,它们彼此经由IEEE 1394总线(电缆)相连,所述IEEE 1394总线即符合IEEE 1394的标准的总线。正如图1中所示,在IEEE 1394网络4中,IEEE 1394总线(电缆)将IEEE 1394节点35连接到13,并将IEEE 1394节点35连接到IEEE 1394节点36。简言之,IEEE 1394网络4是属于网桥13的局部网络。IEEE 1394节点35至IEEE 1394节点36分别是由AV设备的数字设备构成的,所述AV设备例如是电视机、录像机、音频播放器、电影院系统等等。IEEE 1394节点35和IEEE 1394节点36中每一个都可以是诸如照明设备、空调、微波炉、冰箱、洗衣机等等的家用电器之一,或者它们可以是作为设备提供的自动控制系统等等的接口,所述自动控制系统包括诸如对讲机、摄像机等等之类的预防犯罪的系统,自动浴水系统,水温调节系统等等。
在图1中,网桥11至网桥13通过相互通信来配置一个虚拟IEEE 1394网络(在下文中,称为IEEE 1394虚拟网络),所述网络包括IEEE 1394网络2至IEEE 1394网络4。由此,IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点36通过这个IEEE1394虚拟网络而彼此连接在一起(作为IEEE 1394虚拟网络的节点),借此来实现相互通信。
图2是示出图1中的网桥11的外部结构示例的视图。由于网桥11作为以太网1和IEEE 1394网络2之间的中继器来操作,网桥11的主体配备用于连接以太网电缆的以太网端口41和用于连接IEEE 1394电缆的IEEE 1394端口42。可以提供多个相关端口。正如在图2中举例说明的那样,不必把以太网端口41和IEEE 1394端口42提供在网桥11的主体的同一面上,而可以把它们分别提供在主体的任何位置上,只要该位置是电缆可连接的任何地点。例如,可以在不同的表面上提供它们。
网桥12和网桥13中每一个的外部结构示例都与网桥11的相同,并且因为可以在那里应用图2的结构示例,所以将省略对它们的说明。
图3是示出图1中的网桥11的内部结构示例的框图。
在图3中,网桥11包括以太网接口51、网桥控制器52、FIFO(先进先出)53、IEEE 1394链路层控制器(在下文中,称为IEEE 1394链路)54、IEEE1394物理层控制器(在下文中,称为IEEE 1394 PHY)55、FIFO 56、以太网控制时钟提供单元57、网桥数据库保存单元58和地址转换表保存单元59。
以太网接口51经由总线61而连接于以太网端口41,并且为以太网1执行接口处理。例如,在图1的情况下,以太网接口51获取从经由以太网端口41连接的集线器14提供的分组,并且通过以太网端口41将经由总线65C从FIFO56提供的分组提供给集线器14,所述FIFO 56即用于以太网分组传输的FIFO缓冲存储器。
正如稍后描述的那样,经由总线70从以太网控制时钟提供单元57中向以太网接口51提供控制时钟。所述以太网接口51与这个控制时钟同步地执行接口处理。当以太网接口处理单元51经由总线61从外界获取分组(指定给网桥11的分组)时,它经由总线62A将所述分组提供给网桥控制器52。
所述网桥控制器52执行以太网1和IEEE 1394网络2之间的中继处理(网桥处理)。也就是说,所述网桥控制器52将通过以太网1提供的以太网分组(基于IEEE 802.3的标准的结构的分组)转换成IEEE 1394分组(基于IEEE 1394的标准的结构的分组)并将它提供到IEEE 1394网络2,并且将从IEEE 1394网络2提供的IEEE 1394分组转换成以太网分组并将它提供到以太网1。具体地说,经由总线62A获取从以太网接口51提供的以太网分组,所述网桥控制器52将该以太网分组转换成IEEE 1394分组并将所获取的IEEE 1394分组提供到FIFO 53,即用于接收IEEE 1394分组的FIFO缓冲存储器。经由总线65A获取从IEEE 1394链路54提供的IEEE 1394分组,所述网桥控制器52将该IEEE1394分组转换成以太网分组并将所获取的以太网分组提供到FIFO 56。
所述网桥控制器52经由总线66而连接于IEEE 1394链路54,以供通知同步的循环周期计时器。当按同步方法传输分组时,所述网桥控制器52根据由IEEE 1394链路54经由这条总线66所通知的同步循环周期(用于传输分组的循环周期)来执行传输处理。
所述网桥控制器52经由总线67而连接于以太网接口51,用于以太网物理层控制,并指示以太网接口51进行以太网的物理层中的控制处理等等。
所述网桥控制器52经由总线68而连接于IEEE 1394链路54,用于IEEE1394链路层控制,并指示IEEE 1394链路54进行IEEE 1394的链路层中的控制处理等等。
此外,所述网桥控制器52经由总线69而连接于IEEE 1394PHY 55。这条总线69是用于传送控制信息的总线,所述控制信息用于控制IEEE 1394的物理层的处理,并且所述网桥控制器52经由这条总线69来控制IEEE 1394 PHY55。
除此之外,所述网桥控制器52还经由总线71而连接于网桥数据库保存单元58,而且正如稍后描述的那样,它将关于另一网桥的信息和关于它本身的信息提供给网桥数据库保存单元58,在所述网桥数据库保存单元中将相同的信息作为数据库(网桥数据库)加以保留。所述网桥控制器52可以经由总线71来访问网桥数据库保存单元58,并且根据需要从网桥数据库保存单元58所具有的网桥数据库中获取必要的信息。
此外,所述网桥控制器52经由总线72而连接于地址转换表保存单元59。所述网桥控制器52经由总线72把关于网络当中将作为IEEE 1394虚拟网络的节点的IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点36的信息提供给地址转换表保存单元59,在所述地址转换表保存单元中将相同的信息作为地址转换表加以保留,所述地址转换表也就是用于将实际(真实)网络配置中的每个地址转换成IEEE 1394虚拟网络中的每个地址的表。所述网桥控制器52可以经由总线72来访问地址转换表保存单元59,并根据需要通过使用地址转换表保存单元59所具有的地址转换表来执行一些地址的转换处理。
所述FIFO 53是由诸如SRAM(static random access静态随机存取存储器)、DRAM(dynamic random access memory动态随机存取存储器)等等之类的半导体存储器构成的FIFO方法的缓冲存储器,其在临时存储网桥控制器52经由总线62B所获取的IEEE 1394分组之后的预定时间,经由总线62C将该IEEE1394分组提供到IEEE 1394链路54。
IEEE 1394链路54控制作为网桥11所对应的局部网络的IEEE 1394网络2的链路层(该层位于比物理层更高的层,在所述链路层中定义在IEEE 1394网络中传送的各种不同分组的每个格式和错误检查方法)。也就是,IEEE 1394链路54检查所提供的分组,根据分组的首部信息来确定分组的目的地,并且把分组提供到哪里。具体地说,IEEE 1394链路54检查从IEEE 1394网络2的节点提供的分组的错误,并经由总线63将其提供到IEEE 1394 PHY 55以便将其提供到目的地。IEEE 1394链路54将经由总线62C从FIFO 53提供的IEEE1394分组经由总线63提供到IEEE 1394 PHY 55以便将所述分组提供到IEEE1394网络2的目的地节点。
IEEE 1394链路54除控制链路层的控制处理之外还控制同步方法的传送循环周期,并且经由总线66向网桥控制器52通知该同步循环周期(用于传输分组的循环周期)。
IEEE 1394 PHY 55是由多个IEEE 1394物理层控制器构成的,所述IEEE1384物理层控制器包括稍后描述的伪节点,并且它经由总线63而连接于IEEE1394链路54以及经由总线64而连接于IEEE 1394端口42。IEEE 1394 PHY 55根据技术规范来控制串行信号的编码方法、信号的电气规范、自动设置系统配置的程序、关于总线的使用权的调节过程、向全部总线传输通信量的状态的程序等等。简言之,IEEE 1394 PHY 55控制IEEE 1394的物理层中的处理。例如,它控制IEEE 1394网络2中的每个节点的通信处理,并执行每个节点和IEEE1394链路54之间信息的中继处理。IEEE 1394 PHY 55在IEEE 1394网络2(即,局部网络)的初始化处理中根据来自网桥控制器52的控制,来执行配置IEEE1394虚拟网络的处理。稍后将描述细节。
所述FIFO 56类似于FIFO 53,它是由诸如SRAM、DRAM等等之类的半导体存储器构成的FIFO方法的缓冲存储器,其临时地存储经由总线65B从网桥控制器52提供的以太网分组,并在预定时间经由总线65C将其提供到以太网接口51。所述以太网接口51经由总线61将接收自FIFO 56的以太网分组提供到以太网端口41,借此将其提供到以太网1。
所述以太网控制时钟提供单元57生成用于控制以太网接口51的预定频率的时钟,并经由总线70将其提供到以太网接口51。所述以太网接口51与这样提供的控制时钟同步化地执行接口处理。
所述网桥数据库保存单元58是由诸如半导体存储器(例如,RAM(随机存取存储器)、快闪存储器等等)和磁盘(例如,硬盘等等)之类的存储介质构成的,其通过将关于各个网桥(与各个网桥相对应的IEEE 1394网络)的信息放入数据库而建立网桥数据库。所述网桥数据库保存单元58更新所保存的网桥数据库,或者根据从网桥控制器52提供的信息或请求,经由总线71将所保存的网桥数据库的信息提供给网桥控制器52。稍后将描述网桥数据库的细节。
所述地址转换表保存单元59是由诸如RAM、快闪存储器、硬盘等等之类的存储介质构成的,其通过列在作为地址转换列表的表当中的构成IEEE 1394虚拟网络的IEEE 1394节点(在图1的情况下,IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点36)的地址的信息而建立并保存地址转换表。地址转换表保存单元59更新保存的地址转换表,或者根据从网桥控制器52提供的信息或请求,经由总线72将所保存的地址转换表的信息提供给网桥控制器52。稍后将描述地址转换表的细节。
接下来,将描述图3的网桥数据库保存单元58所保存的网桥数据库。图4是网桥数据库的结构示例的示意图。
正如图4中所示,所述网桥数据库81包括网桥名称81A、网桥ID 81B、局部网桥标志81C和节点数目81D的项。
所述网桥名称81A是用于注册将要注册为一条信息记录的网桥的名称的项。将要在这个网桥名称81A中注册的信息只要至少可由记录识别即可,或者可以不是标识每个网桥的名称而仅仅是记录的序列号等等。用户不仅能识别记录而且还能通过将例如每个网桥的产品名称和用户单独给每个网桥设置的名称等等注册到这一项(网桥名称81A)中来容易地理解每条记录与网桥之间的对应性。
所述网桥ID81B是用于注册唯一地标识每个网桥的信息的项。例如,注册诸如MAC地址(介质访问控制地址)等等之类的唯一ID。不用说,还可以是除MAC地址之外的ID信息。
所述局部网桥标志81C是指示与记录相对应的网桥是否是这个网桥(所述记录是对应于这个网桥的记录)的标志。局部网桥标志81C的数值是″1″的记录意指对应于这个网桥的记录(局部网桥标志81C的数值为″0″的记录意指对应于另一网桥的记录)。
所述节点数目81D是用于注册对应于每个网桥的每个IEEE 1394网络中的IEEE 1394节点的数目的项。例如,在图1的系统的情况下,由于IEEE 1394网络2的节点数目为三个(IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33),因此对应于网桥11的记录的节点数目81D的数值为″3″;由于IEEE 1394网络3的节点数目为一个(IEEE 1394节点34),对应于网桥12的记录的节点数目81D的数值为″1″;由于IEEE 1394网络4的节点数目为两个(IEEE 1394节点35和IEEE 1394节点36),因此对应于网桥13的记录的节点数目81D的数值为″2″。
图4示出了对应于图1的系统示例的网桥数据库81的结构示例,包括这个网桥数据库81中注册的项和三条记录,即记录91至记录93。例如,在记录91的网桥名称81A中注册″网桥A″,其示出对应于这条记录91的网桥的名称为″网桥A″。此外,在记录91的网桥ID 81B中注册″01-23-45-67-AA-A1″,其示出″网桥A″的MAC地址为″01-23-45-67-AA-A1″。在记录91的局部网桥标志81C中注册数值″1″,其示出这个网桥数据库81是由网桥A的网桥数据库保存单元58所具有的网桥数据库,并且在节点数目81D中注册数值″3″,其示出属于″网桥A″的IEEE 1394网络2的节点数目为″3″。
所述网桥数据库81除所提到的项之外还可以包括另一项或者它可以不包括上述的一些项。项的数目可以是任意的,并且将要注册的记录的数目也可以是任意的。可以将多条记录注册为对应一个网桥,或者可以将一条记录注册为对应多个网桥。
此时将描述图3的地址转换表保存单元59所具有的地址转换表。图5是示出地址转换表的结构示例的示意图。
地址转换表保存单元59所具有的地址转换表101是具有按″行″注册的对应每一IEEE 1394节点的信息的表信息,其包括节点ID 101A、网桥ID 101B、局部标志101C和网桥局部节点ID 101D中的每一项。
节点ID 101A是用于标识将要在地址转换表101中注册的每一行的ID,换言之它是用于标识分配给每一行的IEEE 1394虚拟网络的各节点的ID。在图5中,给每一行分配单个数字(整数)的序列号作为节点ID 101A。不用说,就这个节点ID 101A的值而言数字的数目可以是任意的,或者所述值可以不由数字而由字符或符号或两者的适当组合构成。例如,可以将在局部网络中使用的IEEE 1394的标准中所定义的6位的节点_ID用作为节点ID 101A。
网桥ID 101B是用于标识包括相应行(节点)的、作为局部网络的IEEE 1394网络的各相应网桥的标识信息(网桥ID),并且所述网桥ID 101B例如是由MAC地址(介质访问控制地址)等等构成的。网桥ID 101B表示每个节点实际对应于哪一个网桥(这个节点处于哪一个局部网络当中)。
局部标志101C是用于判断对应于每一行的各节点是否是当前局部网络的(保存这个地址转换表的网桥的)节点的标志。当该标志的数值为″1″时,对应于该行的节点是对应于这个网桥的局部网络的节点,而当该标志的数值为″0″时,对应于该行的节点是另一网桥的另一局部网络的节点。
网桥局部节点ID 101D是每个网桥固有的ID(分配给仅仅在每个IEEE 1394网络内可被识别的每个节点的ID)。将要注册作为网桥局部节点ID 101D的信息可以是任意的,只要它是分配给每个节点的ID即可,而且其分配方法可以是任意的。
接下来将描述图3的IEEE 1394 PHY 55。图6是示出图3中的IEEE 1394PHY 55(网桥11的IEEE 1394 PHY 55)的详细结构示例的框图。
在图6中,IEEE 1394 PHY 55包括用于数据发送和接收的IEEE 1394物理层控制器121(在下文中,称为IEEE 1394 PHY 121)、用于局部总线初始化的IEEE 1394物理层控制器122至IEEE 1394物理层控制器126(在下文中,称为IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126)、和IEEE 1394控制时钟提供单元127。
IEEE 1394 PHY 121至IEEE 1394 PHY 126执行IEEE 1394网络中的物理层的控制处理,比如信号的发送和接收、传输速度的自动检测、地址分配等等。
正如参照图3描述的那样,IEEE 1394 PHY 121经由总线64而连接于IEEE1394端口42,借此来控制经由IEEE 1394端口42相连接的IEEE 1394节点31到IEEE 1394节点33之间的数据传送。换句话说,IEEE 1394 PHY 121将接收自IEEE 1394链路54的数据提供到IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33,以及将接收自IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33的数据提供到IEEE 1394链路54。
IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126经由总线131至总线135而连接于IEEE 1394 PHY 121(菊花链连接),并且它们作为对应于属于另一IEEE1394网络的相应节点(例如,在图1的系统的情况下,IEEE 1394节点34至IEEE1394节点36)的伪节点来操作,以供在初始化处理中配置该IEEE 1394虚拟网络使用,所述另一IEEE 1394网络是总体上被当作一个IEEE 1394虚拟网络的IEEE 1394网络中不同于这个网桥所属网络的另一网络,例如,在图1的系统的情况下,IEEE 1394网络3和IEEE 1394网络4(不同于该网桥11所属的IEEE 1394网络2)。
IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126经由总线69而连接于网桥控制器52。具体地说,IEEE 1394 PHY 122经由总线69A而连接于网桥控制器52,IEEE 1394 PHY 123经由总线69B而连接于网桥控制器52,IEEE 1394 PHY 124经由总线69C而连接于网桥控制器52,IEEE 1394 PHY 125经由总线69D而连接于网桥控制器52,IEEE 1394 PHY 126经由总线69E而连接于网桥控制器52,并且网桥控制器52分别控制它们。例如,在IEEE 1394网络2的初始化处理中,网桥控制器52经由每条总线69(总线69A至总线69E)在IEEE 1394PHY 122至IEEE 1394 PHY 126的每一个中设置″活动的″或″不活动的″,以便让IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126分别对应于另一IEEE 1394网络的节点。换言之,网桥控制器52使作为伪节点的IEEE 1394 PHY 122至IEEE1394 PHY 126的结构与其他实际节点(IEEE 1394节点34至IEEE 1394节点36)的结构相符。
在IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126中的、在“活动的”伪节点所设置的那个PHY与实际的节点(例如,在图1的系统的情况下,IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33)类似地,通过参与IEEE 1394网络2的初始化处理来配置一个虚拟IEEE 1394网络。
换句话说,网桥控制器52针对必需的数量将IEEE 1394 PHY 122至IEEE1394 PHY 126中一些“活动的”PHY设置为伪节点,以便相同的伪节点(活动的伪节点)参与接下来的总线初始化处理,其结果是,虚拟网络被配置。
由于IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126是最初的伪节点,在实际的数据发送和接收时不使用它们,但是IEEE 1394链路54经由网桥控制器52将前往这些节点的数据传输到另一IEEE 1394网络。
上述IEEE 1394 PHY 121至IEEE 1394 PHY 126经由总线136获取在IEEE1394控制时钟提供单元127中产生的预定频率的控制时钟信号,并在基于该时钟信号的定时上进行操作。
网桥11的上述说明还能应用于网桥12和网桥13。
将描述关于IEEE 1394虚拟网络的配置的具体处理流程。在初始化IEEE1394网络2至IEEE 1394网络4(即,局部网络)时,换言之,当初始化网桥11至网桥13时,执行IEEE 1394虚拟网络的配置。这些网桥并不总是同时被初始化。具体地说,例如,当网桥11至网桥13的其中一个开始初始化处理时,其他网桥相应地执行初始化处理。
作为网桥11至网桥13开始初始化处理的因素,除一个网桥被连接于以太网(是一个全局网络)的情况之外,还存在IEEE 1394网络(作为局部网络)被更新的情况以及其他网桥开始初始化处理的情况。在下面,将描述在上述每一种情况下由网桥11执行的网桥初始化处理。
例如,当新的IEEE 1394节点被连接于IEEE 1394网络2(是网桥11的局部网络)或从其除去所连接的IEEE 1394节点时,由于拓扑结构发生改变,在IEEE 1394网络2的物理层中执行拓扑结构的重新配置处理,此时顺序执行三个处理步骤即总线初始化、树的识别、自身识别。当总线的初始化处理开始时,IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33中的每一个执行总线复位信号的输出,相互独立地从每一条预定信号线(例如,TPA(Arb_A)和TPB(Arb_B))提供数值″1″。当结束总线的复位时,处理转移到下一个树识别过程,其中每个节点都通过父代与子代之间的握手(hand shake)过程、路由竞争过程等等来对树进行识别。当结束树识别过程时,移动到自身识别过程,在此识别每个节点。根据这一处理,重新配置了IEEE 1394网络2的拓扑结构。
网桥11在局部网络中开始拓扑结构的重新配置,当其IEEE 1394 PHY 121(图3)检测到局部网络内的总线复位时,网桥控制器52执行网桥初始化处理以便重新配置IEEE 1394虚拟网络的拓扑结构。
将参照图7的流程图来描述在检测到局部网络自身内的总线复位的情况下的网桥初始化处理。
检测总线复位的网桥控制器52控制IEEE 1394链路54以便监视局部网络并等待直到IEEE 1394网络2的拓扑结构被重新配置,并且当判定将要重新配置拓扑结构时,在步骤S1中它检测重新配置后的拓扑结构中的局部网络(IEEE1394网络2)的节点数目。
网桥控制器52前进至步骤S2中的处理,在此它经由总线67、通过以太网接口51上的控制来判断是否在以太网端口41(图2)中存在活动的连接。正如图1的示例那样,在那里经由以太网电缆连接集线器14,并且当判定在以太端口41中存在活动的连接时,网桥控制器52前进至步骤S3中的处理,其中根据检测到的节点的数目,它创建用于要求另一网桥进行局部网络的初始化处理的初始化请求分组。
图8是示出由网桥控制器52创建的初始化请求分组的结构示例的示意图。
在图8中,初始化请求分组140是将要发送给以太网1并且形成以太网帧的分组。具体地说,初始化请求分组140包括前同步码141、首部142、分组数据143和FCS(frame check sequence帧检验序列)144。
首部142包括目的地地址151、源地址152和数据长度153。目的地地址151包括设备的地址信息(例如,设备的MAC地址),所述设备有可能是初始化请求分组140的目的地。由于通常广播初始化请求分组140,目的地地址151是表示这个目的地地址151是用于广播的值(无目的地的技术规范的数值,例如,″FF-FF-FF-FF-FF-FF″)。源地址152包括将发送这个初始化请求分组140的网桥的地址信息(例如,该网桥的MAC地址)。数据长度153包括这个初始化请求分组140的数据大小(数据长度)。
分组数据143是这个以太网帧所承载的传输数据。就常用的以太网而言,分组数据143是由IP分组构成的。这个初始化请求分组140是用于转送在网桥(网桥11至网桥13)之间所传递的数据的分组。因此,分组数据143是由网桥协议有效载荷构成的。具体地说,分组数据143包括分组类型154和节点数目155。分组类型154包括两个字节字段的、用于标识分组的类型的信息。就初始化请求分组140而言,分组类型154的数值是″0x0001″。节点数目155是两个字节的字段,并且它意指与源网桥相对应的局部网络内的节点数目(例如,就图1的网桥11而言,它是″3″,即IEE 1394网络2内的节点数目)。网桥控制器52通过使用在步骤S1中获取的关于节点数目的信息作为节点数目155来创建初始化请求分组140。
返回到图7,当创建这个初始化请求分组时,网桥控制器52前进至步骤S4的处理,在那里它将所创建的初始化请求分组140提供给以太网接口51并根据对以太网接口51的控制来向全局网络(以太网1)广播该初始化请求分组140。该初始化请求分组140被提供到的另一网桥根据该请求来执行对应的局部网络的初始化处理,正如稍后描述的那样。当重新配置局部网络的拓扑结构时,所述网桥创建网桥信息分组并将其广播到全局网络(以太网1)。在步骤S5中,网桥控制器52在预定时间内根据对以太网接口51的控制来接收从另一网桥提供的网桥信息分组。
由于这个网桥信息分组的结构基本上与图8中所示的初始化请求分组140的结构相同,因此省略对它的说明,不过源地址152是由发送该网桥信息分组的网桥的MAC地址构成的,并且分组类型154的数值被设置成″0x0002″。节点数目155包括关于发送该网桥信息分组的网桥的局部网络内的节点数目的信息。
换句话说,网桥11至网桥13互相交换初始化请求分组和网桥信息分组,借此来交换关于每个局部网络的节点数目的信息。
返回到图7,在为了接收网桥信息分组所设置的预定时间过去之后,网桥控制器52前进至步骤S6的处理,在那里它判断是否已获取了网桥信息分组。当判定在这个预定时间通过以太网接口51已获取网桥信息分组时,网桥控制器52继续执行步骤S7的处理,在那里它根据所获取的网桥信息分组来更新网桥数据库保存单元58所保存的网桥数据库81(当它没保存任何东西时,它重新对其进行配置)并且执行用于控制IEEE 1394 PHY 55的伪节点设置处理。将描述伪节点设置处理的细节。当结束伪节点设置处理时,网桥控制器52在步骤S8中等待着直到先前设置的指定时间(例如,自在步骤S4中广播初始化请求分组以来的经过的1000毫秒)为止。这是因为在所有连接于以太网1(即,全局网络)的网桥(网桥11至网桥13)中同时开始局部网络的总线复位处理。换句话说,各个网桥按预定时间结束步骤S5至步骤S7的处理。
当它到达预定时间时,网桥控制器52前进至步骤S9的处理,在那里它通过IEEE 1394链路54来控制IEEE 1394 PHY 121以使它执行总线复位处理并且配置包括在步骤S7中设置的伪节点的IEEE 1394虚拟网络的拓扑结构。也就是说,通过总线复位处理,每个节点ID不仅被附连到IEEE 1394节点31至IEEE1394节点33上而且也被附连到伪节点上。
当结束步骤S9的处理时,网桥控制器52前进至步骤S10的处理,在那里它根据网桥数据库保存单元58所保存的网桥数据库81来执行地址转换表配置处理并且配置地址转换表101(图5)。将描述地址转换表配置处理的细节。在步骤S11中,已配置的地址转换表101被提供到地址转换表保存单元59并在那存储起来,并且在步骤S12中,通过使用地址转换表来开始通常的网桥处理并结束网桥初始化处理。
当网桥控制器52在步骤S2中判定在以太网端口41中没有活动的连接时,换言之当网桥11没有被连接于以太网1时,由于网桥控制器52不能配置虚拟网络(不必进行配置),所以它结束网桥初始化处理。
当在步骤S6中判定没有获取到网桥信息分组时,换言之当除这个网桥11外没有其他网桥连接于以太网1时,由于网桥控制器52不能配置虚拟网络(不必进行配置),因此它结束网桥初始化处理。
如上所述,通过网桥初始化处理,即使是当因为新的节点被连接或者到某个节点的连接被断开而导致局部网络(IEEE 1394网络2)的拓扑结构改变时,网桥控制器52能够容易地重新配置虚拟网络(IEEE 1394虚拟网络)。换言之,网桥控制器52将经由以太网1连接的IEEE 1394网络2至IEEE 1394网络4虚拟地彼此相结合,由此在超出IEEE 1394标准的限定范围(距离)的更广范围内配置IEEE 1394虚拟网络,在其中各个网络的节点都被定义为它的节点。
此时将参照图9的流程图来对在图7当中的步骤S7中执行的伪节点设置处理的细节进行描述。
首先,在步骤S21中,网桥控制器52在获取网桥信息分组(图7中的步骤S6)之后开始伪节点设置处理,经由总线69来控制IEEE 1394 PHY 55,以便将所有伪节点设置成不活动的状态。例如,在图6的情况下,网桥控制器52经由总线69A至总线69D将IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126的各工作状态设置成不活动的的。也就是说,在步骤S21中,网桥控制器52初始化关于各个IEEE 1394 PHY的伪节点的设置。
在将所有伪节点设置成不活动的之后,网桥控制器52前进至步骤S22的处理,在那里它参照通过图7中的步骤S5的处理而接收的网桥信息分组,根据网桥信息分组中所包含的源地址152的数值、节点数目155等等,将网桥数据库保存单元58所保存的网桥数据库81(图4)的各条记录的数值(在图4情况下,记录91至记录93)更新成最新的状态。当网桥数据库保存单元58未保存网桥数据库81时,网桥控制器52重新配置网桥数据库81。在步骤S23中,根据更新后的网桥数据库81的节点数目81D等等,它将必要数量的IEEE 1394PHY作为伪节点设置为活动的并结束伪节点设置处理。当结束伪节点设置处理时,网桥控制器52将返回至图7中的步骤S7的处理,并且从结束步骤S7的处理的状态再继续网桥初始化处理并前进至步骤S8的处理。
通过这种方式的伪节点设置处理,网桥控制器52能够根据从另一网桥提供的网桥信息分组来更新网桥数据库,并根据网桥数据库的更新后的信息来设置伪节点。因此,网桥控制器52能够根据各个IEEE 1394网络的最新信息来配置IEEE 1394虚拟网络。
将参照图10的流程图来对在图7的步骤S10中执行的地址转换表配置处理的细节进行描述。
在开始地址表转换配置处理之后,网桥控制器52首先在步骤S41中控制LEEE 1394链路54以便获取关于通过步骤S9中的总线复位处理而配置的IEEE1394虚拟网络的节点ID的信息。所述网桥控制器52在步骤S42中根据所获取的关于各个节点的节点ID的信息来为所有节点创建地址转换表101。简言之,网桥控制器52创建地址转换表101,其具有与所获取的节点ID的数目一样多的行。
在创建地址转换表101之后,网桥控制器52将其中的节点ID 101A(节点ID)的值意指伪节点的每一个对应行中的局部标志101C的数值设置成″0″,并且将与其他节点(局部网络内的IEEE 1394节点)相对应的每一行中的局部标志101C的数值设置成″1″。
在步骤S44中,网桥控制器52在数值为″1″的行(节点)上设置这个网桥(网桥11)的网桥ID(网桥11的MAC地址,并且例如在图5情况下,所述MAC地址为″01-2345-67-AA-A1″)。
在步骤S45中,网桥控制器52可以访问网桥数据库保存单元58,并且参照网桥数据库81,对其他网桥(网桥12和网桥13)获取每个网桥ID及其对应节点数目的全部信息。例如,在图4的网桥数据库81的情况下,网桥控制器52根据其他网桥(具有数值为″0″的局部网桥标志81C的网桥)的记录92和记录93来获取信息,即具有网桥ID″01-23-45-67-BB-B1″的网桥的局部网络中的节点数目为″2″和具有网桥ID″01-23-45-67-CC-C1″的网桥的局部网络中的节点数目为″1″。
所述网桥控制器52前进至步骤S46的处理,在那里它在地址转换表101中以降序的顺序,针对对应节点的数目在具有数值为″0″的局部标志101C的行(节点)中设置所获取的网桥ID。在图5情况下,在节点ID 101A的值为“1”的行112、节点ID 101A的值为“4”的行115和节点ID 101A的值为“5”的行116中,局部标志101C的数值为″0″。因此,网桥控制器52在这些行(行112、行115和行116)中设置步骤S45中所获取的网桥ID。所述网桥控制器52在行112和行115中将网桥ID″01-23-45-67-BB-B1″设置为网桥ID 101B,而在行116中将网桥ID″01-23-45-67-CC-C1″设置为网桥ID 101B。
在设置网桥ID 101B之后,网桥控制器52前进至步骤S47的处理,在那里它根据在步骤S44或步骤S46中设置的网桥ID 101B的数值来编组地址转换表101的行(节点),并且在具有相同网桥ID 101B的值的每一组中,它从地址转换表顶部顺序向下将序列号(组内的)设置为属于同一组的所有行的网桥局部节点ID 101D。例如,在图5情况下,网桥控制器52将具有相同网桥ID 101B的行111、行113和行114中的网桥局部节点ID 101D的数值顺序地设置成″0″、″1″和″2″,并且将具有相同网桥ID 101B的行112和行115中的网桥局部节点ID 101D的数值顺序地设置成″0″和″1″,此外将行116中的网桥局部节点ID101D的数值设置成″0″。
当如上所述那样设置了网桥局部节点ID 101D时,网桥控制器52结束地址转换表配置处理。当结束地址转换表配置处理时,网桥控制器52返回图7中的步骤S10的处理,在那里它从结束步骤S10的处理的状态再继续网桥初始化处理,并前进至步骤S11的处理。
通过照此执行地址转换表配置处理,网桥控制器52能够根据表数据库81的最新信息来创建地址转换表101。因此,网桥控制器52能够正确地执行地址转换处理。
将参照图11的流程图来描述当网桥11连接于以太网1时的网桥初始化处理,换言之,当在以太网端口41(图2)检测到活动的连接时的网桥初始化处理。
在这种情况下的网桥初始化处理基本上是按在图7的情况下的相同处理加以执行的,然而由于很显然不同于图7的情况在以太网端口41中存在活动的连接,因此省略图7中的步骤S2的处理。
更具体而言,当网桥11连接于以太网1时,网桥11的网桥控制器52通过IEEE 1394链路54来控制IEEE 1394 PHY 121,以便在IEEE 1394网络2(作为局部网络)的物理层中开始拓扑结构的重新配置处理(配置)。
为了重新配置IEEE 1394虚拟网络的拓扑结构,网桥控制器52执行网桥初始化处理并控制IEEE 1394链路54,以便监视局部网络并等待着直到IEEE1394网络2的拓扑结构被重新配置为止,并且当判定拓扑结构被重新配置时,它检测重新配置后的拓扑结构中的局部网络(IEEE 1394网络2)的节点数目。
当检测局部网络的节点数目时,网桥控制器52省略以太网端口41的连接确认处理(对应于图7中的步骤S2的处理),在步骤S62中,根据在步骤S61中检测到的节点数目来创建要求另一网桥进行局部网络的初始化处理的初始化请求分组140(图8),将所创建的初始化请求分组140提供到以太网接口51,并且控制以太网接口51以便在步骤S63中,向全局网络(以太网1)广播初始化请求分组140。
收到初始化请求分组140的其他网桥根据请求来执行各自的局部网络的初始化处理,正如稍后描述的那样。当每个网桥重新配置局部网络的拓扑结构时,它创建网桥信息分组并将其广播到全局网络(以太网1)。
在步骤S64中,所述网桥控制器52控制以太网接口51以便在预定时间内接收从另一网桥提供的网桥信息分组,并且当为了接收网桥信息分组而设置的预定时间过去时,网桥控制器52前进至步骤S65的处理,在那里它判断是否已经获取网桥信息分组。
当判定已经在这个预定时间内通过以太网接口51获取了网桥信息分组时,网桥控制器52前进至步骤S66的处理,在那里它执行如参照图9的流程图所述的伪节点设置处理。当结束伪节点设置处理时,网桥控制器52在步骤S67中等待着直到先前设置的预定时间为止(例如,自从在步骤S63中广播初始化请求分组以来所经过的1000毫秒)。
当达到预定时间时,网桥控制器52前进至步骤S68的处理,在那里它通过IEEE 1394链路54来控制IEEE 1394 PHY 121以便执行局部网络(IEEE 1394网络2)的总线复位处理并配置包括经步骤S66的处理而设置的伪节点的IEEE1394虚拟网络的拓扑结构。
当步骤S68的处理结束时,网桥控制器52前进至步骤S69的处理,在那里它根据网桥数据库保存单元58所保存的网桥数据库81来执行如参照图10的流程图所描述的地址转换表配置处理,并配置地址转换表101(图5)。在步骤S70中,它将所配置的地址转换表101提供给地址转换表保存单元59并将其存储在那里,并且在步骤S71中,它通过使用地址转换表101来开始通常的网桥处理并结束网桥初始化处理。
在步骤S65中,当判定尚未获取网桥信息分组时,也就是说,当除这个网桥11外的其他网桥都没有连接于以太网1时,由于网桥控制器52不能配置虚拟网络(不必进行配置),因此它结束网桥初始化处理。
通过网桥初始化处理,当网桥11被连接到以太网1时,网桥控制器52能够容易地配置虚拟网络(IEEE 1394虚拟网络)。换句话说,网桥控制器52将经由以太网1连接的IEEE 1394网络2至IEEE 1394网络4虚拟地彼此相结合,由此在超出IEEE 1394标准的限定范围(距离)的更宽范围内配置IEEE 1394虚拟网络,其中各个网络的节点都被视作为它的节点。
在上文中,尽管已经参照图7和图11的流程图描述了网桥11的网桥初始化处理,但是网桥12和网桥13也执行与在网桥11的情况下相同的网桥初始化处理。不用说,参照图9的流程图描述的伪节点设置处理和参照图10的流程图描述的地址转换表配置处理是相同的,并且在不论是在网桥12还是网桥13的情况下,都可以应用上述说明。因此,省略对所述处理的说明。
将参照图12的流程图来描述当通过网桥初始化处理提供初始化请求分组时的另一网桥的网桥初始化处理。
当获得初始化请求分组时,网桥11的网桥控制器52根据初始化请求分组的请求,在IEEE 1394网络2(作为局部网络)的物理层中开始拓扑结构的重新配置处理(配置)。
所述网桥控制器52控制IEEE 1394链路54以便监视局部网络并等待直到IEEE 1394网络2的拓扑结构被重现配置为止,并且当判定拓扑结构被重现配置时,在步骤图12的S81中,它开始网桥提供处理,即用于将所创建的网桥信息分组提供给另一网桥的处理,并且在步骤S82中,它开始网桥信息获取处理,即用于获取从另一网桥提供的网桥信息分组的处理,由此结束网桥初始化处理。
所述网桥控制器52并行地执行网桥信息分组提供处理和网桥信息分组获取处理以作为网桥初始化处理。
据此,网桥控制器52能够在创建网桥信息分组同时接收从另一网桥提供的网桥信息分组。
将参照图13的流程图来描述始于图12的步骤S81的网桥信息分组提供处理的细节。
首先,在步骤S101中网桥控制器52控制IEEE 1394链路54以便检测局部网络(IEEE 1394网络2)内的节点数目,在步骤S102中根据关于节点数目的信息来创建网桥信息分组,并且在步骤S103中经由以太网接口51来向以太网1广播所创建的网桥信息分组。当它向以太网1(作为全局网络)广播网桥信息分组时,网桥控制器52结束网桥信息分组提供处理。
据此,网桥控制器52能够将关于IEEE 1394网络2(作为网桥11的局部网络)的节点的信息作为网桥信息分组提供给另一网桥。
将参照图14的流程图来对在图12的步骤S82中开始的、与网桥信息分组提供处理并行执行的、网桥信息分组获取处理的细节进行描述。
在步骤S121中,网桥控制器52控制以太网接口51以便在预定时间内接收从另一网桥提供的网桥信息分组,并且当为了接收网桥信息分组而设置的预定时间过去时,它前进至步骤S122的处理,在那里它判断是否已经获取网桥信息分组。
当判定已经在这个预定时间内经由以太网接口51获取了网桥信息分组时,网桥控制器52前进至步骤S123的处理,在那里它就执行已经参照图9的流程图所描述的伪节点设置处理。当结束伪节点设置处理时,在步骤S124中网桥控制器52等待直到先前设置的预定时间为止(例如,自网桥信息分组获取处理开始起以来所经过的1000毫秒)。
当达到预定时间时,网桥控制器52前进至步骤S125的处理,在那里它通过IEEE 1394链路54来控制IEEE 1394 PHY 121以便执行局部网络(IEEE 1394网络2)的总线复位处理,并配置包括在步骤S123的处理中设置的伪节点的IEEE1394虚拟网络的拓扑结构。
当结束步骤S125的处理时,网桥控制器52前进至步骤S126的处理,在那里它根据网桥数据库保存单元58所保存的网桥数据库81来配置地址转换表101(图5),在步骤S127中将配置后的地址转换表101提供给地址转换表保存单元59并将其存储在那里,并且在步骤S128中通过使用地址转换表101来开始通常的网桥处理,由此结束网桥初始化处理。
在步骤S122中,当判定尚未获取网桥信息分组时,换言之,当除这个网桥11外没有其他网桥连接于以太网1时,由于网桥控制器52不能配置虚拟网络(不必进行配置),因此它结束网桥初始化处理。
如上所述,通过并行地执行网桥信息分组获取处理和网桥信息分组提供处理,网桥控制器52在创建网桥信息分组的同时获取从另一网桥提供的网桥信息分组,由此根据所获取的网桥信息分组来容易地配置虚拟网络(IEEE 1394虚拟网络)。换句话说,即使是在另一网桥中创建的初始化请求分组时,网桥控制器52也将经由以太网1连接的IEEE 1394网络2至IEEE 1394网络4虚拟地彼此相结合,由此在超出IEEE 1394标准的限定范围(距离)的更宽范围内配置IEEE 1394虚拟网络,其中各个网络的节点都被定义为它的节点。
在上文中,尽管已经描述了网桥11的网桥初始化处理,但是网桥12和网桥13也执行与在网桥11的情况下相同的网桥初始化处理。因此,省略相同处理的说明。
在如上所述的网桥初始化处理中,连接于以太网1的网桥11至网桥13按上述那样设置伪节点,以便配置IEEE 1394虚拟网络。例如,在图1中所示的网络系统的情况下,每个网桥中的伪节点的设置如图15所示。
也就是说,由于IEEE 1394网络2(即,网桥11的局部网络)具有三个节点IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33,因此网桥11将三个伪节点161至163设置成活动的并将其余两个伪节点164和165设置成不活动的。
所述网桥12将五个伪节点171至175都设置成活动的,因为IEEE 1394网络3(即,其局部网络)具有一个节点,即IEEE 1394节点34。
所述网桥13将四个伪节点181至184设置成活动的,并且将剩余的一个伪节点185设置成不活动的,因为IEEE 1394网络4(即,其局部网络)具有两个节点IEEE 1394节点35和IEEE 1394节点36。
根据这种设置,网桥11至网桥13能够配置IEEE 1394虚拟网络,其具有作为其节点的IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点36。
例如,网桥11将IEEE 1394网络2中的伪节点161至伪节点163设置成活动的,由此配置如图16所示的IEEE 1394虚拟网络191。在这个IEEE 1394虚拟网络191中,对应于IEEE 1394节点34的伪节点161连接于IEEE 1394节点31和对应于IEEE 1394节点35的伪节点162,IEEE 1394节点31还连接于IEEE 1394节点32和IEEE 1394节点33,并且伪节点162还连接于对应于IEEE1394节点36的伪节点163。
同样,网桥12和网桥13还根据网桥数据库的信息来分别设置与另一IEEE1394网络相对应的伪节点,并且每一个网桥都能够通过使用伪节点来对按照与图16中所示的IEEE 1394虚拟网络191相同方式构成的IEEE 1394虚拟网络来进行配置。也就是说,每个网桥能够共同地配置IEEE 1394虚拟网络并且在超出IEEE 1394标准的限定范围(距离)的更宽连接范围内配置IEEE 1394虚拟网络。
此时将描述上面配置的IEEE 1394虚拟网络中的数据传送。
在IEEE 1394虚拟网络中,尽管每个节点都按在通常IEEE 1394网络中相同的方式将IEEE 1394分组传输到任何节点,但是实际上,当源节点和目的地节点属于不同的网络时,所述数据(IEEE 1394分组)是经由以太网1从包括该源节点的网络传输到包括该目的地节点的网络的。在那时,所述网桥在局部网络和全局网络之间执行中继处理。
例如,网桥11监视由IEEE 1394网络2(即,局部网络)的IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33发送的IEEE 1394分组。例如,当IEEE 1394节点31发送IEEE 1394分组时,网桥11获取该分组并判断该分组是否前往伪节点。当目的地是伪节点时,例如当将目的地节点指定在IEEE 1394网络3(即,网桥12的局部网络)的IEEE 1394节点34上时,网桥11通过使用地址转换表101将被提供的IEEE 1394分组转换成以太网分组并将其传输到以太网1。
在那时,在以太网1上,以太网分组是从网桥到网桥传送的。因此,这个以太网分组是用于网桥之间的通信的分组并且被形成为网桥协议帧,即基于网桥之间的协议的帧。
也就是说,每个网桥执行网桥协议帧传输处理,用于根据需要创建网桥协议帧和根据从局部网络的节点传输来的分组的目的地来传输该网桥协议帧。将参照图17和图18的流程图来描述网桥11所执行的网桥协议帧传输处理。
首先,在步骤S141中,网桥控制器52控制IEEE 1394链路54,以便监视局部网络内的分组(具体地说,从IEEE 1394网络2内的IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33的其中一个发送的IEEE 1394分组)的生成,在步骤S142中判断该分组是否被捕获,将该处理返回到步骤S141直到判定捕获到分组为止,并且重复此后的处理。也就是说,网桥控制器52持续监视在局部区域内分组的生成直到判定出在局部网络内所生成的分组已被捕获到为止。
当在步骤S142中判定所述分组已被捕获时,受网桥控制器52控制的IEEE1394链路54前进至步骤S143的处理,在那里判断所捕获的分组(要传输的分组)是异步广播分组,即将要按不确保传送速率的异步方法传输到未指定数目的目的地的(所广播的)分组,还是同步分组,即将要按照在预定循环周期(例如,8千赫)的传输处理之后确保实时质量的同步方法传输的分组。
异步方法的传送称为异步传送,而同步方法的传送称为同步传送(同时传送)。在这里,″异步″和″同步″表示是否确保在预定循环周期内重复传送处理,而不表示控制传送处理的操作时间的时钟存在与否。因此,甚至不论是在异步传送还是同步传送的情况下,都是与控制时钟同步地执行传送处理的(也就是说,在异步传送的情况下,总是与控制时钟同步地传送分组,但每个分组的传送时间间隔并不总是恒定的)。
当在步骤S143中判定所捕获的分组是异步广播分组或同步分组时,受网桥控制器52控制的IEEE 1394链路54将所述分组提供给网桥控制器52。在步骤S144中,所述网桥控制器52按预定参数来转换被提供的分组(异步广播分组或同步分组)以便创建网桥协议帧。
图19是示出网桥协议帧的结构示例的示意图。
在图19中,网桥协议帧200是将经由以太网1发送和接收的以太网帧的分组,并且它包括前同步码201、首部202、分组数据203和FCS(帧检验序列)204。
前同步码201是用于存储使设备同步化的信号的8字节的字段。首部202是作为以太网帧的首部,其存储发送和接收分组所需的信息,不过将描述这些细节。分组数据203是这个分组所包含的数据,在图19的情况下,因为它属于网桥协议帧,因而分组数据203变成网桥协议净载荷。稍后将描述分组数据203的细节。FCS 204是用于存储CRC(cyclic redundancy check循环冗余校验)的代码(CRC代码)的32位的字段,所述CRC即能够检测连续发生的错误(突发错误)的错误检测方法。
首部202包括目的地地址211、源地址212和数据长度213的字段。
目的地地址211是6字节的字段,其中存储了作为这个分组的目的地的网桥的MAC地址。源地址212是6字节的字段,其中存储了作为这个分组的源的网桥的MAC地址。MAC地址对应于地址转换表101的网桥ID 101B(等同于或具有预定对应性)。数据长度213存储这个以太网帧(网桥协议帧200)的净载荷(数据部分)的长度(净载荷长度),换言之存储关于分组数据203(网桥协议净载荷)的数据的大小的信息。
分组数据203包括分组类型214、目的地网络内的目的地节点ID(DST_Node(目的地节点)ID)215、源网络内的源节点ID(SRC_Node(源节点)ID)216和IEEE 1394分组217的字段。
分组类型214是2字节的字段,其中存储了表示IEEE 1394分组217的类型的信息。例如,当IEEE 1394分组217是异步请求分组时,数值″0x0010″被存储在分组类型214中;当IEEE 1394分组217是异步响应分组时,数值″0x0011″被存储在分组类型214中;当IEEE 1394分组217是异步广播分组时,数值″0x0012″被存储在分组类型214中;而当IEEE 1394分组217是同步分组时,数值″0x0013″被存储在分组类型214中。
DST_Node ID 215是1字节的字段,其中存储了变成IEEE 1394分组217内所存储的IEEE 1394分组(所传送的IEEE 1394分组)的目的地的节点在目的地网络内的目的地节点ID,具体地说,存储了地址转换表101(图5)中与目的地节点相对应的的网桥局部节点ID 101D的数值。例如,当IEEE 1394分组217中所存储的IEEE 1394分组(所传送的IEEE 1394分组)是异步广播分组或同步分组时,由于没有目的地节点的信息,因而存储数值″0xFF″。
SRC_Node ID 216是1字节的字段,其中存储了变成存储到IEEE 1394分组217中的IEEE 1394分组(所传送的IEEE 1394分组)的源的节点在源网络内的源节点ID,具体地说,存储了地址转换表101(图5)内与源节点相对应的网桥局部节点ID 101D的数值。
IEEE 1394分组217是用于存储所传送的IEEE 1394分组的字段。在这里,所传送的IEEE 1394分组是按照与其本身实际格式相同的分组格式加以存储的。IEEE 1394分组217可以存储多个IEEE 1394分组。
返回到图17,在步骤S144中网桥控制器52按预定参数来创建网桥协议帧,并将所提供的异步广播分组或同步分组存储到这个分组中(网桥协议帧200)。也就是说,在这种情况下,如上所述,网桥控制器52在网桥协议帧200的目的地地址211中存储广播地址″0xFFFFFFFF″,在分组类型214中存储数值″0x0012″或数值″0x0013″,而在DST_Node ID 215中存储数值″0xFF″。在此时,网桥控制器52适当地在另一字段中存储必要的数值。例如,网桥控制器52在SRC_Node ID 216中存储源节点ID的数值(例如,″0x01″)。
前进至步骤S145的处理,网桥控制器52将在步骤S144中创建的网桥协议帧200传输到以太网1(作为全局网络)。
在传输网桥协议帧200之后,网桥控制器52前进至步骤S146的处理,在那里判断是否结束网桥协议帧传输处理。当判定网桥协议帧传输处理没有结束时(例如,当它由于在IEEE 1394网络2(即,局部网络)内连续地生成分组并且存在捕获新分组的可能性而持续监视分组的生成时),网桥控制器52将该处理返回到步骤S141并且重复此后的处理。当在步骤S146中判定网桥协议帧传输处理结束时(例如,当由于IEEE 1394网络2(即,局部网络)内的所有节点处于休眠状态或暂停状态而预期不生成分组时),网桥控制器52前进至步骤S147中的处理,在那里它执行诸如暂停其控制处理单元之类的结束处理并结束网桥协议帧传输处理。
在步骤S143中,当所捕获的分组既不是异步广播分组也不是同步分组时,受网桥控制器52控制的IEEE 1394链路54前进至图18的步骤S151的处理。
在图18的步骤S151中,网桥控制器52参考所提供的IEEE 1394分组的目的地地址(目的地节点ID),还进一步访问地址转换表保存单元59,并且参照地址转换表保存单元59所保存的地址转换表101,从地址转换表101中搜索出与所获取的IEEE 1394分组的目的地地址(目的地节点ID)相对应的行(节点)。也就是说,在步骤S154中,网桥控制器52根据地址转换表来搜索所提供的IEEE 1394分组的目的地节点。
在步骤S155中,所述网桥控制器52根据搜索结果在对应于IEEE 1394分组的目的地地址的行中来判断局部标志101C的项的数值是否为″0″。
当判定局部标志101C的数值为″0″时,网桥控制器52前进至步骤S153的处理,在那里它控制IEEE 1394链路54以便判断所捕获的分组是否是异步响应分组,即在所指定的节点之间的异步方法的通信中作为对请求的响应而从接收请求一方上的节点传输到请求源的分组。也就是说,IEEE 1394链路54受网桥控制器52控制,以便判断所捕获的分组是否是异步响应分组。当判定所捕获的分组是异步响应分组时,受网桥控制器52控制的IEEE 1394链路54前进至步骤S154的处理,在那里如同IEEE 1394网络2内的处理,它将Ack_complete分组提供给源节点以便由异步响应分组的源节点结束传输处理。当将Ack_complete分组提供给源节点时,受网桥控制器52控制的IEEE 1394链路54前进至步骤S156的处理。
当判定所捕获的分组不是异步响应分组而是异步请求分组(即,请求方上的节点将其作为请求而传输给被请求方上的节点的分组)时,受网桥控制器52控制的IEEE 1394链路54前进至步骤S155的处理,在那里如同IEEE 1394网络2内的处理,它将Ack_pending分组提供给源节点以便由异步请求分组的源节点结束传输处理。当将Ack_pending分组提供给源节点时,受网桥控制器52控制的IEEE 1394链路54前进至步骤S156的处理。
在步骤S156中,所述网桥控制器52按预定参数来创建网桥协议帧,并且在步骤S157中将所创建的网桥协议帧传输到以太网1,即全局网络。
例如,网桥控制器52在目的地地址211中存储其局部网络是包括目的地节点的目的地网络的网桥(目的地网桥)的MAC地址,在源地址212中存储其局部网络是包括源节点的源网络的网桥(源网桥)的MAC地址(也就是,网桥自身的MAC地址),在异步请求分组的情况下,在分组类型214中存储数值″0x0010″,在异步响应分组的情况下,在分组类型214中存储数值″0x0011″,在DST_Node ID 215中存储目的地节点的目的地网络内的目的地节点ID(目的地节点的网桥局部节点ID),在SRC_Node ID 216中存储源节点的源网络内的源节点ID(源节点的网桥局部节点ID),创建网桥协议帧200以便存储所传送的IEEE 1394分组,并且在步骤S157中经由以太网接口51将所创建的网桥协议帧200传输到以太网1。
在传输网桥协议帧200之后,网桥控制器52前进至图17的步骤S146的处理。在步骤S152中,当判定局部标志的数值为″1″时,也就是说,当判定IEEE1394分组的目的地为IEEE 1394网络2(即,局域网)内的节点(IEEE 1394节点31至IEEE 1394节点33)时,网桥控制器52省略步骤S153至步骤S157的处理并将该处理返回到图17的步骤S146,并且重复此后的处理。在这种情况下,IEEE 1394链路54在通常IEEE 1394网络4内执行分组的发送和接收处理并将该IEEE 1394分组提供给目的地节点。
通过上述的分组的中继处理,不论分组可能为何种分组,网桥控制器都能够适当地将在局部网络内的节点中生成的IEEE 1394分组作为以太网帧(网桥协议帧200)传输到以太网1,即全局网络。
接下来,将参照图20的流程图来描述如上所述的、用于接收传输到以太网1的网桥协议帧200的网桥协议帧接收处理。
首先,在步骤S171中,网桥控制器52控制以太网接口51,以便接收网桥协议帧200。在步骤S172中,网桥控制器52判断其正在控制的以太网接口51是否已经接收到网桥协议帧200,并且当判定它已经接收到时,该网桥控制器就获取该网桥协议帧200并前进至步骤S173的处理。
在步骤S173中,网桥控制器52参考所接收到的网桥协议帧200的分组类型214。在步骤S174中,网桥控制器52根据分组类型214的值来判断存储在所接收到的网桥协议帧200的IEEE 1394分组217中的IEEE 1394分组(所传送的IEEE 1394分组)是否是同步分组。
当所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值为″0x0013″,并且判定它为同步分组时,网桥控制器52前进至步骤S175的处理,在那里它执行将该同步分组传输到IEEE 1394网络2(即,局部网络)的处理。
更具体而言,网桥控制器52访问地址转换表保存单元59(图3),以便参照所保存的地址转换表101(图5)来搜索其中网桥ID 101B的值等于所接收到的网桥协议帧200的源地址212中所存储MAC地址并且其中网桥局部节点ID 101D的值等于SRC_Node ID 216中所存储的源网络内的源节点ID的行,并且再次通过使用这样检索出的行的节点ID 101A的值来设置IEEE 1394分组中所包含的数据的CIP(common isochronous protocol公共同步协议)首部SID(Source_ID)字段。所述网桥控制器52将所设置的IEEE 1394分组提供到IEEE1394链路54,并且进一步将它作为同步分组而提供给IEEE 1394网络2,即局部网络。当结束步骤S175的处理时,网桥控制器52前进至步骤S182的处理。
当在步骤S174中判定所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值不是″0x0013″,并且判定它不是同步分组时,网桥控制器52前进至步骤S176的处理,在那里判断所接收到的网桥协议帧200的IEEE 1394分组217中所存储的IEEE 1394分组(所传送的IEEE 1394分组)是否是异步广播分组。
当判定所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值为″0x0012″并且判定它是异步广播分组时,网桥控制器52前进至步骤S177的处理,在那里它执行将异步广播分组传输到IEEE 1394网络2(即,局部网络)的处理。
具体地说,网桥控制器52访问地址转换表保存单元59(图3),以便参照所保存的地址转换表101(图5)来搜索其中网桥ID 101B的数值等于所接收到的网桥协议帧200的源地址212中所存储的MAC地址并且其中网桥局部节点ID 101D的数值等于SRC_Node ID 216中所存储的源网络内的源节点ID的行,并且再次通过使用这样检索出的行的节点ID 101A的数值来设置IEEE 1394分组首部的Source_ID字段。所述网桥控制器52再次在IEEE 1394分组首部中所包含的目的地ID字段中设置数值″0xFFFF″。所述网桥控制器52将所设置的IEEE 1394分组提供到IEEE 1394链路54,并且进一步将它作为异步广播分组而提供到IEEE 1394网络2,即局部网络。当结束步骤S177的处理时,网桥控制器52前进至步骤S182的处理。
当在步骤S176中判定所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值不是″0x0012″,并且判定它不是异步广播分组时,网桥控制器52前进至步骤S178的处理,在那里判断所接收到的网桥协议帧200的IEEE 1394分组217中所存储的IEEE 1394分组(所传送的IEEE 1394分组)是否是异步响应分组。
当判定所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值为″0x0011″,并且判定它是异步响应分组时,网桥控制器52前进至步骤S179的处理,在那里它执行将该异步响应分组传输到IEEE 1394网络2(即,局部网络)的处理。
具体地说,网桥控制器52可以访问地址转换表保存单元59(图3),以便参照所保存的地址转换表101(图5)来搜索其中网桥ID 101B的数值等于所接收到的网桥协议帧200的源地址212中所存储的MAC地址并且网桥局部节点ID 101D的数值等于SRC_Node ID 216中所存储的源网络内的源节点ID的行,并且再次通过使用这样检索出的行的节点ID 101A的数值来设置IEEE 1394分组首部的Source_ID字段。
此外,网桥控制器52参照地址转换表101来搜索其中网桥ID 101B的数值等于所接收到的网桥协议帧200的源地址211中所存储的MAC地址并且网桥局部节点ID 101D的数值等于DST_Node ID 215中所存储的目的地网络内的目的地节点ID的行,并且再次通过使用这样检索出的行的节点ID 101A的数值来设置IEEE 1394分组首部的目的地ID字段。
所述网桥控制器52将所设置的IEEE 1394分组提供到IEEE 1394链路54,并且进一步将它作为异步响应分组而提供到IEEE 1394网络2,即局部网络。当结束步骤S179的处理时,网桥控制器52前进至步骤S182的处理。
当在步骤S178中判定所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值不是″0x0011″并且判定它不是异步响应分组时,网桥控制器52前进至步骤S180的处理,在那里它判断所接收到的网桥协议帧200的IEEE 1394分组217中所存储的IEEE 1394分组(所传送的IEEE 1394分组)是否是异步请求分组。
当判定所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值是″0x0010″并且判定它是异步请求分组时,网桥控制器52前进至步骤S181的处理,在那里它执行将该异步请求分组传输到IEEE 1394网络2(即,局部网络)的处理。
具体地说,网桥控制器52再次通过与在异步响应分组情况下相同的处理来设置IEEE 1394分组首部的Source_ID字段和目的地ID字段,将所设置的IEEE 1394分组提供到IEEE 1394链路54,并进一步将它作为异步请求分组而提供到IEEE 1394网络2,即局部网络。当结束步骤S181的处理时,网桥控制器52前进至步骤S182的处理。
当判定所接收到的网桥协议帧200的分组类型214的数值不是″0x0010″并且判定它不是异步请求分组时,网桥控制器52前进至步骤S182的处理而不执行传输处理,原因在于这个IEEE 1394分组的分组类型是不清楚的。
在步骤S182中,所述网桥控制器52判断是否结束网桥协议帧处理。当判定网桥协议帧处理未被结束时,网桥控制器52将处理返回到步骤S171并且重复此后的处理。
当在步骤S182中判定网桥协议帧处理结束时,在步骤S183中,网桥控制器52执行诸如切断其控制处理单元的电源之类的结束处理,由此来结束网桥协议帧接收处理。
通过执行如上所述的网桥协议帧接收处理,网桥控制器52能够经由以太网1获取从另一网桥提供的以太网帧,并且不论存储在以太网帧中的IEEE分组的分组可能为何种类型,都能够以适当方式将IEEE 1394分组传输到IEEE1394网络2,即局部网络。
尽管由于内容的重复而省略了详细说明,但是每个网桥12和网桥13都类似于网桥11那样执行上述网桥协议帧传输处理和网桥协议帧接收处理。然而,每个网桥执行网桥协议帧传输处理和网桥协议帧接收处理以作为以太网1和各个局部IEEE 1394网络之间的中继处理。因此,例如适当地用每个网桥的对应局部网络来代替在上述解释说明当中所描述的IEEE 1394网络2的部分。其他组件都是相同的,并且根据适当的对应性来应用适当的结构。
因此,网桥11能够经由以太网1来向/从另一网桥发送和接收IEEE 1394分组以及依据分组类型、通过执行网桥协议帧传输处理和网桥协议帧接收处理来适当地执行IEEE 1394分组的中继处理。
据此,即使是当它们实际上是不同IEEE 1394网络的节点时,只要它们被形成为一个IEEE 1394虚拟网络的节点时,它们都能够通过以常规方式发送和接收IEEE 1394分组来相互通信。换言之,IEEE节点1394能够用同在与当前节点所属的IEEE 1394网络的另一节点相通信的情况下相同的方式(在现有的IEEE 1394协议中),来与不同于当前节点所属的IEEE 1394网络的IEEE 1394网络内的另一节点相通信(当它经由IEEE 1394虚拟网络而连接于该节点时)。
也就是说,即使在IEEE 1394虚拟网络上,由于每个节点能够以现有的协议进行通信,因而也能够通过(使用)作为节点的、是现有IEEE 1394节点的可能设备来配置IEEE 1394虚拟网络。因此,能够自由地且低成本地配置IEEE1394虚拟网络。
由于用于配置这个IEEE 1394虚拟网络的网桥基本上以常规的方式来控制局部IEEE 1394网络(由于通信是由现有的IEEE 1394协议的协议来控制的),因而可以通过使用传统的IEEE 1394 PHY来形成IEEE 1394 PHY 55,因此能够自由地且低成本地制造它。IEEE 1394链路54向/从网桥控制器52执行分组的发送和接收以及顺序IEEE 1394网络内的控制处理。为了执行上述的伴随处理(例如,图18中的步骤S153至步骤S157的处理),这个IEEE 1394链路54的技术规范应该是仅执行IEEE 1394网络内的处理的、常规IEEE 1394链路技术规范之一的扩展。然而,由于它只要执行上述处理即可,因此技术规范改变可以相对较小。
此时,将描述如上所述的、、通过网桥之间的相互通信来在不同IEEE 1394网络的节点之间传送IEEE 1394分组的一个特定示例。
首先,将参照图21的流程图来描述异步通信方法的示例。作为一个示例,将针对图1的IEEE 1394节点31向IEEE 1394节点36发送异步请求分组并且IEEE 1394节点36向IEEE 1394节点31发送异步响应分组的情况来进行说明。
首先,在步骤S201中,当IEEE 1394节点31发送前往IEEE 1394节点36(实际上是对应于IEEE 1394节点36的伪节点)的异步请求分组时,该分组被提供给具有目的地的伪节点的网桥11。在步骤S211中,网桥11执行网桥协议帧传输处理(图17和图18)并基于这个处理来获取异步请求分组。
如上所述,已经获得异步请求分组后,在步骤S212中,网桥11将Ack_pending分组传输给作为异步请求分组的源的IEEE 1394节点31,因为所获取的分组是异步请求分组。在步骤S202中,IEEE 1394节点31接收Ack_pending分组并结束异步请求分组传输处理。
在步骤S213中,已经传输了Ack_pending分组后,网桥11创建用于存储异步请求分组的网桥协议帧200并经由以太网1将它传输到对应于异步请求分组的目的地(IEEE 1394节点36)的网桥13。网桥13执行网桥协议帧的接收处理(图20),依据步骤S221中的处理来接收网桥协议帧200,并且在步骤S222中经由局部IEEE 1394网络4将存储在所接收到的网桥协议帧中的异步请求分组传输到IEEE 1394节点36。在步骤S231中,IEEE 1394节点36接收异步请求分组。
在步骤S232中,当接收到异步请求分组时,IEEE 1394节点36响应于该请求而执行处理并且作为对异步请求分组的应答而创建前往IEEE 1394节点31的异步响应分组并将它传输到网桥13。
网桥13执行网桥协议帧传输处理(图17和图18),并且当在步骤S223中接收到异步响应分组时,在步骤S224中它将Ack_complete分组发送到作为异步响应分组的源的IEEE 1394节点36,因为所接收到的分组是异步响应分组。在步骤S233中,IEEE 1394节点36接收Ack_complete分组并且结束异步响应分组传输处理。
在步骤S225中,网桥13在已经发送Ack_complete分组之后,创建用于存储该异步响应分组的网桥协议帧200并经由以太网1将它传输到对应于异步响应分组的目的地(IEEE 1394节点31)的网桥11。在步骤S214中,网桥11通过网桥协议帧接收处理(图20)来接收网桥协议帧200,并且在步骤S215中经由局部IEEE 1394网络2将存储在所接收到的网桥协议帧中的异步响应分组传输到IEEE 1394节点31。在步骤S203中,IEEE 1394节点31接收异步响应分组。
如上所述,通过IEEE 1394虚拟网络的配置,即使当它们是IEEE 1394虚拟网络中所包含的不同IEEE 1394网络的节点时,类似于属于一个IEEE 1394网络的节点之间的通信的情况,这些节点都能够容易地以异步方法来互相通信。
此时,将参照图22的流程图来描述同步通信方法的示例。例如,在图1的IEEE 1394节点31向IEEE 1394节点36发送同步分组的情况下说明这一示例。
首先,在步骤S241中,IEEE 1394节点31发送同步分组。
就同步通信方法而言,分组是经由称为信道的虚拟传输路径来传输的。也就是说,就同步通信方法而言,由于通信不是以节点为单位来执行的,而是以信道为单位传送分组的,所以节点的管理是与所述分组分开执行的。因此,关于目的地节点和源节点的信息未被包含在同步分组中,并且实际上它是不明确的。也就是说,IEEE 1394节点31广播同步分组。
网桥11执行网桥协议帧传输处理(图17和图18),并且在步骤S251中,当接收到提供给网桥11的同步分组时,对于所广播的同步分组,网桥11通过使用预定参数来创建用于存储同步分组的网桥协议帧200,并且在步骤S252中将该网桥协议帧200传输到以太网1。在此时,网桥协议帧200的目的地地址是未指定的并且设置成所谓的广播地址,并且将该网桥协议帧200广播到以太网1。
在步骤S261中,网桥13执行网桥协议帧接收处理(图20),并获取被广播的网桥协议帧200,并且在步骤S262中将该帧中所包含的同步分组传输到局部IEEE 1394网络4。
在步骤S271中,在IEEE 1394网络4中以与在常规IEEE 1394网络中同步传送的情况下相同的方式来处理所述同步分组,并且IEEE 1394节点36接收该同步分组。
如上所述,通过IEEE 1394虚拟网络的配置,即使当它们是IEEE 1394虚拟网络中所包含的不同IEEE 1394网络的节点时,这些节点也能够类似于属于一个IEEE 1394网络的节点之间的通信的情况那样,容易地进行同步通信。
如上所述,正如在图6中举例说明的那样,通过在网桥中将IEEE 1394 PHY作为伪节点使用并初始化,由此来配置IEEE 1394虚拟网络,网桥控制器52就能够自由地且低成本地配置IEEE 1394虚拟网络。在这样配置的IEEE 1394虚拟网络中,所述节点能够类似于在真实的IEEE 1394网络的情况下那样彼此相互通信。
在上述说明中,网桥物理上准备IEEE 1394 PHY并类似于伪节点那样执行总线复位处理,由此来配置IEEE 1394虚拟网络。在这种情况下,网桥能够设置的伪节点的最大数目受到限制,这取决于IEEE 1394 PHY的实际数目。例如,就图1的网桥而论,如在图6中所示的,准备了从IEEE 1394 PHY 122至IEEE 1394 PHY 126的五个IEEE 1394 PHY,作为伪节点。因此,可由这个网桥(网桥12或网桥13)配置的IEEE 1394虚拟网络内的节点的最大数目变为伪节点的数目、用于数据发送和接收的IEEE 1394 PHY 121、以及IEEE 1394网络2内的节点的数目的总和(IEEE 1394 PHY 121能够被用作为伪节点)。
因此,网桥11在可配置的IEEE 1394虚拟网络内的节点数目方面具有限制。为了放松这种限制,必须预先准备用于伪节点的数目非常大的IEEE 1394PHY,但是网桥11的制造成本随着用于伪节点的IEEE 1394 PHY的数目的增加而增加。根据所配置的IEEE 1394虚拟网络的节点数目,可能会出现不必要的IEEE 1394 PHY(在初始化时设置为不活动的)。这种情况在网桥11的制造成本方面导致不必要的增加。
例如,在初始化处理中,可以将一个伪节点重复地用作为多个虚拟伪节点。
图23是示出应用了本发明的网桥11的另一结构示例的框图。在图23中,对于和图3中相同的组件,附标上相同的附图标记,并且省略对它们的说明。
与图3的情况不同之处在于,IEEE 1394 PHY 221在物理上不是由用于伪节点的几个IEEE 1394 PHY构成的,在物理上它是一个IEEE 1394 PHY,其由初始化控制器222控制,用以改变节点ID的设置,借此作为几个虚拟节点来执行IEEE 1394网络2的初始化处理。初始化控制器222是由网桥控制器52经由总线231A来控制的,以便经由总线231B来控制IEEE 1394 PHY 221,从而控制IEEE 1394网络2的初始化处理。
所述网桥控制器52依据如上所述的每一种情况来执行如图7、图11和图12的流程图中所示的网桥初始化处理,由此来配置IEEE 1394虚拟网络。然而,在配置IEEE 1394虚拟网络的过程中,例如当执行图7中的网桥初始化处理时,网桥控制器52根据图24中所示的流程图来执行将在图7的步骤S7中进行的伪节点设置处理。将参照图24的流程图来描述伪节点设置处理的另一示例。
已经开始伪节点设置处理之后,网桥控制器52首先在步骤S291中控制网桥数据库保存单元58,并且将网桥数据库保存单元58(图4)所保存的网桥数据库81更新成最新的状态。在步骤S292中,网桥控制器52获取更新后的网桥数据库81,根据这些信息来计算被设置为IEEE 1394虚拟网络的节点的节点的数目,并且针对必要的数目设置虚拟伪节点。例如,就图1的系统而论,网桥11的网桥控制器52根据网桥数据库81的信息来把三个虚拟伪节点设置为对应于IEEE 1394节点34至IEEE 1394节点36的虚拟节点。
在步骤S293中,已经设置了虚拟伪节点后,网桥控制器52将虚拟伪节点的信息提供给初始化控制器222。在提供虚拟伪节点的信息之后,网桥控制器52结束伪节点设置处理,在这种情况下将该处理返回到图7的步骤S7,并且此后从结束步骤S7的处理这一点处起重复该处理。
所述网桥控制器52使初始化控制器222执行图7中的步骤S9中的总线复位处理。所述初始化控制器222通过执行总线复位控制处理来使IEEE 1394 PHY221执行总线复位处理。
将参照图25的流程图来描述这个总线复位控制处理。
在步骤S311中,当开始总线复位处理时,初始化控制器222使IEEE 1394PHY 221执行总线初始化处理以便对IEEE 1394网络进行复位。所述初始化控制器222前进至步骤S312的处理,在那里它使IEEE 1394网络2的每个节点根据从网桥控制器52提供的虚拟伪节点的信息来执行树的识别处理。所述IEEE1394 PHY 221根据虚拟伪节点的信息来执行树的识别处理,同时依据该处理的内容将设置改变为用于(虚拟的)节点的设置。也就是说,当多个虚拟伪节点被设置时,IEEE 1394 PHY 221来执行树的识别处理,就好像是每个虚拟伪节点一样。
当结束树的识别处理时,初始化控制器222前进至步骤S313的处理,在那里它使IEEE 1394网络2的每个节点根据从网桥控制器52提供的虚拟伪节点的信息来执行自识别处理。所述IEEE 1394 PHY 221根据虚拟伪节点的信息来执行自识别处理,同时依据该处理的内容将设置改变为用于(虚拟的)节点的设置。也就是说,当多个虚拟伪节点被设置时,IEEE 1394 PHY 221来执行自识别处理,就好像是每个虚拟伪节点一样。
当结束自识别处理时,初始化控制器222结束总线复位控制处理,并且将该处理返回到图7中的步骤S9,在那里它使网桥控制器52执行此后的处理。
在这些方式中,初始化控制器222控制IEEE 1394 PHY 221以便执行总线初始化处理,同时将设置信息改变为伪节点的信息,例如节点ID。由此,网桥控制器52能够配置节点数目超过限制的IEEE 1394虚拟网络,所述限制对应于作为IEEE 1394 PHY 55而提供的、用于伪节点的IEEE 1394 PHY的数目。
尽管上述说明是在网桥控制器52执行参照图7的流程图描述的网桥初始化处理的情况下给出的,但是说明可以适用于其他情况下-例如在执行图11的网桥初始化处理的情况下或在执行图12的网桥初始化处理的情况下,说明也可以是相同的。
尽管上述说明是在通过多个在以太网和IEEE 1394之间执行中继处理的网桥之间的相互通信而配置IEEE 1394虚拟网络的情况下给出的,但是并不限于此,而是例如在图26中所示的那样,可以通过多个能够连接几类总线的多接口集线器(HUB)的相互通信来配置IEEE 1394虚拟网络。
在图26中,多接口集线器241是能够将以太网电缆(总线)连接到IEEE 1394电缆(总线)的集线器,而且它经由以太网电缆251而连接于PC 242,并且经由IEEE 1394电缆252而连接于IEEE 1394节点243。所述多接口集线器241还经由以太网电缆255而连接于由因特网表示的网络261。所述IEEE 1394节点244经由IEEE 1394电缆253而连接于IEEE 1394节点243,此外IEEE 1394节点245经由IEEE 1394电缆254也连接于那里。
所述多接口集线器271也经由以太网电缆285而连接于网络261。所述多接口集线器271经由以太网电缆281而连接于PC 272,并且经由IEEE 1394电缆282而连接于IEEE 1394节点273。所述IEEE 1394节点273经由IEEE 1394电缆283而连接于IEEE 1394节点274。
即使在上述结构的网络中,多接口集线器241也把包括IEEE 1394节点243至IEEE 1394节点245的IEEE 1394网络视作为它的局部网络,并且多接口集线器271也把包括IEEE 1394节点273和IEEE 1394节点274的IEEE 1394网络视作为它的局部网络,并且多接口集线器241和多接口集线器271中的每一个都执行与上述网桥11相同的处理,由此通过相互通信来对具有IEEE 1394节点243至245以及IEEE 1394节点273和IEEE 1394节点274作为其节点的IEEE 1394虚拟网络进行配置。
尽管已经在使用以太网作为全局网络的情况下给出上述说明,但是哪一种标准的任何网络都可以作为全局网络。
图27是示出应用本发明的网络系统的另一种结构示例的视图。对于和图1的网络系统中的相同组件,附标了相同的附图标记。
在图27中,网桥11至网桥13分别在全局网络的端口侧上连接于无线LAN(local area network局域网)适配器291至无线LAN适配器293。
无线LAN适配器291至无线LAN适配器293与无线LAN访问端口294执行预定的无线通信以便配置IEEE 802.11x网络290,即基于IEEE 802.11x标准(IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g等等)的网络。换句话说,无线LAN适配器291至无线LAN适配器293能够彼此经由无线LAN接入点294、通过无线通信来相互通信。因此,网桥11至网桥13能够类似于图1的网络系统那样彼此相互通信,并且它们能够配置IEEE 1394虚拟网络。图27中所示的网络系统能够把具有IEEE 802.11xIEEE 1394虚拟网络配置为全局网络。
形成如上所述的IEEE 1394虚拟网络的每个网桥相互确认其在全局网络中的存在并且当发生改变时,例如当其中一个网桥切断电源并进入非通信状态时,IEEE 1394虚拟网络可以被再次配置。
在这种情况下,每个网桥都执行网桥确认处理和网桥确认响应处理,相互经由全局网络来发送和接收试通(ping)帧(存在确认分组)和回波帧(当接收试通帧时将要传输的响应分组),并且确认相互的存在。
将参照图28的流程图描述为了确认另一网桥的存在而由一个网桥执行的网桥确认处理。
在步骤S331中,当开始网桥确认处理时,网桥11的网桥控制器52可以访问网桥数据库保存单元58(图3),并且参考所保存的网桥数据库81(图4)。在步骤S332中,网桥控制器52根据所参考的网桥数据库81的每一条记录将试通帧发送到另一网桥。
图29是示出试通帧的结构示例的示意图。试通帧300是将要在以太网1中发送和接收的以太网帧。试通帧300包括前同步码301、以太网首部302、网桥协议净载荷303和FCS 304。前同步码301和FCS 304分别与图8的前同步码141和FCS 144相同,因此省略对它们的说明。
以太网首部302包括目的地地址311、源地址312和数据长度313。由于它的结构与图8的首部142的结构相同,因而省略对它的详细说明。在这种情况下,目的地地址311包括注册到网桥数据库81中的另一网桥的地址。
作为试通帧300的数据部分的网桥协议净载荷303,具有基于网桥之间的协议的结构并且它包括分组类型314和幻数(magic number)315。
分组类型314是用于存储表示这个分组的类型的信息的2字节的字段,并且就试通帧300而言,在那里存储了数值″0x0003″。幻数315是2字节的字段,在那里存储了在试通帧的传输时间设置的随机数。
返回到图28,如上所述的,网桥控制器52创建试通帧300,正如在图29中所示的那样,并且通过控制以太网接口51而将它传输到在网桥数据库81上注册的另一网桥。在那时,网桥控制器52在网桥数据库81中按注册次序(例如,按降序或升序)顺序地选择能够成为传输方的其他网桥中的每一个并且将试通帧传输给其他网桥中的每一个。
在步骤S333中,网桥控制器52控制以太网接口51以便判断以太网接口51是否已经获得回波帧。这个判断可以在网桥控制器52等待预定时间之后执行。当判定作为对步骤S332中的试通帧的应答、它已经获得从另一网桥传输来的回波帧时(将描述所述细节),网桥控制器52结束对于网桥的确认处理并且前进至步骤S334中的处理,在那里判断在网桥数据库81中是否存在尚未处理的网桥(未向该网桥传输试通帧),以便确定下一个要经过确认处理的网桥(向该网桥传输试通帧300)。当判定存在未处理的网桥时,网桥控制器52前进至步骤S335的处理,在那里它等待预定的时间,并且当经过预定时间时,它将该处理返回到步骤S331,在那里它重复此后的处理。换句话说,当结束对于其他网桥中的一个的确认处理时,网桥控制器52在经过预定时间之后开始对下一另一网桥的确认处理。在重复这个处理之后,网桥控制器52对在网桥数据库81上注册的所有其他网桥执行了确认处理。
在步骤S334中,当判定已经结束了对所有其他网桥的确认处理并且不存在未处理的网桥时,网桥控制器52前进至步骤S336的处理,在那里判断是否结束网桥确认处理。当判定网桥确认处理未被结束时,网桥控制器52前进至步骤S337的处理,在那里它执行初始化处理,例如它重置测量时间的数值。当结束初始化处理时,网桥控制器52将该处理返回到步骤S335,在那里它重复此后的处理。如上所述,即使是在一度结束对在网桥数据库81上注册的网桥的确认处理的情况下,网桥控制器52也可以从第一个网桥再次开始确认处理,并且正如稍后描述的那样,即使是当网桥数据库81被更新时它也可以从网桥数据库81的第一个网桥重新开始确认处理。
在步骤S333中,当判定网桥11尚未接收到与所传输的试通帧300相对应的回波帧时,也就是说当没有来自于另一网桥的应答时,由于以太网1的结构改变,因此网桥控制器52判定存在IEEE 1394虚拟网络的结构可能改变的可能性,所以前进至步骤S338的处理,在那里它执行网桥初始化处理并且再次配置IEEE 1394虚拟网络。在网桥初始化处理之后,网桥控制器52将该处理返回到步骤S336,在那里它重复此后的处理。
当在步骤S336中决定结束网桥确认处理时,网桥控制器52前进至步骤S339的处理并且在执行预定的结束处理之后,它结束网桥确认处理。
所述说明变得重复而在此省略它,但是网桥12和网桥13都以与上述网桥11同样的方式来执行网桥确认处理。
此时,将参照图30的流程图、依照如上所述执行的网桥确认处理来描述在每个网桥中与网桥确认处理并行执行的网桥确认响应处理。
在步骤S351中,当开始网桥确认处理时,网桥11的网桥控制器52首先控制以太网接口51判断以太网接口51是否已经通过以太网1获取到试通帧300。
当判定它已经获取到试通帧300时,网桥控制器52前进至步骤S352的处理,在那里它创建与试通帧300相对应的回波帧并控制以太网接口51向以太网1传输该回波帧。
图31是示出回波帧的结构示例的示意图。回波帧320是类似于试通帧300的以太网帧并且它具有与试通帧基本上相同的结构。具体地说,回波帧320包括前同步码321、以太网首部322、网桥协议净载荷323和FCS 324,并且它们中的每一个都与图29的试通帧300的前同步码301、以太网首部302、网桥协议净载荷303和FCS 304为相同的字段,并且省略对它们的说明。不用说,存储在这些字段中的数据的数值在试通帧方面和在对应于该试通帧的回波帧方面是不同的。
图31中的回波帧320的以太网首部322包括目的地地址331、源地址332和数据长度333的字段,并且它们中的每一个与图29中的试通帧300的目的地地址311、源地址312和数据长度313中的每一个具有相同的字段。回波帧320的目的地地址331包括试通帧300的源网桥的地址(即,存储在源地址312中的数值),而源地址332包括试通帧300的目的地网桥的地址(即,存储在目的地地址311中的数值)。
图31中的回波帧320的网桥协议净载荷323包括分组类型334和幻数335,并且它们中的每一个对应于图29中的试通帧300的分组类型314和幻数315的每一个。然而,回波帧320的分组类型334包括表示它是回波帧的数值″0x0004″,而幻数335包括存储在与回波帧320相对应的试通帧的幻数315中的数值(随机数)。
返回到图30,当在步骤S332中它传输回波帧时,网桥控制器52前进至步骤S333的处理。在步骤S331中,当判定以太网接口51尚未获取到试通帧300时,网桥控制器52省略步骤S352的处理并前进至步骤S353的处理。
在步骤S353中,网桥控制器52判断网桥确认处理是否结束。当判定网桥确认处理未结束时,网桥控制器52将该处理返回到步骤S351并重复此后的处理。
在步骤S338中,当它判定网桥确认处理结束时,网桥控制器52前进至步骤S341的处理并在执行预定的结束处理之后,结束网桥确认处理。
在此由于说明变得重复因而省略它,但是网桥12和网桥13都以与上述网桥11同样的方式执行网桥确认响应处理。
形成IEEE 1394虚拟网络的每一个网桥在执行上述网桥确认处理和网桥确认响应处理的同时定期地确认相互的存在,由此容易而快速地获取在对应于IEEE 1394虚拟网络的真实网络结构的改变,以便IEEE 1394虚拟网络的结构能够容易而正确地对应于真实网络的结构。由此,就可以在IEEE 1394虚拟网络上抑制诸如通信错误之类的不利情况的发生。
上述一系列的处理能够由硬件以及软件来执行。在这种情况下,例如,网桥11至网桥13可以形成如图32所示的个人计算机。
在图32中,个人计算机400的CPU(Central processing unit中央处理单元)401根据存储在ROM(read only memory只读存储器)402中的程序或从存储单元413装载到RAM(random access memory随机存取存储器)403中的程序来执行各种处理。所述RAM 403适当地存储CPU 401执行各种处理所必须的数据。
CPU401、ROM402和RAM403彼此经由总线404而相互连接。总线404还连接于输入/输出接口410。
输入/输出接口410连接于包括键盘和鼠标在内的输入单元411、包括CRT和LCD在内的显示器、包括扬声器在内的输出单元412、由硬盘构成的存储单元413、以及由调制解调器构成的通信单元414。通信单元414经由包括因特网在内的网络来执行通信处理。
根据需要,输入/输出接口410还连接于驱动器415,在其中适当地安装有包括磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器在内的可拆卸介质421,并且根据需要将从那里读取的计算机程序安装到存储单元413中。
当上述一系列处理是软件来执行的时,从网络或存储介质中安装形成该软件的程序。
正如在图32中所示,这个存储介质不仅是由包括磁盘(包括软磁盘)、光盘(包括CD-ROM(光盘只读存储器))、DVD(数字化多功能盘)、磁光盘(包括MD(迷你磁盘mini-disk)(注册商标))或半导体存储器在内的其中存储有程序的可拆卸介质421构成的(可拆卸介质421被提供给用户是为了与主体相分开地把程序发送到用户),而且是由其中存储有程序的存储单元413中所包含的ROM 402或硬盘构成的,其中所述ROM或硬盘连同内置于主体中的程序一起被提供给用户。
用于描述记录在存储介质中的程序的步骤不仅包括沿描述的顺序按时间次序来执行的处理,而且还包括并行或单独执行的处理。
在这篇说明书中,系统意指由多个单元构成的整个系统。
本领域的技术人员应该理解的是根据设计要求和其他因素,可能出现各种修改、组合、子组合和更改,只要它们属于所附权利要求或其等效内容之内即可。
权利要求
1.一种信息处理设备,连接于全局网络和局部网络,用于在全局网络和局部网络之间中继信息,包括物理层控制装置,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化装置,其控制所述物理层控制装置以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置装置,其控制所述物理层控制装置以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;和虚拟网络配置控制装置,其控制所述伪节点设置装置以便设置伪节点,控制所述网络初始化装置以便初始化局部网络的拓扑结构,以及通过利用由所述伪节点设置装置所设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置该拓扑结构,由此来配置所述虚拟网络的拓扑结构。
2.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中所述物理层控制装置具有局部网络的物理节点,并且所述伪节点设置装置将属于所述物理层控制装置的物理节点设置为伪节点。
3.根据权利要求1所述的信息处理设备,其中所述物理层控制装置虚拟地设置局部网络的节点,并且所述伪节点设置装置将由所述物理层控制装置所设置的虚拟节点设置为伪节点。
4.根据权利要求1所述的信息处理设备,进一步包括信息获取装置,其从连接于全局网络和另一局部网络的另一信息处理设备获取关于所述另一信息处理设备的信息,用于在所述全局网络和所述另一局部网络之间中继信息,和数据库保存装置,其根据由所述信息获取装置所获取的、关于所述另一信息处理设备的信息来配置和存储关于所述另一信息处理设备的数据库,其中所述伪节点设置装置根据由所述数据库保存装置存储的数据库的信息来确定伪节点的数目并针对那个数目设置伪节点。
5.根据权利要求4所述的信息处理设备,其中关于所述另一信息处理设备的信息包括关于所述另一信息处理设备的地址的信息和关于对应于所述另一信息处理设备的另一局部网络内的节点数目的信息。
6.根据权利要求5所述的信息处理设备,其中所述伪节点设置装置根据由所述信息获取装置所获取的、关于所述另一局部网络内的节点数目的信息,针对所述另一局部网络内的节点数目来设置伪节点,并且所述虚拟网络配置控制装置控制所述网络初始化装置以便初始化所述局部网络的拓扑结构,并且配置其节点数目等于所述局部网络内的节点数目和所述另一局部网络内的节点数目之和的虚拟网络的拓扑结构。
7.根据权利要求4所述的信息处理设备,进一步包括确认装置,用于确认连接于全局网络的所述另一信息处理设备的存在,其中当所述确认装置未确认所述另一信息处理设备的存在时,所述虚拟网络配置控制装置控制所述信息获取装置以便获取关于所述另一信息处理设备的信息,控制所述数据库保存装置以便根据由所述信息获取装置所获取的、关于另一信息处理设备的信息来配置和存储关于另一信息处理设备的数据库,控制所述伪节点设置装置以便根据由所述数据库保存装置所存储的数据库的信息来确定伪节点的数目并且针对那个数目设置伪节点,并且控制所述网络初始化装置以便重新配置虚拟网络的拓扑结构。
8.根据权利要求1所述的信息处理设备,进一步包括中继装置,其转换分组帧并在全局网络和局部网络之间进行中继,和传输控制装置,其控制所述中继装置以便转换分组帧并且当在局部区域中生成的分组的目的地是伪节点时将所述帧传输到全局网络。
9.一种信息处理设备的信息处理方法,所述信息处理设备连接于全局网络和局部网络,用于在全局网络和局部网络之间中继信息,包括物理层控制步骤,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;以及虚拟网络配置控制步骤,用于控制所述伪节点设置步骤的处理以便设置伪节点,控制所述网络初始化步骤的处理以便初始化局部网络的拓扑结构,并且通过利用通过所述伪节点设置步骤的处理而设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
10.一种用于使连接于全局网络和局部网络的计算机执行在全局网络和局部网络之间中继信息的程序,包括物理层控制步骤,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置步骤,用于控制所述物理层控制步骤的处理以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;和虚拟网络配置控制步骤,用于控制所述伪节点设置步骤的处理以便设置伪节点,控制所述网络初始化步骤的处理以便初始化局部网络的拓扑结构,并且通过利用通过所述伪节点设置步骤的处理而设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
11.一种信息处理设备,连接于全局网络和局部网络,用于在全局网络和局部网络之间中继信息,包括物理层控制单元,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化单元,其控制所述物理层控制单元以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置单元,其控制所述物理层控制单元以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;和虚拟网络配置控制单元,其控制所述伪节点设置单元以便设置伪节点,控制所述网络初始化单元以便初始化局部网络的拓扑结构,并且通过利用由所述伪节点设置单元设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
全文摘要
一种信息处理设备,连接于全局网络和局部网络,用于在全局网络和局部网络之间中继信息,包括物理层控制装置,用于控制局部网络的物理层中的处理;网络初始化装置,其控制所述物理层控制装置以便初始化和重新配置局部网络的拓扑结构;伪节点设置装置,其控制所述物理层控制装置以便设置用于配置虚拟网络的伪节点,所述虚拟网络是一个虚拟的局部网络;和虚拟网络配置控制装置,其控制所述伪节点设置装置以便设置伪节点,控制所述网络初始化装置以便初始化局部网络的拓扑结构,并且通过利用由所述伪节点设置装置所设置的伪节点和局部网络的节点来重新配置拓扑结构,由此来配置虚拟网络的拓扑结构。
文档编号H04L12/28GK1735063SQ20051009807
公开日2006年2月15日 申请日期2005年7月8日 优先权日2004年7月9日
发明者大井拓哉 申请人:索尼株式会社
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