论文研究-基于VxWorks生成树协议的实现 .pdf

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基于VxWorks生成树协议的实现,曹志军,何海洋,生成树协议能够在局域网中建立无环拓扑结构,并且能够使其具有较强容错能力,使得局域网的可靠性大大提高。本文中的交换机具有STP
国武技论文在线 ●传送条错误信息给服务程序; ●传送一个数据报信息给服务程序 ●重启服务程序。 当协议或服务程序已经通过接口绑定了驱动程序,则可以调用支持的函数 或者 传送数据报,也可以调用其他的函数请求服务。比如在 中用到函数 获取驱动设备的地址和给驱动设备添加多播地止等。 数据链路层与接口 当设备添加到接∏时,调用函数 来实现。在 中命名 了驱动装载函数,网络初始化代码会自动网络初始化代码自动亢成上述的设备添加。协议栈 初始化代码将会使用命名的网络驱动程序装载函数作为函数 的输入参数。 在程序中,驱动程序装载函数必须分配数据结构 和 数据结构 为接口提供了对设各的描述;数据结构 为 接口提供了 指向驱动程序中的与接口两数的指针。 在驱动程序中被装载进 接口且被绑定到某个协议后,就能通过调用函数 驱动,将接收到的数据报传输给 接口 网终协议的添加 首先确定驱动类型,函数 返冋值为时,表明 是驱动,若,表明是驱动。 寻找设备描述结构 协议绑定, 函数 可以绑定驱动,也可以绑定驱动。需要注意的是协议类型 ,在我们的协议中为 硬件支持工作原理 硬件结构 交换机的硬件结构如图二。有八个百兆口和三个千兆,其中八个百兆口接双绞线,两个 千兆凵接光纤,另一个千兆凵作为接凵连接称为 国武技论文在线 SMI MIL CPUFort 光口 na||s「r|os「mo 图硬件连接 最上面的框表示处理器 ,下面的框表示交换机芯片 。处理器通过 接∏和接∏进行交互。处理器通过接冂管理交换机芯片,处理器和交换机芯片通 过接凵进行网络数据的交换。 对的支持 交换机芯片支持 协议()。设置寄存器灾现的支持。主要是对数 据帧的特殊处理。数据帧的目的地址是特殊的广播地址 。如果不对芯 片进行设置,在交换机的每个端∏收到含有该地址的数据包,都要广播所有端∏。设置后, 所有的端∏1(除 外)接收到含有该目的地址的数据包都转向端∏( 交换机芯片给每个端∏都分配了四种状态,分别是 和 只有端凵处在 状态时,才允许一般的数据帧通过,而 包除了不能通过处在 状态的端口,其他几种状态的端口都可以通过。算 法最后体现在交换机端口状态的设置。只有处在 状态的端口才是网络拓扑的一 部分,处在其他三种状态的端口都不属于网终拓扑 另外端口的链接状态有两种: 和 链接状态的变化也标志着网终拓扑 结构的变化,这将引起的重新计算,生成新的拓扑树 还有端口 有: 。这和算法中的 对应。 对网络的路径最优有着直接的联系。 在 中最重要的个机制就是 。进入交换机端∏的每个数据包都在源 地址后添加个字节的 用 获取和控制数据包的走向,即获取 端凵从哪个端凵进入父换机和控制数据包从指定端凵发送岀去。一般数据的 为 对于的 数据包,有两种 一种是 另外一种 是 是通过 从交换机到 包中添加的 告诉这个 包是从哪个端口进入交换机 通过 发 送 包给交换机,控制 包从交换机的指定端口发送出去。 协议实现 创建协议运行环境 首先使用接口把协议和网络驱动绑定在一起,要为协议创建接收和发送数据 国武技论文在线 缓存池,这样协议才能和交换札芯片进行数据包的交换。 其次,要给网路驱动添加的专用多播地址( ),否则网络驱动器 不接受 数据包。 再次,创建任务和 任务。在任务中主要是为了协议中众多计数器 提供时钟源,计数单位为秒()。而 任务是的核心任务,执行的核心算 法 协议在 中的实现 协议在 中的实现如下图。在 任务中主要处理的事务有接受 事件和应用层接凵。这些事务的处理和核心算法都在 任务中实现。 接收到 包,处理提取数据,然后转交给核心算法。接收到的包,可 能是报,也可能是 包。根据报文信息,核心算法进行计算后, 采取相应的动作,如发送包,设置端口状态和刷新 表 事件处理是端口电缆或者光缆的状态的变化。端口的状态变化是最显著 的网络拓扑结构变化。事件要出发核心算法重新计算形成新的网络拓扑结构 核心算法的输出和上面接收包后输出相似。 应用层接口是上层和协议交换的接口。主要负责应用层对核心算法的控制和状态 显示。应用层可以修改核心算法的参数以满足客户需求,包括协议的开关,端∏ 的使能和参与是否协议,众多的参数,中节点的优先级和路径消费值等。 接收BPD包一 发送BPD包 Link事件 STP该心算法 设置 端口状态 应用层接口 刷新MAC表 的功能框图 结论 本文给出 操作系统中实现,体现了 操作系统的添加协议的方 便性 的支持,很好的实现算法的计算结果,达到了预期的效果。但 是在核心算法方面依然存在一些令人不甚满意的地方,比如拓扑形成时间太长等 步研究目标就是加快的拓扑形成时间 参考文献 国武技论文在线 协议实验测试与仿真测试的比较和研究宋烨朱杰 著戴志涛郑岩译以太网第三版人民邮电出版社 孔样营柏桂芝编著嵌入式实时操作系统 以及开发环境 中国电力出板社 郑海张国清物理网络拓扑发现算法的硏究计算机研究与发展 刘卫斌以太网环路保护协议研究南京理工人学

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