以太环智能保护方法技术

本发明专利技术公开了一种以太环智能保护方法。该方法将支持相同业务ＶＬＡＮ、使用相同域ＩＤ和控制ＶＬＡＮ的交换机节点限定在一个以太环智能保护域内。该方法包括以下步骤：Ｓ４０２，将多个以太环中的一个以太环作为主层次环，将连接在主层次环或上一层次段链路的两个接入端口之间的分段链路作为低层次段链路；Ｓ４０４，主层次环上的各个节点对主层次环链路进行检测，保持主层次环上保护业务ＶＬＡＮ内的任意两个节点之间最多有一条连通的逻辑路径；以及Ｓ４０６，低层次段链路上的各个节点对低层次段链路进行检测，保持低层次环上保护业务ＶＬＡＮ内的任意一个节点与其他节点之间最多有一条连通的逻辑路径。本发明专利技术从根本上解决了在多环相切复杂拓扑情况下的以太环网故障保护倒换的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，更具体地涉及一种。
技术介绍
随着IP网络向着多业务承载方向的发展，下一代网络(NextGeneration Network，简称NGN)、网络电视(Internet ProtocolTelevision，简称IPTV)等业务对于网络的可靠性、实时性要求越来越高，接入网二层网络的传统环网保护STP技术逐渐不能满足快速收敛、链路切换的要求。RFC3619定义了一种以太网自动保护切换(Ethernet Automatic Protection Switching，简称EAPS)方法，该方法解决了以太网设备在环状网络拓扑时网络故障收敛慢的问题，利用该方法能够使得收敛时间在50ms以内。EAPS环由多个节点相连组成，环上可以有多个EAPS域(Domain)，一个Domain可以定义自己的主节点和传输节点，可以定义一组属于某个EAPS Domain的用于用户数据的业务转发的业务虚拟局域网(Virtual Local AreaNetwork，简称VLAN)和用于EAPS协议报文转发的控制VLAN，对于一个特定的EAPS Domain，主节点阻塞了一个端口的业务VLAN，从而保证了业务VLAN不会形成环路，防止了由于环路引起的“广播风暴”。EAPS很好地解决了单个物理环网的快速收敛问题，然而实际组网通常比较复杂，存在多个物理环相切的情况。图1a示出了多个EAPS环相切的拓扑结构，图中S1、S2、S3、S4组成环1，S1是主节点；S3、S4、S5组成环2，S5是主节点；S3、S4、S6组成环3，S6是主节点；正常情况下，环1的S1和S2之间的业务VLAN是阻塞的，环2的S5和S3之间的业务VLAN是阻塞的，环3的S6和S3之间的业务VLAN是阻塞的。假设S3和S4之间的链路出现故障，环1、环2、环3的三个主节点检测到上述故障后，会执行保护倒换，解除相关业务VLAN的阻塞状态，此时网络由S1、S2、S3、S4、S5、S6形成多个闭环。如图1b所示，引起“广播风暴”，最终导致网络瘫痪。Extreme Networks公司提出了多个物理环相切的方法，如图1c所示，公共链路的两端节点分别定义为Partner和Control，Control节点有一个端口定义为主动放开端口(active-open port)，其余端口定义为闭塞端口(blocked port)，两个环分别为Segment1和Segment2，Control节点和Partner节点之间对发分段检测帧Segment Health-Check，当公共链路断后，各个Segment的环上主节点放开次端口，为了防止新的环路产生，Control节点将阻塞住闭塞端口。但是该方法只适用于含有一段公共链路的相切环，当环路拓扑变得复杂时，如图2c所示的组网，公共链路很多时候是无法运行的。中国专利技术专利1747439A公布了一种“以太网自动保护系统相切环的故障处理方法”，该方法从多个EAPS相切环中选出一个主环，其余的为从环，各环各有一个主节点，当相交节点检测到共享直连链路出现故障时，向主环和从环发送不同的告警通知，主环主节点执行保护倒换操作，从环主节点对自身屏蔽，不执行相应的保护倒换操作，屏蔽时间过后，从环主节点的环路检测报文通过主环链路作大环检测。该方法虽然在一定程度上提高了EAPS相切环的抗故障能力，但是其具有如下局限性首先是相切节点之间为直连共享链路，不能是非直连共享链路，如图2a所示，如果S7节点发生故障停止转发，S3和S4节点是根本检测不到的；其次是主环上不能有包括共享链路的两条以上链路同时发生故障，如图2b所示，如果环1是主环，S1和S2之间的链路、S3和S4之间的链路同时故障，从环主节点S5和S6会执行保护倒换，此时网络由S3、S4、S5、S6组成闭环，引起“广播风暴”，最终导致网络不可用；还有当组网比较复杂时，在公共链路出现故障的情况下，各个从环主节点的屏蔽时间非常复杂，从而导致该方法无法实现，如图2c所示。由上可见，需要一种新的，以保护交换机节点形成的任意拓扑结构环。
技术实现思路
鉴于以上一个或多个问题，本专利技术提出了一种新的。根据本专利技术的包括以下步骤1.主层次环上各个节点对主层次环链路进行检测，使得主层次环上保护业务VLAN内任意两个节点之间最多只有一条可以连通的逻辑路径，主节点发送的链路健康检测hello帧、通知链路故障flush-down帧、通知链路完好flush-up帧，以及传输节点发送的链路故障告警link-down帧，都在主层次环内传输，不会发给低层次环。2.低层次上的各个节点对该层次段的链路进行检测，使得该层次环上保护业务VLAN内任意一个节点与其他节点(也包括其他层次段内节点)之间最多只有一条可以连通的逻辑路径，主节点或者边界控制节点发送的链路健康检测hello帧，以及传输节点发送的链路故障告警link-down帧，都在该层次段链路内传输，不会发给其他层次段链路节点，该层次主节点或者边界节点发出的通知链路故障flush-down帧、通知链路完好flush-up帧会通过边界节点传给高层次节点，通知高层次节点更新端口MAC地址表。本专利技术将复杂的网络结构划分为主层次环和低层次段链路，通过配置的方式，主层次环中有一个主节点，其余为传输节点，主层次环上节点只负责维护本层次链路的状态。低层次环中有一个主节点或者边界控制节点，其余为传输节点或者边界协主节点，低层次段链路只负责维护本层次链路的状态。当主层次环完好时，主节点阻塞了次端口，当主层次环发生故障时，主节点放开了次端口；当低层次段链路完好时，主节点(边界控制节点)阻塞了一个端口，当低层次段链路发生故障时，主节点(边界控制节点)放开了端口。各个层次的健康检测hello帧、链路故障告警link-down帧都只在本层次内节点上传输。当低层次的链路进行切换需要更新端口地址表时，也要通知高层次链路更新端口地址表，高层次的链路进行切换时，不需要通知低层次链路更新端口地址表。节点之间通信的协议帧在rfc3619定义的基础上增加了层次号(level)和段号(segment)的信息。本专利技术保证了复杂拓扑网络结构中的任意两个节点之间最多只有一条可以连通的逻辑链路，且链路切换收敛时间对网络拓扑直径不敏感。其中，主层次环对环路进行保护的方法包括如下步骤1.链路故障检测采用两种方法主层次主节点从主端口周期性地发送链路健康检测hello帧，如果在规定时间内没有从次端口收到hello帧，则认为主层次环链路发生故障；当主层次传输节点检测到链路故障时，发送链路故障告警link-down帧，为了防止链路恢复时有环路产生，阻塞故障链路的相邻两个端口。主层次环的主节点接收到link-down帧后，可判断主层次环链路发生故障。2.主层次主节点利用上述的链路故障检测方法探测主层次环链路的故障状态，无故障时主节点阻塞上次端口保护业务VLAN对应的实例，防止环路产生。3.主层次主节点利用上述的链路故障检测方法检测到主层次环链路发生故障时，发送通知链路故障flush-down帧，同时主节点执行保护倒换，放开次端口，刷新主端口MAC地址表。主层次环上传输节点收到flush-down帧后，刷新端口MAC地址。4.在链路有故障期间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以太环智能保护方法，将支持相同业务ＶＬＡＮ、使用相同域ＩＤ和控制ＶＬＡＮ的交换机节点限定在一个以太环智能保护域内，其特征在于，所述方法包括以下步骤：　　　　Ｓ４０２，将所述多个以太环中的一个以太环作为主层次环，将连接在主层次环或上一层次段链路的两个接入端口之间的分段链路作为低层次段链路，其中，所述主层次环为单环；　　　　Ｓ４０４，所述主层次环上的各个节点对所述主层次环链路进行检测，保持所述主层次环上保护业务ＶＬＡＮ内的任意两个节点之间最多有一条连通的逻辑路径，其中，第一协议帧在所述主层次环内传输；以及　　　　Ｓ４０６，所述低层次段链路上的各个节点对所述低层次段链路进行检测，保持所述低层次环上保护业务ＶＬＡＮ内的任意一个节点与其他节点之间最多有一条连通的逻辑路径，其中，第二协议帧在该低层次段链路内传输并且所述低层次段链路中的主节点或边界节点将第三协议帧发送至高层次节点，通知高层次节点更新端口ＭＡＣ地址表。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴少勇，曲延锋，王治春，钱浩洋，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]