CN101262399A - 一种跨环rpr两点故障处理方法及系统 - Google Patents

一种跨环rpr两点故障处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种跨环RPR两点故障处理方法,两个弹性分组环相交于两个跨环节点,当两个RPR环中的一个环上同时出现两个故障点时,当其中一个故障点故障恢复后,该故障恢复点相邻的RPR节点通知所述跨环节点该故障已经恢复;所述跨环节点根据所述故障恢复通知切换工作状态,工作状态切换完毕后,通知所述故障恢复点相邻的RPR节点状态切换完毕;故障恢复点相邻的RPR节点将工作状态恢复为正常状态。同时,本发明还公开了一种跨环RPR两点故障处理系统,通过本发明可以在两个故障点同时发生时,提供流量保护机制,进而,当其中有一个故障点恢复时,有效避免环路。

Description

一种跨环RPR两点故障处理方法及系统
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域,尤其涉及一种跨环RPR故障处理方法及系统。
背景技术
弹性分组环(RPR,Resilient Protection Ring)是一种分组环网技术,在城域网中作为接入/汇聚承载网。从网络角度看,其特点是:双环结构可以实现电信级50ms的流量保护;提供2.5G,10G光口;是一种链路层协议,和802.1D/Q桥兼容。从RPR设备角度看,其主要的特点是:支持单播/组播/广播地址;对于不同的业务支持多种服务质量(QoS,Quality of Service);使用灵活的双向,单向发送,以及链路/节点故障时回绕,规避机制,环上带宽可以有效利用;支持公平算法,保证突发流量不占用正常流量带宽;拓扑自动发现机制保证了RPR站点的即插即用功能,无须人工配置;支持运营维护(OAM,Operation and Management)功能。如图1所示RPR为逆向双环拓扑结构,外环为Outer Ring、内环为Inner Ring,外环和内环都传送数据包和控制包。
RPR技术的成熟,促进了RPR技术作为一种城域网的分组网技术在实际组网中使用。使用环网组网可以节省光纤,在用户数目不是很多,或网络规模不是很大的场合非常实用。在使用过程中逐步产生了RPR跨环应用的需求。典型的应用场景是接入环和汇聚环的跨环组网方案。
在RPR跨环组网方案中,除了解决如何避免环路的问题,还需要考虑跨环节点/链路出现故障时的流量保护机制以及故障恢复机制。如图2所示,两个RPR环相交时,处于环交点的RPR设备称为跨环节点,如图2中跨环节点1和跨环节点2所示;没有处于环交点的RPR设备称为非跨环节点,如图2中非跨环节点1、非跨环节点2、非跨环节点3和非跨环节点4所示。如果不对跨环的两个节点跨环节点1和跨环节点2进行控制的话,很容易出现环路问题。目前已有的RPR跨环方案包括以下三种:基于虚拟局域网VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案,基于生存时间TTL的RPR跨环方案,和基于哈希Hash的RPR跨环方案。已有技术已经解决了如何避免环路的问题。
但是,如图3所示,在RPR跨环组网方案中,当其中一个环同时出现两个故障点,其中,一个故障点位于两个RPR跨环节点的之间。在这种情况下,已有技术没有流量保护机制,进而,当其中有一个故障点恢复时,也没有环路避免机制。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例解决的技术问题是提供一种跨环RPR两点故障处理方法及系统,用于当其中一个RPR环上同时出现两个故障点,其中,一个故障点位于两个跨环节点之间,提供流量保护机制,进而,当其中有一个故障点恢复时,有效避免环路。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种跨环RPR两点故障处理方法,该方法包括以下步骤:
两个弹性分组环RPR相交于两个跨环节点,当其中一个RPR环上同时出现两个故障点时,其中,一个故障点位于两个跨环节点之间,跨环节点进行状态切换以保护本环和跨环流量;
当其中一个故障点故障恢复后,该故障恢复点相邻的RPR节点通知所述跨环节点该故障已经恢复;
所述跨环节点根据所述通知切换工作状态,工作状态切换完毕后,通知所述故障恢复点相邻的RPR节点状态切换完毕;
故障恢复点点相邻的RPR节点将工作状态恢复为正常状态。
同时,本发明实施例还提供了一种跨环RPR两点故障处理系统,两个弹性分组环RPR相交于两个跨环节点,当其中一个RPR环上同时出现两个故障点时,其中,一个故障点位于两个跨环节点之间;
跨环节点,两点故障发生时,进行状态切换以保护本环和跨环流量;当其中一个故障点故障恢复后,根据来自所述故障点相邻的RPR节点的故障恢复通知切换工作状态,工作状态切换完毕后,通知所述故障点相邻的RPR节点状态切换完毕;
故障点相邻的RPR节点,当其中一个故障点故障恢复后,通知所述跨环节点该故障已经恢复;并根据所述跨环节点的状态切换完毕通知,将工作状态恢复为正常状态。
本发明实施例使得跨环RPR在出现两点故障时,其中,一个故障点位于两个RPR跨环节点的之间,通过使两个跨环节点进行状态切换。可以有效保护本环和跨环的流量不丢失。
进一步,当其中一点故障恢复时,通过故障恢复节点通知所述跨环节点该故障已经恢复,跨环节点根据所述通知完成状态切换并通知故障点相邻的RPR节点状态切换完毕,直至收到该通知后故障恢复节点恢复正常转发状态,能够有效避免环路出现。
附图说明
图1为现有技术单个RPR环组网结构示意图;
图2为现有技术跨环RPR网络通信示意图;
图3为本发明实施例一跨环RPR同时出现两点故障示意图;
图4为本发明实施例一基于VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案示意图;
图5为本发明实施例一同时出现了两个故障的情况下并且当一个故障恢复时产生环路示意图;
图6为本发明实施例一故障处理流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
两个RPR环相交时,相交于两个跨环节点,当两个RPR环中的一个环上同时出现两个故障点,其中,一个故障点位于两个RPR跨环节点的之间。此时,本发明实施例提供的流量保护机制为:两个跨环节点进行状态切换以保护本环和跨环的流量。当其中一个故障点恢复时,本发明实施例提供的环路避免机制为:该故障点相邻的RPR节点通知跨环节点故障已经恢复,跨环节点RI1/RI2根据该通知,切换工作状态,工作状态切换完成后,通知发送状态切换完毕确认报文,当故障恢复点相邻的RPR节点收到状态切换完毕确认报文后,由原来的故障保护状态(Wrap或steering)恢复为正常转发状态。
如果故障恢复点相邻的RPR节点不是跨环节点,故障恢复时,跨环节点收到来自故障恢复点相邻的RPR节点的故障恢复通告报文后,启动状态切换;如果故障恢复点相邻的RPR节点就是跨环节点,故障恢复时,则跨环节点的动作是发送故障恢复通告报文,同时启动跨环节点的状态切换。即没有接收故障恢复通告报文的动作。
为了更加详细地阐述本发明实施例,下面针对三种常用的RPR跨环方案分别详细介绍。
实施例一:基于VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案的故障处理方法。
首先,我们先介绍一下基于VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案。如图4所示,根据VLAN(virtual local area network)或特定RPR域把流量按照不同的业务分成不同的保护组,如Group1,Group2。对于Group1的所有流量均由跨环节点C1负责跨环转发,对于Group2的所有流量均由跨环节点C2负责跨环转发。这样一方面避免了环路的形成,因为同一流量只能从其中的一个跨环节点转发到另一个环上,不会从另外一个跨环节点返回到原来的环上;另一方面,实现了负载分担,可以降低对跨环节点的处理能力的要求。
跨环RPR两点故障发生时,操作如下:
100:发生两点故障时,两个跨环节点进行状态切换以保护本环和跨环的流量。
当两点故障发生时,故障恢复点相邻的RPR节点RB1和RB2变为保护状态(wrap或steering)。如图3所示,为了保证本环上的每个节点能够与另一环上的任意节点互通,此时两个跨环节点RI1和RI2变为主用状态,负责转发所有报文。此时,相对于同一保护组而言,两个跨环节点均为主用状态。
200:当一个故障点恢复后,通知跨环节点该故障已经恢复。
当其中一个故障恢复时,如图5所示,我们以节点RB1和RB2之间的故障点恢复为例,此时,节点RB1和RB2可以迅速感知,已有RPR协议中已经实现,再次不再累述。节点RB1和RB2为故障恢复点相邻的RPR节点,因为两个跨环节点RI1和RI2仍然负责转发所有报文,所以,存在跨环的环路。为了避免如图5所示的跨环环路发生,本发明实施例提供的环路避免机制为:
具体地,故障恢复点相邻的RPR节点可以通过发送故障通告恢复报文通知跨环节点该故障已经恢复。故障恢复点相邻的RPR节点RB1和RB2分别发送故障恢复通告报文,其中,该报文为广播报文,可以是在现有的RPR控制报文基础上进行扩充,或者采用新定义的RPR控制报文。
为了避免发送的故障恢复通知报文丢失,可以发送一次或一次以上故障恢复通知报文。如规定以一定的时间间隔为周期连续发送三次。
300:根据故障恢复通告,跨环节点切换工作状态,工作状态切换完毕后,通知故障恢复点相邻的RPR节点跨环节点的状态已切换完毕。
具体地,跨环节点RI1/RI2根据故障恢复通告切换工作状态,工作状态切换完成后,可以通过发送状态切换完毕确认报文通告故障恢复点相邻的RPR节点跨环节点的状态已切换完毕。本实施例是基于VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案的,相对于同一保护组而言,状态切换后,两个跨环节点的最终状态为正常情况下的一主一备,我们以跨环节点RI1是主用状态,跨环节点RI2是备用状态为例,此时该保护组的流量,仅跨环节点RI1负责转发,跨环节点RI2不再负责转发该保护组的流量,不会形成环路。
其中,状态切换完毕确认报文为广播报文,可以是在现有的RPR控制报文基础上进行扩充,或者采用新定义的RPR控制报文。
进一步,为了避免发送的状态切换完毕确认报文丢失,可以发送一次或一次以上状态切换完毕确认报文。如规定以一定的时间间隔为周期连续发送三次。
以上是以节点RB1和RB2之间的故障点恢复为例说明的,此时,故障恢复点相邻的RPR节点不是跨环节点,故障恢复时,跨环节点收到来自故障恢复点相邻的RPR节点的故障恢复通告报文后,启动状态切换;如果是跨环节点RI1和RI2之间的故障点恢复,此时,故障恢复点相邻的RPR节点就是跨环节点,故障恢复时,则跨环节点的动作是发送故障恢复通告报文,同时启动跨环节点的状态切换。即没有接收故障恢复通告报文的动作。
400:当恢复点相邻的RPR节点收到状态切换完毕通知后,由原来的保护状态(wrap或steering)恢复为正常状态(normal)。
实施例二:基于Hash的RPR跨环方案的故障处理方法。
首先,我们先介绍一下基于Hash的RPR跨环方案。两个跨环节点组成保护组,保护组配置成员0,成员1。成员0只负责转发Hash值为0的数据流量,成员1只负责转发Hash值为1的数据流量。Hash计算是逐流计算的,即针对每个报文的特定的域利用一定的算法得出Hash值。利用该方案也能很好的解决跨环的环路问题,并实现负载分担。
与实施例一的处理流程相同,不同之处仅在于对跨环节点状态的标识不同。即当两点故障同时发生时,实施例一中的两个跨环节点由正常情况下的一主用状态和一备用状态间全部切换为主用状态,本实施例中的两个跨环节点则是由正常情况下的0或1状态切换为0/1状态,即不管Hash值是0或1,跨环节点均转发所有报文。同理,当其中一点故障恢复后,本实施例中的两个跨环节点由0/1状态切换为正常情况下的一个处于0状态和一个处于1状态。
实施例三:基于TTL的RPR跨环方案的故障处理方法。
首先,我们先介绍一下基于TTL的RPR跨环方案。TTL(Time to Live):TTL的值决定数据帧在RPR环网上被转发的最大跳数。每经过一个节点,TTL值被减1,当TTL等于0时,数据帧被丢弃。这种机制可以防止数据帧在环网上被无限制的循环转发,有效避免环路。参考图2,如果设置从跨环节点1转发的跨环流量的TTL为1,设置从跨环节点2转发的跨环流量的TTL也为1,此时,还可以实现负载分担。
与实施例一的处理流程相同,不同之处仅在于对跨环节点状态的标识不同。跨环节点的状态包括整环转发状态和TTL均分转发状态两种,当跨环节点为整环转发状态时,TTL的值为本环节点总数减1,即将报文发送到本环上所有节点;当跨环节点为TTL均分转发状态时,通过在两个跨环节点分别设置TTL的值,满足两个跨环节点的T孔值之和为本环节点总数减1,使得报文发送到本环上所有节点。
当两点故障同时发生时,实施例一中的两个跨环节点由正常情况下的主用状态和备用状态间全部切换为主用状态,本实施例中的两个跨环节点则是由正常情况下TTL均分转发状态切换为整环转发状态,使得从该跨环节点转发出去的报文能够到达本环上所有节点。同理,当其中一点故障恢复后,本实施例中的两个跨环节点由整环转发状态切换为正常情况下的TTL均分转发状态。
同时,本发明实施例还提供了一种跨环RPR两点故障处理系统,包括:
两个弹性分组环RPR相交于两个跨环节点,当其中一个RPR环上同时出现两个故障点时,其中,一个故障点位于两个跨环节点之间;
跨环节点,两点故障发生时,进行状态切换以保护本环和跨环流量;当其中一个故障点故障恢复后,根据来自故障点相邻的RPR节点的故障恢复通知切换工作状态,工作状态切换完毕后,通知所述故障点相邻的RPR节点状态切换完毕;
故障点相邻的RPR节点,当其中一个故障点故障恢复后,通知所述跨环节点该故障已经恢复;并根据所述跨环节点的状态切换完毕通知,将工作状态恢复为正常状态。
工作原理基本同方法所述,在此不再累述。
本发明实施例使得跨环RPR在出现两点故障时,其中,一个故障点位于两个RPR跨环节点的之间,通过使两个跨环节点进行状态切换。可以有效保护本环和跨环的流量不丢失。
进一步,当其中一点故障恢复时,通过通知跨环节点该故障已经恢复,跨环节点完成状态切换并通知故障点相邻的RPR节点状态切换完毕,故障点相邻的RPR节点直至收到该通知后才恢复正常转发状态,能够有效避免环路出现。
进一步,本发明实施例公开的方法适用于三种RPR跨环方案,分别是:基于VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案,基于TTL的RPR跨环方案,和基于Hash的RPR跨环方案,对三种不同的RPR跨环方案都能提供统一的处理方法。
贯穿说明书,示出的该优选实施例和示例应被看作本发明的范例而不受限制。

Claims (12)

1. 一种跨环RPR两点故障处理方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
两个弹性分组环RPR相交于两个跨环节点,当其中一个RPR环上同时出现两个故障点时,其中,一个故障点位于两个跨环节点之间,跨环节点进行状态切换以保护本环和跨环流量;
当其中一个故障点故障恢复后,该故障恢复点相邻的RPR节点通知所述跨环节点该故障已经恢复;
所述跨环节点根据所述故障恢复通知切换工作状态,工作状态切换完毕后,通知所述故障恢复点相邻的RPR节点状态切换完毕;
故障恢复点相邻的RPR节点将工作状态恢复为正常状态。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述故障恢复点相邻的RPR节点通知所述跨环节点该故障已经恢复的步骤具体包括:所述两个相邻的RPR节点分别发送一次或一次以上故障恢复通知报文。
3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述跨环节点通知所述故障恢复点相邻的RPR节点状态切换完毕的步骤具体包括:所述跨环节点发送一次或一次以上状态切换完毕确认报文。
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当故障点相邻的RPR节点不是跨环节点时,所述跨环节点根据所述故障恢复通知切换工作状态的步骤之前还包括:所述跨环节点接收来自所述故障点相邻的RPR节点的故障恢复通告。
5. 根据权利要求1至4所述的方法,其特征在于,该方法适用于以下任何一种RPR跨环方案:基于虚拟局域网VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案,基于生存时间TTL的RPR跨环方案,和基于哈希Hash的RPR跨环方案.
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当基于虚拟局域网VLAN或特定RPR域的RPR跨环方案时,所述跨环节点进行状态切换以保护本环和跨环流量的步骤具体为所述两个跨环节点都切换为主用状态,负责转发所有报文。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述跨环节点根据所述故障恢复通知切换工作状态的步骤具体为所述跨环节点一个切换为备用状态,一个保持主用状态不变。
8. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当基于生存时间TTL的RPR跨环方案时,所述跨环节点进行状态切换以保护本环和跨环流量的步骤具体为所述两个跨环节点都切换为整环转发状态。
9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述跨环节点根据所述故障恢复通知切换工作状态的步骤具体为所述两个跨环节点都切换为TTL均分转发状态。
10. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当基于哈希Hash的RPR跨环方案时,所述跨环节点进行状态切换以保护本环和跨环流量的步骤具体为所述两个跨环节点都切换为0/1状态。
11. 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述跨环节点根据所述故障恢复通知切换工作状态的步骤具体为所述两个跨环节点一个切换为0状态,一个切换为1状态。
12. 一种跨环RPR两点故障处理系统,其特征在于,两个弹性分组环RPR相交于两个跨环节点,当其中一个RPR环上同时出现两个故障点时,其中,一个故障点位于两个跨环节点之间;
跨环节点,两点故障发生时,进行状态切换以保护本环和跨环流量;当其中一个故障点故障恢复后,根据来自所述故障点相邻的RPR节点的故障恢复通知切换工作状态,工作状态切换完毕后,通知所述故障点相邻的RPR节点状态切换完毕;
故障点相邻的RPR节点,当其中一个故障点故障恢复后,通知所述跨环节点该故障已经恢复;并根据所述跨环节点的状态切换完毕通知,将工作状态恢复为正常状态。
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