用于在通信网络中选择根网桥的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在包括多个互连的网桥的通信网络中用于选择根网桥的方法。该方法包括：检测第一网桥和第二网桥之间的连接中的丢失，该第一网桥是该通信网络的初始根网桥；响应于检测到的该第一网桥和该第二网桥之间的连接中的该丢失，针对预定长度的时间，启动针对该第二网桥的定时器；从该第二网桥向第三网桥发送改变消息，该改变消息指示该第二网桥作为该根网桥；在该第二网桥处从该第三网桥接收指示不同网桥作为该根网桥的不一致消息；以及基于该不同网桥的身份以及该预定长度的时间是否已经到期，确定是否在该第二网桥处维持该第二网桥是该根网桥。

Method for selecting root network bridge in communication network

The present invention relates to a method for selecting a root bridge in a communication network comprising multiple interconnected bridges. The method comprises detecting a loss in a connection between a first bridge and a second bridge, which is the initial root bridge of the communication network, and starting a timer for the second bridge for a predetermined length of time in response to the loss in the connection detected between the first bridge and the second bridge; The second bridge sends a change message to the third bridge indicating the second bridge as the root bridge; receives inconsistent messages from the third bridge indicating different bridges as the root bridge at the second bridge; and, based on the identity of the different bridge and whether the predetermined length of time has expired, Determines whether the second bridge is the root bridge at the second bridge.

【技术实现步骤摘要】
用于在通信网络中选择根网桥的方法
本专利技术涉及一种用于在通信网络中选择根网桥的方法，使用这样的方法的通信网络以及在这样的通信网络中的网桥。
技术介绍
通信网络通常包括多个互连的网桥，其中所述网桥中的一个网桥被设置为根网桥，并且其他的网桥被为根网桥的下游。每个网桥包括至少一个端口，通过该端口从其他网桥接收消息或将消息发送到其他网桥。各个端口对之间的段将网桥连接在一起以形成通信网络。在通信网络中常用的协议是快速生成树协议(RSTP)，其可以被认为是经典生成树协议(STP)的演进版本。STP遵循计算冗余网络拓扑中的无环路子集的某一程序。具体地，STP实现了Bellman-Ford迭代算法的分布式变化，其可以被描述为“梯度”处理(换句话说，STP每次迭代地寻找为根网桥选择“最优”候选的最优解)。通信网络中的每个网桥(除根网桥外)仅接受和保留最优的当前根网桥消息，并且选择其端口中的一个端口作为根端口。网桥的根端口用于从上游网桥接收消息。进一步地，对于网络中的每一段，提供从段到根网桥的最小路径成本的端口被选择为用于该段的指定端口。网桥的指定端口用于从网桥到下游网桥转发消息。既不是根端口也不是指定端口的端口随后被阻止。如果到根网桥的原始路径丢失，则被阻止的端口可以稍后用作到根网桥的备选端口。利用以上述方式分配的端口，定义了到根网桥的单个最优上游路径，并且到根网桥的其他备选路径被阻止。在通信网络的操作期间，关于现存网桥和任何新的网桥的信息继续被中继至下游。如果不同网桥变得更优于当前根网桥，则将该不同网桥设置为新的根网桥，并且相应地重新分配端口。通常，使用RSTP的通信网络中的网桥经由以网桥协议数据单元(BPDU)形式的消息进行通信。BPDU携带与网桥的地址、端口、路径成本等相关的信息。如果由特定端口接收的BPDU携带指示网桥作为根网桥的信息，但该网桥差于当前被存储在端口处的根网桥(即该网桥具有较不优选的优先级向量)，则该BPDU被认为是较差的。当相邻网桥丢失其根端口并且不具有备选端口时可能出现较差的BPDU，因此声称其自己作为用于通信网络的新的根网桥。当交换机启动时(换句话说，当通信网络被首次建立时)也可能出现较差的BPDU，因为每个网桥一点也不了解其他网桥，因此每个网桥发出声称其自己作为根网桥的BPDU。基于RSTP，当根网桥的直接下游网桥检测到到根网桥的连接中的丢失时，如果其具有备选端口，则其解阻止其备选端口以找到到根网桥的备选路径。另一方面，如果其不具有备选端口，则其将其自己声明为新的根网桥，并且以BPDU的形式向更下游的网桥发送指示其自己为新的根网桥的改变消息。对于更下游的网桥，该BPDU是较差的BPDU，因为直接下游网桥差于原始根网桥。在接收到较差的BPDU后，如果更下游的网桥不具有备选端口(即被阻止的端口)，则更下游的网桥接受较差的BPDU并在其端口处更新端口信息以用在较差的BPDU中描述的新的根网桥代替原始根网桥。然而，如果更下游的网桥具有被阻止的端口，则更下游的网桥维持原始根网桥作为根网桥。即使在被阻止的端口处接收到较差的BPDU。在这种情况下，更下游的网桥也以BPDU的形式向直接下游网桥发送不一致消息。该不一致消息指示被存储在更下游的网桥处的端口信息中的根网桥优于较差的BPDU中指示的根网桥，并且存在到该较优的网桥的替代路径。这允许直接下游网桥适配形成到原始根网桥的新路径。当直接下游网桥接收到不一致消息时，其接受较优的网桥是根网桥。其进一步停止发送较差的BPDU，并开始发送指示较优的网桥作为根网桥的BPDU。RSTP同步过程假设在通信网络中始终维持有效的根网桥信息。然而，该假设并不总是有效的。RSTP收敛的问题在通信网络的某些拓扑中出现。一个问题是计数到无穷大的问题。例如，在具有环形拓扑的通信网络中，根网桥的丢失可以极大地减缓网络的收敛速度。这是因为在网络中出现了竞争状况。具体地，即使在该根网桥已经停止活动之后，关于旧的根网桥的缓存信息可以在网络中持续。根据事件序列，收敛时间可以变化。在故障后网络拓扑具有若干环路的最坏情况下，缓存信息可在网络中持续长得多的时间，导致主要流量中断，甚至桥接环路。取决于通信网络中网桥的状况，计数到无穷大问题可以或可以不表现其自己。然而，在具有许多冗余路径的部署中其可能引起严重问题。例如，在具有数十个网桥的大型通信网络中，尤其是具有丰富冗余链路集合的那些网络，计数到无穷大问题可以显著减缓收敛。先前的建模已经示出在具有复杂拓扑的网络中收敛时间超过30秒。这可能是由于在重负载和再收敛拓扑中处理BPDU所需的时间。下面描述计数到无穷大问题的示例。具体地，图1示出了使用RSTP的通信网络100。通信网络100包括互连的网桥E，F，G和H，每个网桥具有至少一个端口。基于RSTP，网桥E最初被设置为根网桥，并且该网桥的各个端口被设置为根端口，指定端口或被阻止的端口如图1所示。网桥F和G是网桥E的直接下游网桥，而网桥H是更下游的网桥(具体地，网桥F的下游网桥)。每个网桥被配置为在每个时间段向其下游网桥的每个网桥发送BPDU。该时间段可以被称为“问候时间(问候时间)”。不必所有网桥同时向其下游网桥发送BPDU。在该示例中，如果通信网络100维持图1所示的稳定的拓扑，则网桥E在时间t1向网桥F和G发送BPDU，网桥F在时间t2向网桥H发送BPDU，网桥E在时间t3再次向网桥F和G发送BPDU，并且网桥F在时间t4再次向网桥H发送BPDU，等等。问候时间等于t3和t1之间的时间，其也等于t4和t2之间的时间。以下描述了在网桥E在时间t0停止活动的情况下的事件序列。在时间t1，假设网桥E向网桥F和G发送BPDU。然而，由于网桥E停止活动了，所以不发送这样的BPDU。在时间t2，由于网桥F没有从网桥E接收到BPDU，所以其推断其到网桥E的连接丢失。由于网桥F不具有备选端口，因此其将其自己声明为根网桥。然后，网桥F在其所有端口(即端口1-3)处更新端口信息以指示其是根网桥。网桥G也没有从网桥E接收到BPDU，并且因此也推断其与网桥E的连接丢失。然而，网桥G具有备选端口(即，被阻止的端口1)。因此，网桥G不会将其自己声明为根网桥。相反，网桥G解阻止其端口1，并且使网桥F成为其指定网桥(使端口1成为根端口)。图2示出了得到的通信网络100的拓扑。进一步地，在时间t2，网桥F以BPDU的形式向网桥G和H发送指示网桥F是根网桥的改变消息。网桥G接受网桥F是根网桥，因为其不具有任何其他备选端口。网桥G在其所有端口1-3处更新端口信息以指示网桥F是根网桥。然而，网桥H具有被阻止的备选端口(即端口2)。因此，网桥H不接受网桥F是根网桥。相反，网桥H以BPDU的形式向网桥F发送不一致消息，该不一致消息指示网桥E仍然是根网桥并且存在到网桥E的备选路径。网桥H进一步阻止其端口1，解阻止其备选端口(端口2)，并且使网桥G成为其指定网桥(使端口2成为根端口)。图3示出了得到的通信网络100的拓扑。在时间t3，网桥F接受来自网桥H的不一致消息(换句话说，接受网桥E仍然是根网桥)。然后，网桥F在其所有端口1-3处更新端口信息以指示网桥E是根网桥。然后网桥F使网桥H成为其指定网桥，解阻止网桥H的端口1，并且使其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在包括多个互连的网桥的通信网络中选择根网桥的方法，所述方法包括：检测第一网桥和第二网桥之间的连接中的丢失，所述第一网桥是所述通信网络的初始根网桥；响应于检测到的所述第一网桥和所述第二网桥之间的连接中的所述丢失，针对预定长度的时间，启动针对所述第二网桥的定时器；从所述第二网桥向第三网桥发送改变消息，所述改变消息指示所述第二网桥作为所述根网桥；在所述第二网桥处从所述第三网桥接收指示不同网桥作为所述根网桥的不一致消息；以及基于所述不同网桥的身份以及所述预定长度的时间是否已经到期，确定是否在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥。

【技术特征摘要】
1.一种用于在包括多个互连的网桥的通信网络中选择根网桥的方法，所述方法包括：检测第一网桥和第二网桥之间的连接中的丢失，所述第一网桥是所述通信网络的初始根网桥；响应于检测到的所述第一网桥和所述第二网桥之间的连接中的所述丢失，针对预定长度的时间，启动针对所述第二网桥的定时器；从所述第二网桥向第三网桥发送改变消息，所述改变消息指示所述第二网桥作为所述根网桥；在所述第二网桥处从所述第三网桥接收指示不同网桥作为所述根网桥的不一致消息；以及基于所述不同网桥的身份以及所述预定长度的时间是否已经到期，确定是否在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定是否在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥包括：如果所述预定长度的时间已经到期，则确定所述不同网桥是否优于作为所述根网桥的所述第二网桥；以及如果是，则在所述第二网桥处接受所述不同网桥是所述根网桥。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定是否在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥包括：如果所述预定长度的时间尚未到期，则确定所述不同网桥是否是所述第一网桥；以及如果是，则在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥。4.根据权利要求3所述的方法，其中确定是否在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥还包括：如果所述预定长度的时间尚未到期并且所述不同网桥不是所述第一网桥，则确定所述不同网桥是否优于作为所述根网桥的所述第二网桥；以及如果否，则在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥。5.根据权利要求4所述的方法，其中确定是否在所述第二网桥处维持所述第二网桥是所述根网桥还包括：如果所述不同网桥优于作为所述根网桥的所述第二网桥，则在所述第二网桥处接受所述不同网桥是所述根网桥。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三网桥是所述第二网桥的下游网桥，并且其中所述方法还包括：在所述第二网桥处从另外的网桥接收指示另一不同网桥作为所述根网桥的另外的不一致消息；以及在确定所述另外的网桥是所述第二网桥的上游网桥时，在所述第二网桥处接受所述另一不同网桥是所述根网桥。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二网桥包括至少一个指定端口和至少一个非指定端口，并且其中启动针对所述第二网桥的所述定时器包括仅在所述第二网桥的所述至少一个指定端口处启动所述定时器。8.根据权利要求7所述的方法，其中来自所述第三网桥的所述不一致消息在所述至少一个指定端口处被接收，并且所述方法还包括：在所述至少一个非指定端口处接收指示另外的不同网桥作为所述根网桥的另外的不一致消息；以及在确定所述另外的不一致消息在所述至少一个非指定端口处被接收时，在所述第二网桥处接受所述另外的不同网桥是所述根网桥。9.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任金姚，李源，过育红，C·布哈加瓦希佩鲁马尔，
申请(专利权)人：联想企业解决方案新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG