一种工业环网的故障检测及修复方法技术

本发明专利技术揭示了一种工业环网的故障检测及修复方法，工业环网包括多个连接在一起物理成环的网络设备，各网络设备启动后，通过环网初始化，将网卡地址最大的网络设备的其中一个端口环网状态设置为阻塞状态，初始化完成后，若探测到网络设备端口断开，将该端口环网状态设置为禁用状态，并将处于阻塞状态的端口设置为转发状态，各网络设备通过心跳包机制判断方法和发送环回报文的方法判断相邻网络设备是否故障，若发现有网络设备发生故障，则立即将与发生故障的网络设备相连的端口环网状态设置为阻塞状态，并将处于阻塞状态的端口设置为转发状态。本发明专利技术的工业环网的故障检测及修复方法能使尽快恢复避开故障交换机或故障链路，重新恢复通讯以降低损失。

【技术实现步骤摘要】
一种工业环网的故障检测及修复方法
本专利技术涉及一种工业环网的故障检测及修复方法。
技术介绍
现行工业以太交换机的环网功能原理大都以检测环网端口状态，即端口Up、Down来完成环网的初始化状态设置，并在环网的成员端口链路Down时将其环网状态设置为Down并将此事件通告环网其它成员，一方面后续通讯避开此断开的链路；另外，将之前其它处于Block状态的端口设置为Forward状态以完成重新收敛功能。但是，单纯以端口链路状态变化为触发点来进行环网状态的恢复和收敛的方案在某些情况下存在明显缺陷的问题，例如，当交换机交换芯片或者环网端口出现故障(如交换机之间接光纤盒子，光纤熔接问题)导致无法转发数据帧，但此时端口的链路状态仍正常，这种情况下，邻居环网交换机无法通过端口的链路状态事件感知到这种情况，导致某些交换机的通讯完全中断并在无人为干预的情况下无法恢复。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种工业环网的故障检测及修复方法，该方法能尽可能快的避开故障交换机或者故障链路，重新选择链路从而尽快恢复通讯以降低因通讯中断造成的影响和损失。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种工业环网的故障检测及修复方法，所述工业环网包括多个连接在一起，物理上成环状的网络设备，所述工业环网的故障检测及修复方法包括以下步骤：S1：各网络设备启动后，首先将所述各网络设备的两个端口均设置为禁用状态；S2：对各网络设备进行环网初始化，过程包括：检测所述各网络设备环网成员端口的物理状态，根据检测结果，对各网络设备端口的环网状态重新进行设置，方法如下：S2.1：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为断开状态时，不做处理；S2.2：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态，并且该端口是第一个连接状态的端口时，则将端口状态设置为转发状态，如果该端口是第二个连接状态的端口，则将端口状态设置为阻塞状态，然后通过比较网卡地址的方法，将网卡地址最大的网络设备的其中一个端口环网状态设置为阻塞状态；S3：环网初始化完成后，当探测到有网络设备环网成员端口的物理状态为断开状态时，立即将该端口环网状态设置为禁用状态，并将该事件在环网内进行通告，其它收到该事件并且有端口处于阻塞状态的网络设备立即将其自身阻塞端口打开，设置为转发状态；S4：环网初始化完成后，当探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态时，网络设备通过心跳包机制判断方法，判断是否向相邻的网络设备发送环回报文；S5：若需要发送环回报文，网络设备根据环回报文发送出去后的反馈结果，作如下处理：S5.1：如果发送出去后，能从另一端口收到自身发送的环回报文，不予处理；S5.2：如果发送出去后，不能从另一端口收到自身发送的环回报文，则发送环回报文的网络设备将自身与未应答网络设备连接的端口设置为阻塞状态，并将此事件在环网内通告，其它收到此事件并且有端口处于阻塞状态的网络设备立即将其自身阻塞端口打开，设置为转发状态；S6：若不需要发送环回报文，则不作处理。此外，本专利技术还提出如下附属技术方案：所述比较网卡地址的方法包括：通过各网络设备的两个环网成员端口向环网中的其它网络设备的各端口广播端口是连接状态的消息，其它网络设备收到端口是连接状态的消息后，将发送端的网卡地址与自身的网卡地址比较，并根据比较结果调整自身的端口环网状态。所述根据比较结果调整自身的端口环网状态的过程包括：1)、如果发送端的网卡地址比自身网卡地址大，则将其自身处于阻塞状态的端口打开，设置为转发状态；2)、如果发送端的网卡地址比自身网卡地址小，则不作处理；3)、如果发送端的网卡地址等于自身网卡地址，则通知环网内其他网络设备环网状态完成。所述心跳包机制判断方法包括：所述各网络设备周期性的向相邻的网络设备发送心跳包消息，若相邻的网络设备收到心跳包消息后予以应答，表明其运行正常，不予处理，若连续N个心跳包超时未应答，则从端口向未应答网络设备发送一条环回报文。所述网络设备包括交换机。所述心跳包包括组播报文。相比于现有技术，本专利技术的优点在于：本专利技术提供的工业环网的故障检测及修复方法，在环网中的交换机出现某些特殊故障或者环网中有其它其它网络通讯设备出现故障或者通讯链路断开的情况下，能尽可能快的避开故障交换机或者故障链路，重新选择链路从而尽快恢复通讯以降低因通讯中断造成的影响和损失。附图说明图1是本专利技术的工业环网中各网络设备环网初始化的流程图；图2是本专利技术实施例中工业环网的示意图；图3是本专利技术实施例中工业环网中各有网络设备故障的示意图。具体实施方式本专利技术的基本思想是：结合心跳探测与链路状态检测，提供一种简便有效的工业环网的故障检测及修复方法。以下结合较佳实施例及其附图对本专利技术技术方案作进一步非限制性的详细说明。图1是本专利技术的工业环网中各网络设备环网初始化的流程图，工业环网包括多个连接在一起，物理上成环状的网络设备，参见图1，当所有网络设备都启动后，工业环网进行故障检测及修复，方法如下：S1：各网络设备启动后，首先将各网络设备的两个端口均暂时设置为禁用状态(即Disable状态)；S2：对各网络设备行环网初始化，过程包括：检测网络设备各环网成员端口的物理状态，根据检测结果，对各网络设备端口的环网状态重新进行设置，方法如下：S2.1：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为断开状态(即Down状态)时，不做处理。S2.2：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态(即Up状态)，并且该端口是第一个连接状态的端口时，则将端口状态设置为转发状态，如果该端口是第二个连接状态的端口，则将端口状态设置为阻塞状态，然后通过比较mac地址的方法，将mac地址最大的网络设备的其中一个端口环网状态设置为阻塞状态(即Block)，比较网卡地址的方法如下：通过两个环网成员端口向环网中的其它网络设备的各端口广播端口是连接状态(Link-Up)的消息，其它网络设备收到端口Link-Up的消息后，将发送端的mac地址与自身的mac地址进行比较，并根据比较结果调整自身的端口环网状态，过程如下：1)、如果发送端的mac地址比自身mac地址大，则将其自身处于Block状态的端口打开，设置为Forward状态；2)、如果发送端的mac地址比自身mac地址小，则不作处理；3)、如果发送端的mac地址等于自身mac地址，表示环网初始化完成，通知环网内其他网络设备环网状态完成。(注：发送端的mac地址等于自身mac地址说明收到了自己发出去的(环网内绕了一圈)Link-Up消息，表明环网内其他网络设备的Block端口都已设置为Forward状态，也说明自身mac是环网内最大的mac地址，它原本Block的端口状态保持不变，此时环网内只有这一个端口处于Block状态，环网初始化完成)。S3：环网初始化完成后，当检测到有网络设备环网成员端口的物理状态为Down状态后，立即将该网络涉设备的端口环网状态设置为Disable状态，并将该事件在环网内进行通告，其它收到该事件并且有端口处于Block状态的网络设备立即将其自身阻塞端口打开，设置为Forward状态。S4：环网初始化完成后，当探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态时，网络设备通过心跳包机制判断方法，判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业环网的故障检测及修复方法，所述工业环网包括多个连接在一起，物理上成环状的网络设备，其特征在于所述工业环网的故障检测及修复方法包括如下步骤：S1：各网络设备启动后，首先将所述各网络设备的两个端口均设置为禁用状态；S2：对各网络设备进行环网初始化，过程包括：检测所述各网络设备环网成员端口的物理状态，根据检测结果，对各网络设备端口的环网状态重新进行设置，方法如下：S2.1：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为断开状态时，不做处理；S2.2：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态，并且该端口是第一个连接状态的端口时，则将端口状态设置为转发状态，如果该端口是第二个连接状态的端口，则将端口状态设置为阻塞状态，然后通过比较网卡地址的方法，将网卡地址最大的网络设备的其中一个端口环网状态设置为阻塞状态；S3：环网初始化完成后，当探测到有网络设备环网成员端口的物理状态为断开状态时，立即将该端口环网状态设置为禁用状态，并将该事件在环网内进行通告，其它收到该事件并且有端口处于阻塞状态的网络设备立即将其自身阻塞端口打开，设置为转发状态；S4：环网初始化完成后，当探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态时，网络设备通过心跳包机制判断方法，判断是否向相邻的网络设备发送环回报文；S5：若需要发送环回报文，网络设备根据环回报文发送出去后的反馈结果，作如下处理：S5.1：如果发送出去后，能从另一端口收到自身发送的环回报文，不予处理；S5.2：如果发送出去后，不能从另一端口收到自身发送的环回报文，则发送环回报文的网络设备将自身与未应答网络设备连接的端口设置为阻塞状态，并将此事件在环网内通告，其它收到此事件并且有端口处于阻塞状态的网络设备立即将其自身阻塞端口打开，设置为转发状态；S6：若不需要发送环回报文，则不作处理。...

【技术特征摘要】
1.一种工业环网的故障检测及修复方法，所述工业环网包括多个连接在一起，物理上成环状的网络设备，其特征在于所述工业环网的故障检测及修复方法包括如下步骤：S1：各网络设备启动后，首先将所述各网络设备的两个端口均设置为禁用状态；S2：对各网络设备进行环网初始化，过程包括：检测所述各网络设备环网成员端口的物理状态，根据检测结果，对各网络设备端口的环网状态重新进行设置，方法如下：S2.1：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为断开状态时，不做处理；S2.2：若探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态，并且该端口是第一个连接状态的端口时，则将端口状态设置为转发状态，如果该端口是第二个连接状态的端口，则将端口状态设置为阻塞状态，然后通过比较网卡地址的方法，将网卡地址最大的网络设备的其中一个端口环网状态设置为阻塞状态；S3：环网初始化完成后，当探测到有网络设备环网成员端口的物理状态为断开状态时，立即将该端口环网状态设置为禁用状态，并将该事件在环网内进行通告，其它收到该事件并且有端口处于阻塞状态的网络设备立即将其自身阻塞端口打开，设置为转发状态；S4：环网初始化完成后，当探测到网络设备环网成员端口的物理状态为连接状态时，网络设备通过心跳包机制判断方法，判断是否向相邻的网络设备发送环回报文；S5：若需要发送环回报文，网络设备根据环回报文发送出去后的反馈结果，作如下处理：S5.1：如果发送出去后，能从另一端口收到自身发送的环回报文，不予处理；S5.2：如果发送出去后，不能从另一端口收到自身发送的环回报文，则发送环回报...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖尚德，
申请(专利权)人：苏州德铂思电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32