CN101188541A - 弹性分组环rpr桥冗余保护方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹性分组环RPR桥冗余保护方法和系统，其核心是：同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点组成的保护组中，保护组中的主用节点的MAC地址发生变化，将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；拓扑关系收敛，并当拓扑关系收敛后，所述主用节点根据变化后的MAC地址继续负责转发跨环报文，所述备用节点继续作为主用节点的备份。这样只有一个主用节点转发跨环报文，因此通过本发明，避免了有两个跨环节点同时转发跨环报文的情况发生，从而避免了可能出现的短时间内的广播风暴。

Description

弹性分组环RPR桥冗余保护方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及RPR桥冗余保护技术。

背景技术

RPR技术是为了满足基于分组城域网的要求而设计的新型技术，其网络体系结构如图1所示，其中左侧的两个RPR桥设备、RPR跨环桥设备1和RPR跨环桥设备2组成一个RPR单环；右侧的两个RPR桥设备、RPR跨环桥设备1和RPR跨环桥设备2组成一个RPR单环，两个RPR单环相交组成一个跨环。RPR跨环桥设备1和RPR跨环桥设备2同时位于两个RPR单环上。

RPR桥设备通过Ethernet Over RPR的方式承载二层以太网报文，使用RPR扩展帧在RPR单环上转发。由于RPR上承载的是二层以太网报文，如果不对同时位于两个单环上的两个跨环节点进行控制的话，则在两个跨环节点会出现环路的问题以及环保护倒换时间过长等问题。如图2所示给出了图中RPR跨环桥设备1和RPR跨环桥设备2形成相应的环路的示意。因此需要对所述RPR桥进行冗余保护，以避免二层网络通信出现环路以及环保护倒换时间过长等问题。

与本发明有关的现有技术是专利号为200510105025.9的专利技术，其给出了一种对RPR桥进行冗余保护的方法，其核心是：根据包含同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点生成一个保护组；所述保护组包含的多个节点通过设备状态控制报文，将自己的组ID(标识)、设备ID、优先级、当前状态和/或两个RPR桥环内的RPR接口的媒体接入控制MAC地址等设备信息，在两个RPR环上广播；接收所述报文的节点则通过监听设备状态控制报文以及拓扑报文，监控主用节点的两个RPR接口是否都和自己联通，若发现未联通时，则根据上述设备信息确定新的主用节点，并通过所述新的主用节点转发环上的数据报文。

由现有技术可以看出，当保护组中的设备监控到主用节点的两个RPR接口和自己不连通时，其依据一定的规则来选择一个节点负责两环之间数据报文的转发，可以达到100ms(毫秒)级的保护倒换能力，从而在很大程度保证了跨环业务的稳定、持续转发。但是其仍然会导致短时间内的广播风暴的缺陷，原因如下：

由于决定节点是否负责两环之间数据报文的转发的依据为优先级，以及设备ID大小，对于处于激活状态的跨环节点，当其MAC地址发生变化的情况下，节点的优先级以及设备ID没有发生变化，因此该节点的转发状态是不应该发生变化的。然而当该节点的MAC地址发生变化后，会触发拓扑发生变化，50ms内拓扑会重新稳定，在节点的MAC地址发生变化后，拓扑重新稳定前的这个时间段内，主用节点没有将变化后的MAC地址告诉备份设备，而备份节点通过比较拓扑数据库发现在一个环上找不到主用节点对应的MAC地址，则认为与主用节点不相通，于是根据RPR跨环基本协议，备份节点将负责跨环报文的转发，此时由于原有的主用节点和所述备用节点这两个RPR跨环桥节点都转发跨环报文，所以此时会导致短时间内的广播风暴。

发明内容

本发明的目的是提供一种RPR桥冗余保护方法和系统，通过本发明，在RPR跨环桥上转发报文的主用节点的MAC地址发生变化，但所述主用节点依然与环路上的其它备用节点相通的情况下，能够避免跨环上可能有两个节点同时转发跨环报文的情况发生。

本发明通过如下的技术方案实现：

本发明提供一种弹性分组环RPR桥冗余保护方法，同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点组成一个保护组，其中一个节点作为主用节点负责转发跨环报文，其余节点作为主用节点的备份；当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，所述主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；拓扑关系收敛；当拓扑关系收敛后，所述主用节点根据变化后的MAC地址继续转发跨环上的报文，所述备用节点继续作为主用节点的备份。

本发明还提供一种弹性分组环RPR桥冗余保护系统，包括一个保护组，所述保护组中包含同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点，其中一个节点作为主用节点负责转发跨环报文，其余节点作为主用节点的备份；其中，所述主用节点还用于：当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，所述主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；并当拓扑关系收敛后，所述主用节点根据变化后的MAC地址继续转发跨环上的报文；所述备用节点继续作为主用节点的备份。

由上述本发明提供的具体实施方案可以看出，当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，所述主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；并当拓扑关系收敛后，根据变化后的MAC地址继续转发跨环上的报文，所述备用节点继续作为主用节点的备份。因此通过本发明，避免了可能有两个跨环节点同时转发跨环报文的情况发生，从而避免了可能出现的短时间内的广播风暴。另外，本发明能够保持跨环业务的不中断，而且实现简单。

附图说明

图1为背景技术提供的RPR技术的网络体系结构示意图；

图2为背景技术提供的RPR跨环桥设备1和RPR跨环桥设备2形成相应的环路的示意图；

图3为本发明提供的第一实施例的流程图。

具体实施方式

同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点生成一个保护组，正常情况下，其中一个节点作为主用节点负责转发跨环报文，其余节点作为主用节点的备份。当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，本发明通过如下的实施例确定负责转发跨环报文的节点。

本发明提供的第一实施例是一种RPR桥冗余保护方法，其核心是：当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；当拓扑关系发生变化后，所述备用节点根据所述主用节点的原MAC地址确定所述备用节点在两个RPR桥环上与所述主用节点不相通，并且根据所述主用节点变化后的MAC地址，确定所述备用节点在两个RPR环上与所述主用节点相通时，继续通过所述主用节点转发跨环报文。其具体实施过程如图3所示，包括如下内容：

步骤S101，当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点。

由于变化后的MAC地址值，可能是预知的，也可能是未知的。

其中预知的含义为：变化后的MAC地址是知道的，比如存在两个MAC地址，一个是MAC-A，一个是MAC-B，开始使用MAC-A，MAC-B作为该MACA地址的备份，当MAC-A无法使用时，使用备份MAC-B。

未知的含义为：变化后的MAC地址的没有固定值或者没有固定范围，比如通过人为修改RPR节点的MAC地址。

当变化后的MAC地址预知时，所述保护组中的主用节点基于RPR跨环桥冗余保护切换协议，周期性地将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点。在发送变化后的MAC地址时，采用慢速的方式发送，确保占用的带宽尽量地小。

当变化后的MAC地址未知时，所述保护组中的主用节点基于RPR跨环桥冗余保护切换协议，立即将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点。

为确保变化后的MAC地址能够及时准确地发送到保护组中的备用节点，需要采用快速发送的方式，并且连续发送几次，每次之间的间隔建议配置范围在[1，20]ms之间。

无论变化后的MAC地址是预知的还是未知的，主用节点发送所述变化后的MAC地址给保护组中的其它备用节点时，携带所述MAC地址的协议报文可以是原有的标准协议类型，如ATD控制报文；也可以是在现有的控制报文的基础上的扩展，比如在ATD控制报文的基础上的扩展；也可以是新扩展的协议类型，所述新扩展的协议类型的含义是，使用一个没有使用过的协议报文类型，作为备份MAC地址报文的标志，并在报文协议内部备份MAC地址相关的信息。

步骤S102，当所述备用节点接收到所述变化后的MAC地址后，将其进行保存。

步骤S103，当拓扑关系发生变化后，所述备用节点根据所述主用节点的原MAC地址，判断所述备用节点在两个RPR桥环上与所述主用节点是否相通，当确定相通时，则保持原有的状态不变，并执行步骤S106；否则，执行步骤S104。

步骤S104，所述备用节点根据所述主用节点的变化后的MAC地址，判断所述备用节点在两个RPR桥环上与所述主用节点是否相通，当确定相通时，则保持原有的状态不变，并执行步骤S106；否则，执行步骤S105。

步骤S105，根据设定的原则选择其中一个备用节点负责跨环报文的转发。

所述的设定原则包括：

当同时在两个RPR桥环上的节点只有两个节点时，直接选择其中的备用节点负责跨环报文的转发；

当同时在两个RPR桥环上的节点多于两个节点时，则根据每个备用节点的优先级级别高低以及设备ID的大小，选择其中一个备份节点负责跨环报文的转发。例如：选择优先级级别最高的备用节点代替原来主用节点的工作，来负责跨环报文的转发。当备用节点优先级级别相同时，选择设备ID最小的备用节点代替原来主用节点的工作，来负责跨环报文的转发。

步骤S106，结束。

本发明提供的第二实施例是一种RPR桥冗余保护系统，其包括一个保护组，所述保护组中包含同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点。其中一个节点作为主用节点负责转发跨环报文，其余节点作为主用节点的备份。

当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，所述主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；具体实施过程与第一实施例中的相关描述雷同，这里不再详细描述。

所述备用节点接收到所述主用节点变化后的MAC地址后，将其进行保存。并当拓扑关系发生变化后，根据所述主用节点的原MAC地址，判断所述备用节点在两个RPR桥环上与所述主用节点是否相通，当确定相通时，则结束；否则，所述备用节点根据所述主用节点的变化后的MAC地址，判断所述备用节点在两个RPR桥环上与所述主用节点是否相通，当确定相通时，则所述备用节点保持原有的状态不变，即继续作为主用节点的备份；并结束，这样保护组中只有一个原有的主用节点转发跨环报文；否则，根据设定的原则选择其中一个备用节点负责跨环报文的转发。

其中，所述的设定原则包括：

当同时在两个RPR桥环上的节点只有两个节点时，直接选择其中的备用节点负责跨环报文的转发；

当同时在两个RPR桥环上的节点多于两个节点时，则根据每个备用节点的优先级级别高低以及设备ID的大小，选择其中一个备份节点负责跨环报文的转发。例如：选择优先级级别最高的备用节点代替原来主用节点的工作，来负责跨环报文的转发。当备用节点优先级级别相同时，选择标识ID最小的备用节点代替原来主用节点的工作，来负责跨环报文的转发。

由上述本发明提供的具体实施方案可以看出，由上述本发明提供的具体实施方案可以看出，当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，所述主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；并当拓扑关系收敛后，根据变化后的MAC地址继续转发跨环上的报文，所述备用节点继续作为主用节点的备份。因此通过本发明，避免了可能有两个跨环节点同时转发跨环报文的情况发生，从而避免了可能出现的短时间内的广播风暴。另外，本发明能够保持跨环业务的不中断，而且实现简单。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种弹性分组环RPR桥冗余保护方法，同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点组成一个保护组，其中一个节点作为主用节点负责转发跨环报文，其余节点作为主用节点的备份，其特征在于，包括：

保护组中的主用节点的MAC地址发生变化，所述主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；

拓扑关系收敛；并当拓扑关系收敛后，所述主用节点根据变化后的MAC地址继续负责转发跨环报文；所述备用节点继续作为主用节点的备份。

2.如权利要求1述的方法，其特征在于，所述备用节点继续作为主用节点的备份的过程，具体包括：

当所述备用节点通过所述主用节点的原MAC地址，在两个RPR桥环上与所述主用节点相通时，所述备用节点继续作为主用节点的备份；或，

当所述备用节点通过所述主用节点的原MAC地址，在两个RPR桥环上与所述主用节点不相通，并且通过所述主用节点的变化后的MAC地址，在两个RPR桥环上与所述主用节点相通时，则所述备用节点继续作为主用节点的备份。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：所述备用节点无法通过所述主用节点的原MAC地址或者变化后的MAC地址，在两个RPR桥环上与所述主用节点相通时，则根据设定的原则选择其中一个备用节点负责跨环报文的转发。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据设定的原则选择其中一个备用节点负责跨环报文的转发的过程，具体包括：

当同时在两个RPR桥环上的节点只有两个节点时，直接选择其中的备用节点负责跨环报文的转发；

当同时在两个RPR桥环上的节点多于两个节点时，则根据每个备用节点的优先级级别高低以及设备标识ID的大小，选择其中一个备份节点负责跨环报文的转发。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当变化后的MAC地址预知时，所述保护组中的主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点的过程，具体包括：

所述主用节点通过RPR控制报文，周期性地通知给保护组中的备用节点。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当变化后的MAC地址未知时，所述保护组中的主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点的过程，具体包括：

所述主用节点立即将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当变化后的MAC地址未知时，所述保护组中的主用节点将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点的过程，具体包括：

所述主用节点立即连续多次发送RPR控制报文，通过所述RPR控制报文将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点。

8.如权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，还包括：

所述保护组中的备份节点接收到所述主用节点变化后的MAC地址后，将其进行保存。

9.一种弹性分组环RPR桥冗余保护系统，包括一个保护组，所述保护组中包含同时在两个RPR桥环上的至少两个RPR桥节点，其中一个节点作为主用节点负责转发跨环报文，其余节点作为主用节点的备份，其特征在于，所述主用节点还用于：当保护组中的主用节点的MAC地址发生变化后，将变化后的MAC地址通知给保护组中的备用节点；并当拓扑关系收敛后，所述主用节点根据变化后的MAC地址继续负责转发跨环报文；所述备用节点继续作为主用节点的备份。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述备用节点用于：

根据所述主用节点的原MAC地址判断其在两个RPR桥环上与所述主用节点是否相通：

若判断出相通，则所述备用节点继续作为主用节点的备份；

若判断出不相通，则根据所述主用节点的变化后的MAC地址判断其在两个RPR桥环上与所述主用节点是否相通：

若相通，则所述备用节点继续作为主用节点的备份；

若不相通，则根据设定的原则选择其中一个备用节点负责跨环报文的转发。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述设定的原则包括：

当同时在两个RPR桥环上的节点只有两个节点时，直接选择其中的备用节点负责跨环报文的转发；

当同时在两个RPR桥环上的节点多于两个节点时，则根据每个备用节点的优先级级别高低以及设备标识ID的大小，选择其中一个备份节点负责跨环报文的转发。

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