CN110050440A - 计算机网络和用于运行计算机网络的方法 - Google Patents

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Abstract

计算机网络被广泛使用，由此在许多网络中集成了音频和/或媒体设备。提出计算机网络1，其包括多个设备D.#1.#2和至少一个媒体节点M1，M2，M3，M4，其中，所属设备D.#1.#2中的每一个包括至少一个网络端口2，其中，所述设备D.#1.#2通过网络链路3与网络互连，每个链路连接两个相应的网络端口2，其中，所述网络端口2被采样用于运行物理网络发现协议，其中，所述媒体节点M1，M2，M3，M4包括媒体网络端口5，其中，所述媒体节点M1，M2，M3，M4通过网络链路3与所述设备D.#1.#2中的一个互连，其中，所述网络链路3连接所述媒体网络端口5和所述设备D.#1.#2的网络端口2，其中，所述媒体节点M1，M2，M3，M4用于运行媒体站支持通信协议并且提供媒体节点信息。

Description

计算机网络和用于运行计算机网络的方法
技术领域
本发明提供一种计算机网络，其包括多个设备和至少一个媒体节点。此外，本发明提供一种用于运行具有多个设备和至少一个媒体节点的计算机网络的方法。
背景技术
计算机网络是通过通信信道互连的计算机和其他部件的集合。这些信道允许共享资源和信息。计算机网络可以根据如所使用的介质、通信协议、规模、拓扑和组织范围等的各种特征进行分类。
以太网网络是用于局域网的基于帧的计算机网络。以太网网络的性能基于许多不同的因素。一个重要因素是计算机网络的物理布局。
尤其在高性能低延迟以太网音频网络中，物理网络布局很重要，因为这影响可靠地同步音频时钟和及时从端点到端点传送音频的能力。
层2以太网协议如“链路层发现协议”(LLDP)发现网络中的任何节点的邻居。组合来自不同节点的该信息并且显示物理网络拓扑，例如，物理网络布局。
文献WO 2016/119846——其看起来是最接近的现有技术——描述一种用于运行计算机网络的方法，该计算机网络包括多个设备，所述多个设备包括至少一个网络端口并且通过连接两个相应端口的网络链路互连，其中，网络端口中的每一个运行LLDP协议并且包括远程MIB，网络链路的物理状态变化触发与该链路相关联的端口的远程MIB中的信息的更新，尤其是紧接在物理状态变化之后。
发明内容
根据本发明，提出根据权利要求1的计算机网络，其包括多个设备和至少一个媒体节点。本发明还涉及根据权利要求12的用于运行计算机网络的方法。本发明的优选实施例产生从属权利要求、说明书和附图。
本发明描述一种包括多个设备的计算机网络。为简单起见，计算机网络也可以称为网络。计算机网络例如是以太网网络。优选地，设备是计算机、传感器、执行器(actor)、服务器和/或打印机。
网络中的多个设备可以仅仅包括相同类型的设备或者可以包括不同类型的设备。尤其是，该网络包括多于20个设备，并且优选地，该网络包括多于100个设备。设备中的每一个至少包括网络端口。网络端口可以是线缆接口，例如以太网端口、BNC连接器或光纤光缆连接器。替代地，网络端口是无线接口，如蓝牙接口或红外接口。
设备通过网络链路与网络互连。尤其是，互连的设备形成计算机网络。网络链路尤其是线缆，例如双绞线线缆。网络链路可用作设备之间的通信信道。网络链路尤其是点对点连接。替代地，网络链路是虚拟网络链路，由此，虚拟网络链路是无线连接。
采用网络端口运行物理网络发现协议。附加地和/或替代地，采用设备运行物理网络协议。物理网络协议尤其是点对点物理网络协议。物理网络协议基于和/或可用于爬行计算机网络。
该网络包括媒体节点。优选地，网络包括多于10个媒体节点。媒体节点例如是音频设备或视频设备，尤其是放大器、相机、麦克风、寻呼机和/或显示器。媒体节点包括至少一个媒体网络端口。媒体网络端口尤其是直接网络端口。媒体网络端口例如是线缆接口，例如以太网端口、BNC连接器或光纤光缆连接器。替代地，媒体网络端口是无线接口，如蓝牙接口或红外接口。
媒体节点通过网络链路与设备中的至少一个互连，其中，网络链路将媒体网络端口与设备中的一个的网络端口连接。尤其是，媒体节点是计算机网络中的媒体端点，其中，网络中的一个端点仅与设备中的一个连接。本发明的优点是通过提供用于发现网络拓扑的两个协议来提供快速网络发现并且使网络发现不易出错。
媒体节点和/或媒体网络端口可用于运行媒体站支持通信协议。采用媒体节点提供媒体节点信息。尤其是，媒体节点信息包括在媒体节点周围的和/或在媒体节点处开始的物理网络布局和/或网络拓扑的信息。
在本发明的一个优选实施例中，媒体站支持通信协议基于和/或可用于物理网络发现。物理网络发现尤其用于发现计算机网络的布局。尤其是，计算机网络的布局也称为计算机网络拓扑，由此，网络拓扑是设备和媒体节点的布置。网络拓扑尤其包括物理拓扑，由此，物理拓扑是网络的设备的放置，包括设备位置和网络链路安装。网络拓扑还可以包括逻辑拓扑示出数据如何在网络内流动，而不管其物理设计如何。优选地，在媒体节点上运行的媒体站支持通信协议可用于从其运行的媒体节点处开始爬行网络。
本发明的优点在于，可以从计算机网络的设备开始网络发现，从而可以通过在设备处开始爬行网络来发现网络。并行地，可以启动服务发现协议以发现任何媒体节点。一旦找到媒体节点，媒体节点也可以用于通过媒体站支持通信协议进行网络发现。由于两个协议的组合和/或并行网络发现，可以实现快得多的网络发现。
尤其，采用设备中的至少一个和/或设备的网络端口来运行服务发现协议，其中，还采用至少一个媒体节点和/或一个媒体网络端口来运行服务发现协议，其中，服务发现协议可用于使设备可以找到媒体节点。
在本发明的一个优选实施例中，物理网络发现协议是链路层发现协议，也称为LLDP。链路层发现协议尤其是链路层发现协议802.1AB。尤其是，物理网络是层2以太网协议。物理网络发现协议可用于发现计算机网络中的任何节点的邻居。组合来自不同节点的该信息可以识别物理网络拓扑。尤其是，链路层发现协议是供应商中立的网络协议，其允许附着到IEEE 802LAN的节点向附着到相同IEEE 802LAN的其他节点通告其存在和主要能力。节点例如是设备的网络端口。优选地，LLDP定义协议和管理元件，适用于向附着到相同IEEE802LAN的站通告信息以及用于学习附着到相同IEEE 802LAN的站的信息。
在本发明的一个优选实施例中，所述多个设备包括第一设备。第一设备优选地适于由用户使用。第一设备例如是网络的计算机和/或管理站。第一设备可用于启动和/或进行网络发现，其中，网络发现在第一设备处启动和/或开始和/或寻找紧邻第一设备的设备。第一设备优选地可用于操作和/或运行物理网络发现协议用于网络发现。
优选地，第一设备可用于爬行计算机网络以便找到和/或发现网络布局和/或网络拓扑，尤其是以第一设备作为起点。尤其是，第一设备可用于搜索、找到和/或连接到媒体节点中的至少一个。尤其是，第一设备可用于运行服务发现协议，以便搜索、找到和/或连接到媒体节点中的至少一个。尤其是，服务发现协议可用于启动媒体站支持通信协议。尤其是，第一设备可用于从媒体接收媒体节点信息。考虑该实施例用于获得稳健的计算机网络，使用另一协议而不是物理网络发现协议来找到和连接到媒体节点。
优选地，媒体节点信息包括关于相关媒体节点周围的网络拓扑的信息。相关媒体节点周围的网络拓扑尤其是相关媒体节点周围的和/或紧邻相关媒体节点的物理的和/或逻辑的网络布局，例如直接连接到媒体节点的设备，连接到直接连接的设备的设备，等等。
在本发明的一个优选实施例中，第一设备可用于使用媒体节点信息来发现计算机网络的拓扑。尤其是，第一设备可用于通过使用媒体节点信息来完成和/或补充使用物理网络发现协议找到的网络拓扑。替代地和/或附加地，第一设备可用于检查和/或验证使用物理网络发现协议找到的网络拓扑。
可能的实施例表明，所述多个设备包括故障设备。故障设备例如是多个设备中的不运行物理网络发现协议的设备。尤其是，故障设备是多个设备中的以下设备：该设备不能够发现和/或报告周围的网络拓扑和/或不能够借助物理网络发现协议连接到另一设备。例如，故障设备就像使用网络发现协议的网络链路中的间隙。尤其是，第一设备可用于使用媒体节点来发现计算机网络的拓扑和/或绕开故障设备。
在一个优选实施例中，故障设备是多个设备中的一个，由此，该设备不可用于通告其管理地址，由此，第一设备可用于使用媒体节点信息来发现计算机网络的拓扑和/或绕开故障设备。
本发明的一个构思是绕开故障设备，尤其通过从多于一侧——例如第一设备和媒体节点接近计算机网络。因此，一个设备出现故障和/或不运行物理网络发现协议或不通告其管理地址无关紧要。
在本发明的一个优选实施例中，第一设备和/或一部分设备包括MIB。替代地和/或附加地，媒体节点包括MIB。优选地，通告的和/或学习的信息存储在MIB(管理信息库)中。MIB信息可以例如通过物理网络发现协议——例如简单网络管理协议(SNMP)读出。
例如，LLDP通常发出具有每n秒封装的链路层发现协议数据单元(LLDPDU)的MAC服务数据单元(MSDU)，例如，n＝30。该值称为消息传送间隔(msgTxlnterval)。尤其是，LLDP定义了不同的MIB。例如，LLDP本地***MIB包括构造将被发送的LLDPDU消息所需的信息。尤其是，LLDP远程***MIB存储检测到的每个远程***的信息。LLDP远程***MIB包括从哪个本地端口接收远程***信息的信息。
根据本发明，提出一种根据权利要求12的用于运行计算机网络的方法。计算机网络包括多个设备和至少一个媒体节点，其中，设备中的每一个包括至少一个网络端口，其中，设备通过网络链路与网络互连，每个链路连接两个相应的端口，其中，网络端口运行物理网络发现协议，其中，媒体节点包括媒体网络端口，其中，媒体节点通过服务网络链路与设备中的一个互连，其中，服务网络链路连接媒体网络端口和设备的网络端口，由此，媒体节点运行媒体站支持通信协议并且提供媒体节点信息。计算机网络优选是根据前述权利要求之一和/或说明书。
本发明基于以下考虑：
根据现有技术，通过爬行网络来从网络站——例如计算机网络的设备——检索LLDP信息。例如。第一设备的用户将首先发现直接连接和/或链接到第一设备的站，由此，该设备将发现下一个设备。将逐一发现计算机网络中的每个层。
在现有技术的网络中，爬行网络发现仅仅当所有设备向适当的邻居报告其管理地址时才能继续，在所述管理地址上检索包括LLDP信息的MIB。一旦管理地址未包含在通告中，该过程就停止。
计算机网络也可以是以下媒体网络：媒体节点与默认网络设备共存于所述媒体网络上，媒体节点例如但不限于网络扬声器、网络突破/***盒和网络会议单元。
优选地，媒体节点的要求之一是能够在网络上宣告它们的存在，这使得它们可用于由网络站进行配置。任何服务发现协议都用于此目的。尤其是，服务发现协议确实有能力同时报告网络上的大量设备存在。
尤其是，在启动组合式网络发现的情况下，例如，物理网络发现协议和媒体站支持通信协议在运行，由于服务发现协议、网络发现协议和/或媒体站支持通信协议的组合，网络布局将完整得多。例如，不通告其管理地址或不揭示其MIB信息的单个节点不会停止发现过程。
附图说明
图1是现有技术的计算机网络；
图2是计算机网络的一个实施例；
图3是具有故障设备的计算机网络。
具体实施方式
图1示出类似于现有技术的计算机网络1。计算机网络包括多个设备D.#1.#2，其中，#1表示层级结构，#2是运行索引。设备D中的每一个包括至少一个网络端口2。网络端口2例如是线缆接口、光纤光缆接口或无线接口。设备D与网络链路3互连，由此，网络链路例如是线缆。网络链路互连两个设备D，尤其是，网络链路3互连两个网络端口2。网络端口2运行LLDP以发现网络拓扑。为了更好地概述，仅仅示出几个示例性的网络端口2和网络链路3。
多个设备中的一个设备是第一设备D.1.1。第一设备D.1.1适于由用户4使用。用户4可以操作和/或控制第一设备D.1.1。第一设备D.1.1是例如计算机，尤其是通信网络1的管理计算机。层级结构是位于第一设备D.1.1和相关设备之间——尤其是连接在它们之间——的设备D的数目。例如，设备D.2.#2是与设备D.1.1直接链接的设备D。设备D.3.#2是连接到设备D.2#2的设备，由此，设备D.2.#在D.1.1和D.3.#2之间。
用户4可用于通过在第一设备D.1.1上运行LLDP来爬行计算机网络1。第一设备D.1.1将首先发现设备D.2.1。设备D.2.1将发现并且报告设备D.3.1、D.3.2和D.3.3。设备D.3.1、D.3.2和D.3.3将发现并且报告站D.4.1和D.4.2，设备D.4.2将发现并且报告设备D.5.1、D.5.2和D.5.3等。将逐一发现计算机网络1中的每个层。有关设备的层和/或层级结构的信息是网络拓扑的一部分。
爬行和/或发现计算机网络仅仅发现与网络链路3连接的设备。如果链路3、设备D和/或网络端口不正确工作，则该设备D和后续设备将不会由第一设备D.1.1发现。例如，设备D.5.3是故障设备，设备D.4.2和设备D.5.3借助作为网络链路的线缆物理连接，但设备不使用LLDP进行通信。因此，设备D.5.3不能报告其存在并且也不能够报告设备D.6.3的存在。因此，第一设备也不能够发现从D.5.3到D.6.3的网络和/或网络拓扑。
图2示出作为本发明的实施例的计算机网络1。计算机网络1包括与图1中相同数目的设备D.#1.#2。设备D.#1.#2包括第一设备D.1.1，由此，采用第一设备以由用户4使用和/或控制。设备D.#1.#2中的每一个具有至少一个网络端口3。设备D.#1.#2与网络链路3互连，因此，设备D.#1.#2以与图1相同的方式连接。
计算机网络1包括四个媒体节点M1、M2、M3和M4。媒体节点M1、M2、M3和M4例如是会议单元，例如，其具有麦克风。每个媒体节点包括至少一个媒体网络端口5，由此，媒体网络端口5可以是与设备D.#1.#2的网络端口3类型相同的端口。每个媒体节点M1、M2、M3和M4与至少一个设备D.#1.#2互连，其中，互连优选地使用与用于连接设备D.#1.#2相同的网络链路，例如相同类型的线缆。
采用媒体节点M1、M2、M3和M4来运行媒体站支持通信协议和/或服务发现协议。采用服务发现协议使得媒体节点可以向设备D.1.1通告其存在。媒体站支持通信协议可用于爬行计算机网络1并且进行媒体节点M1、M2、M3或M4周围的网络发现。采用媒体站支持通信协议来收集媒体节点信息并且向D.1.1提供媒体节点信息，由此，媒体节点信息包括关于有关媒体节点M1、M2、M3或M4周围的设备和/或网络拓扑的信息。采用媒体站支持通信协议和服务发现协议来向第一设备D.1.1分享和/或提供媒体节点信息。采用第一设备D.1.1来使用媒体节点信息完成网络拓扑和/或更快地爬行计算机网络1。
爬行步骤的数目，由此，爬行步骤的数目也减少，尤其是由于媒体节点M1、M2、M3和M4的存在，其数目仅为一半。在这种考虑中，假设M1作为虚拟设备D.2.2，M2作为D.2.3，M3作为D.2.4并且M4作为D.2.5是有帮助的。这些虚拟设备在其位置处开始爬行网络，并且将找到的设备作为媒体节点信息或在媒体节点信息中通告。这假设所有兼容设备通告其管理地址并且揭示其邻居MIB。
图3示出图2的计算机网络，其中，设备D.3.7不支持邻居MIB的通告。由于媒体节点M1、M2、M3、M4和媒体站发现协议，可以完成网络拓扑并且可以绕开设备D.3.7处的间隙。要完成网络发现，还附加更多爬行步骤，在此示例中，相比图2中需要多一个爬行步骤。

Claims (12)

1.一种计算机网络(1)，其包括多个设备(D.#1.#2)和至少一个媒体节点(M1，M2，M3，M4)，
其中，所述设备(D.#1.#2)中的每一个包括至少一个网络端口(2)，
其中，所述设备(D.#1.#2)通过网络链路(3)与网络互连，每个链路连接两个相应的网络端口(2)，
其中，所述网络端口(2)用于运行物理网络发现协议，
其中，所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)包括至少一个媒体网络端口(5)，其中，所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)通过所述网络链路(3)与所述设备(D.#1.#2)中的至少一个互连，其中，所述网络链路(3)连接所述媒体网络端口(5)和所述设备(D.#1.#2)的所述网络端口(2)，
其特征在于
所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)用于运行媒体站支持通信协议并且提供媒体节点信息。
2.根据权利要求1所述的计算机网络(1)，其中，所述媒体站支持通信协议可用于物理网络发现。
3.根据权利要求1或2所述的计算机网络(1)，其中，所述物理网络发现协议是链路层发现协议。
4.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述多个设备包括第一设备(D.1.1)，其中，所述第一设备(D.1.1)可用于启动和/或进行网络发现，其中，所述网络发现在所述第一设备(D.1.1)处启动和/或开始。
5.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述第一设备(D.1.1)可用于找到和/或连接所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)，其中，所述第一设备(D.1.1)可用于从所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)接收媒体节点信息。
6.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述媒体节点信息包括关于在所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)周围的和/或开始于所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)的网络拓扑的信息。
7.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述第一设备(D.1.1)可用于使用所述媒体节点信息来发现所述计算机网络(1)的拓扑。
8.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述多个设备(D.#1.#2)包括故障设备，其中，所述故障设备不运行所述物理网络发现协议，其中，所述第一设备(D.1.1)可用于使用所述媒体节点信息来发现所述计算机网络(1)的拓扑和/或绕开所述故障设备。
9.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述多个设备(D.#1.#2)包括故障设备，其中，所述故障设备不可用于通告其管理地址，其中，所述第一设备可用于使用所述媒体节点信息来发现所述计算机网络(1)的拓扑和/或绕开所述故障设备。
10.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述第一设备(D.1.1)和/或所述设备(D.#1.#2)的一部分包括MIB。
11.根据以上权利要求中任一项所述的计算机网络(1)，其中，所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)是音频设备、视频设备、会议单元和/或麦克风。
12.一种用于运行计算机网络(1)的方法，其中，所述计算机网络(1)包括多个设备(D.#1.#2)和至少一个媒体节点(M1，M2，M3，M4)，其中，所述设备(D.#1.#2)中的每一个包括至少一个网络端口(2)，其中，所述设备(D.#1.#2)通过网络链路(3)与网络互连，每个网络链路(3)连接两个相应的端口(2)，其中，所述网络端口(2)运行物理网络发现协议，其中，所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)包括媒体网络端口(5)，其中，所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)通过网络链路(3)与所述设备(D.#1.#2)中的一个互连，其中，所述网络链路(3)连接所述媒体网络端口(5)和所述设备(D.#1.#2)的网络端口(3)，由此，所述媒体节点(M1，M2，M3，M4)运行媒体站支持通信协议并且提供媒体节点信息。
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