乙太網自動保護倒換方法

2023-05-23 23:07:46

專利名稱：乙太網自動保護倒換方法
技術領域：
本發明涉及一種乙太網自動保護倒換方法(EAPS-Ethernet Automatic Protection Switching)。
背景技術：
隨著數據業務需求的快速增加，傳統的乙太網(LAN)正在向電信級以 太網演進。其中城域乙太網論壇(MEF)給出電信級乙太網5個基本要求 (1)擴展性、(2)可靠性、50ms保護倒換、(3)支持QOS策略、(4)支 持TDM仿真業務、(5)乙太網的操作-管理-維護和指配(0AM&P)。可見，MEF對於乙太網保護提出的電信級乙太網業務保護倒換的需求 中要求小於50ms的保護倒換。城域乙太網標準(MEF2，全稱"城域乙太網網絡中乙太網業務保護要 求和框架")於2004年2月正式發布，從用戶使用的角度，也提出電信級 乙太網業務保護倒換的需求；其中也要求小於50ms的保護倒換，並且給出 了保護機制EEPP保護(端到端保護)、ALNP保護(聚合鏈和節點保護)、 MP2MP (多點到多點)保護、LAG (鏈路聚合組)保護。ITU-T SG15 WP3工作組負責制訂傳送網承載乙太網的標準。對於電信 級乙太網，保護方面研究EOT (乙太網傳送)的生存性(指系統在遭受攻 擊、出現故障或發生意外事故時，依然能夠及時完成任務的能力)，關於保 護的標準草案Y. 17ethps從網絡的角度給出保護需求，電信級乙太網保護 是應用於點到點乙太網SNC (子網連接)，倒換時間也為50ms。另外一些新興的設備廠商提出基於乙太網環保護倒換RFC3619 (請求 注釋文檔3619)。目前許多城域網(MANS)和一些區域網都是環形拓撲。 RFC3619描述的EAPS保護技術將很好在MAN或LAN網環形拓撲中工作。RFC3619的EAPS保護機理如下如圖1所示，乙太網環上存在EAPS 保護域，任何需要被保護的乙太網VL認被配置到環上所有的埠，對於特 定的EAPS保護域，每個EAPS保護域指定一個"主節點"，而環上其他所有 節點被指定為"傳送節點"。乙太網環上每個節點將由2個埠連接到環上，
主節點的一個埠被指定為環主埠，而另外一個埠指定為"從埠"。 在正常情況，主節點從邏輯上阻塞從埠，阻塞從埠接收對於所有給定 EAPS保護域的非控制乙太網幀，從而避免了乙太網環上業務環路。在乙太網環上，各節點實現當前標準的乙太網交換和學習機制。如果乙太網環主節點檢測環故障的時候，主節點打開從埠；允許乙太網數據幀通過從端 口，主節點刷新MAC地址表，重新學習MAC地址，並且通過特殊VLAN控制 報文通知其他傳送節點，刷新MAC地址表，重新學習地址和網絡拓撲。EAPS 保護域中，有一個控制幀(特殊"VLAN")，總是能在EAPS保護域所有埠 中穿過，包括主節點從埠。在環故障的時候，EAPA快速收斂，實現快速 保護。EAPS保護利用輪詢和報警機制，檢驗乙太網環連通性以及快速檢測任何故障。1) 報警機制當乙太網環上傳送節點檢測到EAPS保護域中任何" LINKDO麗"(掉線)信號的時候，傳送節點通過控制幀立即發送""LINKDO麗"信號"控制幀到乙太網環上主節點。當乙太網環主節點接收到傳送節點發 送的"LINKDOWAN"控制幀，主節點判定乙太網環從正常態轉變為故障態； 主節點打開從埠，主節點刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地 址；同時發送控制幀到乙太網環上其他傳送節點，通知他們切換(刷新自 己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址)。每個節點立即開始學習地址和 新的拓撲，實現業務的保護。2) 輪詢機制-乙太網環輪詢檢測主節點通過控制VLAN周期發送以太 網環好壞檢測幀。發送周期為用戶配置的間隔周期。主節點通過主埠發 送，如果乙太網環是完整的，主節點的從埠將接收到好壞檢測幀，主節 點判定乙太網環路為正常狀態，復位定時器和繼續正常操作。如果主節點 在定時器終止前沒有接收到好壞檢測幀，主節點判定乙太網環從正常態轉 變為為故障態，主節點打開從埠，主節點刷新自己地址表，廣播數據報 文，學習MAC地址；同時發送控制幀到乙太網環上其他傳送節點，通知他 們切換(刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址)，每個節點立即 開始學習地址和新的拓撲，實現業務的保護。乙太網環輪詢機制為" LINKD0麗"信號告警無法預知的故障，提供保護。3) 乙太網環恢復機制^^主節點周期發送環好壞檢測幀，不管環路處
於什麼狀態。當乙太網環從故障狀態恢復正常時，主節點接收到正確的好 壞檢測幀(即接收到的好壞檢測幀與發出的好壞檢測幀相一致)，主節點將 判定乙太網環為正常狀態；如果原來乙太網環是處於倒換狀態，這時主節點將進行狀態切換。主節點在邏輯上阻塞從埠接收非控制幀，並且刷新 自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；同時發送控制幀到乙太網環 上其他傳送節點，通知他們切換(刷新自己地址表，廣播數據報文，學習 MAC地址)，每個節點立即開始學習地址和新的拓撲，實現業務路徑恢復。上述現有技術有如下的缺點在主節點從埠故障時候或者與主節點從埠相連鏈路故障的時候，如果主節點收到相鄰節點"LINKD0麗"信號或者主節點從埠接收好壞檢 測幀超時，主節點認為EAPS環故障。此時，主節點會啟動EAPS保護動作， 清除地址表，並通知環路其他節點，清除地址表，對接收數據地址，進行 地址學習，並且地址廣播。由於此種情況不是真正的EAPS環故障，保護動 作後，可以想像還將續進行保護動作，造成網絡震蕩。發明內容本發明就是為了解決現有技術會造成網絡震蕩的問題提出一種乙太網 自動保護倒換方法。本發明為解決上述技術問題所提出的技術方案是A、判斷是否檢測到 輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到報警進程中其他傳送節點發送的"1JNKD0麗"信號，並且判斷主節點從埠鏈路掉線或者物理埠故 障；B、當主節點從埠鏈路掉線或者物理埠故障的時候，主節點抑止 EAPS保護動作；當主節點從埠鏈路和物理埠為正常狀態、並且檢測到輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到報警進程中其他傳送節點發送的"LINKD(MN"信號，則主節點啟動EAPS保護動作。 優選地，步驟B中，如果檢測到環好壞檢測幀超時或者檢測到其他傳送節點發 送的"LINKD0麗"信號，主節點抑止EAPS保護動作的同時，則上報以太 網環故障告警。步驟B中所述EAPS保護動作包括如下步驟Bl:主節點打開從埠； B2:主節點刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；B3:主節點
同時發送控制幀到乙太網環上其他傳送節點，通知他們切換，刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；B4:每個節點立即開始學習地址和新的拓撲。還可包括步驟C:環恢復，它進一步包括步驟Cl:當乙太網環從故 障狀態恢復正常時，主節點接收到正確的好壞檢測幀，主節點將判定以太 網環為正常狀態；C2:如果原來乙太網環是處於倒換狀態，這時主節點將 進行狀態切換；C3:如果原來乙太網環是由於主節點從埠故障或者是由 於與主節點從埠互連鏈路故障引起的故障狀態，主節點取消以太環故障所述報警進程包括如下步驟當乙太網環上傳送節點檢測到EAPS保護域中任何掉線的時候，傳送節點通過控制VLAN立即發送"LINKD0麗"信號 到乙太網環上主節點。所述輪詢進程包括如下步驟:主節點通過控制VLAN周期發送乙太網環 好壞檢測幀。所述周期為用戶配置的間隔周期。所述發送是主節點通過主從埠分別發送。上述方案的有益效果是由於抑制了不適當的保護動作，本方案在EAPS保護域中主節點從埠故障或者與主節點從埠互連鏈路故障的時 候，可防止網絡拓撲振蕩，增加EAPS保護的穩定性。


圖1為EAPS保護域示意圖。 圖2是本發明的實施例流程示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，本方案EAPS保護也是利用輪詢和報警機制，檢驗以太 網環連通性以及快速檢測任何故障。它主要包括以下步驟A、判斷是否檢測到輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到報警 進程中其他傳送節點發送的"LINKD0麗"信號，並且判斷是否主節點從端 口鏈路掉線或者物理埠故障；B、當主節點從埠鏈路掉線或者物理埠 故障的時候，主節點抑止EAPS保護動作；當主節點從埠鏈路和物理埠 為正常狀態的時候，檢測到輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到
報警進程中其他傳送節點發送的"LINKDOWN"信號，則主節點啟動EAPS 保護動作。具體分為如下四種情況1) 當乙太網環上傳送節點檢測到EAPS保護域中任何掉線的時候， 傳送節點通過控制VL認立即發送"IJNKDO麗"信號幀到乙太網環上主節點。 當乙太網環主節點接收到傳送節點發送的"LINKDOWAN"信號，除發生情況 3)中的條件外，主節點判定乙太網環從正常態轉變為故障態；主節點打開 從埠，主節點刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；同時發 送控制幀到乙太網環上其他傳送節點，通知他們切換，刷新自己地址表， 廣播數據報文，學習MAC地址)。每個節點立即開始學習地址和新的拓撲， 實現業務的保護。2) 乙太網環輪詢檢測主節點通過控制VLAN周期發送乙太網環好 壞檢測幀。發送周期為用戶配置的間隔周期。主節點通過主埠發送或通 過主從埠分別發送，如果乙太網環是完整的，主節點的從埠或主從端 口將接收到好壞檢測幀，主節點判定乙太網環路為正常狀態，復位定時器 和繼續正常操作。如果主節點在定時器終止前沒有接收到好壞檢測幀，主 節點判定乙太網環從正常態轉變為為故障態，主節點打開從埠，主節點 刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；同時發送控制幀到以太 網環上其他傳送節點，通知他們切換，刷新自己地址表，廣播數據報文， 學習MAC地址)，每個節點立即開始學習地址和新的拓撲，實現業務的保護。 乙太網環輪詢機制為"LINKD0麗"信號告警無法預知的故障，提供保護。3) 當主節點從埠鏈路UNKWODN或者物理埠故障的時候，檢測 到環好壞檢測幀超時或者檢測到其他傳送節點發送的"LINKD0麵"信號， 主節點抑止EAPS保護動作，不進行保護動作，上報乙太網環故障告警。4) 環恢復——主節點周期發送環好壞檢測幀，不管環路處於什麼狀 態。當乙太網環從故障狀態恢復正常時，主節點接收到正確的好壞檢測幀， 主節點將判定乙太網環為正常狀態；如果原來乙太網環是處於倒換狀態， 這時主節點將進行狀態切換。主節點在邏輯上阻塞從埠接收非控制幀， 並且刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；同時發送控制幀到 乙太網環上其他傳送節點，通知他們切換(刷新自己地址表，廣播數據報 文，學習MAC地址)，每個節點立即開始學習地址和新的拓撲，實現業務路
徑恢復。如果原來乙太網環是由於主節點從埠故障或者是由於與主節點 從埠互連鏈路故障引起的故障狀態。主節點取消以太環故障告警，無其 他動作。本方案在EAPS保護域中主節點從埠故障或者與主節點從埠互連 鏈路故障的時候，可防止網絡拓撲振蕩，增加EAPS保護的穩定性。
權利要求
1、一種乙太網自動保護倒換方法，包括報警進程和輪詢進程其中至少一個進程，其特徵是包括如下步驟A、判斷是否檢測到輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到報警進程中其他傳送節點發送的「LINKDOWN」信號，並且判斷是否主節點從埠鏈路掉線或者物理埠故障；B、當主節點從埠鏈路掉線或者物理埠故障的時候，主節點抑止EAPS保護動作；當主節點從埠鏈路和物理埠為正常狀態、並且檢測到輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到報警進程中其他傳送節點發送的「LINKDOWN」信號，則主節點啟動EAPS保護動作。
2、 如權利要求l所述的一種乙太網自動保護倒換方法，其特徵是步驟B 中，如果檢測到環好壞檢測幀超時或者檢測到其他傳送節點發送的"LINKDOWN"信號，主節點抑止EAPS保護動作的同時，則上報乙太網 環故障告警。
3、 如權利要求1或2所述的一種乙太網自動保護倒換方法，其特徵是步 驟B中所述EAPS保護動作包括如下步驟Bl:主節點打開從埠；B2:主節點刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；B3:主節點同時發送控制幀到乙太網環上其他傳送節點，通知他們切 換，刷新自己地址表，廣播數據報文，學習MAC地址；B4:每個節點立即開始學習地址和新的拓撲。
4、 如權利要求1或2所述的一種乙太網自動保護倒換方法，其特徵是還包括步驟C:環恢復，它進一步包括步驟Cl:當乙太網環從故障狀態恢復正常時，主節點接收到正確的好壞檢 測幀，主節點將判定乙太網環為正常狀態；C2:如果原來乙太網環是處於倒換狀態，這時主節點將進行狀態切換;C3:如果原來乙太網環是由於主節點從埠故障或者是由於與主節點從埠互連鏈路故障引起的故障狀態，主節點取消以太環故障告警。
5、 如權利要求1或2所述的一種乙太網自動保護倒換方法，其特徵是所 述報警進程包括如下步驟當乙太網環上傳送節點檢測到EAPS保護域中任何"LINKDOWN"信號的時候，傳送節點通過控制VLAN立即發送 ""LINKDOWN"信號"到乙太網環上主節點。
6、 如權利要求1或2所述的一種乙太網自動保護倒換方法，其特徵是所 述輪詢進程包括如下步驟主節點通過控制VLAN周期發送乙太網環好壞
7、 如權利要求6所述的一種乙太網自動保護倒換方法，其特徵是所述周 期為用戶配置的間隔周期。
8、 如權利要求6所述的一種乙太網自動保護倒換方法，其特徵是所述發送是主節點通過主從埠分別發送。
全文摘要
一種乙太網自動保護倒換方法，包括報警進程和輪詢進程其中至少一個進程，包括如下步驟A、判斷是否檢測到輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到報警進程中其他傳送節點發送的「LINKDOWN」信號，並且判斷是否主節點從埠鏈路掉線或者物理埠故障；B、當主節點從埠鏈路掉線或者物理埠故障的時候，主節點抑止EAPS保護動作；當主節點從埠鏈路和物理埠為正常狀態、並且檢測到輪詢進程中的環好壞檢測幀超時、或者檢測到報警進程中其他傳送節點發送的「LINKDOWN」信號，則主節點啟動EAPS保護動作。由於抑制了不適當的保護動作，本方案在EAPS保護域中主節點從埠故障或者與主節點從埠互連鏈路故障的時候，可防止網絡拓撲振蕩，增加EAPS保護的穩定性。
文檔編號H04L12/24GK101127673SQ200610062159
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月16日 優先權日2006年8月16日
發明者譚國斌 申請人:華為技術有限公司