CN101072155A - 用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法，该方法包括以下步骤：S202，以太网自动保护系统的各个节点发送健康检测帧以检测每个保护端口的链路状态；S204，在发现链路故障或接收到链路告警消息的情况下，主节点或边界节点处理链路故障，改变健康检测帧的序列号和发送时间。在本发明中，通过对故障告警帧的双向发送等处理，能够有效防止单根光纤发生故障时，环内节点无法快速检测到链路故障而导致以太网自动保护系统的收敛时间过长，还能防止健康检测帧从另外一根光纤通过而导致以太网自动保护系统的错误判断。

Description

用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法

技术领域

本发明涉及数据通信网络保护领域，尤其涉及用于以太环网自动保系统的单光纤故障处理方法。

背景技术

随着IP网络向着多业务承载方向的发展，NGN(Next generationnetwork，下一代通信网络)、IPTV(Internet protocol television，网络电视)等业务对于网络的可靠性、实时性要求越来越高，而接入网二层网络的传统环网保护STP(Spanning-tree protocol，生成树协议)技术不能满足快速收敛、链路切换的要求。RFC3619定义了一种以太网自动保护切换(EAPS，Ethernet Automatic ProtectionSwitching)方法，该方法解决了以太网设备在环状网络拓扑时网络故障收敛慢的问题，利用该方法能够使得收敛时间在50ms以内。以太网自动保护切换环由多个节点相连组成，环上可以有多个以太网自动保护切换域(EAPS Domain)，一个域可以定义自己的主节点和传输节点，可以定义一组属于某个以太网自动保护切换域的用于用户数据业务转发的业务虚拟局域网(VLAN，Virtual Local AreaNetwork)和用于以太网自动保护切换协议报文转发的控制虚拟局域网，对于一个特定的以太网自动保护切换域，主节点阻塞了一个端口的业务虚拟局域网，从而保证了业务虚拟局域网不会形成环路，防止由于环路引起的“广播风暴”。

以太网自动保护切换很好的解决了单个物理环网的快速收敛问题，然而实际组网会比较复杂，存在多个物理环相切的情况。中兴通讯股份有限公司提出了智能环保护方法(ZESR，ZTE EthernetSmart Ring Protecting)，Extreme Networks公司提出了多环EAPS，中国发明专利1747439A公布了一种“以太网自动保护系统相切环的故障处理方法”，这些方法对环上网络进行层次划分，把多个环相交的节点定义为边界节点，边界节点与环上的主节点共同配合对虚拟局域网进行保护。

无论是单环的以太网自动保护系统，还是多环的以太网自动保护系统，快速发现链路故障的主要机制都是环上交换机节点的链路故障报警。即域中的传输节点检测到自己端口的链路发生故障时，通过发送链路故障告警帧(link down)通知主节点和边界节点；域中的主节点检测到自己端口的链路发生故障时，直接处理状态切换而不用发送链路故障告警帧。一条链路对应着两个交换机端口，当链路发生故障时只有两个端口都能够快速检测到，才能从多个方向快速通知多个主节点和边界节点，使得以太网自动保护系统能够快速进行链路变化处理。

然而，一条光纤链路由收发两根光纤组成，当一根光纤发生故障时，由于光纤的传输特性，相邻的端口只会有一端能够快速检测到。图1是现有技术中单根光纤发生故障的示意图，如图1所示，当节点S1的端口1和S2的端口1之间的两根光纤中的光纤1发生故障时，节点S1的端口1的RX模块收不到光信号，迅速检测到链路发生故障，但是节点S2的端口1的RX模块在一段时间内仍然可以收到光信号，不能迅速检测到链路发生故障，依靠节点S2的链路故障报警而处理链路变化的主节点和边界节点不能及时处理链路故障，因此会导致以太网自动保护系统收敛时间较长。

另外，当单根光纤发生故障时，健康检测帧还能在另一根光纤通过，主节点会因为收到健康检测帧而误认为链路未发生故障，从而导致处理错误。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于以太环网自动保系统的单光纤故障处理方法，该方法能够在单根光纤发生故障时减小以太网自动保护系统的收敛时间，防止健康检测帧从另外一根光纤通过而导致以太网自动保护系统产生错误的判断。

为实现上述目的，本发明的用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法包括以下步骤：S202，以太网自动保护系统的各个节点发送健康检测帧以检测每个保护端口的链路状态；S204，在发现链路故障或接收到链路告警消息的情况下，主节点或边界节点处理链路故障，改变健康检测帧的序列号和发送时间。

其中，S202包括：S2022，以太网自动保护系统的各个节点周期性地发送健康检测帧；以及S2024，在没有接收到对端节点反弹的健康检测帧的情况下，确定链路发生故障。

其中，S204包括：S204-2a，在检测到链路故障的节点为主节点的情况下，节点将故障端口阻塞并关闭故障端口的转发功能；以及S204-2b，节点将健康检测帧的序号加1，并将上次发送的健康检测帧的发送时间调整为当前时间。S204-4a，在检测到链路故障的节点不是主节点的情况下，节点从发现链路的端口和以太网自动保护切换环内的对端口向以太网自动保护切换环的主节点和边界节点发送链路故障告警消息；S204-4b，节点将故障端口阻塞并关闭故障端口的转发功能；以及S204-4c，接收到链路故障告警消息的主节点或边界节点处理链路故障，将健康检测帧的序号加1，并将上次发送的健康检测帧的发送时间调整为当前时间。

其中，在链路状态恢复的情况下，检测到链路故障的节点将故障端口的转发功能打开。

本发明通过对故障告警帧的双向发送等处理，使得在单光纤发生故障时，故障链路两端对应的主节点和边界节点都能快速收到链路故障报警信息，从而迅速完成对链路故障的处理，减小以太网自动保护系统的收敛时间，防止健康检测帧从另外一根光纤通过而导致主节点的错误判断。和现有技术相比，本发明还具备以下有益效果：提高以太网自动保护系统的抗故障能力，扩大EAPS组网实用范围，保障业务可靠、稳定的运行；提高单根光纤发生故障时以太网自动保护系统的可靠性；实现简单，实用性强，应用广泛；算法精炼，系统耗费低。

附图说明

此处说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是现有技术中单根光纤发生故障的示意图；

图2是本发明的用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法的流程图；

图3是本发明实施例的ZESR多环以太网自动保护系统的示意图；以及

图4是本发明实施例的用于图3的ZESR多环以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

图2是本发明的用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法的流程图。参照图2，本发明的用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法包括以下步骤：S202，以太网自动保护系统的各个节点发送健康检测帧以检测每个保护端口的链路状态；S204，在发现链路故障或接收到链路告警消息的情况下，主节点或边界节点处理链路故障，改变健康检测帧的序列号和发送时间。

其中，S202包括：S2022，以太网自动保护系统的各个节点周期性地发送健康检测帧；以及S2024，在没有接收到对端节点反弹的健康检测帧的情况下，确定链路发生故障。

其中，S204包括：S204-2a，在检测到链路故障的节点为主节点的情况下，节点将故障端口阻塞并关闭故障端口的转发功能；以及S204-2b，节点将健康检测帧的序号加1，并将上次发送的健康检测帧的发送时间调整为当前时间。S204-4a，在检测到链路故障的节点不是主节点的情况下，节点从发现链路的端口和以太网自动保护切换环内的对端口向以太网自动保护切换环的主节点和边界节点发送链路故障告警消息；S204-4b，节点将故障端口阻塞并关闭故障端口的转发功能；以及S204-4c，接收到链路故障告警消息的主节点或边界节点处理链路故障，将健康检测帧的序号加1，并将上次发送的健康检测帧的发送时间调整为当前时间。

其中，在链路状态恢复的情况下，检测到链路故障的节点将故障端口的转发功能打开。

由以上的技术方案可见，当单根光纤发生故障时，故障链路端口的两端都能收到链路故障告警信息，故障端口的转发功能关闭后，业务数据和健康检测帧都不能通过，主节点不会因为收到健康检测帧而错误认为链路恢复。主节点把健康检测帧的序列号加1，以及将上次发送健康检测的时间调整为当前时间后，在短时间内主节点不会发送健康检测帧，并且收到的健康检测帧也不处理，为发生链路故障的两端节点提供了充分的处理时间。

下面以ZESR多环以太网自动保护系统为例，对本发明的方法的实现过程进行详细的说明。

图3为本发明实施例的ZESR多环以太网自动保护系统。在图3中，节点S6和S3分别为边界控制(edge-control)节点和边界协助(edge assistant)节点，S1和S2为传输节点。S6从端口1发送健康检测帧，S3收到健康检测帧后反弹回去，S6从端口1收到健康检测帧。当S1与S2之间的链路光纤1发生故障时，本发明的故障处理方法包括以下步骤，如图4所示：

S401，节点S1对相应端口的链路状态进行检测；

S402，判断节点S1检测到的链路状态的变化，如果对应链路是由无故障(UP)到出现故障(DOWN)，则进行S403的处理，否则转回S401；

S403，判断节点S1是否为主节点，如果是主节点则进入S406，否则进行S404。

S404，节点S1从端口1和2发送链路故障报警帧，S6能够从端口1收到链路故障告警帧，获得链路发生故障的消息。由于在光纤1发生故障瞬间，光纤2还能够转发帧，因此S2从端口1发出的链路故障告警帧可以通过光纤2和S2传给节点S3，S3能够迅速获得链路发生故障的消息。

S405，S1在发送故障告警帧后，把故障端口阻塞，并将端口的转发功能关闭，后续的健康检测帧和业务数据将不能通过，有效防止了主节点的错误判断和单向业务数据的环路。当S1检测到该端口的链路状态恢复时，再将端口的转发功能打开。

S406，主节点S6收到步骤404中发送的链路故障告警帧，或者直接检测到链路发生故障。

S407，S6发现链路发生故障，处理环路切换，并把健康检测帧的序列号加1，此时还未处理的健康检测帧将不再处理，防止S6因为收到健康检测帧而误认为链路恢复，还将上次发送健康检测帧的时间设置为当前时间，并且在短时间内不会继续发送健康检测帧，也不会收到健康检测帧，为节点S1与S2对链路故障的处理留下了充足的时间。

从上述的具体实施例可见，本发明的这种双向发送链路故障告警消息并且主节点在链路故障瞬间不发送健康检测帧的方法，不受网络拓扑复杂性的限制，配置简单，可操作性强，从根本上解决了单光纤故障时以太环网自动保护系统可靠切换的问题，提高了以太环网自动保护系统的抗故障能力，扩大了以太环网的应用范围。

本领域技术人员将很容易了解到本发明其它优点和修改。因此，上述针对实施例的描述为本发明具体应用实施例，本发明更广泛的方面并不限于本文中示出以及描述的特定细节和典型实施例。因此，可在不脱离由权利要求及其等效物所限定的本发明的精神或范围的条件下作出各种修改。

Claims (5)

1.一种用于以太网自动保护系统的单光纤故障处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S202，所述以太网自动保护系统的各个节点发送健康检测帧以检测每个保护端口的链路状态；

S204，在发现链路故障或接收到链路告警消息的情况下，主节点或边界节点处理链路故障，改变健康检测帧的序列号和发送时间。

2.根据权利要求1所述的单光纤故障处理方法，其特征在于，所述S202包括：

S2022，所述以太网自动保护系统的各个节点周期性地发送健康检测帧；以及

S2024，在没有接收到对端节点反弹的健康检测帧的情况下，确定所述链路发生故障。

3.根据权利要求2所述的单光纤故障处理方法，其特征在于，所述S204包括：

S204-2a，在检测到链路故障的节点为主节点的情况下，所述节点将故障端口阻塞并关闭所述故障端口的转发功能；以及

S204-2b，所述节点将健康检测帧的序号加1，并将上次发送的健康检测帧的发送时间调整为当前时间。

4.根据权利要求2所述的单光纤故障处理方法，其特征在于，所述步S204包括：

S204-4a，在检测到链路故障的节点不是主节点的情况下，所述节点从发现链路的端口和以太网自动保护切换环内的对端口向以太网自动保护切换环的主节点和边界节点发送链路故障告警消息；

S204-4b，所述节点将故障端口阻塞并关闭所述故障端口的转发功能；以及

S204-4c，接收到所述链路故障告警消息的主节点或边界节点处理链路故障，将健康检测帧的序号加1，并将上次发送的健康检测帧的发送时间调整为当前时间。

5.根据权利要求3或4所述的单光纤故障处理方法，其特征在于，在所述链路状态恢复的情况下，所述检测到链路故障的节点将故障端口的转发功能打开。

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