無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的方法和系統的製作方法

2023-05-10 18:27:56 3

專利名稱：無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及數據通信領域，更具體地，涉及一種無虛擬通道的子環控制信道阻塞 協議報文的方法和系統。
背景技術：
隨著乙太網絡向著多業務承載方向的發展，特別是一些業務對網絡的可靠性、 實時性要求越來越高，乙太網廣泛採用了環形的組網以提高網絡可靠性。並且在環形 的保護方法中，通常要求快速保護倒換，達到50ms以下。目前這種快速保護倒換的 技術有 IETF (Internet Engineering Task Force，網際網路工程任務組)的 RFC3619、 ITU-T (International Telecommunication Union，國際電信聯盟)的 G. 8032 等。對於子環的定義，國際上正在制定的標準(如ITU的G. 8032)認為子環 (Sub-Ring)是一種通過互連節點(Interconnection Node)與其它環或者網絡相連的以太 環，互連節點(Interconnection Node)是同時屬於兩個或者多個以太環的公共節點例如圖la所示，子環Sub-ringl上的節點A至G都為具有乙太網交換功能的節 點，Sub-ringl通過互連接點接入網絡X。用戶M和節點B相連接，用戶N和節點D相連接。 網絡M和網絡N之間進行通信。網絡M和網絡N之間有2條物理路徑，即用戶N——節點 D 一一節點C 一一節點B —一網絡M，用戶N —一節點D —一節點E —一節點F —一網絡 X 一一節點A —一節點G —一節點B —一用戶M。在應用子環保護技術時，一般定義了環保護鏈路和控制節點，即在以太環網無故 障的情況下，子環上對數據報文進行阻塞防止數據環路形成的鏈路為環保護鏈路，通過對 這段環保護鏈路的操作，可以進行子環的主用路徑和保護路徑的切換。擁有環保護鏈路的 節點，這裡稱為控制節點(或者稱為主節點)。如圖2a所示，環網包含的節點有G、A、B、C、 D、E和F，包含的鏈路有、、、、和鏈路。節點A為控 制節點，與它的《埠直連鏈路為環保護鏈路。當環上鏈路完好時，控制節點阻塞與環保護鏈路相連埠的數據報文轉發功能， 網絡中無環路產生，防止了由於網絡環路引起的「廣播風暴」。如圖2a所示，控制節點A阻 塞了 e埠的保護數據轉發功能，用戶M和N的通信路徑為Pathl 用戶M ——節點B —— 節點C ——節點D ——用戶N。當鏈路發生故障時，控制節點放開與環保護鏈路相連埠的數據報文轉發功能， 從而保障了業務的連通。如圖2b所示，環上的鏈路發生了故障，控制節點A放開了 埠 w的數據報文轉發功能，用戶M和N新的通信路徑為為Path2 用戶M ——節點B —— 節點A —一節點G —一網絡X —一節點F —一節點E —一節點D —一用戶N。在子環發生鏈路倒換時，節點需要刷新地址轉發表，防止數據報文沿著錯誤的路 徑(鏈路切換前的路徑)繼續轉發。如圖2a所示，當環網無故障時，用戶M和N的通信路 徑為Pathl 用戶M ——節點B ——節點C ——節點D ——用戶N。當環上的鏈路發 生了故障時，如果環上的節點不進行地址刷新，用戶M和N的數據報文仍然沿著原來的路徑傳輸，用戶M發送的報文在節點B被丟棄，用戶N發送的報文在節點C被丟棄。因此，為保 證環網在拓撲發生變化之後，環網上的節點應該刷新地址轉發表。目前，ITU-T G. 8032的地址刷新方案是當節點在子環上的埠收到地址刷新協 議報文時，抽取信息。該埠將報文中的信息與原先在該 埠保存的信息進行比較。如果不一致，該埠將原先的保存刪除，並把新的保存，同時，節點刷新地址轉發表。N0DE_ID是節點的 標識號，BPR是用來指明發送協議報文的哪一個埠發生了阻塞。子環的地址刷新報文是要在子環控制信道上傳播的。目前，ITU-T G. 8032的子環 的控制信道有兩種配置方式，一種是不帶有虛擬通道的配置方式，即，子環的控制信道僅僅 配置在子環內(如圖3a所示)。另一種子環的控制信道配置包含子環內的部分和虛擬通道 (Virtual Channel)。虛擬通道是配置在互連點之間的其它網絡或者其它環(包含其它子 環)為子環協議報文提供傳輸通道的子環的控制信道(如圖3b所示)。在本發明中，我們 主要闡述在無虛擬通道的子環控制信道上傳輸協議報文的方法。當前，G. 8032對子環協議報文的阻塞的規定是「在無虛擬通道的情況下，子環控制 信道在互連節點處終結，環上的節點阻塞子環控制信道的協議報文的傳輸」。上面的子環控制信道傳輸協議報文的方案在下面場景中會遇到問題，具體闡述如 下如圖4a所示，節點C的e埠啟動了 FS(強制切換)，節點C刷新地址轉發表，然 後沿著子環上的兩個埠周期性地向外發送FS協議報文。子環上的其它節點首次收到該 協議報文後，刷新各自的地址轉發表，控制節點A還要打開w埠的數據報文的轉發功能。 在圖4b中，鏈路發生了單通故障(即，E — D的方向是暢通的，D — E方向不通)，節 點E阻塞e埠，向外周期性地發送SF報文。由於子環上非故障阻塞點僅僅對數據進行阻 塞，而對協議報文不進行阻塞，所以節點A、B和G將交替地接收到節點C和節點E發送來的 FS和SF協議報文。節點A、B和G保存的將隨著節點FS和SF協議報文的 交替到來不斷更新，換句話說，節點A、B和G將處於持續的刷新狀態。子環的性能受到極大 損壞，始終處於廣播風暴之中。

發明內容
為了避免現有的無虛擬通道的子環控制信道的方案所造成的子環始終處於持續 刷新的狀態的問題，本發明提出了一種無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的方法， 包括以下步驟當啟動強制切換或檢測到故障時，阻塞相關報文的轉發。其中，所述的當啟動強制切換或檢測到故障時，阻塞相關報文的轉發的步驟包括 判斷位於子環上的節點的埠是否啟動強制切換；當啟動了強制切換時，節點阻塞埠的 相關報文的轉發功能；當未起動強制切換時，判斷埠是否檢測到相鄰鏈路發生故障；當 發生故障時，節點阻塞埠的相關報文的轉發功能。其中，相關報文是協議報文與數據報文。其中，故障是單通故障。其中，在所述的發生故障時，節點阻塞埠的相關報文的轉發功能的步驟之後，還 包括刷新地址轉發表；以及向外周期性地發送信號故障報文。
此外，本發明還提出了一種無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的系統，包 括判斷模塊，用於判斷是否啟動強制切換或檢測到故障；以及阻塞模塊，用於在啟動強制 切換或檢測到故障時阻塞相關報文的轉發。其中，判斷模塊包括強制切換判斷模塊，用於判斷位於子環上的節點的埠是否 啟動強制切換；故障判斷模塊，用於判斷埠是否檢測到相鄰鏈路發生故障。其中，相關報文是協議報文與數據報文。其中，故障是單通故障。通過分析可以看出，現有的無虛擬通道的子環控制信道的方案會造成子環始終處 於持續刷新的狀態。因此，設計一種新的子環控制信道阻塞協議報文的方法，對提升子環的 性能和防止廣播風暴是非常有意義的。


此處所說明的附圖用來提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說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的限定。在附圖中圖la是現有技術中的子環的結構；圖2a是子環無故障情況下的數據轉發示意圖；圖2b是子環發生故障的情況下數據流保護倒換的示意圖；圖3a和3b是子環的兩種控制信道；圖4a和4b是現有技術出現問題的示意圖；圖5a是根據本發明的方法的具體流程圖；
圖6a和6b是根據本發明的示例性實施例1 ；圖7a是根據本發明的示例性實施例2。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並 不用於限定本發明。本發明的核心內容為當子環配置沒有虛擬通道的控制信道時，如果節點在子環 上的埠啟動了強制切換(FS)或者檢測到相鄰鏈路發生故障，所述埠阻塞協議報文的 轉發，否則所述埠不阻塞任何協議報文的轉發。本發明的實現步驟為了進一步說明本發明的方案，本發明的步驟闡述如圖5a所示步驟501，系統為子環配置無虛擬通道的子環控制信道；步驟502，判定子環節點的埠是否啟動強制切換(FS)。如果啟動了 FS，轉入步驟 503，否則轉入步驟504 ；步驟503，節點將所述埠的協議報文和數據報文的轉發功能都阻塞；步驟504，判斷所述埠是否檢測到相鄰鏈路發生了故障。如果發生故障，轉入步 驟 505 ；步驟505，節點將所述埠的協議報文和數據報文的轉發功能都阻塞。
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具體地，我們通過兩個(不限於這兩個)實施例來描述根據本發明的具體實施方法。實施例一、子環上出現強制切換和單通故障如圖6a所示，環網包含的節點有A、B、C、D、E、F和G，包含的鏈路有、、 、、和鏈路。節點A為控制節點，與它的w埠直連鏈路為 環保護鏈路。節點A的w埠在正常情況下阻塞數據報文的轉發。隨後，節點C的e埠 啟動了 FS (強制切換)，節點C阻塞e埠的協議報文和數據報文的轉發功能，刷新地址轉 發表，然後沿著子環上的兩個埠周期性地向外發送FS協議報文。子環上的其它節點首次 收到該協議報文後，刷新各自的地址轉發表，控制節點A還要打開w埠的數據報文的轉發 功能。如圖6b所示，鏈路發生了單通故障(即，E —D的方向是暢通的，D —E方 向不通)，節點E阻塞e埠的協議報文和數據報文的轉發功能，刷新地址轉發表，並且向外 周期性地發送SF報文。節點C、D和F首次收到節點E發送來的SF報文後，刷新各自的地 址轉發表。由於節點C的e埠(啟動了 FS)對協議報文和數據報文都進行阻塞，所以節 點A、B和G收不到E發送來的SF報文。因而，節點A、B和G不會出現持續刷新的現象。實施例二、子環上出現多個單通故障如圖7a所示，鏈路首先發生了單通故障(即，C — B的方向是暢通的，B — C 方向不通)，節點C檢測到故障後，阻塞e埠的協議報文和數據報文的轉發功能，刷新地址 轉發表，並且向外周期性地發送SF2報文。子環上的其它節點首次收到節點E發送來的SF 報文後，刷新各自的地址轉發表。控制節點A還要打開w埠的數據報文的轉發功能。緊接著，鏈路發生了單通故障(即，E —D的方向是暢通的，D —E方向不 通)，節點E阻塞e埠的協議報文和數據報文的轉發功能，刷新地址轉發表，並且向外周期 性地發送SF報文。節點C、D和F首次收到節點E發送來的SF報文後，刷新各自的地址轉 發表。由於節點C的e埠(相鄰鏈路發生了故障)對協議報文和數據報文都進行阻塞， 所以節點A、B和G收不到E發送來的SF報文。因而，節點A、B和G不會出現持續刷新的現 象。通過分析可以看出，現有的無虛擬通道的子環控制信道的方案會造成子環始終處 於持續刷新的狀態。因此，設計一種新的子環控制信道阻塞協議報文的方法，對提升子環的 性能和防止廣播風暴是非常有意義的。以上所述僅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
1.一種無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的方法，其特徵在於，包括以下步驟當啟動強制切換或檢測到故障時，阻塞相關報文的轉發。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的當啟動強制切換或檢測到故障時， 阻塞相關報文的轉發的步驟包括判斷位於所述子環上的節點的埠是否啟動強制切換； 當啟動了強制切換時，所述節點阻塞所述埠的相關報文的轉發功能； 當未起動強制切換時，判斷所述埠是否檢測到相鄰鏈路發生故障； 當發生故障時，所述節點阻塞所述埠的相關報文的轉發功能。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述相關報文是協議報文與數據報文。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述故障是單通故障。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在所述的發生故障時，所述節點阻塞 所述埠的相關報文的轉發功能的步驟之後，還包括刷新地址轉發表；以及 向外周期性地發送信號故障報文。
6.一種無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的系統，其特徵在於，包括 判斷模塊，用於判斷是否啟動強制切換或檢測到故障；以及阻塞模塊，用於在啟動強制切換或檢測到故障時阻塞相關報文的轉發。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述判斷模塊包括強制切換判斷模塊，用於判斷位於所述子環上的節點的埠是否啟動強制切換； 故障判斷模塊，用於判斷所述埠是否檢測到相鄰鏈路發生故障。
8.根據權利要求6或7所述的系統，其特徵在於，所述相關報文是協議報文與數據報文。
9.根據權利要求6或7所述的系統，其特徵在於，所述故障是單通故障。
全文摘要
為了避免現有的無虛擬通道的子環控制信道的方案所造成的子環始終處於持續刷新的狀態的問題，本發明提出了一種無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的方法，包括以下步驟當啟動強制切換或檢測到故障時，阻塞相關報文的轉發。此外，本發明還提出了一種無虛擬通道的子環控制信道阻塞協議報文的系統。
文檔編號H04L12/437GK101997748SQ200910167599
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月28日 優先權日2009年8月28日
發明者吳少勇, 王斌 申請人:中興通訊股份有限公司