CN101127673A - 以太网自动保护倒换方法 - Google Patents

Abstract

一种以太网自动保护倒换方法，包括报警进程和轮询进程其中至少一个进程，包括如下步骤：A、判断是否检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的“LINKDOWN”信号，并且判断是否主节点从端口链路掉线或者物理端口故障；B、当主节点从端口链路掉线或者物理端口故障的时候，主节点抑止EAPS保护动作；当主节点从端口链路和物理端口为正常状态、并且检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的“LINKDOWN”信号，则主节点启动EAPS保护动作。由于抑制了不适当的保护动作，本方案在EAPS保护域中主节点从端口故障或者与主节点从端口互连链路故障的时候，可防止网络拓扑振荡，增加EAPS保护的稳定性。

Description

以太网自动保护倒换方法

技术领域

本发明涉及一种以太网自动保护倒换方法(EAPS-Ethernet AutomaticProtection Switching)。

背景技术

随着数据业务需求的快速增加，传统的以太网(LAN)正在向电信级以太网演进。其中城域以太网论坛(MEF)给出电信级以太网5个基本要求：(1)扩展性、(2)可靠性、50ms保护倒换、(3)支持QOS策略、(4)支持TDM仿真业务、(5)以太网的操作-管理-维护和指配(OAM&P)。

可见，MEF对于以太网保护提出的电信级以太网业务保护倒换的需求中要求小于50ms的保护倒换。

城域以太网标准(MEF2，全称“城域以太网网络中以太网业务保护要求和框架”)于2004年2月正式发布，从用户使用的角度，也提出电信级以太网业务保护倒换的需求；其中也要求小于50ms的保护倒换，并且给出了保护机制：EEPP保护(端到端保护)、ALNP保护(聚合链和节点保护)、MP2MP(多点到多点)保护、LAG(链路聚合组)保护。

ITU-T SG15WP3工作组负责制订传送网承载以太网的标准。对于电信级以太网，保护方面研究EOT(以太网传送)的生存性(指系统在遭受攻击、出现故障或发生意外事故时，依然能够及时完成任务的能力)，关于保护的标准草案Y.17ethps从网络的角度给出保护需求，电信级以太网保护是应用于点到点以太网SNC(子网连接)，倒换时间也为50ms。

另外一些新兴的设备厂商提出基于以太网环保护倒换RFC3619(请求注释文档3619)。目前许多城域网(MANS)和一些局域网都是环形拓扑。RFC3619描述的EAPS保护技术将很好在MAN或LAN网环形拓扑中工作。

RFC3619的EAPS保护机理如下：如图1所示，以太网环上存在EAPS保护域，任何需要被保护的以太网VLAN被配置到环上所有的端口，对于特定的EAPS保护域，每个EAPS保护域指定一个“主节点”，而环上其他所有节点被指定为“传送节点”。以太网环上每个节点将由2个端口连接到环上，主节点的一个端口被指定为环主端口，而另外一个端口指定为“从端口”。在正常情况，主节点从逻辑上阻塞从端口，阻塞从端口接收对于所有给定EAPS保护域的非控制以太网帧，从而避免了以太网环上业务环路。在以太网环上，各节点实现当前标准的以太网交换和学习机制。如果以太网环主节点检测环故障的时候，主节点打开从端口；允许以太网数据帧通过从端口，主节点刷新MAC地址表，重新学习MAC地址，并且通过特殊VLAN控制报文通知其他传送节点，刷新MAC地址表，重新学习地址和网络拓扑。EAPS保护域中，有一个控制帧(特殊“VLAN”)，总是能在EAPS保护域所有端口中穿过，包括主节点从端口。在环故障的时候，EAPA快速收敛，实现快速保护。

EAPS保护利用轮询和报警机制，检验以太网环连通性以及快速检测任何故障。

1)报警机制：当以太网环上传送节点检测到EAPS保护域中任何”LINKDOWN”(掉线)信号的时候，传送节点通过控制帧立即发送““LINKDOWN”信号”控制帧到以太网环上主节点。当以太网环主节点接收到传送节点发送的“LINKDOWAN”控制帧，主节点判定以太网环从正常态转变为故障态；主节点打开从端口，主节点刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换(刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址)。每个节点立即开始学习地址和新的拓扑，实现业务的保护。

2)轮询机制-以太网环轮询检测：主节点通过控制VLAN周期发送以太网环好坏检测帧。发送周期为用户配置的间隔周期。主节点通过主端口发送，如果以太网环是完整的，主节点的从端口将接收到好坏检测帧，主节点判定以太网环路为正常状态，复位定时器和继续正常操作。如果主节点在定时器终止前没有接收到好坏检测帧，主节点判定以太网环从正常态转变为为故障态，主节点打开从端口，主节点刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换(刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址)，每个节点立即开始学习地址和新的拓扑，实现业务的保护。以太网环轮询机制为”LINKDOWN”信号告警无法预知的故障，提供保护。

3)以太网环恢复机制——主节点周期发送环好坏检测帧，不管环路处于什么状态。当以太网环从故障状态恢复正常时，主节点接收到正确的好坏检测帧(即接收到的好坏检测帧与发出的好坏检测帧相一致)，主节点将判定以太网环为正常状态；如果原来以太网环是处于倒换状态，这时主节点将进行状态切换。主节点在逻辑上阻塞从端口接收非控制帧，并且刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换(刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址)，每个节点立即开始学习地址和新的拓扑，实现业务路径恢复。

上述现有技术有如下的缺点

在主节点从端口故障时候或者与主节点从端口相连链路故障的时候，如果主节点收到相邻节点”LINKDOWN”信号或者主节点从端口接收好坏检测帧超时，主节点认为EAPS环故障。此时，主节点会启动EAPS保护动作，清除地址表，并通知环路其他节点，清除地址表，对接收数据地址，进行地址学习，并且地址广播。由于此种情况不是真正的EAPS环故障，保护动作后，可以想象还将续进行保护动作，造成网络震荡。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术会造成网络震荡的问题提出一种以太网自动保护倒换方法。

本发明为解决上述技术问题所提出的技术方案是：A、判断是否检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的”LINKDOWN”信号，并且判断主节点从端口链路掉线或者物理端口故障；B、当主节点从端口链路掉线或者物理端口故障的时候，主节点抑止EAPS保护动作；当主节点从端口链路和物理端口为正常状态、并且检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的”LINKDOWN”信号，则主节点启动EAPS保护动作。

优选地，

步骤B中，如果检测到环好坏检测帧超时或者检测到其他传送节点发送的”LINKDOWN”信号，主节点抑止EAPS保护动作的同时，则上报以太网环故障告警。

步骤B中所述EAPS保护动作包括如下步骤：B1：主节点打开从端口；B2：主节点刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；B3：主节点同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换，刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；B4：每个节点立即开始学习地址和新的拓扑。

还可包括步骤C：环恢复，它进一步包括步骤：C1：当以太网环从故障状态恢复正常时，主节点接收到正确的好坏检测帧，主节点将判定以太网环为正常状态；C2：如果原来以太网环是处于倒换状态，这时主节点将进行状态切换；C3：如果原来以太网环是由于主节点从端口故障或者是由于与主节点从端口互连链路故障引起的故障状态，主节点取消以太环故障告警。

所述报警进程包括如下步骤：当以太网环上传送节点检测到EAPS保护域中任何掉线的时候，传送节点通过控制VLAN立即发送“LINKDOWN”信号到以太网环上主节点。

所述轮询进程包括如下步骤：主节点通过控制VLAN周期发送以太网环好坏检测帧。

所述周期为用户配置的间隔周期。

所述发送是主节点通过主从端口分别发送。

上述方案的有益效果是：由于抑制了不适当的保护动作，本方案在EAPS保护域中主节点从端口故障或者与主节点从端口互连链路故障的时候，可防止网络拓扑振荡，增加EAPS保护的稳定性。

附图说明

图1为EAPS保护域示意图。

图2是本发明的实施例流程示意图。

具体实施方式

如图2所示，本方案EAPS保护也是利用轮询和报警机制，检验以太网环连通性以及快速检测任何故障。它主要包括以下步骤：

A、判断是否检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的”LINKDOWN”信号，并且判断是否主节点从端口链路掉线或者物理端口故障；B、当主节点从端口链路掉线或者物理端口故障的时候，主节点抑止EAPS保护动作；当主节点从端口链路和物理端口为正常状态的时候，检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的”LINKDOWN”信号，则主节点启动EAPS保护动作。

具体分为如下四种情况：

1)当以太网环上传送节点检测到EAPS保护域中任何掉线的时候，传送节点通过控制VLAN立即发送“LINKDOWN”信号帧到以太网环上主节点。当以太网环主节点接收到传送节点发送的“LINKDOWAN”信号，除发生情况3)中的条件外，主节点判定以太网环从正常态转变为故障态；主节点打开从端口，主节点刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换，刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址)。每个节点立即开始学习地址和新的拓扑，实现业务的保护。

2)以太网环轮询检测：主节点通过控制VLAN周期发送以太网环好坏检测帧。发送周期为用户配置的间隔周期。主节点通过主端口发送或通过主从端口分别发送，如果以太网环是完整的，主节点的从端口或主从端口将接收到好坏检测帧，主节点判定以太网环路为正常状态，复位定时器和继续正常操作。如果主节点在定时器终止前没有接收到好坏检测帧，主节点判定以太网环从正常态转变为为故障态，主节点打开从端口，主节点刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换，刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址)，每个节点立即开始学习地址和新的拓扑，实现业务的保护。以太网环轮询机制为”LINKDOWN”信号告警无法预知的故障，提供保护。

3)当主节点从端口链路LINKWODN或者物理端口故障的时候，检测到环好坏检测帧超时或者检测到其他传送节点发送的”LINKDOWN”信号，主节点抑止EAPS保护动作，不进行保护动作，上报以太网环故障告警。

4)环恢复——主节点周期发送环好坏检测帧，不管环路处于什么状态。当以太网环从故障状态恢复正常时，主节点接收到正确的好坏检测帧，主节点将判定以太网环为正常状态；如果原来以太网环是处于倒换状态，这时主节点将进行状态切换。主节点在逻辑上阻塞从端口接收非控制帧，并且刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换(刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址)，每个节点立即开始学习地址和新的拓扑，实现业务路径恢复。如果原来以太网环是由于主节点从端口故障或者是由于与主节点从端口互连链路故障引起的故障状态。主节点取消以太环故障告警，无其他动作。

本方案在EAPS保护域中主节点从端口故障或者与主节点从端口互连链路故障的时候，可防止网络拓扑振荡，增加EAPS保护的稳定性。

Claims (8)

1.一种以太网自动保护倒换方法，包括报警进程和轮询进程其中至少一个进程，其特征是包括如下步骤：

A、判断是否检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的“LINKDOWN”信号，并且判断是否主节点从端口链路掉线或者物理端口故障；

B、当主节点从端口链路掉线或者物理端口故障的时候，主节点抑止EAPS保护动作；当主节点从端口链路和物理端口为正常状态、并且检测到轮询进程中的环好坏检测帧超时、或者检测到报警进程中其他传送节点发送的“LINKDOWN”信号，则主节点启动EAPS保护动作。

2.如权利要求1所述的一种以太网自动保护倒换方法，其特征是：步骤B中，如果检测到环好坏检测帧超时或者检测到其他传送节点发送的“LINKDOWN”信号，主节点抑止EAPS保护动作的同时，则上报以太网环故障告警。

3.如权利要求1或2所述的一种以太网自动保护倒换方法，其特征是：步骤B中所述EAPS保护动作包括如下步骤：

B1：主节点打开从端口；

B2：主节点刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；

B3：主节点同时发送控制帧到以太网环上其他传送节点，通知他们切换，刷新自己地址表，广播数据报文，学习MAC地址；

B4：每个节点立即开始学习地址和新的拓扑。

4.如权利要求1或2所述的一种以太网自动保护倒换方法，其特征是还包括步骤C：环恢复，它进一步包括步骤：

C1：当以太网环从故障状态恢复正常时，主节点接收到正确的好坏检测帧，主节点将判定以太网环为正常状态；

C2：如果原来以太网环是处于倒换状态，这时主节点将进行状态切换；

C3：如果原来以太网环是由于主节点从端口故障或者是由于与主节点从端口互连链路故障引起的故障状态，主节点取消以太环故障告警。

5.如权利要求1或2所述的一种以太网自动保护倒换方法，其特征是：所述报警进程包括如下步骤：当以太网环上传送节点检测到EAPS保护域中任何”LINKDOWN”信号的时候，传送节点通过控制VLAN立即发送““LINKDOWN”信号”到以太网环上主节点。

6.如权利要求1或2所述的一种以太网自动保护倒换方法，其特征是：所述轮询进程包括如下步骤：主节点通过控制VLAN周期发送以太网环好坏检测帧。

7.如权利要求6所述的一种以太网自动保护倒换方法，其特征是：所述周期为用户配置的间隔周期。

8.如权利要求6所述的一种以太网自动保护倒换方法，其特征是：所述发送是主节点通过主从端口分别发送。

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