CN100407641C - 多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电信领域中多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法，包括链路故障处理和链路恢复处理两方面，每一方面又分为发送节点流程和接收节点流程；在发送节点流程中发送节点实时检测各支路和群路接收端的链路状态，当发现链路状态改变时判断是链路故障还是链路恢复；如果是链路故障，再判断是支路故障还是群路故障并进行相应处理；如果是链路恢复则判断是支路恢复还是群路恢复并进行相应处理；在接收节点流程中接收节点检测SDH帧的开销，如果连续三帧指示发送节点状态改变，则采取相应动作。本发明克服了现有技术存在的汇聚节点无法传输链路状态、在传输网络发生故障时无法快速实现数据业务保护收敛的缺点。

Description

多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法
技术领域
本发明涉及电信领域的传输系统，尤其涉及在光传输网(OTN，OpticalTransport Network)的多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法。
背景技术
在数据网络中，为了实现对数据业务的快速保护，路由器往往使用物理层连接状态信号作为保护收敛的触发条件(毫秒级)，而当前的传输网络中为了充分利用带宽资源经常将多路千兆以太网信号通过汇聚节点汇聚到一路SDH信号中(如图1所示)，接入的以太网信号为节点的支路信号，汇聚后的SDH信号为群路信号。因为存在帧格式的转换，所以在千兆以太网的接入点，以太网信号被终结(如图1中跨段1、跨段2、跨段3两端设备相互建立连接，而Router_1和Router_1’之间无连接关系)，链路连接状态信息(链路故障、链路恢复)无法通过物理层直接传送到对端路由器，路由器只有通过上层协议来实现保护收敛，造成保护收敛时间过长(秒级)，无法实现快速保护。另一方面，当传输网络出现故障时，两侧的路由器也无法感知链路故障，无法产生保护收敛。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的数据业务保护收敛时间过长、在传输网络发生故障时无法产生保护收敛的缺点，以期提出一种能够快速传递链路状态信息并在传输网络发生故障时仍然能够有效保护数据的方法。
本发明所述的多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法，包括链路故障处理和链路恢复处理两方面，每一方面又分为发送节点流程和接收节点流程；
规定图1中汇聚节点A为发送节点，汇聚节点B为接收节点；
在发送节点流程中，包括以下步骤：
发送节点实时检测各支路和群路接收端的链路状态；
当发现链路状态改变时，首先判断是链路故障还是链路恢复；
如果是链路故障，再判断是支路故障还是群路故障；
如果是群路故障，则关断节点A所有支路的激光器，中断与节点A相连路由器的链路，触发接入路由器的保护收敛，然后编码SDH的开销字节，指示群路故障；
如果是支路故障，则不关断对应支路的激光器，直接对SDH的开销字节进行编码，指示相应的支路故障；
如果是链路恢复，再判断是支路恢复还是群路恢复；
如果是群路链路恢复，发送端首先打开各个支路的激光器，并同接入的路由器恢复链路连接，然后编码SDH的开销字节，指示群路恢复；
如果是支路恢复，则在恢复后，发送端首先同相应支路的路由器恢复链路连接，接着编码开销字节，指示相应支路恢复链路连接关系。编码后的开销字节经群路传送给接收节点；
在接收节点流程中，包括以下步骤：
接收节点检测SDH帧的开销，解编码相关字节；
如果连续三帧指示发送节点状态改变，则采取相应动作；
当接收节点接收到群路故障时，关断所有支路的激光器，中断同其所有接入路由器的连接，触发节点B路由器的保护收敛；
当接收到支路故障时，接收节点关断相应支路的激光器，中断同相应路由器的连接；
当检测到群路恢复时，接收节点打开所有支路的激光器，恢复同其所有接入路由器的连接；
当检测到支路恢复时，接收节点打开相应支路的激光器，恢复同相应支路接入路由器之间的连接。
在发送节点判断群路故障的优先级高于判断支路故障的优先级。
对于B节点为发送节点，A节点为接收节点时处理方法完全相同。
本发明所述方法根据多路千兆以太网信号汇聚到SDH信号的特点，通过编码SDH的开销字节，保证当系统任意部分出现链路故障时能够将中断信息透明传输给上游路由器，从而能够快速进行保护并在传输网络发生故障时仍然能够有效保护数据。
附图说明
图1是多路千兆以太网信号汇聚示意图。
图2是本发明所述方法中发送端链路状态信息处理流程图。
图3是本发明所述方法中接收端链路状态信息处理流程图。
图4是系统支路1故障示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述方法做进一步说明。
为了保证接入光传输网汇聚节点的千兆以太网路由器的快速收敛，本发明提出了一种利用SDH帧中的开销字节传输千兆以太网物理层连接状态的方法。该方法不但能够将千兆以太网接入信号的链路连接状态信息快速传递给两端路由器，而且能够将光传输网的链路连接状态信息传递给接入路由器，从而实现了数据业务的快速保护收敛。本发明所述方法特别适用于采用波分复用(WDM，Wave Division Multiplexing)技术对多路千兆以太网业务进行汇聚并透明传输的网络。
本发明包括链路故障处理和链路恢复处理两方面的内容，每一方面又分为发送节点流程(流程图如图2所示)和接收节点流程(流程图如图3所示)。为了方便叙述规定图1中汇聚节点A(简称节点A)为发送节点，汇聚节点B(简称节点B)为接收节点。
发送节点实时检测各支路和群路接收端的链路状态，当发现链路状态改变时首先判断是链路故障还是链路恢复。如果链路故障，再判断是支路故障还是群路故障，如果是群路故障，则需要关断节点A所有支路的激光器，中断与节点A相连路由器的链路，触发接入路由器的保护收敛，然后编码SDH的开销字节，指示群路故障。支路故障不需要关断对应支路的激光器，直接对SDH的开销字节进行编码，指示相应的支路故障。如果群路链路恢复，发送端首先打开各个支路的激光器，并同接入的路由器恢复链路连接，然后编码SDH的开销字节，指示群路恢复。支路恢复后，发送端也首先同相应支路的路由器恢复链路连接，接着编码开销字节，指示相应支路恢复链路连接关系。编码后的开销字节经群路传送给接收节点。
接收节点检测SDH帧的开销，解编码相关字节。如果连续三帧指示发送节点状态改变，则采取相应动作。当接收节点接收到群路故障时，关断所有支路的激光器，中断同其所有接入路由器的连接，触发节点B路由器的保护收敛；当接收到支路故障时，接收节点关断相应支路的激光器，中断同相应路由器的连接；当检测到群路恢复时，接收节点打开所有支路的激光器，恢复同其所有接入路由器的连接；当检测到支路恢复时，接收节点打开相应支路的激光器，恢复同相应支路接入路由器之间的连接。
在发送节点判断群路故障的优先级高于判断支路故障的优先级。对于B节点为发送节点，A节点为接收节点时处理方法完全相同。
下面结合附图4，以两路千兆以太网接入STM-16为例，对本发明的具体技术实施方案作详细的描述。
为了表述方便，仍然规定图4中汇聚节点A(简称节点A)为发送端，汇聚节点B(简称节点B)为接收端。
可以通过编码STM-16开销中未定义的字节、扩展ITU-T协议的K2字节等多种方式对STM-16开销字节进行编码。对于两路千兆以太网接入的情况因为有两个支路端口、一个群路端口，所以链路共有六种状态：支路1故障、支路2故障、群路故障、支路1恢复、支路2恢复和群路恢复。该示例对K2字节的6-8比特进行编码，用来指示链路的连接状态。具体编码方式及发送端、接收端相应操作如表1所示。
表1 K2编码格式
  K2 6-8比特值(x表示不关心)   发送端含义   接收端操作
  1   1xx   支路1连接故障(Down)   关断支路1激光器
  2   x1x   支路2连接故障(Down)   关断支路2激光器
  3   0xx   支路1连接恢复(Up)   打开支路1激光器
  4   x0x   支路2连接恢复(Up)   打开支路2激光器
  5   xx1   群路故障，关断本地所有支路模块，并反向传送故障信息   关断所有支路激光器
  6   xx0   群路正常，打开本地支路激光器，并反向传送故障恢复信息   打开所有支路激光器
上表中K2的比特6、7、8分别代表支路1、支路2和群路的链路连接状态(0为连接恢复，1为连接故障)。支路侧同以太网路由器相连接，无信号丢失并且自动协商成功为连接正常，反之故障；群路侧是STM-16信号，无信号丢失为连接正常，反之故障。正常情况下节点A发送给节点B K2字节的比特6-8都为0。
图4中，支路1故障，Router_1同节点A之间链路故障，此时节点A发现链路状态改变，并进一步判断是支路故障，于是将K2的比特6置1，并通过群路反向传送给节点B。节点B接收K2字节，检测到连续3帧比特6从0变到1，从而关断支路1的激光器，中断同Router_1’的连接。当Router_1同节点A之间链路恢复后，节点A将K2的比特6重新置0，并反向传送给节点B。节点B接收K2字节，检测到连续3帧比特6从1变到0，打开支路1的激光器，根据自动协商状态重新协商，恢复同Router_1’的连接。
支路2链路故障、链路恢复同支路1相同，状态指示比特为K2字节的比特7。
如果是系统群路故障，从节点B到节点A出现链路中断。节点A首先关断同Router_1、Router_2连接的激光器，中断同路由器的连接，然后将K2的比特8置1，并反向传送给节点B。节点B接收K2字节，连续3帧检测到比特8从0变到1，从而关断同Router_1’、Router_2’连接的激光器，中断连接。当节点B到节点A的链路恢复连接后，节点A重新打开同Router_1、Router_2连接的激光器，恢复同路由器的连接，然后将K2的比特8重新置0，并反向传送给节点B。节点B接收K2字节，连续3帧检测到比特8从1变到0，然后打开同Router_1’Router_2’连接的激光器，恢复连接。当节点B到节点A的链路和节点A到节点B的链路都出现故障，节点A、节点B分别关断同本地路由器连接的激光器，并修改K2字节的比特8，反向传送给发送端。因为群路链路中断，K2字节无法到达接收端，但是此时节点A、节点B都已经关断了本地支路的激光器，已经将物理层的链路状态通知了上游路由器，从而实现了链路状态信息的传输。
上述过程对于节点B作为接收端、节点A作为发送端时同样适用。
通过具体实施方式的分析可以看到，利用本方法可以在物理层上将多路千兆以太网汇聚节点的连接状态信息传送给上游路由器，进而保证了路由器的快速收敛，减小了对数据业务的保护时间。

Claims (4)

1.一种多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法，包括链路故障处理和链路恢复处理两方面，每一方面又分为发送节点流程和接收节点流程；其特征在于，
在发送节点流程中，包括以下步骤：
(1)发送节点实时检测各支路和群路接收端的链路状态；
(2)当发现链路状态改变时，首先判断是链路故障还是链路恢复；
(3)如果是链路故障，再判断是支路故障还是群路故障，并进行相应处理：
如果是群路故障，则关断发送节点所有支路的激光器，中断与发送节点各个支路的接入路由器的链路，触发该接入路由器的保护收敛，然后编码SDH的开销字节，指示群路故障；
如果是支路故障，则不关断对应支路的激光器，直接对SDH的开销字节进行编码，指示相应的支路故障；
(4)如果是链路恢复，再判断是支路恢复还是群路恢复，并进行相应处理；
在接收节点流程中，包括以下步骤：
(a)接收节点检测SDH帧的开销，解码相关字节；
(b)如果连续三帧指示发送节点状态改变，则采取相应动作。
2.根据权利要求1所述的多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法，其特征在于，在发送节点判断群路故障的优先级高于判断支路故障的优先级。
3.根据权利要求1所述的多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的相应处理包括以下步骤：
(4.1)如果是群路链路恢复，发送节点首先打开各个支路的激光器，并同接入路由器恢复链路连接，然后编码SDH的开销字节，指示群路恢复；
(4.2)如果是支路恢复，则在恢复后，发送节点首先同该支路连接的接入路由器恢复链路连接，接着编码开销字节，指示相应支路恢复链路连接关系；编码后的开销字节经群路传送给接收节点。
4.根据权利要求1所述的多路千兆以太网汇聚节点处理链路故障的方法，其特征在于，所述步骤(b)中的相应动作包括：
(b.1)当接收节点接收到群路故障时，关断所有支路的激光器，中断同其连接的所有接入路由器的连接，触发接收节点接入路由器的保护收敛；
(b.2)当接收到支路故障时，接收节点关断相应支路的激光器，中断同该支路连接的接入路由器的连接；
(b.3)当检测到群路恢复时，接收节点打开所有支路的激光器，恢复同其所有接入路由器的连接；
(b.4)当检测到支路恢复时，接收节点打开相应支路的激光器，恢复同该支路连接的接入路由器的连接。
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