CN101227371A - 同级交换机设备间的备份切换方法和装置 - Google Patents

同级交换机设备间的备份切换方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种同级交换机设备间的备份切换方法和装置，方法包括以下步骤：以太环网中的节点检测与其连接的两个同级交换机的端口的链路状态；如果两个端口均正常，则阻塞两个端口中的从端口，放开两个端口中的主端口，并设置以太环网的状态为连线；节点检测主端口的链路状态；以及如果检测到主端口发生故障，则放开从端口，阻塞主端口，并设置以太环网的状态为断线。本发明缩短了同级交换机设备间的备份切换时延。

Description

同级交换机设备间的备份切换方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种同级交换机设备间的备份切换方法和装置。
背景技术
随着网络规模的快速发展和网络质量要求的不断提高，网络应用对可靠性要求越来越高，出现了各种链路保护的机制，其中双上行是目前常用组网模式之一。L3网络中IP/MPLS路由机制作用下，双上行的流量负荷分担和保护倒换已经不是特别困难的问题。
目前在二层网络中，以及二层网络接入三层网络的地方，双归组网的流量负荷分担和保护倒换，如大容量的BRAS/SR设备，接入用户很多，一旦出现端口和下行链路实效，影响面很大，所以城域网中开始部署宽带接入网L2域两台汇聚交换机双上行到一台BRAS/SR，通过生成树类协议中的STP协议实现汇聚交换机的负荷分担和冗余保护(如图1所示)。图1示出了同级交换机设备间的备份系统的拓扑图，状态为UP(连线)时，汇聚交换机阻塞从端口防止环路，状态为DOWN(断线)时，判断是主端口连线发生故障还是从端口连线发生故障，按照实际情况阻塞发生故障的链路，放开未发生故障的链路，保证线路的连通。图2示出了同级交换机设备间的备份初始化时出现故障的拓扑图，刚配置完保护的2条上行链时出现故障的拓扑图，刚配置完保护的2条上行链路，主端口连线即发生故障，此时应该放开未发生故障的链路，保证线路的连通
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在城域网中部署宽带接入网L2域两台汇聚交换机双上行到一台BRAS/SR对网关进行备份切换时，所使用的STP协议算法复杂，导致切换时延较长。
发明内容
本发明旨在提供一种同级交换机设备间的备份切换方法和装置，能够解决现有技术中备份切换时延较长的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种同级交换机设备间的备份切换方法，包括以下步骤：以太环网中的节点检测与其连接的两个同级交换机的端口的链路状态；如果两个端口均正常，则阻塞两个端口中的从端口，放开两个端口中的主端口，并设置以太环网的状态为连线；节点检测主端口的链路状态；以及如果检测到主端口发生故障，则放开从端口，阻塞主端口，并设置以太环网的状态为断线。
优选的，如果两个端口中的一个端口存在故障，则还包括：阻塞发生故障的端口，并放开未发生故障的端口，并设置以太环网的状态为断线。
优选的，还包括：节点检测发生故障的端口的链路状态；如果检测到发生故障的端口恢复正常，则设置以太环网的状态为连线，并且
如果恢复正常的端口是主端口，则阻塞从端口，并放开主端口；如果恢复正常的端口是从端口，则继续阻塞从端口，并放开主端口。
优选的，如果两个端口中的两个端口均存在故障，则还包括：节点设置以太环网的状态为断线，并阻塞从端口和主端口。
优选的，还包括：节点检测两个端口的链路状态；如果检测到其中一个端口恢复正常，则放开恢复正常的端口，仍设置以太环网的状态为断线，并通知以太环网上的其他节点；如果检测到两个端口均恢复正常，则放开主端口，设置以太环网的状态为连线，并通知以太环网上的其他节点。
优选的，还包括：节点通过发送FLUSH-DOWN报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为断线；节点通过发送FLUSH-UP报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为连线。
优选的，检测端口的链路状态具体包括：节点周期地通过端口向以太环网发送检测报文，并尝试接收检测报文；以及如果在预定时间内未收到检测报文，则确定端口的链路状态为故障；如果在预定时间内收到检测报文，则确定端口的链路状态为正常。
根据本发明的另一方面，提供了一种同级交换机设备间的备份切换装置，包括：设置模块，用于如果与备份切换装置连接的两个同级交换机的端口均正常，则阻塞两个端口中的从端口，放开两个端口中的主端口，并设置以太环网的状态为连线；检测模块，用于检测主端口的链路状态；切换模块，用于如果检测到主端口发生故障，则放开从端口，阻塞主端口，并设置以太环网的状态为断线。
优选的，还包括：通知模块，用于通过发送FLUSH-DOWN报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为断线；通过发送FLUSH-UP报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为连线。
优选的，检测模块具体包括：发送单元，用于周期地通过端口向以太环网发送检测报文；接收单元，用于尝试接收检测报文；以及判定单元，用于如果在预定时间内未收到检测报文，则确定端口的链路状态为故障；如果在预定时间内收到检测报文，则确定端口的链路状态为正常。
通过上述技术方案，本发明实现了如下技术效果：本发明提供的同级交换机设备间的备份切换方法和装置因为将汇聚交换机的2个上行端口保护域，根据VLAN来阻塞需要阻塞的流量进行环路切换，对同级交换机设备实行流量负荷分担和保护倒换功能，所以能够解决使用的STP协议进行备份切换时延较长的问题，进而缩短了切换时延。
附图说明
此处所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示出了同级交换机设备间的备份系统的拓扑图；
图2示出了同级交换机设备间的备份初始化时出现故障的拓扑图；
图3示出了根据本发明实施例的同级交换机设备间的备份切换方法的流程图；
图4示出了根据本发明优选实施例的同级交换机设备间的备份切换方法的流程图；
图5示出了根据本发明实施例的在上行链路无故障的示意图；
图6示出了根据本发明实施例的在主上行链路有故障的示意图；
图7示出了根据本发明实施例的在从上行链路有故障的示意图；
图8示出了根据本发明实施例的在主上行链路恢复的示意图；
图9示出了根据本发明实施例的在从上行链路恢复的示意图；
图10示出了根据本发明实施例的同级交换机设备间的备份切换装置的方框图；
图11示出了根据本发明实施例的在实际中的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
图3示出了根据本发明实施例的同级交换机设备间的备份切换方法的流程图，包括以下步骤：
步骤S10，以太环网中的节点检测与其连接的两个同级交换机的端口的链路状态；
步骤S20，如果两个端口均正常，则阻塞两个端口中的从端口，放开两个端口中的主端口，并设置以太环网的状态为连线，图5示出了根据本发明实施例的在上行链路无故障的示意图；
步骤S30，节点检测主端口的链路状态；以及
步骤S40，如果检测到主端口发生故障，则放开从端口，阻塞主端口，并设置以太环网的状态为断线，图6示出了根据本发明实施例的在主上行链路有故障的示意图。
上述实施例的同级交换机设备间的备份切换方法因为将汇聚交换机的2个上行端口保护域，根据VLAN来阻塞需要阻塞的流量进行环路切换，对同级交换机设备实行流量负荷分担和保护倒换功能，所以能够解决使用的STP协议进行备份切换时延较长的问题，进而缩短了切换时延。
图6示出了根据本发明实施例的在主上行链路有故障的示意图，图7示出了根据本发明实施例的在从上行链路有故障的示意图。优选的，如果步骤S10中检测到两个端口中的一个端口存在故障，则还包括：阻塞发生故障的端口，并放开未发生故障的端口，并设置以太环网的状态为断线。
图8示出了根据本发明实施例的在主上行链路恢复的示意图。优选的，上述实施例的同级交换机设备间的备份切换方法还包括：节点检测发生故障的端口的链路状态；如果检测到发生故障的端口恢复正常，则设置以太环网的状态为连线，并且如果恢复正常的端口是主端口，则阻塞从端口，并放开主端口；如果恢复正常的端口是从端口，则继续阻塞从端口，并放开主端口。
优选的，如果步骤S10中检测到两个端口中的两个端口均存在故障，则还包括：节点设置以太环网的状态为断线，并阻塞从端口和主端口。
图8示出了根据本发明实施例的在主上行链路恢复的示意图，图9示出了根据本发明实施例的在从上行链路恢复的示意图。优选的，上述实施例的同级交换机设备间的备份切换方法还包括：节点路恢复的示意图，则放开恢复正常的端口，仍设置以太环网的状态为断线，并通知以太环网上的其他节点；如果检测到两个端口均恢复正常，则放开主端口，设置以太环网的状态为连线，并通知以太环网上的其他节点。
优选的，上述实施例的同级交换机设备间的备份切换方法还包括：节点通过发送FLUSH-DOWN报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为断线；节点通过发送FLUSH-UP报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为连线。
优选的，检测端口的链路状态具体包括：节点周期地通过端口向以太环网发送检测报文，并尝试接收检测报文；以及如果在预定时间内未收到检测报文，则确定端口的链路状态为故障；如果在预定时间内收到检测报文，则确定端口的链路状态为正常。
图4示出了根据本发明优选实施例的同级交换机设备间的备份切换方法的流程图，包括以下步骤：
步骤401，在汇聚交换机节点上配置保护域以及主节点和从节点；注：域可以借用STP的实例；
步骤402，节点检测两个汇聚交换机上行端口链路状态；
步骤403，如果有上行端口出现故障，阻塞发生故障的端口，认为状态为DOWN，并发送FLUSH-DOWN报文通知主节点，记录状态为DOWN；
步骤404，如果汇聚交换机端口没有故障，阻塞从端口，记录状态为UP；
步骤405，主节点在规定的时间内收到了HELLO报文，则记录环状态为UP，阻塞从端口，并通知其他节点环网状态为UP；
步骤406，如果主节点收到LINK-DOWN报文，或者检测到上行端口对应链路发生故障，则认为状态为DOWN，如果从端口无故障则放开从端口保护业务VLAN转发功能，向其它设备上发送FLUSH-DOWN报文通知其他交换机设置节点状态；
步骤407，主节点进入正常的流程。
图10示出了根据本发明实施例的同级交换机设备间的备份切换装置的方框图，包括：
设置模块10，用于如果与备份切换装置连接的两个同级交换机的端口均正常，则阻塞两个端口中的从端口，放开两个端口中的主端口，并设置以太环网的状态为连线；
检测模块20，用于检测主端口的链路状态；以及
切换模块30，用于如果检测到主端口发生故障，则放开从端口，阻塞主端口，并设置以太环网的状态为断线。
上述实施例的同级交换机设备间的备份切换装置因为将汇聚交换机的2个上行端口保护域，根据VLAN来阻塞需要阻塞的流量进行环路切换，对同级交换机设备实行流量负荷分担和保护倒换功能，所以能够解决使用的STP协议进行备份切换时延较长的问题，进而缩短了切换时延。
优选的，上述实施例的同级交换机设备间的备份切换装置还包括：通知模块，用于通过发送FLUSH-DOWN报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为断线；通过发送FLUSH-UP报文通知以太环网上的其他节点以太环网的状态为连线。
优选的，检测模块具体包括：发送单元，用于周期地通过端口向以太环网发送检测报文；接收单元，用于尝试接收检测报文；以及判定单元，用于如果在预定时间内未收到检测报文，则确定端口的链路状态为故障；如果在预定时间内收到检测报文，则确定端口的链路状态为正常。
同级交换机设备间的备份系统，也可用于路由器等其它设备，主要是弥补了目前通用的VRRP协议以及STP协议的不足，切换时延更短，更好的满足实际工作中的运用。
本发明提出的同级交换机设备间的备份系统方法，在主节点初始化时阻塞一个端口防止环路，本发明可用于多种备份系统中。图11示出了根据本发明实施例的在实际中的示意图。该方法既可以用于上行端口，也可以用于下行端口。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同级交换机设备间的备份切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
以太环网中的节点检测与其连接的两个同级交换机的端口的链路状态；
如果所述两个端口均正常，则阻塞所述两个端口中的从端口，放开所述两个端口中的主端口，并设置所述以太环网的状态为连线；
所述节点检测所述主端口的链路状态；以及
如果检测到所述主端口发生故障，则放开所述从端口，阻塞所述主端口，并设置所述以太环网的状态为断线。
2.根据权利要求1所述的备份切换方法，其特征在于，如果所述两个端口中的一个端口存在故障，则还包括：
阻塞发生故障的端口，并放开未发生故障的端口，并设置所述以太环网的状态为断线。
3.根据权利要求2所述的备份切换方法，其特征在于，还包括：
所述节点检测所述发生故障的端口的链路状态；
如果检测到所述发生故障的端口恢复正常，则设置所述以太环网的状态为连线，并且
如果所述恢复正常的端口是所述主端口，则阻塞所述从端口，并放开所述主端口；
如果所述恢复正常的端口是所述从端口，则继续阻塞所述从端口，并放开所述主端口。
4.根据权利要求1所述的备份切换方法，其特征在于，如果所述两个端口中的两个端口均存在故障，则还包括：
所述节点设置所述以太环网的状态为断线，并阻塞所述从端口和所述主端口。
5.根据权利要求4所述的备份切换方法，其特征在于，还包括：
所述节点检测所述两个端口的链路状态；
如果检测到其中一个端口恢复正常，则放开所述恢复正常的端口，仍设置所述以太环网的状态为断线，并通知所述以太环网上的其他节点；
如果检测到所述两个端口均恢复正常，则放开所述主端口，设置所述以太环网的状态为连线，并通知所述以太环网上的其他节点。
6.根据权利要求1至5任一项所述的备份切换方法，其特征在于，还包括：
所述节点通过发送FLUSH-DOWN报文通知所述以太环网上的其他节点所述以太环网的状态为断线；
所述节点通过发送FLUSH-UP报文通知所述以太环网上的其他节点所述以太环网的状态为连线。
7.根据权利要求1至5任一项所述的备份切换方法，其特征在于，检测所述端口的链路状态具体包括：
所述节点周期地通过所述端口向所述以太环网发送检测报文，并尝试接收所述检测报文；以及
如果在预定时间内未收到所述检测报文，则确定所述端口的链路状态为故障；
如果在预定时间内收到所述检测报文，则确定所述端口的链路状态为正常。
8.一种同级交换机设备间的备份切换装置，其特征在于，包括：设置模块，用于如果与所述备份切换装置连接的两个同级交换机的端口均正常，则阻塞所述两个端口中的从端口，放开所述两个端口中的主端口，并设置所述以太环网的状态为连线；
检测模块，用于检测所述主端口的链路状态；以及
切换模块，用于如果检测到所述主端口发生故障，则放开所述从端口，阻塞所述主端口，并设置所述以太环网的状态为断线。
9.根据权利要求8所述的备份切换装置，其特征在于，还包括：通知模块，用于通过发送FLUSH-DOWN报文通知所述
以太环网上的其他节点所述以太环网的状态为断线；通过发送FLUSH-UP报文通知所述以太环网上的其他节点所述以太环网的状态为连线。
10.根据权利要求8所述的备份切换装置，其特征在于，所述检测模块具体包括：
发送单元，用于周期地通过所述端口向所述以太环网发送检测报文；
接收单元，用于尝试接收所述检测报文；以及
判定单元，用于如果在预定时间内未收到所述检测报文，则确定所述端口的链路状态为故障；如果在预定时间内收到所述检测报文，则确定所述端口的链路状态为正常。
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