專利名稱：用于保護交換的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據權利要求1在數據網絡中保護交換的方法。包含多個數據環(huán)路的數據網絡共享特定的環(huán)路跨距(nng span)用以能夠 保護交換并且因而防止單點故障。但是，如果選擇以太網技術或相似的技術用 于 傳輸，則這種拓撲產生附加的問題，因為有必要防止在網絡中形成循環(huán)。在美國專利6,430,151中描述了以太網環(huán)路保護機制ERP的原理。冗余管理器fflii發(fā)送和接收測試分組來檢測網絡，所述冗余管理器被連接到包含多個 節(jié)點的環(huán)路的線路末端。如果在環(huán)路中存在中斷，貝i沉余管理器連接線路末端。 該方法在轉讓給Extreme Networks的美國專利6,766,482 Bl中針對一個或 多個具有公共節(jié)點的環(huán)路詳細地得以描述并且公知為"以太網自動保護交換 (Ethernet Automatic Protection Switching)" EAPS。Exsteme networks, Santa Clara^ Ca(US) "ExtremeWare 7丄0用戶手冊"， 281-290頁描述了具有共享節(jié)點和共享鏈路的兩個數據環(huán)路。 一個環(huán)路包含控制 器；另一個環(huán)路包含伙伴。如果公共鏈路故障，則該控制器負責鎖定用以防止 "超循環(huán)(super loop)"。在該公共鏈路恢復之前，該控制器從鎖定狀態(tài)轉變?yōu)?"預轉發(fā)"狀態(tài)，其中端口仍然暫時被鎖定來防止超循環(huán)。該保護過程需要在 控制器和伙伴之間對不同控制分組的附加互換。本發(fā)明的目的之一是提供一種導致更快和更簡單的保護交換的方法。 在權利要求1中描述了解決該問題的方法。本發(fā)明通過給環(huán)路管理器分配不同的優(yōu)先權并通過包含只被發(fā)送到具有較 高優(yōu)先權的環(huán)路管理器的告警分組的更簡單協(xié)議來提供一種更簡單的方法。通過不同的例子和附圖來描述本發(fā)明。本發(fā)明可以被擴展為更復雜的網絡 以及類似于以太網的網絡。參考下面的詳細描述和附圖，本發(fā)明將變得更清楚， 其中

圖1示出了具有兩個環(huán)路管理器的雙環(huán)路網絡，圖2示出了公共跨距中的故障以及在保護交換后的新網絡結構，圖3示出了具有多個共享跨距和多個故障的更復雜網絡的結構，圖4示出了具有多個共享跨距和多個故障的更復雜網絡的結構， 圖5示出了在保護^^后的網絡結構。圖1示出了具有兩個環(huán)路的網絡。具有節(jié)點1、 2、 3的第一環(huán)路ERA包含 相關的環(huán)路管理器RMA,以及具有節(jié)點2、 3、 4的第二環(huán)路ERB包含與具有 優(yōu)先權PR2的環(huán)路管理器RMA相比具有較高優(yōu)先權PR1的相關環(huán)路管理器 RMB。環(huán)路管理器或節(jié)點的^端口都可以發(fā)送和接收日期(date)。環(huán)路ERA 和ERB都共享在"公共跨距節(jié)點"2和3之間的跨距SP2,3 (公共St距節(jié)點是節(jié) 點，該節(jié)點至少具有連接至公共跨距的端口P33， P23，或被異常地插入到公共 跨距的這些"末端節(jié)點"之間)。根據以太網要求，每個環(huán)路管理器RMA、 RMB 鎖定其端口中的一個，例如PA2和PB2，因此在端口PA1和PA2或PB1和PB2 之間不存在連接，所述端口在圖中示出在環(huán)路管理器的不同側上，并且因此(數 據)循環(huán)被避免。每個環(huán)路管理器監(jiān)視其相關的環(huán)路。環(huán)路管理器RMA通過經由例如在傳 輸數據的相同光纖上按照不同的波長或時隙所實現(xiàn)的、公知為VCLAN的虛擬 控制局域網在第一數據端口 PA1發(fā)送"觀賦分組"TPA和在第二端口 PA2接收 這些"測試分組"來監(jiān)視環(huán)路ERA。例如在節(jié)點1和節(jié)點2之間的中斷將會防 止環(huán)路管理器RMA接收其自己的測試分組TPA。環(huán)路管理器RMA將會確定"測 試分組的丟失"LOTP并解鎖第二端口 PA2。在該保護交換后，節(jié)點1通過環(huán)路 管理器RMA與節(jié)點3連接并且因而與網絡連接。環(huán)路ERB Mil發(fā)送測試分組 TPB以相同的方式被控制。根據圖2，當在公共跨距SP2,3的公共跨距節(jié)點2和3之間的該公共lgf距 SP2,3中斷時，公共跨距節(jié)點2和3將對其進行檢測(沒有接收至瞻號)，并只向 具有較高優(yōu)先權PR1的環(huán)路管理器RMB發(fā)送"故障消息"FSP2,3，該具有較 高優(yōu)先權PR1的環(huán)路管理器RMB解鎖其第二端口PB2。公共跨距節(jié)點從它們 自己的管理數據庫或從管理系統(tǒng)中知道哪個環(huán)路管理器具有最高的優(yōu)先權。環(huán) 路管理器RMB的解鎖導致在圖2中所示的網絡，其中所有的節(jié)點根據環(huán)路管理 器RMB的該"保護交換"而被連接。因為環(huán)路管理器RMA的第二端口 PA2 保持被鎖定，所以避免如虛線所示的"超循環(huán)"。所述故障消息也M虛擬控制 局域網絡被傳送。由環(huán)路管理器RMA周期性發(fā)送的測試分組具有在兩個連續(xù)測試分組之間的間隔，例如50ms，并且在環(huán)路管理器RMA確定告警信號之前必須監(jiān)控至少 兩個丟失的分組。保護交換、也即環(huán)路管理器RMB的端口的解鎖發(fā)生在非常短 的時間內并且環(huán)路管理器RMA的測試分組將M31環(huán)路管理器RMB被轉發(fā)回環(huán) 路管理器RMA。因此環(huán)路管理器RMA看到完整的環(huán)路并使其第二端口 RA2 保持鎖定。當測試分組只通過較高優(yōu)先豐又的環(huán)路被傳送時，這是足夠的并且在 更復雜的網絡中是有利的。因為環(huán)路管理器RMB已經解鎖了其端口，所以該環(huán)路管理器的檢測"測 試分組的丟失"LOTP沒有結果。當端口已被解鎖時，可以停止測試分組的傳送。在檢觀倒共享跨距SP2,3的中斷后，公共跨距節(jié)點2和3的面向公共跨距 SP2,3的端口 P23、 P33(至少一個端口)被設置為如在圖3中所示的"預轉發(fā)"狀 態(tài)PFW，其中這些端口被鎖定。當公共跨距已經恢復，例如被修補，并且環(huán)路 管理器RMB鎖定其第二端口 PB2時，公共跨距節(jié)點2和3將退出該預轉發(fā)狀 態(tài)PFS并解鎖(例如，由環(huán)路管理器RMB控制的)其端口，使得在圖l中所示的 初始配置被重新建立。圖4示出了具有四個環(huán)路和三個公共跨距SP2,3; SP4,5; SP3,C以及與四 個環(huán)路ERA、 ERB、 ERC、 ERD相關聯(lián)的四個環(huán)路管理器RMA、 RMB、 RMC 和RMD的更復雜網絡，針環(huán)路管理器具有不同的優(yōu)先權PR3、 PR1、 PR2、 PR4。該優(yōu)先權被分配給相關的環(huán)路。只示出了一些節(jié)點l-7。環(huán)路管理器被插 入到環(huán)路的鏈路中。公共跨距位于相鄰環(huán)路(例如ERA和ERB)的兩個節(jié)點之 間，或在環(huán)路管理器、例如RMC和節(jié)點6之間。所有環(huán)路管理器的一個端口被 鎖定用以防止循環(huán)。環(huán)路管理器的優(yōu)先權在網絡的中心較高而在邊緣處變得較 低。為了使該例子更復雜，如在圖5中所示，所有的公共跨距SP1、 SP2和SP3可以同時被中斷。1. 節(jié)點2、 3(也屬于具有優(yōu)先權PR3的環(huán)路ERA)和節(jié)點4、 5 3(也屬 于具有優(yōu)先權PR2的環(huán)路ERC)發(fā)送其"故障(中斷)消息"FSP2,3和FSP4,5到 具有較高優(yōu)先權PR1的相關環(huán)路管理器RMB。環(huán)路管理器RMB在時刻(l)解鎖 其開放端口 (open port) PB2。2. 大約在相同的時亥ij(2)，環(huán)路管理器RMC檢測到公共跨距SP3的"鏈 路不運行(link down)"并且解鎖其開放的第一端口PC1。3. 所有的測試分組被轉發(fā)到具有較高優(yōu)先禾又的環(huán)路。因此環(huán)路ERA的 環(huán)路管理器RMA的測試分組分別被轉發(fā)到環(huán)路ERB和ERC，并且環(huán)路ERD 的測試消息被轉發(fā)到環(huán)路ERC、 ERB禾nERA。 ERB的測試分組被限制于其自 己的循環(huán)ERB。因為RMB和RMC的端口已經被解鎖，所以對于保護功能，只 有環(huán)路ERA和ERD的測試分組是必要的。因此，其他環(huán)路管理器的測試分組 的發(fā)送可以被終止。此時，環(huán)路ERA的環(huán)路管理器RMA和環(huán)路ERD的環(huán)路 管理器RMD發(fā)送測試分組TPA和TPD。用于發(fā)送具有較低優(yōu)先權的環(huán)路管理 器的連續(xù)觀賦分組的觀賦間隔被選擇得長于由較高優(yōu)先權的環(huán)路管理器發(fā)送測 試分組的測試間隔。因此，具有優(yōu)先權PR3的環(huán)路管理器RMA在具有優(yōu)先權 PR4的環(huán)路管理器RMD之前確定"循環(huán)不運行(loop down)"并在時亥ij(3)解鎖 其第二端口PA2。 ERD的測試分組MRMC、節(jié)點5和4、 RMA節(jié)點1、 2、 RMB、節(jié)點4、 6和7被發(fā)送并且在鎖定的端口上被接收。在本方法的變型中，測試分組可以被發(fā)送到所有的環(huán)路，但是所述測試分 組僅通過具有較高優(yōu)先權的環(huán)路管理器發(fā)送。故障消息FSPXX也可以被發(fā)送到 所有的環(huán)路管理器，但只有具有較高優(yōu)先權的斷開的共享跨距的相關環(huán)路管理 器才^紛妾受該故障消息。這只是虛擬VCLAN的問題并不影響功能。1， 2， 3... 節(jié)點ERA 環(huán)路ARMA 環(huán)路A的環(huán)路管理器ASP2,3 在節(jié)點2和3之間的共享跨距FSP2，3 共享跨距SP2,3的故障消息TPA RMA的測試分組PFW 預轉發(fā)狀態(tài)
權利要求
1.一種用于在數據網絡中保護交換的方法，該數據網絡至少包括兩個具有共享跨距(SP2，3)和多個節(jié)點(1-4)的環(huán)路(ERA，ERB)，每個環(huán)路(ERA，ERB)具有用于檢查其相關環(huán)路(ERA，ERB)的相關環(huán)路管理器(RMA，RMB)，其特征在于，環(huán)路管理器(RMA，RMB)具有專用的不同優(yōu)先權(PR1，PR2)，每個共享跨距節(jié)點(2，3)監(jiān)控共享跨距(SP2，3)并且在跨距故障的情況下，發(fā)送故障消息(FSP2，3)到相關環(huán)路(ERB)的較高優(yōu)先權(PR1)的環(huán)路管理器(RMB)，并且較高優(yōu)先權的環(huán)路管理器(ERB)解鎖其端口(PB2)，而較低優(yōu)先權(PR1)的環(huán)路管理器(RMA)保持其端口鎖定。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，旨環(huán)路管理器(RMA)在其端 口之一 (PA1)處發(fā)送測試分組(TPA)并在其第二端口(PA2)處監(jiān)控該測試分組的 接收，并且如果測試分組(TPA)沒有被接收到，則解鎖其端口(PA2)。
3. 如權禾腰求2所述的方法，其特征在于，根據環(huán)路管理fl(RMA，RMB，...) 的優(yōu)先權，測試分組(TPA， TPB，...)以兩個連續(xù)的測試分組(TPA)之間的不同 時間間隔從環(huán)路管理^(RMA， RMB，...)被傳送。
4. 如權禾腰求3所述的方法，其特征在于，由具有高優(yōu)先權(PR1)的環(huán)路管 理器(PRB)所發(fā)送的測試消息(TPB)之間的時間間隔短于由具有較低優(yōu)先權 (PR2)的環(huán)路管理，RB)所發(fā)送的測試消息(TPA)之間的時間間隔。
5. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，環(huán)路管理器(RMA)的測試分組 (TPA)僅經由屬于具有較高優(yōu)先權的環(huán)路(ERB， ERC)的鏈路被傳送。
6. 如權禾腰求2所述的方法，其特征在于，公共跨距節(jié)點(2,3)的面向公共跨 距(SP2,3)的端口(P23， P33)被設置為預轉發(fā)狀^(PFW)，直至故障被修復為止，并且在相關環(huán)路的環(huán)路管理^(RMA， RMB)的端口(PBA， PB2)被鎖定之 后，公共跨距節(jié)點(2,3)的面向公共跨距(SP2,3)的端口(P23， P33)被解鎖，使得避 免數據循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在數據網絡中保護交換的方法，所述數據網絡至少包括兩個具有共享跨距(SP2，3)和多個節(jié)點(1-4)的環(huán)路(ERA，ERB)。每個環(huán)路(ERA，ERB)具有用于檢查其相關環(huán)路(ERA，ERB)的相關環(huán)路管理器(RMA，RMB)，并且環(huán)路管理器(RMA，RMB)具有專用的不同優(yōu)先權(PR1，PR2)。當在共享跨距中發(fā)生故障(中斷)時，共享跨距節(jié)點(2，3)發(fā)送故障消息(FSP2，3)到相關環(huán)路(ERB)的較高優(yōu)先權(PR1)的環(huán)路管理器(RMB)，并且環(huán)路管理器(ERB)解鎖其端口(PB2)，而較低優(yōu)先權(PR1)的環(huán)路管理器(RMA)保持其端口(PA2)鎖定。
文檔編號H04L12/437GK101218793SQ200680019078
公開日2008年7月9日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權日2005年5月31日
發(fā)明者P·R·德弗里厄斯雷貝洛努內 申請人:諾基亞西門子通信有限責任兩合公司