彈性分組環的相交互連方法及相交站點、相交彈性分組環的製作方法
2023-12-02 08:26:46
專利名稱：彈性分組環的相交互連方法及相交站點、相交彈性分組環的製作方法
技術領域：
本發明涉及彈性分組環(RPR，Resilient Packet Ring)，尤其涉及一種彈性分組環的相交互連方法及相交站點、相交彈性分組環。
背景技術：
RPR是IEEE(Institute ofElectrical and Electronics Engineers，電氣與電子工程師協會)802.17工作組定義的一種新型MAC(Media Access Control，媒介接入控制)層協議，它融合了SONET/SDH(Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy，光纖同步網絡/同步數字體系)和乙太網的技術優勢，具有小於50毫秒保護倒換、拓撲自動發現以及高帶寬利用率等多種技術特點。
RPR採用雙向雙纖的環形拓撲結構，每個RPR環都包括內環和外環，內外環上都可以傳輸業務，但傳輸方向相反。
目前，RPR環網逐漸在網絡的各種層次中得到應用。在一些大型網絡中，單獨一個環已經無法滿足組網要求，此時通常會採用相交環或相切環。RPR相切環的拓撲結構如圖1所示，站點111、站點112和站點113位於RPR環110上，站點121、站點122和站點123位於RPR環120上，而站點130同時位於RPR環110和120上，或者說RPR環110和120通過相切站點130連接。RPR相交環的拓撲結構如圖2所示，圖2中同時位於RPR環110和120上的是兩個站點131和132，或者說RPR環110和120通過相交站點131和132連接。RPR相交環也可以有三個或三個以上的相交站點。
比較一下相交環和相切環這兩種拓撲結構，不難發現，相切環可能出現單點故障，對相切站點130的可靠性要求比較高，一旦相切站點130失效，相切的兩個環之間的通信就會中斷；而相交環對相交站點131和132的可靠性要求就比較低，在其中一個相交站點失效後，兩個環仍然可以通過另外一個相交站點正常通信。可見，相交環可以有效提高網絡的可用性。
但是，兩個或多個RPR環組成相交環拓撲結構時，存在一些技術限制。如果相交的兩個或多個環屬於不同的子網或者VLAN(Virtual Local Area，虛擬區域網)，各環上的站點進行通信時，通過相交站點做網絡層轉發不存在任何問題。但如果相交的兩個或多個環屬於同一子網或者VLAN，各環上站點進行通信時，就需要通過相交站點做鏈路層轉發，環上站點就可能收到重複的幀，並且會在網絡中出現廣播風暴，導致網絡不可用。
例如，在圖2所示的相交環網絡中，RPR環110和120屬於同一子網，且所有報文沿順時針方向傳送。RPR環110上的站點112向環110上發送了一個廣播報文。當廣播報文到達相交站點131時，相交站點131一邊轉發報文給相交站點132，一邊複製一份報文，向RPR環120廣播；當廣播報文到達相交站點132時，相交站點132也會一邊轉發報文給下遊的站點113，一邊複製一份報文，向RPR環120廣播；該廣播報文回到源站點112時被丟棄。此時，站點112發出的一份廣播報文在RPR環120上已經變成了同樣的兩份在傳送，致使RPR環120上的站點收到重複幀。
但廣播報文的傳送還遠未就此為止。與上述過程相似，經相交站點131複製廣播到RPR環120上的廣播報文會通過相交站點132再次廣播到RPR環110上；經過相交站點132複製廣播到RPR環120上的廣播報文也同樣會由相交站點131再次廣播到RPR環110上，這個廣播報文在RPR環110上沿順時針方向到達相交站點132時，又會廣播到RPR環120上，如此不斷循環，在相交站點131和132處產生了廣播風暴，侵蝕網絡的有效帶寬，最終導致網絡不可用。
發明內容
本發明要解決的是現有技術中處於同一子網或VLAN的相交RPR環會出現廣播風暴導致網絡不可用的問題。
本發明中至少兩個彈性分組環環具有至少兩個同時位於所述兩個環上的相交站點，相交站點有內部通道能夠連接所述兩個環，本發明所述相交互連方法包括以下步驟a)確定兩個相交站點分別為主站點和從站點；b)連通主站點的內部通道，斷開從站點的內部通道；c)當兩個相交站點的連接在至少一個環上斷開時，從站點連通其內部通道。
優選地，本發明所述方法還包括設置兩個相交站點的優先級；所述步驟a)中確定的相交站點主從狀態具體為以具有較高優先級的相交站點為主站點，另一個為從站點；如果兩個相交站點的優先級相同，則比較相交站點的媒介接入控制MAC地址來決定主站點和從站點。
優選地，本發明所述方法還包括所述步驟c)中還包括當兩個相交站點的連接在至少一個環上斷開時，從站點上升為主站點；當兩個相交站點在所述兩個環上的連接恢復正常時，轉步驟a)。
優選地，本發明所述方法還包括相交站點包括主從狀態或優先級的信息發生變化時，向對端相交站點發送互連控制幀；所述互連控制幀中包括發送方當前的主從狀態和優先級的信息；在相交站點上存儲對端相交站點的信息，包括其主從狀態和優先級；當相交站點收到對端相交站點的互連控制幀時，更新本站點上存儲的對端相交站點的信息；當對端站點的主從狀態或優先級發生變化時，如果相交站點在所述兩個彈性分組環上的連接都正常，轉步驟a)；否則不做處理。
優選地，本發明所述方法還包括當主站點的優先級發生會導致相交站點切換主從狀態的變化時，如果相交站點在所述兩個環上的連接都正常，主站點在向從站點發送互連控制幀前，先下降為從站點，並斷開內部通道。
優選地，本發明所述方法還包括相交站點周期向對端相交站點發送互連控制幀；當相交站點收到互連控制幀時，在更新本站點上存儲的對端相交站點的信息之前還包括判斷該互連控制幀中的對端站點信息與本站點上存儲的是否相同，如果相同則丟棄該互連控制幀。
優選地，在所述步驟a)之前還包括將兩個相交站點初始化為從站點；相交站點接收到初始化後對端相交站點發送的第1個互連控制幀時，在本站點上存儲對端相交站點包括其主從狀態和優先級的信息，執行步驟a)。
優選地，本發明所述方法還包括每個相交站點維護一個發送定時器，用於互連控制幀發送的周期計時；在因信息變化發送互連控制幀時，相交站點重置發送定時器。
優選地，所述互連控制幀為彈性分組環協議控制幀，其控制類型為802.17標準的預留值，在互連控制幀中還包括控制幀版本和所述兩個相交互連的環在網絡中的實例標識。
優選地，本發明所述方法還包括當兩個相交站點在所述兩個環上的連接恢復正常時，從站點斷開其內部通道。
優選地，本發明所述方法還包括相交站點周期性查詢所述兩個彈性分組環的拓撲資料庫，以檢查與對端相交站點在所述兩個彈性分組環上的連接狀態；所述周期性查詢包括在所述兩個彈性分組環的拓撲資料庫每次更新結束後查詢，或以預定檢測周期查詢。
優選地，所述預定檢測周期在10毫秒與10秒之間取值；所述連接為鏈路層連接。
本發明還提供了一種應用上述相交互連方法的相交站點，與對端相交站點同時位於兩個彈性分組環上，該相交站點括相交互連裝置，所述相交互連裝置包括連接狀態檢測模塊、參數配置模塊、互連控制幀接收模塊、站點狀態處理模塊、內部通道控制模塊和互連控制幀發送模塊，其中連接狀態檢測模塊周期性檢測並存儲兩個相交站點在兩個環上的連接狀態，在連接狀態發生變化時通知站點狀態處理模塊；參數配置模塊接收並存儲輸入的包括主從狀態和優先級的相交站點參數，在輸入的優先級發生變化時通知站點狀態處理模塊；互連控制幀接收模塊接收對端相交站點發送的互連控制幀並存儲其中的包括優先級和主從狀態的對端信息，在對端相交站點的優先級或主從狀態發生變化時通知站點狀態處理模塊；內部通道控制模塊根據站點狀態處理模塊的指令控制相交站點的內部通道，當相交站點為主站點時連通內部通道，為從站點時斷開內部通道；站點狀態處理模塊根據本站點與對端相交站點在兩個環上的連接狀態和優先級決定本站點的主從狀態，其中在至少一個環上的連接斷開時本站點為主站點，在兩個環上的連接都正常時根據優先級決定本站點和對端相交站點分別為主站點和從站點；在本站點的主從狀態發生變化時指令內部通道控制模塊連通或斷開內部通道，在本站點的主從狀態或優先級發生變化時指令互連控制幀發送模塊向對端相交站點發送互連控制幀；
互連控制幀發送模塊在接到指令後向對端相交站點發送互連控制幀。
優選地，所述相交互連裝置還包括控制幀發送定時器，周期性指令互連控制幀發送模塊發送互連控制幀，在收到站點狀態處理模塊發給互連控制幀發送模塊的指令時重新開始計時。
優選地，所述站點狀態處理模塊根據本站點與對端相交站點在兩個環上的連接狀態和優先級決定本站點的主從狀態具體為收到連接狀態檢測模塊的通知時，如果兩個相交站點在至少一個環上的連接斷開，則本站點為主站點；如果兩個相交站點在兩個環上的連接都正常，則優先級高於對端時本站點為主站點，優先級低於對端時本站點為從站點，優先級等於對端時比較雙方的MAC地址來決定本站點的主從狀態；收到互連控制幀接收模塊的通知時，如果兩個相交站點在至少一個環上的連接斷開，則本站點主從狀態不變；如果兩個相交站點在兩個環上的連接都正常，則優先級高於對端時本站點為主站點，優先級低於對端時本站點為從站點，優先級等於對端時比較雙方的MAC地址來決定本站點的主從狀態；收到參數配置模塊的通知時，如果變化後的優先級低於對端，同時當前兩個相交站點在兩個環上的連接都正常並且本站點為主站點，則本站點下降為從站點。
本發明還提供了一種相交彈性分組環，包括至少兩個相交站點，所述兩個相交站點中一個相交站點的內部通道處於打開狀態以實現兩個環之間的報文轉發，所述另一個相交站點禁止兩個環之間的報文通過其內部通道轉發以防止廣播風暴。
優選地，當所述兩個相交站點在某一個環上的連接中斷時，所述另一個相交站點打開其內部通道。
優選地，所述兩個相交站點通過周期性查詢兩個環的拓撲結構資料庫或定期發送互連控制幀以確定雙方的連接狀態。
本發明通過將相交站點分為主站點和從站點，斷開從站點的內部通道，消除了相交環正常工作時出現轉發環路和重複幀從而消除了廣播風暴，同時當主從站點在相交環上的連接斷開時，令從站點上升為主站點，使得相交環在出現拓撲異常後的大多數情況下仍能繼續工作，滿足了高可用性要求；進一步，本發明通過動態設置優先級來決定相交站點的主從狀態，能夠在運行過程中隨時改變相交站點的主從狀態，使得組網具有更好地可控性；進一步，本發明結合現有的RPR協議機制實現，在實施本發明後，相交環的故障切換時間小於50毫秒，保證了RRP網絡的性能。
圖1所示為RPR相切環拓撲的結構示意圖；圖2所示為RPR相交環拓撲的結構示意圖；圖3所示為相交站點邏輯接口的連接關係示意圖；圖4所示為本發明第三實施例的流程圖；圖5所示為802.17標準中RPR控制幀的幀格式；圖6所示為本發明中互連控制幀載荷部分的格式；圖7所示為本發明相交互連裝置的結構圖。
具體實施例方式
為了實現彈性分組環在鏈路層的相交環拓撲結構，本發明的思路是只在兩個相交環間保持一條鏈路層轉發通道，同時以另一個相交站點作為轉發通道的備份。
對本發明，每兩個相交的RPR環組成一個應用實例。本發明支持多個實例的應用，由於多個實例之間的狀態互不影響，簡便起見，本發明的實施例均以單實例進行描述。同時，如果某個實例中相交的RPR環上有超過兩個相交站點，則選擇兩個相交站點來實施本發明，並斷開其他相交站點的內部通道。
相交站點有兩個接口分別連接兩個RPR環上，這兩個接口事實上是邏輯接口。每個RPR環包括內環和外環，對應地一個邏輯接口由兩個物理接口組成，一個物理接口從外環接收幀，從內環發送幀；另一個物理接口從內環接收幀，從外環發送幀。相交站點邏輯接口的連接關係如圖3所示，一個相交站點用以連接兩個RPR環的邏輯接口構成一組RPR接口對，內部通道為RPR接口對之間邏輯上的報文轉發路徑，在本發明中，當連通該內部通道時，兩個RPR接口對之間正常轉發報文；當斷開該內部通道時，兩個RPR接口間只轉發控制幀，不轉發其他報文；斷開和連通內部通道的方法根據相交站點的具體設備來決定。一種最簡單的實現方案是在組成該RPR接口對的兩個接口上丟棄送往對端接口的所有報文，即可實現RPR接口對之間內部通道的斷開；當停止丟棄報文時，就連通了RPR接口對之間的內部通道。
在本發明中，相交站點需要分別檢測與對端相交站點在兩個環上的連接狀態，以決定兩個相交站點內部通道的連通與斷開。連接狀態檢測有多種方法可以實現，比較簡便的一種方法是通過RPR協議拓撲資料庫實現。
根據802.17標準，RPR網絡中維護著RPR協議拓撲資料庫。如果相交站點在一個環的拓撲資料庫中無法找到對端相交站點，則認為相交站點與對端站點在該環上的連接斷開。可以在每次802.17標準的RPR協議拓撲資料庫更新結束後，檢測兩個相交站點的連接狀態；也可以以預定檢測周期性查詢RPR協議拓撲資料庫，檢測兩個相交站點的連接狀態，本發明建議預定檢測周期在10毫秒至10秒之間取值。
採用上述檢測方法時，由於RPR協議是一個MAC層協議，所以檢測的實際上是MAC層的連接狀態。
在本發明的第一實施例中，兩個相交站點被設置為靜態的主、從站點。
具體流程如下將兩個相交站點分別設定為主站點和從站點；連通主站點的內部通道，斷開從站點的內部通道；當兩個相交站點的連接在至少一個環上斷開時，從站點連通其內部通道；當兩個相交站點在兩個環上的連接恢復正常時，從站點斷開其內部通道。
本實施例中，只有在兩個RPR環發生拓撲異常，比如主站點失效或某個環斷開時，才會連通從站點兩個環之間的內部通道。主站點和從站點的設定也可以通過在兩個相交站點上配置靜態的優先級實現，根據優先級來決定哪個是主站點。
在本發明的第二實施例中，通過設置優先級實現動態的主、從站點。具體流程如下第一步，設置兩個相交站點的優先級；第二步，根據優先級來確定兩個相交站點分別為主站點和從站點；第三步，連通主站點的內部通道，斷開從站點的內部通道；第四步，當兩個相交站點的連接在至少一個環上斷開時，從站點上升為主站點並連通其內部通道；當兩個相交站點在兩個環上的連接恢復正常時，轉第二步；當至少一個相交站點的優先級發生變化時，如果相交站點在兩個環上的連接都正常，轉第二步。
在本發明第三實施例中，相交站點間通過互連控制幀將自身的狀態和信息變化通知對端，並根據接收的互連控制幀對對端的狀態變化作出響應。其流程請參閱圖4。
在步驟S010，設置兩個相交站點的優先級。
在步驟S020，根據優先級確定兩個相交站點分別為主站點和從站點。
在步驟S030，連通主站點的內部通道，斷開從站點的內部通道。
在步驟S040，主站點在兩個環之間轉發報文。
當相交站點之間的連接在至少一個環上斷開時，執行步驟S050，從站點上升為主站點並連通其內部通道；轉步驟S040。
在步驟S060，檢測到相交站點之間的連接在兩個環上恢復正常，此時應當有一個相交站點斷開其內部通道，故轉步驟S020，重新確定兩個站點的主從狀態。
當相交站點的狀態信息發生變化時，執行步驟S070，向對端相交站點發送互連控制幀；轉步驟S040。在互連控制幀中，包括發送方的優先級、主從狀態和其他信息，在多個實例的應用環境中，還包括發送方相交站點所屬實例的標識。
在相交站點上存儲對端相交站點的信息，包括對端的主從狀態、優先級和MAC地址等等。
在步驟S080，相交站點周期性向對端發送互連控制幀；轉步驟S040。本步驟為可選步驟。
在步驟S090，相交站點接收對端的互連控制幀。
在步驟S100，判斷互連控制幀中的對端信息與本站點上存儲的對端信息比較是否有變化，如果有，執行步驟S110；如果沒有，丟棄該互連控制幀。如果沒有選用步驟S080，則本步驟也應省略。
在步驟S110，更新接收互連控制幀的相交站點上存儲的對端信息。
在步驟S120，判斷對端相交站點的主從狀態和優先級是否有變化，如果有，執行步驟S130；如果沒有，轉步驟S040。
在步驟S130，判斷當前相交站點在兩個環上的連接是否正常，如果是，轉步驟S020，重新確定兩個相交站點的主從狀態；如果否，轉步驟S040。
當主站點的優先級發生變化，並且根據存儲的從站點優先級，主站點判斷這一變化將導致兩個相交站點的主從狀態發生切換時，在步驟S070中，如果當前相交站點在兩個環上的連接正常，主站點在發送互連控制幀前，將主動下降為從站點，並斷開其內部通道。這也是一個可選步驟，可以避免在RPR環工作過程中，因變更優先級而導致暫時出現正常拓撲條件下兩個相交站點同時連通內部通道的情況。
步驟S080中發送互連控制幀的周期可以通過在相交站點上維護一個定時器來實現，同時，為了避免因信息變化和因定時器計時到而相繼發送互連控制幀，令相交站點在因信息變化發送互連控制幀時重置定時器，重新啟動發送周期計時。
本實施例可以實現相交互連的初始化自動運行。當相交站點啟動或在相交站點上第一次應用本發明時，將相交站點自動初始化為從站點；在相交站點在初始化後第1次收到對端的控制幀時，存儲對端相交站點的信息，轉步驟S020，根據兩個相交站點的優先級確定其主從狀態。
本實施例中，當兩個相交站點在兩個RPR環上的連接都正常時，如果主站點的優先級被重新設置，且新的優先級低於存儲的從站點的優先級，則主站點先下降為從站點並斷開內部通道，再向從站點發送互連控制幀；從站點後接收到互連控制幀後上升為主站點並連通內部通道，同時因其主從狀態發生變化而向對端相交站點發送互連控制幀；已下降為從站點的原主站點接收到互連控制幀後，維持主從狀態不變。如果從站點的優先級被重新設置為高於存儲的主站點的優先級，則從站點因優先級變化向對端發送互連控制幀；主站點接收到互連控制幀後下降為從站點並斷開內部通道，同時因其主從狀態發生變化而向對端相交站點發送互連控制幀；原從站點接收到互連控制幀後上升為主站點並連通內部通道。如果相交站點的優先級被重新設置為不會變更當前主從狀態的值，則變更優先級的相交站點向對端發送互連控制幀；對端相交站點因不發生信息變化而不會向變更優先級的相交站點發送互連控制幀；兩個相交站點都維持當前的主從狀態。
在820.17標準中，RPR協議中定義的RPR控制幀幀格式如圖5所示。RPR控制幀包括頭部、載荷和尾部，其中頭部包括1位元組的ttl(控制幀跳數，每經過一個站點減1)、1位元組的baseControl(控制幀的一些基本控制信息，如業務類別、RPR環標識等)、6位元組的da(目的MAC地址)、6位元組的sa(源MAC地址)、1位元組的ttlBase(控制幀跳數初始值)、1位元組的extendedControl(擴展控制信息)和2位元組的hec(幀頭16位校驗和)；載荷包括1位元組的controlType(控制幀類型)、1位元組的controlVersion(控制幀版本信息)和長度可變的controlDataUnit(控制幀淨荷，不同的控制幀類型有不同的結構定義)；尾部包括4位元組的fcs(校驗和)。
RPR控制幀中在802.17標準中只定義了10種，換言之控制幀類型controlType的值只使用了0x1至0xA。因此，除了自定義互連控制幀以外，本發明中的互連控制幀可以用RPR控制幀實現，這樣可以利用RPR協議的現有機制。
例如，採用圖6所示的格式作為互連控制幀的載荷部分，其中controlType表示控制幀類型，可以取值為0xB至0xF，或其它與RPR網絡中同時使用的控制幀不同的值；controlVersion表示互連控制幀格式的版本，可以取值為0至255，建議取值為0；controlDataUnit佔用3個字節，包括1個字節的instanceID(實例標識)表示互連控制幀所屬的實例標識、1個字節的devPriority(相交站點優先級)表示發送互連控制幀的相交站點配置的優先級值、1個字節的devStatus(相交站點狀態)表示發送互連控制幀的相交站點的當前主從狀態。其中，controlDataUnit中的instanceID是為了支持網絡中有超過1個相交互聯的彈性分組環應用實例而設置的，用來區分不同的實例。
本發明中，可以通過以下方式來根據優先級確定兩個相交站點的主從狀態先比較兩個相交站點的優先級，具有較高優先級的相交站點為主站點，較低優先級的為從站點；當兩個站點具有相同的優先級時，比較兩個相交站點的MAC地址，以MAC地址較小的相交站點為主站點，或者以MAC地址較大的相交站點為主站點，另一個為從站點。
圖7所示為本發明相交互連裝置的結構圖；該相交互聯裝置同時應用於相交RPR環上的兩個相交站點。
參數配置模塊730接收並存儲輸入的相交站點參數，包括相交站點的主從狀態、優先級、所在實例標識等。對相交互連裝置停止期間輸入的參數進行存儲，在相交互連裝置運行期間只接受優先級的輸入，如果輸入的優先級與上一次存儲的不同，則通知站點狀態處理模塊740。本發明建議將相交站點的初始化主從狀態設置為從站點。
連接狀態檢測模塊710周期性檢測並存儲兩個相交站點在兩個環上的連接狀態，如果檢測的連接狀態與上一次存儲的不同，則通知站點狀態處理模塊740。
互連控制幀接收模塊720接收對端相交站點發送的互連控制幀並存儲互連控制幀中的對端信息，包括對端相交站點的優先級、主從狀態、MAC地址等。如果對端相交站點的優先級或主從狀態與上一次存儲的不同，則通知站點狀態處理模塊740。
內部通道控制模塊750根據站點狀態處理模塊740發送的指令控制相交站點的內部通道，當相交站點為主站點時連通內部通道，為從站點時斷開內部通道。
站點狀態處理模塊740根據本站點與對端相交站點在兩個環上的連接狀態、本站點與對端相交站點的優先級決定本站點的主從狀態；在本站點的主從狀態發生變化時指令內部通道控制模塊750變更內部通道的連通或斷開狀態；在本站點的主從狀態或優先級發生變化時指令互連控制幀發送模塊770向對端相交站點發送互連控制幀。
站點狀態處理模塊740收到連接狀態檢測模塊710的通知時，連接狀態發生變化如果兩個相交站點在至少一個RPR環上的連接斷開，則本站點上升為主站點或繼續保持為主站點；如果兩個相交站點在一個RPR環上連接恢復而在另外一個RPR環上的連接斷開，則保持本站點的主從狀態；如果兩個相交站點在兩個RPR環上的連接都正常，則本站點的優先級高於對端時上升為主站點或繼續保持為主站點，本站點的優先級低於對端時下降為從站點或繼續保持為從站點，兩個相交站點的優先級相同時比較雙方的MAC地址來決定本站點的主從狀態。
站點狀態處理模塊740收到互連控制幀接收模塊720的通知時，對端相交站點的主從狀態或優先級發生變化如果兩個相交站點在至少一個RPR環上的連接斷開，則本站點主從狀態不變；如果兩個相交站點在兩個RPR環上的連接都正常，本站點的優先級高於對端時本站點上升為主站點或保持為主站點，本站點的優先級低於對端時本站點下降為從站點或保持為從站點，本站點的優先級等於對端時比較雙方的MAC地址來決定本站點的主從狀態。
站點狀態處理模塊740收到參數控制模塊730的通知時，本站點的優先級發生變化如果本站點為主站點，並且變化後的優先級低於對端優先級，同時當前兩個相交站點在兩個RPR環上的連接都正常，本站點下降為從站點。
互連控制幀發送模塊770在接到指令後，填充互連控制幀並在兩個RPR環上分別向對端相交站點發送。
控制幀發送定時器760循環工作，周期性指令互連控制幀發送模塊770發送互連控制幀，在收到站點狀態處理模塊740發給互連控制幀發送模塊770的發送指令時重新開始計時。本模塊為可選模塊。定時器的建議取值範圍為100毫秒至10秒。
在圖2所示RPR相交環上的相交站點131和132上應用本發明，假設配置相交站點131的優先級高於相交站點132在RPR環110和RPR環120處於正常工作狀態時，相交站點131為主站點，其內部通道連通，在RPR環110和120之間進行報文轉發；相交站點132為從站點，其內部通道斷開，禁止兩個環之間的報文通過其轉發；這樣，每個RPR環上的廣播報文只能通過相交站點131傳輸至另一個RPR環，由於形不成轉發環路和重複幀因而不會出現廣播風暴；運行過程中，相交站點131和相交站點132通過周期性查詢兩個環的拓撲結構資料庫來確定雙方的連接狀態；當相交站點131在運行過程中失效時，兩個相交站點在兩個環上的連接都斷開，此時相交站點132上升為主站點並連通其內部通道；RPR環110和120之間的報文通過相交站點132轉發；如果在運行過程中，在RPR環110上的站點111與站點113之間、相交站點131與相交站點132之間的物理鏈路都斷開，由於兩個相交站點在RPR環110上的連接斷開，相交站點132上升為主站點並連通其內部通道，同時相交站點131也保持為主站點；此時，RPR環110上的站點113通過相交站點132與RPR環120上的站點通信，RPR環110上的站點111和站點112通過相交站點131與RPR環120上的站點通信。
可見，本發明不僅消除了相交RPR環引發的轉發環路和重複幀，解決了廣播風暴問題，在鏈路層實現了RPR相交拓撲組網；同時本發明實現的相交RPR環鏈路層互連在相交環出現一定程度的拓撲異常時仍能繼續工作，具有高可用性；並且實施本發明後的故障切換時間小於50毫秒。
以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範圍之內。
權利要求
1.一種彈性分組環的相交互連方法，其中至少兩個彈性分組環具有至少兩個同時位於所述兩個環上的相交站點，相交站點有內部通道能夠連接所述兩個環，其特徵在於，包括以下步驟a)確定兩個相交站點分別為主站點和從站點；b)連通主站點的內部通道，斷開從站點的內部通道；c)當兩個相交站點的連接在至少一個環上斷開時，從站點連通其內部通道。
2.按照權利要求1所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於還包括設置兩個相交站點的優先級；所述步驟a)中確定的相交站點主從狀態具體為以具有較高優先級的相交站點為主站點，另一個為從站點；如果兩個相交站點的優先級相同，則比較相交站點的媒介接入控制MAC地址來決定主站點和從站點。
3.按照權利要求2所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於還包括所述步驟c)中還包括當兩個相交站點的連接在至少一個環上斷開時，從站點上升為主站點；當兩個相交站點在所述兩個環上的連接恢復正常時，轉步驟a)。
4.按照權利要求3所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於還包括相交站點包括主從狀態或優先級的信息發生變化時，向對端相交站點發送互連控制幀；所述互連控制幀中包括發送方當前的主從狀態和優先級的信息；在相交站點上存儲對端相交站點的信息，包括其主從狀態和優先級；當相交站點收到對端相交站點的互連控制幀時，更新本站點上存儲的對端相交站點的信息；當對端站點的主從狀態或優先級發生變化時，如果相交站點在所述兩個彈性分組環上的連接都正常，轉步驟a)；否則不做處理。
5.按照權利要求4所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於還包括當主站點的優先級發生會導致相交站點切換主從狀態的變化時，如果相交站點在所述兩個環上的連接都正常，主站點在向從站點發送互連控制幀前，先下降為從站點，並斷開內部通道。
6.按照權利要求5所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於還包括相交站點周期向對端相交站點發送互連控制幀；當相交站點收到互連控制幀時，在更新本站點上存儲的對端相交站點的信息之前還包括判斷該互連控制幀中的對端站點信息與本站點上存儲的是否相同，如果相同則丟棄該互連控制幀。
7.按照權利要求6所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於，在所述步驟a)之前還包括將兩個相交站點初始化為從站點；相交站點接收到初始化後對端相交站點發送的第1個互連控制幀時，在本站點上存儲對端相交站點包括其主從狀態和優先級的信息，執行步驟a)。
8.按照權利要求7所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於還包括每個相交站點維護一個發送定時器，用於互連控制幀發送的周期計時；在因信息變化發送互連控制幀時，相交站點重置發送定時器。
9.按照權利要求4至8任意一項所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於，所述互連控制幀為彈性分組環協議控制幀，其控制類型為802.17標準的預留值，在互連控制幀中還包括控制幀版本和所述兩個相交互連的環在網絡中的實例標識。
10.按照權利要求1至8任意一項所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於還包括相交站點周期性查詢所述兩個彈性分組環的拓撲資料庫，以檢查與對端相交站點在所述兩個彈性分組環上的連接狀態；所述周期性查詢包括在所述兩個彈性分組環的拓撲資料庫每次更新結束後查詢，或以預定檢測周期查詢。
11.按照權利要求10所述彈性分組環的相交互連方法，其特徵在於所述預定檢測周期在10毫秒與10秒之間取值；所述連接為鏈路層連接。
12.一種應用權利要求1所述方法的相交站點，與對端相交站點同時位於兩個彈性分組環上，其特徵在於包括相交互連裝置，所述相交互連裝置包括連接狀態檢測模塊、參數配置模塊、互連控制幀接收模塊、站點狀態處理模塊、內部通道控制模塊和互連控制幀發送模塊，其中連接狀態檢測模塊周期性檢測並存儲兩個相交站點在兩個環上的連接狀態，在連接狀態發生變化時通知站點狀態處理模塊；參數配置模塊接收並存儲輸入的包括主從狀態和優先級的相交站點參數，在輸入的優先級發生變化時通知站點狀態處理模塊；互連控制幀接收模塊接收對端相交站點發送的互連控制幀並存儲其中的包括優先級和主從狀態的對端信息，在對端相交站點的優先級或主從狀態發生變化時通知站點狀態處理模塊；內部通道控制模塊根據站點狀態處理模塊的指令控制相交站點的內部通道，當相交站點為主站點時連通內部通道，為從站點時斷開內部通道；站點狀態處理模塊根據本站點與對端相交站點在兩個環上的連接狀態和優先級決定本站點的主從狀態，其中在至少一個環上的連接斷開時本站點為主站點，在兩個環上的連接都正常時根據優先級決定本站點和對端相交站點分別為主站點和從站點；在本站點的主從狀態發生變化時指令內部通道控制模塊連通或斷開內部通道，在本站點的主從狀態或優先級發生變化時指令互連控制幀發送模塊向對端相交站點發送互連控制幀；互連控制幀發送模塊在接到指令後向對端相交站點發送互連控制幀。
13.按照權利要求12所述的相交站點，其特徵在於，所述相交互連裝置還包括控制幀發送定時器，周期性指令互連控制幀發送模塊發送互連控制幀，在收到站點狀態處理模塊發給互連控制幀發送模塊的指令時重新開始計時。
14.按照權利要求13所述的相交站點，其特徵在於，所述站點狀態處理模塊根據本站點與對端相交站點在兩個環上的連接狀態和優先級決定本站點的主從狀態具體為收到連接狀態檢測模塊的通知時，如果兩個相交站點在至少一個環上的連接斷開，則本站點為主站點；如果兩個相交站點在兩個環上的連接都正常，則優先級高於對端時本站點為主站點，優先級低於對端時本站點為從站點，優先級等於對端時比較雙方的MAC地址來決定本站點的主從狀態；收到互連控制幀接收模塊的通知時，如果兩個相交站點在至少一個環上的連接斷開，則本站點主從狀態不變；如果兩個相交站點在兩個環上的連接都正常，則優先級高於對端時本站點為主站點，優先級低於對端時本站點為從站點，優先級等於對端時比較雙方的MAC地址來決定本站點的主從狀態；收到參數配置模塊的通知時，如果變化後的優先級低於對端，同時當前兩個相交站點在兩個環上的連接都正常並且本站點為主站點，則本站點下降為從站點。
15.一種相交彈性分組環，包括至少兩個相交站點，所述兩個相交站點中一個相交站點的內部通道處於打開狀態以實現兩個環之間的報文轉發，其特徵在於所述另一個相交站點禁止兩個環之間的報文通過其內部通道轉發以防止廣播風暴。
16.按照權利要求15所述的相交彈性分組環，其特徵在於，當所述兩個相交站點在某一個環上的連接中斷時，所述另一個相交站點打開其內部通道。
17.按照權利要求15所述的相交彈性分組環，其特徵在於，所述兩個相交站點通過周期性查詢兩個環的拓撲結構資料庫或定期發送互連控制幀以確定雙方的連接狀態。
全文摘要
本發明公開了一種彈性分組環的相交互連方法，包括以下步驟確定兩個相交站點分別為主站點和從站點；連通主站點的內部通道，斷開從站點的內部通道；當兩個相交站點的連接在至少一個環上斷開時，從站點連通其內部通道。本發明還公開了一種應用上述方法的相交站點。本發明消除了相交環正常工作時出現轉發環路和重複幀從而消除了廣播風暴，同時使得相交環在出現拓撲異常後的大多數情況下仍能繼續工作，滿足了高可用性要求，並使得組網具有更好地可控性，同時故障切換時間小於50毫秒。
文檔編號H04L12/42GK1885809SQ20051007733
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月20日 優先權日2005年6月20日
發明者張曉琳 申請人:杭州華為三康技術有限公司