鏈路檢測方法、以太環網節點的製作方法

2023-09-12 19:49:25 1

專利名稱：鏈路檢測方法、以太環網節點的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種鏈i 各;險測方法、以 太環網節點。
背景技術：
隨著以太環網4支術的不斷發展，以太環網4支術的應用越來越廣 泛。其中，電信級以太環網才支術^皮用戶廣泛^吏用，^f旦是，以太環網 在電信網絡上大規模使用受到制約，主要制約原因之一是傳統以太 網鏈3各4企測的可靠性問題。
目前，在傳統的以太環網技術中，主要是以物理埠狀態來檢 測鏈路狀態，從而判斷整個環路的連通性。利用物理埠檢測只是
針對鏈^各層的埠開啟(LinkUp )或埠關閉(LinkDown )狀態來 判斷鏈路的狀態。這種判斷的鏈路的方式比較簡單，但是，不能完 成電信級以太環網保護切換可靠性的要求。
基於物理埠的鏈^各4企測只考慮了本端埠的狀態，然而，單 個埠的狀態並不能完整反應整條鏈路的可用性。例如，當鏈路單 通時，如果本端埠的狀態與對端埠的狀態不一致，即，LinkDown 的埠已經發出了 Flush-Down幀(以太環網開環通告刷新地址幀) 幀來通告環;咯的斷開，而對端埠的狀態仍為LinkUp，則繼續發送 數據報文結果會導致大量的數據報文結果丟失。此外，在實際應用的組網環境中，常有埠的狀態不穩定的現 象(例如，由於線路接觸不良造成埠的狀態不穩定)，瞬間的鏈路 切換(例如，毫秒級的鏈^各切換)不會對以太環網流量轉發造成4艮 嚴重的影響，但是如果僅利用物理埠來判斷鏈路狀態，則會引起 環網的反覆切換，進而造成環網狀態的不穩定。並且，隨著環網夫見 模的擴大，鏈路的不斷加長，以太環網鏈路中會使用到傳輸設備。 如果環網節點之間的部分鏈路的斷開的信息不能被基於物理埠的 才企測所獲取，則不會進行正確的環網鏈^各判斷，進而導致以太環網 的癱瘓。
在相關才支術中，以互耳關網工禾呈^f壬務糹且(The Internet Engineering Task Force,簡一爾為IETF )提出的i青,夂注釋(Request for Comments, 簡稱為RFC )3619為4戈表的乙太網自動4呆護切才奐(Ethernet Automatic Protection Switching,簡稱為EAPS)實現的整體解決方案，其中， 採用Hello才艮文(即，RFC3619以太環網鏈路衝企測才艮文)才企測以太 環鏈路的方法是利用Hello報文繞環網一周的方法檢測鏈路，但 是，該方法僅能檢測出故障，無法判斷出故障節點，也不能對含有 傳輸設備的鏈路進行檢測。
乂人上述描述可以看出目前的以太環網才企測:技術中，對《連路的 檢測過程不可靠，並且無法檢測含有傳輸設備的鏈路。

發明內容
針對相關的以太環網技術中存在鏈路4企測不可靠和無法4全測含 有傳輸設備鏈路的問題而提出本發明，為此，本發明的主要目的在 於提供一種改進的鏈路檢測方案，以解決上述問題至少之一 。
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種鏈路 檢觀'J方法。根據本發明的鏈路檢測方法，應用於包括多個節點的以太環網，
包括如下操作當前節點向對端節點發送第一鏈路檢測幀；根據當 前節點在檢測周期內是否接收到來自對端節點的第二鏈路檢測幀， 確定當前節點與對端節點之間的鏈路是否連通。
優選地，當前節點向對端節點發送第一鏈路^r測幀包括當前 節點向對端節點發送初始化的第 一鏈路檢測幀，並在其中攜帶當前 節點的糹某體接入控制地址。
優選地，在發送初始化的鏈路糹企測幀之後，上述方法還包括 當前節點接收對端節點的媒體接入控制地址；當前節點根據預設發 送周期向對端節點發送第一鏈路檢測幀，其中，第一鏈^各檢測幀中 攜帶有當前節點的:i 某體接入控制地址和對端節點的々某體接入控制 地址。
優選地，將預設發送周期設置為小於檢測周期。
優選地，如果在檢測周期內當前節點接收到來自對端節點的鏈 3各衝企測幀，則確定鏈路連通，否則，確定糹連^各斷開。
優選地，確定鏈i 各連通進一步包糹舌解^斤第二鏈^I4全測幀，得 到鏈路檢測幀內容；根據鏈路檢測幀內容判斷鏈路是否為恢復連通， 和/或對鏈^各才企測幀內容進4亍-驗i正。
為了實現上述目的，4艮據本發明的另一個方面，4是供了一種以 太環網節點。
根據本發明的以太環網節點包括發送模塊，用於向對端節點 發送第一鏈路檢測幀；接收模塊，用於接收來自對端節點的第二鏈 路檢測幀；處理模塊，用於根據在檢測周期內接收模塊是否接收到來自對端節點的第二鏈路檢測幀，確定當前節點與對端節點之間的鏈^各是否連通。
優選地，處理模塊包括解析子模塊，用於解析第二鏈踏4全測幀，得到鏈路檢測幀內容；判斷子模塊，用於根據解析子模塊解析得到的鏈路檢測幀內容判斷鏈路是否為恢復連通；驗證子模塊，用於對解析子模塊解析得到的鏈路檢測幀內容進行驗證；調用子模塊，用於調用判斷子模塊和驗證子模塊。
通過本發明，採用相鄰的兩個以太環上節點之間對發鏈贈4企測幀進行檢測的方法，解決了相關的以太環網技術中存在鏈路4全測不可靠和無法檢測含有傳輸設備鏈路的問題，進而提高了以太環網保護切換的可靠性。


此處所i兌明的附圖用來4是供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其i兌明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中
圖1是根據本發明實施例的鏈路檢測方法的流程圖2是根據本發明實施例的鏈路^r測方法的詳細流程圖3是根據本發明實例一的Link-Hello檢測在以太環網正常狀態下的示意圖4是根據本發明實例一的Link-Hello檢測在以太環網故障狀態下的示意圖；圖5是才艮據本發明實例一的Link-Hello衝企測在以太環網恢復狀態下的示意圖6是根據相關技術的Link-Hello檢測鏈路中有傳輸設備的以太環網正常狀態下的示意圖7是根據相關技術的Link-Hello檢測鏈路中有傳輸設備的以太環網故障狀態下的示意圖8是根據本發明實例二的Link-Hello檢測鏈路中有傳輸設備的以太環網正常狀態下的示意圖9是根據本發明實例二的Link-Hello檢測鏈路中有傳輸設備的以太環網故障狀態下的示意圖10是才艮據本發明實施例的以太環網節點的結構框圖11是根據本發明實施例的以太環網節點的具體結構框圖。
具體實施例方式
功能扭克述
考慮到目前以太環網檢測鏈路狀態主要是靠檢測環網節點物理埠狀態存在鏈路檢測不可靠的問題和無法檢測含有傳輸設備鏈路的缺陷，本發明實施例提供了一種改進的太環網鏈路檢測方案，採用相鄰的兩個以太環上節點之間對發Link-Hello幀(本發明實施例中稱為鏈路檢測幀，這並不影響發明的本質)進行才企測。只有當兩節點狀態都為LinkUp時，才i人為鏈路為UP (即，鏈^各開啟)，否則認為鏈路為DOWN (即，鏈路關閉)。本發明實施例提供的檢測方案不僅僅對本端物理埠進4於糹企測，還通過發送Link-Hello幀向對端節點通告自己的狀態信息。當在一個或幾個周期內兩端都接收
到對端的Link-Hello幀並驗證才艮文正確時，鏈路狀態為UP;當一個或幾個周期內，接收不到Link-Hello幀或接收到錯誤的報文內容時，鏈路狀態為DOWN。顯然採用Link-Hello鏈^各衝企測方法可以4艮好地解決上述的基於物理埠檢測鏈路的缺陷，提高以太環網保護切換的可靠性。
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
方法實施例
根據本發明的實施例，提供了一種鏈路檢測方法，應用於包括多個節點的以太環網。
需要說明的是，雖然在附圖的流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同於此處的順序才丸行所示出或描述的步驟。圖1是根據本發明實施例的鏈路檢測方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟S104:
步驟S102，當前節點向對端節點發送第一鏈路檢測幀，這裡的第 一鏈路4企測幀可以是Link-Hello幀。也就是說，在以太環網的節點上啟動Link-Hello鏈^各4企觀'h向只十端節點發送Link-Hello幀。
具體地，當前節點首先向對端節點發送初始化的第一鏈^各衝全測幀，並在其中攜帶當前節點的J 某體4妄入控制(Media Access Control ，簡稱為MAC )地址，這裡的MAC地址採用組l番地址作為協議地址；此後，當前節點接收對端節點的MAC地址，並根據預設發送周期向對端節點發送第 一鏈路檢測幀，這裡的第 一鏈路;險測幀中攜帶有當前節點的MAC地址和對端節點的MAC地址，其中，可以才艮據
9系統處理收發幀的能力和/或實際應用環境的可靠性i殳置預i殳發送周期，且將預設發送周期設置為小於檢測周期。
步驟S104，根據在檢測周期內當前節點是否接收到來自對端節點的第二鏈路檢測幀，確定當前節點與對端節點之間的鏈路是否連通。
具體地，如果在檢測周期內當前節點接收到來自對端節點的第二糹連^各才企測幀，則確定該《連^各連通；如果在才全測周期內當前節點沒有接收到來自對端節點的第二鏈路4企測幀，則確定該糹連^各斷開。
其中，確定鏈^各連通的，喿作進一步包括解析第二鏈^各4企測幀，得到鏈路檢測幀內容；根據該鏈路檢測幀內容判斷鏈路是否為恢復連通，和/或對所述鏈路4企測幀內容進行-驗i正。如果才艮據該鏈路4僉測幀內容判斷鏈路為恢復連通，則通告鏈路恢復。
通過該實施例，與玉見有的RFC3619中以太環網鏈^各;險測4支術相比，提高了環路檢測的可靠性、增加了含有傳輸設備鏈路檢測，填補了物理埠檢測鏈路的不足。
下面參考附圖，對本發明Link-Hello檢測鏈路的具體數據處理流程進^f亍詳細"i兌明。
本發明實施例的Link-Hello檢測鏈路的處理階段包括初始化發送Link-Hello幀階段、偵聽Link-Hello幀階段、接收及處理Link-Hello幀階段、通告檢測結果階段及檢測恢復階段。圖2是根據本發明實施例的鏈^各才企測方法的詳細流程圖，如圖2所示，具體的處理過程包括如下的步驟S201至步驟S208:
10步驟S201,初始化節點發送Link-Hello幀，主要是開啟 Link-Hello功能，將本地MAC地址、Link-Hello幀MAC地址連同 本地的狀態信息封裝組成Link-Hello幀，並通過指定的埠上發送 至對端節點。
步艱糹S202,偵聽Link-Hello幀，在偵聽Link-Hello幀的同時, 以 一個或幾個周期間隔不間斷地發送Link-Hello幀。
其中，對於周期間隔的設置主要考慮以下兩個因素
(1 )系統處理收發幀的能力。系統處理能力越強，收發幀的頻 率越大，檢測速度越快，相反地，系統處理能力越弱，收發幀的頻 率越小，檢測速度越慢。
(2)實際應用環境的可靠性。如果鏈路處於比較惡劣、複雜的 環境，則使用頻率較高的偵測獲取檢測信息的速度比較快。如果鏈 路處於比較良好的環境，則線路保障比較好，進而可以降低發包速 率，減少系統處理的壓力。
步艱《S203, 4妄J]丈Link-Hello幀。
步驟S204,判斷幾個周期內是否接收到Link-Hello幀，在判斷 結果為是的情況下，進行到步驟S206,在判斷結果為否的情況下， 進行到步驟S205。
步艱《S205,阻塞埠，通告以太環網鏈路斷開。
步驟S206，拆封Link-Hello幀，解析幀內MAC地址與^^測信 息，驗證其內容是否正確，判斷是否為鏈路恢復階段，即，判斷該 Link-Hello幀是否為以太環網鏈路恢復接收到的新的Link-Hello幀，在判斷結果為是的情況下，進行到步驟S208，在判斷結果為否的情 況下，進行到步驟S207。
步驟S207,保持才企測鏈^各發送Link-Hello幀，以便保持檢測鏈路。
步驟S208,通告以太環網鏈路恢復，並持續發送Link-Hello幀
才企測鏈i 各。
下面結合實際應用舉例進一步說明本發明實施例的實現過程。 實例一
在該實施例中，描述了包括四個節點的以太環網的鏈路衝企測方法。
圖3是根據本發明實例一的Link-Hello 4企測在以太環網正常狀 態下的示意圖，如圖3所示，在以太環網正常狀態下，各節點間 (Sl-S4節點)互發Link-Hello幀檢測鏈路，其中，Master節點(主 節點，即，Sl節點)打開主埠 (P埠，即，l埠)，阻塞乂人端 口 (S埠，即，2埠)。
圖4是根據本發明實例一的Link-Hello ^r測在以太環網故障狀 態下的示意圖，如圖4所示，當環節點S3與S4之間鏈路發生故障 時，各節點之間仍然互發Link-Hello幀，但是節點S3與S4相互接 收不到對方發送過來的Link-Hello幀，此時，認為鏈路已有故障。 節點S3的1埠與節點S4的2埠阻塞了故障埠 ，並且持續發 送Link-Down幀，防止Link-Down幀的丟失。其中，第一個 Link-Down幀需要在檢測到鏈路故障後立即發送，後續的 Link-Down幀發送周期為1秒。此外，不同於RFC3619的處理過程， 在本發明的實施例中，Master節點取消了 RFC3619中Hello報文超時"i人為環^各故障的才幾制，在Master節點4妄收到Link-Down幀之後， 認為環路有故障，進入環路故障狀態，並打開從埠發送 Flash-Down幀，更殺斤前向；也i止表(Forwarding Data Base, 簡一爾為 FDB)，其他節點在接收到Flash-Down幀之後，刷新FDB,進入環 ^各故障狀態。
圖5是根據本發明實例一的Link-Hello才企測在以太環網恢復狀 態下的示意圖，如圖5所示，環節點S3和S4之間《連3各故障恢復， 兩個節點相互能夠接收到Link-Hello。節點S3和S4停止發送 Link-Down幀，Master節點將在一段時間(即，上述的才企測周期) 內4妾4文不到Link-Down幀，才企測未4妾4文到Link-Down幀是否超時， 在Master節點4企測到Link-Down超時後，認為環^各恢復，進入環路 正常狀態。然後，Master節點重新阻塞乂人埠 ，發送Flush-Up (以 太環網閉環通告刷新地址才艮文)幀，更新FDB，其他節點"l妾收到 Flash-Up幀後，刷新FDB,進入正常一犬態，節點S3和S4 4妄收到 Flash-Up幀後，打開阻塞埠，恢復環的流量轉發。
綜上所述，Link-Hello 4企測鏈路在以太環網上應用，乂人正常狀 態-鏈路故障狀態-鏈路恢復狀態完成了鏈路檢測。
實例二
下面對含有傳輸設備的Link-Hello 4企測鏈3各的過程進4於描述。
圖6是根據相關技術的Link-Hello檢測鏈路中有傳輸設備的以 太環網正常狀態下的示意圖，如圖6所示，以太環網4壬意的兩個相 鄰節點S1與S2之間，存在傳輸i殳備Ml、 M2，且雙向的流量都是 通路。
圖7是根據相關技術的Link-Hello檢測鏈路中有傳輸設備的以 太環網故障狀態下的示意圖，如圖7所示，當M1和M2之間的鏈3各發生^:障後，節點Sl和S2都無法;險測到淨勿理埠 LinkDown， 而實際上節點Sl和S2之間的鏈路已經出現了故障。
圖8是根據本發明實例二的Link-Hello檢測鏈路中有傳輸設備 的以太環網正常狀態下的示意圖，如圖8所示，在節點S1和S2之 間對發Link-Hello幀。當本端接收到對端Link-Hello幀時，認為鏈 路是Up。
圖9是根據本發明實例二的Link-Hello 4全測鏈路中有傳輸設備 的以太環網^:障^1犬態下的示意圖，如圖9所示，如果衝企測到 Link-Hello幀超時，即，在檢測周期內沒有接收到Link-Hello幀， 則認為鏈路中斷(Down)。 Link-Hello幀超時才幾制解決了鏈路單通 的情況，只要檢測到Link-Hello幀超時，就Down掉鏈路，等待再 次才妄收到Link-Hello幀恢復鏈^各。
其中，建議Link-Hello幀的發送周期為Is, Link-Hello幀的衝企 測周期為5s。在發送Link-Hello幀時，幀格式中的源MAC地址為 發送節點的MAC地址，Link-Hello幀中包含對端節點的MAC地址。
需要說明的是，如圖8所示，節點Sl發送Link-Hello幀的源 MAC地址為Sl節點的MAC地址，Link-Hello幀包含的地址為S2 的MAC地址，其中，Sl 乂人4妄收到S2的Link-Hello幀中獲取到了 S2的MAC地址。只有當節點接收到的Link-Hello幀中源MAC地 址為自己記錄的對端MAC地址，並且Link-Hello幀中包含的地址 為本節點的MAC地址時，才認為接收到了正確的Link-Hello幀。 當節點不知道對端的MAC地址時，發送Link-Hello幀所請求的 MACi也址置為0。
14裝置實施例
才艮據本發明的實施例，l是供了一種以太環網節點。圖IO是才艮據
本發明實施例的以太環網節點的結構沖醫圖，如圖io所示，該以太環
網節點包4舌發送才莫塊2、接收才莫塊4、處理才莫塊6，下面對上述結 構進行描述。
發送模塊2,用於向對端節點發送第 一鏈路檢測幀；接收模塊4 ， 用於接收來自對端節點的第二鏈路檢測幀；處理模塊6，連接至接 收模塊4,用於根據在檢測周期內接收模塊4是否接收到來自對端 節點的第二鏈路檢測幀，確定當前節點與對端節點之間的鏈路是否 連通。
其中，如果在檢測周期內當前節點接收到來自對端節點的第二 鏈路檢測幀，則處理模塊6確定鏈路連通；如果在檢測周期內當前 節點沒有接收到來自對端節點的第二鏈路檢測幀，則處理模塊6確 定鏈^各斷開。
圖11是4艮據本發明實施例的以太環網節點的具體結構框圖，如 圖11所示，處理模塊6包括解析子模塊62、判斷子模塊64、驗 證子才莫塊66、調用子才莫塊68，下面對上述結構進4亍描述。
解析子模塊62,用於解析第二鏈路檢測幀；判斷子才莫塊64，用 於根據解析子模塊62解析得到的鏈路檢測幀內容判斷鏈路是否為 恢復連通；驗證子模塊66，用於對解析子模塊62解析得到的鏈路 檢測幀內容進行驗證；調用子才莫塊68，用於調用判斷子才莫塊64和 驗證子模塊66，其中，調用子模塊68可以根據系統的預先設置同 時調用判斷子才莫塊64和馬全i正子才莫塊66，或4又調用判斷子才莫塊64和 驗證子模塊66中的一個模塊。通過該實施例，提供了可以通過發送鏈路檢測幀給對端節點進 行鏈3各4企測的以太環網節點。
綜上所述，通過本發明的上述實施例，採用相鄰的兩個以太環 上節點之間對發鏈路檢測幀進行檢測，只有當兩節點狀態都為
LinkUp時，才i人為鏈^各為UP,否則i人為鏈^各為DOWN, ^L避了 Hello報文在長距離環路上檢測不可靠的缺陷，檢測過程更加快速、可靠。
顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或 各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算 裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們 可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲
在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成 電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模 塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。
以上所述〗又為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明， 對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在 本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1. 一種鏈路檢測方法，應用於包括多個節點的以太環網，其特徵在於，所述方法包括當前節點向對端節點發送第一鏈路檢測幀；根據所述當前節點在檢測周期內是否接收到來自所述對端節點的第二鏈路檢測幀，確定所述當前節點與所述對端節點之間的鏈路是否連通。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述當前節點向對端節點發送第 一鏈路檢測幀包括所述當前節點向所述對端節點發送初始化的所述第 一《連路檢測幀，並在其中攜帶當前節點的^ 某體接入控制地址。
3. 4艮據權利要求2所述的方法，其特徵在於，在發送所述初始化的鏈路檢測幀之後，所述方法還包括所述當前節點接收對端節點的々某體接入控制地址；所述當前節點根據預設發送周期向所述對端節點發送所述第一鏈路檢測幀，其中，所述第一鏈路檢測幀中攜帶有所述當前節點的々某體接入控制地址和所述對端節點的媒體接入控制地址。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，將所述預設發送周期設置為小於所述^r測周期。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，如果在所述檢測周期內所述當前節點接收到來自所述對端節點的鏈路檢測幀，則確定所述鏈^各連通，否則，確定所述鏈^各斷開。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，確定所述鏈路連通進一步包4舌解析所述第二鏈路檢測幀，得到鏈路檢測幀內容；才艮據所述鏈^各才企測幀內容判斷所述鏈^各是否為恢復連通，和/或對所述《連i 各4企測幀內容進4亍-驗i正。
7. —種以太環網節點，其特;f正在於，包4舌發送模塊，用於向對端節點發送第一鏈路檢測幀；接收模塊，用於接收來自所述對端節點的第二鏈路檢測幀；處理模塊，用於根據在檢測周期內所述接收模塊是否接收到來自所述對端節點的第二鏈遊4企測幀，確定所述當前節點與所述對端節點之間的鏈路是否連通。
8. 根據權利要求7所述的以太環網節點，其特徵在於，所述處理模塊包括解析子模塊，用於解析所述第二鏈路檢測幀，得到鏈路檢測幀內容；判斷子模塊，用於根據所述解析子模塊解析得到的所述鏈路檢測幀內容判斷所述鏈路是否為恢復連通；驗證子模塊，用於對所述解析子模塊解析得到的所述鏈路才企測幀內容進4亍-驗i正；調用子模塊，用於調用所述判斷子模塊和所述驗證子模塊。
全文摘要
本發明公開了一種鏈路檢測方法、以太環網節點，該方法應用於包括多個節點的以太環網，包括如下操作當前節點向對端節點發送第一鏈路檢測幀；根據當前節點在檢測周期內是否接收到來自對端節點的第二鏈路檢測幀，確定當前節點與對端節點之間的鏈路是否連通。本發明提高了以太環網保護切換的可靠性。
文檔編號H04L12/437GK101483572SQ20091000589
公開日2009年7月15日 申請日期2009年2月10日 優先權日2009年2月10日
發明者忠 耿 申請人:中興通訊股份有限公司