CN101420351B - 一种实现弹性分组环上业务保护的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实现弹性分组环上业务保护的装置，包括第一RPR接口板，用于收发数据，所述第一RPR接口板包括一交叉模块，所述第一RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块，所述交叉模块根据配置将接收的数据通过第一输出端及第二输出端输出至数据处理板及备用数据处理板。本发明还相应提供一种实现弹性分组环上业务保护的方法。本发明通过所述交叉模块，当所述数据处理板发生故障或拔出时，将来自所述RPR接口板的业务在所述数据处理板和所述备用数据处理板之间进行分配，实现所述数据处理板在升级或者故障修复时可无间断的进行业务处理，提高了弹性分组环上业务的可靠性。

Description

一种实现弹性分组环上业务保护的装置及方法

技术领域

本发明涉及网络通信领域的弹性分组环技术，具体涉及一种实现弹性分组环Resilient Packing Ring，RPR)上业务保护的装置及方法。

背景技术

RPR协议是一个工作在OSI协议栈第二层的介质访问控制(MAC)协议，具有和物理层的无关性，可运行于任何物理层如同步光网络/同步数字体系(SONET/SDH)、以太网(Ethernet)和密集波分复用(DWDM)等之上。

请参考图1，与SDH拓扑结构类似，RPR为互逆双环拓扑结构，环上的每段光路工作在同一速率上。不同的是，RPR的双环都能够传送数据，两个环被分别称为0环(Ringlet0)和1环(Ringlet1)。RPR0环的数据传送方向为顺时针方向，1环的数据传送方向为逆时针方向。每个RPR节点(station)都采用了一个以太网中用到的48位MAC地址作为地址标识，因此从RPR节点设备链路层来看，这两对收发的物理光接口只是一个链路层接口。

请参考图2，每个RPR节点包括一个媒体控制层实体和一个物理层实体。媒体控制层实体包含一个MAC控制实体和2个数据通路实体(外环数据通路实体和内环数据通路实体)。物理层实体根据环路方向分为东向物理层和西向物理层。东向物理层的“发送口”与西向物理层的“接收口”通过外环数据通路连接在一起，构成RPR的0环；同样，东向物理层的“接收口”与西向物理层的“发送口”通过内环数据通路相连，构成RPR的1环。

不同的RPR节点，在连接成一个RPR环的时候，必须用本节点的东向接口连接下一个节点的西向接口；本节点的西向接口连接上一个节点的东向接口，所有RPR节点首尾相连，组成一个完整的RPR环。

现有技术使用RPR处理板来实现一个RPR节点的功能，但是因为现在已有的RPR芯片处理能力有限，一般采用两块RPR处理板来实现一个RPR节点的功能，在两块RPR处理板之间需要一个配对(Mate)接口，完成两块RPR处理板之间数据的传送与同步。其中一块RPR处理板完成内环的西向接收处理和外环的西向发送处理，另外一块RPR处理板完成内环的东向发送处理和外环的东向接受处理。

请参考图3，现有技术的一个RPR节点包括两个数据处理板及两个RPR接口板，每一数据处理板与一个RPR接口板连接，两个PR接口板通过配对(Mate)接口连接。RPR接口板一般由线路接口与RPR MAC组成，完成线路侧(Line侧)的数据处理，线路接口包括一些转换模块，可以实现不同格式的数据转换，例如光模块，实现光电转换；PRR MAC对线路接口输出的数据进行解析，并确定数据的流向。数据处理板一般包括NP(network processor，网络处理器)或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)和流量管理器，经RPR接口板处理后的数据由SPI4.2、XAUI或者SerDes(并串行与串并行转换器)送给上行NP处理单元处理，再经过上行流量整形，再将数据通过Fabric侧接口送给交换网，完成分组交换，通过Fabric侧接口送给下行流量管理器，完成下行流量管理，再送给下行NP处理，通过SPI4.2、XAUI或者GE(Gigabyte Ethernet)端口再送给RPR接口板，最后通过线路接口送出。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如果一块数据处理板处于繁忙状态，被拔出、损坏或者无法正常工作，该数据处理板所带的RPR接口板业务将会中断，造成数据处理板出现故障时，或者对数据处理板进行升级以及硬件更换时无法进行业务保护，导致弹性分组环可靠性较低。

发明内容

本发明实施例提供一种实现弹性分组环上业务保护的装置及方法，可提高弹性分组环上业务的可靠性。

一种实现弹性分组环上业务保护的装置，包括：

第一RPR接口板，用于收发数据，所述第一RPR接口板包括一交叉模块，所述交叉模块包括一输入端、一第一输出端及一第二输出端，所述第一RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块的输入端，所述交叉模块根据配置将接收的数据通过所述第一输出端及第二输出端输出；

数据处理板，与所述第一RPR接口板的交叉模块的第一输出端连接，用于处理来自所述第一RPR接口板的数据；

备用数据处理板，与所述第一RPR接口板的交叉模块的第二输出端连接，所述备用数据处理板可处理来自所述第一RPR接口板的数据。

一种实现弹性分组环上业务保护的方法，包括：

RPR接口板接收数据，所述RPR接口板包括与数据处理板及备用数据处理板连接的交叉模块；

所述RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块；

所述交叉模块根据配置将接收的数据传送给所述数据处理板或所述备用数据处理板；

所述数据处理板或所述备用数据处理板对接收的数据进行处理。

本发明实施例通过所述交叉模块，当所述数据处理板发生故障或拔出时，将来自所述RPR接口板的业务在所述数据处理板和所述备用数据处理板之间进行分配，实现所述数据处理板在升级或者故障修复时可无间断的进行业务处理，提高了弹性分组环上业务的可靠性。

附图说明

图1是现有技术RPR互逆双环拓扑结构示意图；

图2是现有技术RPR节点连接示意图；

图3是现有技术RPR节点处理数据业务的示意图；

图4是本发明第一实施例实现弹性分组环上业务保护的装置的结构示意图；

图5是本发明第二实施例实现弹性分组环上业务保护的装置的结构示意图；

图6是本发明实施例实现弹性分组环上业务保护的方法的流程图；

图7是本发明实施例实现弹性分组环上业务保护的方法的流程图。

具体实施方式

请参考图4，为本发明第一实施例实现弹性分组环上业务保护的装置的结构示意图，包括RPR接口板，数据处理板及备用数据处理板。

所述RPR接口板，包括一交叉模块，所述交叉模块可以由Crosspoint芯片组成，完成1.25G或者3.125G的Serdes交叉；也可以用FPGA实现，其原理就是通过开关提供多条数据通路，决定一个信号从物理连接上从一个地方连到另一个地方。所述RPR接口板主要负责完成物理层数据的收/发处理和执行成帧器(framer)及物理层(PHY)器件的功能，通过更换不同规格的接口板，可以实现多种数据业务的接入。所述交叉模块包括一输入端、一第一输出端及一第二输出端，所述RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块的输入端，所述交叉模块根据配置可将输入端接收的数据通过所述第一输出端及第二输出端输出，例如所述交叉模块根据配置将输入端接收的数据全部输入所述第一输出端或第二输出端，或根据一定比例将数据分配给所述第一输出端及第二输出端。

所述数据处理板，与所述交叉模块的第一输出端连接，用于处理来自所述RPR接口板的数据。所述数据处理板主要完成数据包的分类、路由查找和地址匹配；数据包的流量管理，拥塞控制和调度；数据包转发等功能；

所述备用数据处理板，与所述交叉模块的第二输出端连接，所述备用数据处理板与所述数据处理板具有相同的功能。

所述交叉模块根据配置将接收的数据通过所述第一输出端及第二输出端传送给所述数据处理板或所述备用数据处理板，其配置可有多种实施方式，比如接收主控板的控制信号对接收的数据进行切换，或将所述数据处理板或所述备用数据处理板配置成主备模式或负荷分担的工作方式。下面分别对这三种配置作详细说明：

(1)接收主控板的控制信号

当主控板检测到所述数据处理板处于正常时，所述交叉模块根据配置将接收到的数据通过第一输出端发送到所述数据处理板，由所述数据处理板对数据进行处理。

当主控板检测到所述数据处理板处于繁忙状态，出现故障或被拔出时，发送一个控制信号给所述交叉模块，所述交叉模块根据所述控制信号将接收到的数据通过第二输出端发送到所述备用数据处理板，由所述备用数据处理板对数据进行处理，例如，数据交换、流量管理和数据包转发等，从而不中断业务。

(2)主备的工作方式

所述RPR接口板业务经由所述交叉模块传输给所述数据处理板，由所述数据处理板进行数据处理，而所述备用数据处理板处于待机状态，不处理业务，只有在所述数据处理板出现故障或拔出时，所述交叉模块将数据传输给所述备用数据处理板，所述备用数据处理板才开始处理业务。

(3)负荷分担的工作方式

所述数据处理板和所述备用数据处理板也可以采用，所述RPR接口板经由所述交叉模块后，将业务分成两路，分别传输给所述数据处理板和所述备用数据处理板，由所述数据处理板和所述备用数据处理板共同处理业务。当其中的一个数据处理板，例如所述备用数据处理板出现故障时，所述交叉模块将所述备用数据处理板上的业务切换到所述数据处理板。当所述备用数据处理板故障恢复时，通过所述交叉模块的切换所述备用数据处理板又与所述数据处理板分担来自接口板的业务处理，保证业务不会中断。

本实施例的方案中，通过所述交叉模块，当所述数据处理板或所述备用数据处理板发生故障或拔出时，将来自所述RPR接口板的业务在所述数据处理板和所述备用数据处理板之间进行分配，实现所述数据处理板在升级或者故障修复时可无间断的进行业务处理，提高了弹性分组环上业务的可靠性。

请参考图5，为本发明第二实施例实现弹性分组环上业务保护的装置的结构示意图，包括：

第一RPR接口板，包括一交叉模块，所述第一RPR接口板主要负责完成物理层数据的收/发处理和执行成帧器(framer)及物理层(PHY)器件的功能；所述交叉模块包括一输入端、一第一输出端及一第二输出端，所述第一RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块的输入端，所述交叉模块根据配置可将输入端接收的数据通过所述第一输出端及第二输出端输出。

第二RPR接口板，包括一交叉模块，所述第二RPR接口板与第一RPR接口板具有相同的功能；所述第二RPR接口板的交叉模块包括一输入端、一第一输出端及一第二输出端，所述第二RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块的输入端，所述交叉模块根据配置可将输入端接收的数据通过所述第一输出端及第二输出端输出。所述第二RPR接口板的交叉模块的第二输出端与所述第一RPR接口板的交叉模块的第二输出端连接。

第一数据处理板，与所述第一RPR接口板的交叉模块的第一输出端连接，用于处理来自所述第一RPR接口板的数据；

第二数据处理板，与所述第二RPR接口板的交叉模块的第一输出端连接，用于处理来自第二RPR接口板的数据；

所述第一RPR接口板及第二RPR接口板的交叉模块可以由Crosspoint芯片组成，完成1.25G或者3.125G的Serdes交叉；也可以用FPGA实现，其原理就是通过开关提供多条数据通路，决定一个信号从物理连接上从一个地方连到另一个地方。

与第一实施例相比，本实施例增加一块带有交叉模块的第二RPR接口板作为保护接口板使用，所述第二RPR接口板的配置与第一RPR接口板相同，第一RPR接口板和第二RPR接口板分别接收线路侧的业务。第一RPR接口板的交叉模块连接到第二RPR接口板的交叉模块，一旦所述第一数据处理板出现故障，可以通过第一RPR接口板的交叉模块将数据传输到第二RPR接口板的交叉模块，将数据传输给所述第二数据处理板进行业务处理。

正常情况时，所述第二数据处理板可以不做业务处理或者处理优先级以及可靠性要求较低的业务，所述第一数据处理板理所有的业务或者处理优先级以及可靠性较高的业务。一旦第一数据处理板拔出、损坏或者无法正常工作，通过交叉模块的切换，可以中断所述第二数据处理板处理的优先级和可靠性较低的业务，同时将所述第一数据处理板的优先级和可靠性要求较高的业务切换到所述第二数据处理板来处理，从而增强了系统的可靠性。当然，也可以让所述第二数据处理板处理所有的业务。另外，当所述第一数据处理板需要升级或者更换硬件时，可以通过所述第一RPR接口板的交叉模块进行倒换命令，将业务切换到所述第二数据处理板处理，从而进行所述第一数据处理板的升级以及硬件更换而保证业务不中断。当所述第一数据处理板完成升级或硬件更换后，再将业务从所述第二数据处理板切换到所述第一数据处理板上，保证业务不会中断。

本实施例的方案中，通过设置第二RPR接口板作为备份接口板，当所述第一数据处理板或第二数据处理板升级或发生故障时，所述第一RPR接口板的交叉模块将来自所述第一RPR接口板的业务在所述第一数据处理板和所述第二数据处理板之间进行分配，实现所述第一数据处理板在升级或者故障修复时时可无间断的进行业务处理。

请参考图6，为本发明实施例实现弹性分组环上业务保护的方法的流程图，具体步骤如下：

步骤S10，RPR接口板接收数据，所述RPR接口板包括与数据处理板及备用数据处理板连接的交叉模块。所述RPR接口板主要负责完成物理层数据的收/发处理和执行成帧器(framer)及物理层(PHY)器件的功能，通过更换不同规格的接口板，可以实现多种数据业务的接入。所述交叉模块可以由Crosspoint芯片组成，完成1.25G或者3.125G的Serdes交叉；也可以用FPGA实现，其原理就是通过开关提供多条数据通路，决定一个信号从物理连接上从一个地方连到另一个地方。

步骤S20，所述RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块。

步骤S30，所述交叉模块根据配置将接收的数据传送给所述数据处理板或所述备用数据处理板。

步骤S40，所述数据处理板或所述备用数据处理板对接收的数据进行处理。所述数据处理板或所述备用数据处理板主要完成数据包的分类、路由查找和地址匹配；数据包的流量管理，拥塞控制和调度；数据包转发等功能。

所述交叉模块根据配置将接收的数据通过所述第一输出端及第二输出端传送给所述数据处理板或所述备用数据处理板，其配置可有多种实施方式，比如接收主控板的控制信号对接收的数据进行切换，或将所述数据处理板或所述备用数据处理板配置成主备模式或负荷分担的工作方式。下面以接收主控板的控制信号对接收的数据进行切换的配置为例作详细说明：

请参考图7，为本发明实施例实现弹性分组环上业务保护的方法的流程图，具体步骤如下：

步骤S100，RPR接口板接收数据，所述RPR接口板包括一与数据处理板及备用数据处理板连接的交叉模块。

步骤S110，判断所述交叉模块是否接收到主控板发送的控制信号，如果判断为否，则执行步骤S120；如果判断为是，则执行步骤S140。当主控板检测到所述数据处理板处于繁忙，出现故障或被拔出时，发送所述控制信号给所述交叉模块，即所述控制信号表示所述数据处理板处于繁忙，已出现故障或被拔出。

步骤S120，所述交叉模块将所述RPR接口板的数据传送给所述数据处理板。

步骤S130，所述数据处理板对接收的数据进行处理。所述数据处理板主要完成数据包的分类、路由查找和地址匹配；数据包的流量管理，拥塞控制和调度；数据包转发等功能。

步骤S140，所述交叉模块将所述RPR接口板的数据传送给所述备用数据处理板。

步骤S150，所述备用数据处理板对接收的数据进行处理。

本实施例的方案中，通过所述交叉模块，当所述数据处理板或所述备用数据处理板发生故障或拔出时，将来自所述RPR接口板的业务在所述数据处理板和所述备用数据处理板之间进行分配，实现所述数据处理板在升级或者故障修复时可无间断的进行业务处理，提高了弹性分组环上业务的可靠性。

Claims (10)

1.一种实现弹性分组环RPR(Resilient Packing Ring)上业务保护的装置，其特征在于，包括：

第一RPR接口板，用于收发数据，所述第一RPR接口板包括一交叉模块，所述交叉模块包括一输入端、一第一输出端及一第二输出端，所述第一RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块的输入端，所述交叉模块根据配置将接收的数据通过所述第一输出端及第二输出端输出；

数据处理板，与所述第一RPR接口板的交叉模块的第一输出端连接，用于处理来自所述第一RPR接口板的数据；

备用数据处理板，与所述第一RPR接口板的交叉模块的第二输出端连接，所述备用数据处理板可处理来自所述第一RPR接口板的数据。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：第二RPR接口板，用于收发数据，所述第二RPR接口板包括一交叉模块，所述备用数据处理板通过所述第二RPR接口板的交叉模块与所述第一RPR接口板的交叉模块的第二输出端连接。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一RPR接口板的交叉模块接收到表示所述数据处理板不可用或繁忙的控制信号时，将接收到的数据发送到所述备用数据处理板。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据处理板和所述备用数据处理板配置成主备模式或负荷分担的工作方式。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一RPR接口板及所述第二RPR接口板的交叉模块由Crosspoint芯片组成。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一RPR接口板及所述第二RPR接口板的交叉模块用FPGA实现。

7.一种实现弹性分组环RPR(Resilient Packing Ring)上业务保护的方法，其特征在于，包括：

RPR接口板接收数据，所述RPR接口板包括与数据处理板及备用数据处理板连接的交叉模块，所述交叉模块包括一输入端、一第一输出端及一第二输出端；

所述RPR接口板将接收的数据传送给所述交叉模块的输入端；

所述交叉模块根据配置将接收的数据通过所述第一输出端传送给所述数据处理板或通过所述第二输出端传送给所述备用数据处理板；

所述数据处理板或所述备用数据处理板对接收的数据进行处理。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据处理板和所述备用数据处理板配置成接收主控板的控制信号进行数据切换，或配置成主备模式或负荷分担的工作方式。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述数据处理板和所述备用数据处理板配置成接收主控板的控制信号进行数据切换的工作方式，所述交叉模块根据配置将接收的数据通过所述第一输出端传送给所述数据处理板或通过所述第二输出端传送给所述备用数据处理板的步骤具体为：

判断所述交叉模块是否接收到主控板发送的控制信号，如果判断为是，则所述交叉模块将接收的所述RPR接口板的数据通过所述第二输出端传送给所述备用数据处理板。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制信号表示所述数据处理板不可用或处于繁忙状态。

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