以太網(wǎng)保護(hù)切換方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,包括:主節(jié)點(diǎn)收到NR幀后,開啟WTR定時(shí)器;此時(shí)第二節(jié)點(diǎn)并沒有檢測(cè)到D1端口對(duì)應(yīng)鏈路已經(jīng)恢復(fù),認(rèn)為還處于問題狀態(tài),接收到第一節(jié)點(diǎn)發(fā)過來的NR報(bào)文后發(fā)送SF提醒報(bào)文,提醒其他節(jié)點(diǎn)本節(jié)點(diǎn)處還存在問題鏈路;主節(jié)點(diǎn)接收到第二節(jié)點(diǎn)發(fā)過來的SF提醒報(bào)文,關(guān)閉WTR定時(shí)器,重新進(jìn)入鏈路保護(hù)狀態(tài);第二節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)其D1端口對(duì)應(yīng)鏈路恢復(fù),開啟GUARD定時(shí)器,并向其他各節(jié)點(diǎn)發(fā)送NR幀;主節(jié)點(diǎn)收到NR幀開啟WTR定時(shí)器;主節(jié)點(diǎn)的WTR定時(shí)器超時(shí)阻塞RPL端口A2,并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送NRRB幀;相鄰節(jié)點(diǎn)接收到NRRB幀后重新阻塞其RPL端口B1;第一、第二節(jié)點(diǎn)接收到NRRB幀,打開原來因?yàn)楣收献枞腃2端口和D1端口。本發(fā)明可解決鏈路恢復(fù)時(shí)收斂時(shí)間長(zhǎng)的問題。
【專利說明】以太網(wǎng)保護(hù)切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通訊【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及一種以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,尤其涉及一種基 于鏈路層的以太網(wǎng)保護(hù)切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002] ERPS(Ethernet Ring Protection Switching)是一種基于鏈路層的以太網(wǎng)保護(hù)切 換協(xié)議。隨著目前工業(yè)環(huán)境對(duì)其網(wǎng)絡(luò)的可靠性和實(shí)時(shí)性要求越來越高,ERPS被越來越多的 采用,相對(duì)其他STP、EAPS等其他幾種環(huán)網(wǎng)協(xié)議而言,ERPS有著更快的保護(hù)倒換時(shí)間(50ms 以內(nèi)),協(xié)議內(nèi)容更齊全,支持更多的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(單環(huán)以及各種多環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))和各種 故障情況(單鏈路故障、多鏈路故障等)。
[0003] ERPS協(xié)議中,網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)主要分三種類型:主節(jié)點(diǎn)(RPL Owner Node)、相鄰節(jié)點(diǎn) (RPL Neighbour Node)和普通節(jié)點(diǎn)(Common Node),網(wǎng)絡(luò)成環(huán)以后,會(huì)阻塞主節(jié)點(diǎn)和相鄰節(jié) 點(diǎn)之間的鏈路(RPL)端口,防止出現(xiàn)環(huán)路。鏈路上一旦出現(xiàn)故障,則打開RPL端口,從而實(shí) 現(xiàn)快速鏈路切換。如果故障鏈路恢復(fù)以后,則重新阻塞RPL端口,切換回原來鏈路。
[0004] ERPS協(xié)議中,可以用CCM報(bào)文(每個(gè)報(bào)文間隔3.3ms)監(jiān)測(cè)的方式來判斷相鄰節(jié) 點(diǎn)的鏈路情況。而在實(shí)際應(yīng)用中,由于方案條件的限制很多設(shè)計(jì)方案中采用監(jiān)測(cè)PHY link 狀態(tài)或者光模塊L0S信號(hào)(兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間用光纖連接)的方式。對(duì)于收發(fā)各一根光纖(分 別負(fù)責(zé)接收和發(fā)送)的雙口光模塊,出現(xiàn)鏈問題的時(shí)候,經(jīng)常出現(xiàn)兩端L0S信號(hào)不同步的現(xiàn) 象(例如,手動(dòng)拔插光模塊造成光模塊L0S和恢復(fù),經(jīng)常鏈路兩端檢測(cè)到L0S和恢復(fù)存在幾 個(gè)毫秒到幾百毫秒的時(shí)間差值)。如果采用軟件輪詢方式訪問PHY的link狀態(tài)監(jiān)測(cè)鏈路 狀態(tài),鏈路兩端節(jié)點(diǎn)也存在狀態(tài)監(jiān)測(cè)的時(shí)間差(大小視具體環(huán)境而定)。類似上述問題,對(duì) ERPS在鏈路恢復(fù)時(shí)候的收斂時(shí)間有很大影響,有的甚至調(diào)整ERPS的WTR以及GUARD定時(shí)器 都沒法解決。
[0005] 請(qǐng)參閱圖1,原協(xié)議中的鏈路恢復(fù)處理流程包括如下步驟:
[0006] (1)故障鏈路恢復(fù),此時(shí)兩端端口(端口 C2和D1)還處于阻塞狀態(tài)(通過帶填充 的圓圈表不,下同)。
[0007] (2)節(jié)點(diǎn)C首先檢測(cè)到問題鏈路恢復(fù),啟動(dòng)GUARD定時(shí)器,并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送NR 幀。
[0008] (3) Owner節(jié)點(diǎn)A收到NR巾貞,開啟WTR定時(shí)器。
[0009] (4)隨后節(jié)點(diǎn)D也檢測(cè)到問題鏈路恢復(fù),并啟動(dòng)GUARD定時(shí)器,并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送 NR幀。
[0010] (5)0wner節(jié)點(diǎn)A上的WTR定時(shí)器超時(shí),阻塞RPL鏈路端口 A1,并向兩端其他節(jié)點(diǎn) 發(fā)送NRRB幀。Neighbour節(jié)點(diǎn)B接收到NRRB幀以后,也將RPL鏈路的端口 B1阻塞。節(jié)點(diǎn) C此時(shí)GUARD定時(shí)器已經(jīng)結(jié)束,可以正常接收到NRRB巾貞,所以打開了原來被阻塞的端口 C2。 而節(jié)點(diǎn)D由于還處于GUARD未超時(shí)狀態(tài),無法接收到NRRB幀,所以端口 D1處于阻塞狀態(tài)。
[0011] (6)直到GUARD超時(shí)以后,5秒后下一個(gè)NRRB幀到來,才會(huì)重新打開端口 D1,鏈路 才會(huì)真正恢復(fù)正常。
[0012] 顯然,這種情況下,會(huì)存在0?5秒的時(shí)間段,端口 A2、B1和D1被阻塞,節(jié)點(diǎn)B和 節(jié)點(diǎn)C處于業(yè)務(wù)不通狀態(tài)。
[0013] 有鑒于此,如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,以便克服現(xiàn)有協(xié)議 的上述缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,可有效解決鏈路 恢復(fù)的時(shí)候收斂時(shí)間長(zhǎng)的問題,進(jìn)一步縮短在上述條件干擾下的故障收斂時(shí)間。
[0015] 在環(huán)網(wǎng)保護(hù)鏈路故障恢復(fù)過程中,由于恢復(fù)鏈路兩端監(jiān)測(cè)到鏈路恢復(fù)存在一定的 時(shí)間差,導(dǎo)致收斂時(shí)間過慢,本發(fā)明主要是為了解決這個(gè)問題。在一些實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,沒 有CCM報(bào)文監(jiān)測(cè),沒有中斷上報(bào)等,鏈路兩端狀態(tài)檢測(cè)往往存在較大的時(shí)間差。
[0016] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0017] 一種以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,所述方法包括如下步驟:
[0018] (S1)故障鏈路恢復(fù),此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)C的第二端口 C2、第二節(jié)點(diǎn)D的第一端口 D1還 處于阻塞狀態(tài);
[0019] (S2)第一節(jié)點(diǎn)C首先檢測(cè)到問題鏈路恢復(fù),啟動(dòng)GUARD定時(shí)器,并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送 NR幀;
[0020] (S3)主節(jié)點(diǎn)A收到NR巾貞,開啟WTR定時(shí)器;而此時(shí)第二節(jié)點(diǎn)D并沒有檢測(cè)到其第 一端口 D1對(duì)應(yīng)鏈路已經(jīng)恢復(fù),認(rèn)為還處于問題狀態(tài),所以接收到第一節(jié)點(diǎn)C發(fā)過來的NR報(bào) 文以后,會(huì)馬上發(fā)送SF提醒報(bào)文,提醒其他節(jié)點(diǎn),本節(jié)點(diǎn)處還存在問題鏈路;
[0021] (S4)主節(jié)點(diǎn)A接收到第二節(jié)點(diǎn)D發(fā)過來的SF提醒報(bào)文,馬上關(guān)閉WTR定時(shí)器,重 新進(jìn)入鏈路保護(hù)狀態(tài);
[0022] (S5)第二節(jié)點(diǎn)D也發(fā)現(xiàn)其第一端口 D1對(duì)應(yīng)鏈路恢復(fù),開啟GUARD定時(shí)器,并向其 他各節(jié)點(diǎn)發(fā)送NR幀;
[0023] (S6)主節(jié)點(diǎn)A收到NR巾貞,開啟WTR定時(shí)器;
[0024] (S7)主節(jié)點(diǎn)A的WTR定時(shí)器超時(shí),阻塞RPL端口(A2),并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送NRRB幀; 相鄰節(jié)點(diǎn)B接收到NRRB幀以后,也重新阻塞其RPL端口(B1);第一節(jié)點(diǎn)C和第二節(jié)點(diǎn)D接 收到NRRB幀,打開原來因?yàn)楣收献枞牡诙丝?C2和第一端口 D1,到此,鏈路恢復(fù)正常。
[0025] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,步驟S2中,故障鏈路恢復(fù)時(shí)候,會(huì)啟用GUARD定時(shí) 器,防止當(dāng)時(shí)鏈路上過期的ERPS報(bào)文。
[0026] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,步驟S3中,為了防止鏈路恢復(fù)時(shí)候出現(xiàn)震蕩,主節(jié) 點(diǎn)在檢測(cè)到有鏈路故障恢復(fù)時(shí)候,會(huì)啟動(dòng)WTR定時(shí)器,直到該定時(shí)器超時(shí)才會(huì)發(fā)起鏈路切 換。
[0027] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,步驟S7中,RPL為環(huán)網(wǎng)保護(hù)鏈路,在整個(gè)環(huán)網(wǎng)無故障 時(shí)候,RPL鏈路兩端端口處于阻塞狀態(tài),一旦環(huán)網(wǎng)鏈路出現(xiàn)故障,RPL保護(hù)鏈路兩端端口就 會(huì)打開,啟用備用鏈路。
[0028] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,優(yōu)化了原ERPS協(xié)議 內(nèi)容,解決原ERPS協(xié)議存在的因?yàn)殒溌穬啥藸顟B(tài)上報(bào)時(shí)間差可能導(dǎo)致的鏈路恢復(fù)時(shí)機(jī)不 準(zhǔn)的問題,提高了鏈路切換的準(zhǔn)確性,并且大大降低了 ERPS協(xié)議實(shí)現(xiàn)的軟硬件要求。
[0029] 經(jīng)過本發(fā)明優(yōu)化以后,在ERPS的鏈路恢復(fù)過程中,即使出現(xiàn)鏈路兩端狀態(tài)不能同 時(shí)檢測(cè)到的情況,也會(huì)根據(jù)后檢測(cè)到的端口的請(qǐng)求來進(jìn)行整體鏈路切換,避免了過早切換 可能導(dǎo)致的部分鏈路不對(duì)的情況。同時(shí),采用優(yōu)化方案以后,對(duì)于該環(huán)網(wǎng)中出現(xiàn)多鏈路故 障,都能準(zhǔn)確及時(shí)的通知Owner節(jié)點(diǎn)鏈路情況,防止出現(xiàn)部分鏈路不能準(zhǔn)確及時(shí)切換的問 題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030] 圖1為原erps鏈路恢復(fù)方法的流程圖。
[0031] 圖2為本發(fā)明以太網(wǎng)保護(hù)切換方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0033] 實(shí)施例一
[0034] 請(qǐng)參閱圖2,本發(fā)明揭示了一種以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,所述方法包括如下步驟:
[0035] (S1)故障鏈路恢復(fù),此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)C的第二端口 C2、第二節(jié)點(diǎn)D的第一端口 D1還 處于阻塞狀態(tài);
[0036] (S2)第一節(jié)點(diǎn)C首先檢測(cè)到問題鏈路恢復(fù),啟動(dòng)GUARD定時(shí)器,并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā) 送NR幀。其中,GUARD定時(shí)器為防護(hù)定時(shí)器,故障鏈路恢復(fù)時(shí)候,會(huì)啟用該定時(shí)器,防止當(dāng) 時(shí)鏈路上過期的ERPS報(bào)文。NR (No Request,無請(qǐng)求)幀指無請(qǐng)求幀,這個(gè)場(chǎng)景主要用來告 知Owner主節(jié)點(diǎn)有節(jié)點(diǎn)故障恢復(fù)。
[0037] (S3)主節(jié)點(diǎn)A收到NR幀,開啟WTR定時(shí)器;而此時(shí)第二節(jié)點(diǎn)D并沒有檢測(cè)到其 第一端口 D1對(duì)應(yīng)鏈路已經(jīng)恢復(fù),認(rèn)為還處于問題狀態(tài),所以接收到第一節(jié)點(diǎn)C發(fā)過來的NR 報(bào)文以后,會(huì)馬上發(fā)送SF提醒報(bào)文,提醒其他節(jié)點(diǎn),本節(jié)點(diǎn)處還存在問題鏈路。為了防止 鏈路恢復(fù)時(shí)候出現(xiàn)震蕩,Owner主節(jié)點(diǎn)在檢測(cè)到有鏈路故障恢復(fù)時(shí)候,會(huì)啟動(dòng)WTR (Wait To Restore)定時(shí)器,直到該定時(shí)器超時(shí)才會(huì)發(fā)起鏈路切換。SF(Signal Failed)幀主要是在節(jié) 點(diǎn)鏈路存在故障時(shí)候發(fā)送,提醒Owner和其他節(jié)點(diǎn),鏈路出現(xiàn)故障。
[0038] (S4)主節(jié)點(diǎn)A接收到第二節(jié)點(diǎn)D發(fā)過來的SF提醒報(bào)文,馬上關(guān)閉WTR定時(shí)器,重 新進(jìn)入鏈路保護(hù)狀態(tài)。
[0039] (S5)第二節(jié)點(diǎn)D也發(fā)現(xiàn)其第一端口 D1對(duì)應(yīng)鏈路恢復(fù),開啟GUARD定時(shí)器,并向其 他各節(jié)點(diǎn)發(fā)送NR幀。
[0040] (S6)主節(jié)點(diǎn)A收到NR巾貞,開啟WTR定時(shí)器。
[0041] (S7)主節(jié)點(diǎn)A的WTR定時(shí)器超時(shí),阻塞RPL端口 A2,并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送NRRB幀; 相鄰節(jié)點(diǎn)B接收到NRRB幀以后,也重新阻塞其RPL端口 B1 ;第一節(jié)點(diǎn)C和第二節(jié)點(diǎn)D接收 到NRRB幀,打開原來因?yàn)楣收献枞牡诙丝?C2和第一端口 D1,到此,鏈路恢復(fù)正常。
[0042] 其中,RPL (Ring Protection Link)指的是環(huán)網(wǎng)保護(hù)鏈路,在整個(gè)環(huán)網(wǎng)無故障時(shí)候, RPL鏈路兩端端口處于阻塞狀態(tài),一旦環(huán)網(wǎng)鏈路出現(xiàn)故障,RPL保護(hù)鏈路兩端端口就會(huì)打 開,啟用備用鏈路。
[0043] NRRB (No Request RPL Blocked)巾貞主要由Owner主節(jié)點(diǎn)發(fā)送,通知其他各節(jié)點(diǎn),鏈 路故障已經(jīng)消失,打開原先由于故障的阻塞的鏈路端口,阻塞RPL端口,完成鏈路切換。
[0044] 本發(fā)明解決和原ERPS協(xié)議在具體實(shí)現(xiàn)過程中,由于條件限制導(dǎo)致鏈路兩端狀態(tài) 變化相差時(shí)間比較大的時(shí)候,導(dǎo)致的鏈路恢復(fù)過程中可能出現(xiàn)的鏈路切換時(shí)機(jī)不對(duì)的問 題。采用本發(fā)明方案以后,ERPS在具體的實(shí)施過程中,對(duì)鏈路兩端狀態(tài)監(jiān)測(cè)到的時(shí)間差不 會(huì)有嚴(yán)格的要求,即使不支持CCM報(bào)文監(jiān)測(cè),可以采用簡(jiǎn)單的軟件輪詢PHY狀態(tài)或者光模塊 L0S狀態(tài)這種方式,也可以實(shí)現(xiàn)鏈路故障恢復(fù)時(shí)候的準(zhǔn)確切換;大大降低了實(shí)際應(yīng)用中的 軟硬件條件限制。
[0045] 此外,本發(fā)明優(yōu)化了原ERPS協(xié)議內(nèi)容,解決原ERPS協(xié)議存在的因?yàn)殒溌穬啥藸顟B(tài) 上報(bào)時(shí)間差可能導(dǎo)致的鏈路恢復(fù)時(shí)機(jī)不準(zhǔn)的問題,提高了鏈路切換的準(zhǔn)確性,并且大大降 低了 ERPS協(xié)議實(shí)現(xiàn)的軟硬件要求
[0046] 綜上所述,本發(fā)明提出的以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,經(jīng)過優(yōu)化以后,在ERPS的鏈路恢 復(fù)過程中,即使出現(xiàn)鏈路兩端狀態(tài)不能同時(shí)檢測(cè)到的情況,也會(huì)根據(jù)后檢測(cè)到的端口的請(qǐng) 求來進(jìn)行整體鏈路切換,避免了過早切換可能導(dǎo)致的部分鏈路不對(duì)的情況。而且,采用優(yōu)化 方案以后,對(duì)于該環(huán)網(wǎng)中出現(xiàn)多鏈路故障,都能準(zhǔn)確及時(shí)的通知Owner節(jié)點(diǎn)鏈路情況,防止 出現(xiàn)部分鏈路不能準(zhǔn)確及時(shí)切換的問題。
[0047] 這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的,并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例 中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的,對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí) 施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是,在不脫離本發(fā)明 的精神或本質(zhì)特征的情況下,本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例,以及用其它組件、 材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下,可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn) 行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: (51) 故障鏈路恢復(fù),此時(shí)第一節(jié)點(diǎn)(C)的第二端口(C2)、第二節(jié)點(diǎn)(D)的第一端口 (D1)還處于阻塞狀態(tài); (52) 第一節(jié)點(diǎn)(C)首先檢測(cè)到問題鏈路恢復(fù),啟動(dòng)GUARD定時(shí)器,并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送 NR幀; (53) 主節(jié)點(diǎn)(A)收到NR幀,開啟WTR定時(shí)器;而此時(shí)第二節(jié)點(diǎn)(D)并沒有檢測(cè)到其第 一端口(D1)對(duì)應(yīng)鏈路已經(jīng)恢復(fù),認(rèn)為還處于問題狀態(tài),所以接收到第一節(jié)點(diǎn)(C)發(fā)過來的 NR報(bào)文以后,會(huì)馬上發(fā)送SF提醒報(bào)文,提醒其他節(jié)點(diǎn),本節(jié)點(diǎn)處還存在問題鏈路; (54) 主節(jié)點(diǎn)(A)接收到第二節(jié)點(diǎn)(D)發(fā)過來的SF提醒報(bào)文,馬上關(guān)閉WTR定時(shí)器,重 新進(jìn)入鏈路保護(hù)狀態(tài); (55) 第二節(jié)點(diǎn)(D)也發(fā)現(xiàn)其第一端口(D1)對(duì)應(yīng)鏈路恢復(fù),開啟GUARD定時(shí)器,并向其 他各節(jié)點(diǎn)發(fā)送NR幀; (56) 主節(jié)點(diǎn)(A)收到NR巾貞,開啟WTR定時(shí)器; (57) 主節(jié)點(diǎn)(A)的WTR定時(shí)器超時(shí),阻塞RPL端口(A2),并向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送NRRB幀; 相鄰節(jié)點(diǎn)⑶接收到NRRB幀以后,也重新阻塞其RPL端口(B1);第一節(jié)點(diǎn)(C)和第二節(jié)點(diǎn) (D)接收到NRRB幀,打開原來因?yàn)楣收献枞牡诙丝冢–2)和第一端口(D1),到此,鏈路 恢復(fù)正常。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,其特征在于: 步驟S2中,故障鏈路恢復(fù)時(shí)候,會(huì)啟用GUARD定時(shí)器,防止當(dāng)時(shí)鏈路上過期的ERPS報(bào) 文。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,其特征在于: 步驟S3中,為了防止鏈路恢復(fù)時(shí)候出現(xiàn)震蕩,主節(jié)點(diǎn)在檢測(cè)到有鏈路故障恢復(fù)時(shí)候, 會(huì)啟動(dòng)WTR定時(shí)器,直到該定時(shí)器超時(shí)才會(huì)發(fā)起鏈路切換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太網(wǎng)保護(hù)切換方法,其特征在于: 步驟S7中,RPL為環(huán)網(wǎng)保護(hù)鏈路,在整個(gè)環(huán)網(wǎng)無故障時(shí)候,RPL鏈路兩端端口處于阻塞 狀態(tài),一旦環(huán)網(wǎng)鏈路出現(xiàn)故障,RPL保護(hù)鏈路兩端端口就會(huì)打開,啟用備用鏈路。
【文檔編號(hào)】H04L12/26GK104065546SQ201410317065
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】李建鋒 申請(qǐng)人:引通通訊科技(上海)有限公司