CN101442465A - 一种以太环网故障切换中的地址更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以太环网故障切换中的地址更新方法，包括：根据故障切换事件通知各节点更新各自前向地址表FDB；收到所述通知的节点仅更新自身前向地址表FDB内含有错误表项的一个端口的表项。这种方法代替更新所有的FDB表项而仅更新一个端口对应的FDB表项，减少了耗时的地址更新时间，同时环网在切换时产生的广播帧数量也大为降低，环网收敛速度和质量都有较大提高。

Description

一种以太环网故障切换中的地址更新方法

技术领域

本发明涉及数据通信，具体涉及一种以太环网故障切换中的地址更新方法。

背景技术

以太环网保护技术中，多个节点相连构成环，环上有一段链路定义为环保护链路。在环上各段链路状态都没有故障时，环保护链路被阻塞，节点之间的业务通信数据不能通过环保护链路，防止了由于环路引起的“广播风暴”，环上任何两个节点之间只有一条可以通信的路径。

当环上有链路出现故障时，如果该故障链路不是环保护链路，则环保护链路被打开，并且通知环上节点更新前向地址表Forwarding Database(简称FDB)，节点之间的业务通信数据可以通过环保护链路，按照新的路径传输从而重新连通。

例如：标准RFC3619，在以太环网上有一个节点定义为主节点MASTER，其余节点定义为传输节点TRANSIT，主节点的两个环上端口分别定义为主端口P和从端口S，当环上各段链路状态都没有故障时，主节点阻塞了从端口的业务通信数据。如图1-1所示，节点S2为主节点MASTER，其余节点为传输节点，节点S2的端口2为主端口P，端口1为从端口S，当环上链路状态都为完好时，主节点S2阻塞了从端口1的业务通信数据，防止了网络中出现环路，用户1和用户2之间只有惟一的通信路径。当环上有链路出现故障时，故障链路相邻端口通知主节点环上出现了链路故障，主节点打开从端口，更新FDB，并且通知其他节点也更新FDB，其他节点收到通知更新FDB后，节点之间的业务通信按照新的路径进行传输。如图1-2所示，节点S3和节点S4之间的链路发生故障，节点S3和S4通知主节点S2环上出现了链路故障，主节点打开从端口，更新FDB，并且发送链路故障通知帧Flush-Down通知其他节点更新FDB，节点更新FDB后，按照新的路径进行传输，用户1和用户2之间的业务数据重新连通。

以太环网保护系统进行故障切换时，原有的路径改变，节点的FDB中有错误的MAC地址出端口信息，需要更新FDB，业务数据才能按照新的路径进行传输。在节点更新FDB之前，FDB中有错误表项，数据帧如果通过节点FDB找到的出端口是错误的，则不能到达目的节点，数据帧丢失；在节点更新FDB过程中，数据帧找不到目的MAC地址对应的出端口，向各个端口进行广播，到达目的节点；当节点收到数据帧时，学习帧中的MAC地址，建立新的FDB。通常节点更新FDB比较耗时，而且在新的FDB建立前数据帧广播很容易造成链路拥塞使得业务数据通信中断时间较长，以及节点收到大量的无关帧导致整个系统在瞬间负担过重。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是如何提供一种以太环网故障切换中的地址更新方法，能够减少以太环网保护系统切换时更新FDB所需的时间，从而使得系统切换时收敛速度加快。

本发明的上述技术问题这样解决，提供一种以太环网故障切换中的地址更新方法，包括以下步骤：

1.1)根据故障切换事件通知各节点更新各自前向地址表FDB；

1.2)收到所述通知的节点仅更新自身前向地址表FDB内含有错误表项的一个端口的表项。

这样，当以太环网保护系统进行故障切换、节点更新FDB时，只更新存在错误MAC地址的端口上的FDB表项，缩减FDB表项更新条数，使得更新节点的FDB所需时间减小，减少更新FDB导致的广播帧，加快环网保护系统的故障切换。

这样，以太环网保护系统进行故障切换时，节点的FDB并不完全删除，一个节点只会有一个端口上的FDB表项需要更新，该端口是节点上可以通过环上链路但是不包括环保护链路到达故障点的端口。只更新节点上需要更新FDB端口的表项，而不与传统方式一样更新(包括先删除再写入)节点上所有的FDB，可以加快环网保护故障收敛速度，减少链路切换时的广播帧数量。

按照本发明提供的更新方法，本发明可以适应二种系统，其中：

(一)RFC3619的环网保护系统：

所述步骤1.1)具体是：首先主节点得到通知，打开从端口，再通知各传输节点，这样：

所述主节点得到的通知是链路故障告警帧Link-down，所述通知各传输节点的通知是链路故障通知帧Flush-down。

步骤1.2)中收到所述链路故障通知帧Flush-down的传输节点仅更新自身前向地址表FDB内收到链路故障通知帧的端口的环上对端端口的表项，该环是发生所述故障切换事件的环；收到链路故障告警帧Link-down的主节点仅更新自身前向地址表FDB内主端口的表项。

(二)另外一种环网保护系统(这种系统还在制订标准，目前还处于草案中，可以称为以太环保护系统，即ERP，Ethernet Ring Rrotection)：

所述步骤1.1)具体是：检测到链路故障的对应该故障链路两端的节点通知其他节点，这样：

所述其他节点是环保护链路相邻节点时，所述步骤1.2)还包括打开环保护链路。

所述通知其他节点的通知是故障帧Fail。

步骤1.2)中收到所述故障帧Fail的其他节点根据故障帧Fail的入端口和故障帧Fail中的特征信息判断并仅更新自身前向地址表FDB内该节点需要更新端口的表项；检测到链路故障的对应该故障链路两端的节点仅更新自身前向地址表FDB内故障链路对应端口的表项。

本发明提供的一种以太环网故障切换中的地址更新方法，节点只需要更新一个端口对应的FDB表项，而不是更新所有的FDB表项，减少了耗时的地址更新时间，同时环网在切换时产生的广播帧数量也大为降低，环网收敛速度和质量都有较大提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。

图1-1为RFC3619环上链路没有故障时的拓扑图；

图1-2为RFC3619环上链路出现故障时的拓扑图；

图2-1为以太环网保护系统在环上链路没有故障时的各个节点的FDB示意图；

图2-2为以太环网保护系统在环上链路出现故障时的各个节点的FDB示意图；

图3为本发明具体实施流程图；

图4-1、4-2、4-3为本发明在RFC3619的环网保护技术中的具体应用；

图5-1、5-2为本发明在另外一种环网保护技术中的具体应用。

具体实施方式

如图2-1所示，环保护链路为节点S2和S4之间的链路，当环上链路都为完好时，环保护链路被阻塞，用户之间只有一条可以通信的路径，各个节点的FDB表记录了目的MAC地址的出端口，当用户之间通信时，可以通过查找节点的FDB寻找数据帧的出端口，当找不到出端口时，向各个端口广播数据。当环上一段链路发生故障时，如图2-2所示，当节点S1和S3之间的链路发生故障时，通知环保护链路相邻节点将环保护链路打开，各个节点更新FDB，用户之间按照新的传输路径通信。节点在更新FDB时，并不需要更新所有的FDB表项，只有当该节点的某个端口上的FDB表项存在错误时，才需要更新该端口上的FDB表项。比较图2-1和图2-2的FDB表项，节点S1只有端口2上的FDB表项需要更新，端口1上的FDB表项不需要更新；节点S2只有端口2上的FDB表项需要更新，端口1上的FDB表项不需要更新；节点S3只有端口1上的FDB表项需要更新，端口2上的FDB表项不需要更新；节点S4只有端口1上的FDB表项需要更新，端口2上的FDB表项不需要更新。

如图3所示，本发明方法主要包括以下步骤：

301)根据故障切换事件通知各节点更新各自前向地址表FDB；

302)收到所述通知的节点仅更新自身前向地址表FDB内含有错误表项的一个端口的表项。

进一步，以本发明在两种具体系统中的应用具体说明：

(一)RFC3619的环网保护系统

如图4-1所示，节点S3为主节点，其余节点为传输节点，节点S3的端口2为主端口，端口1为从端口，当环上链路状态都为完好时，主节点S3阻塞了从端口1的业务通信数据，防止了网络中出现环路。当节点S1和S4之间的链路发生故障时，如图4-2所示，节点S1和S4检测到链路故障后，发送链路故障告警帧Link-down给主节点，主节点收到Link-down帧后，打开从端口。如图4-3所示，接着主节点发送链路故障通知帧(Flush-down)通知其他节点更新FDB，主节点自身也要更新FDB，根据本发明的方法，主节点只需要更新主端口上的FDB表项，而不需要更新所有的FDB，其他节点收到Flush-down后，根据本发明的方法，节点更新收到Flush-down帧的环上对端端口的FDB表项，如节点S1只需要更新端口2对应的FDB表项，节点S2只需要更新端口2对应的FDB表项，节点S4只需要更新端口1对应的FDB表项，节点S5只需要更新端口1的FDB表项，节点S6只需要更新端口1对应的FDB表项。在切换期间，很多数据流量可以不受切换影响正常通信，如用户1发给用户3的数据仍然可以在FDB中找到正确的出端口，通过节点S1->S2->S3到达用户3，不受环网切换的影响。

(二)另外一种环网保护系统(这种系统还在制订标准，目前还处于草案中，可以称为以太环保护系统，即ERP，Ethernet Ring Rrotection)

如图5-1所示，节点S3和节点S6之间的链路为环保护链路，当环上链路状态都为完好时，环保护链路被阻塞，防止了网络中出现环路。当节点S1和S4之间的链路发生故障时，如图5-2所示，节点S1和S4检测到链路故障后，发送故障帧Fail给其他节点，节点S1和S4自身更新FDB。其他节点收到故障帧Fail后，更新FDB，如果收到故障帧Fail的节点是环保护链路相邻节点，还要先把环保护链路打开使得数据可以从环保护链路通过。根据本发明的方法，节点S1和S4只需要更新故障链路对应端口上的FDB表项，而不需要更新所有的FDB；其他节点收到故障帧Fail后，根据收到Fail帧的端口和Fail帧中的特征信息判断更新哪个端口的FDB表项，从而只需要更新一个端口而不是所有端口的FDB表项。

综上所述，本发明提供了一种以太环网故障切换时地址更新的方法。该方法使得环网保护在故障切换时只需要更新一个端口对应的地址表项，减少地址更新操作，提高收敛数据和质量，可以应用于包括但不限制于上述两种环网系统在内的多种环网保护技术中。

Claims (10)

1、一种以太环网故障切换中的地址更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.1)根据故障切换事件通知各节点更新各自前向地址表；

1.2)收到所述通知的节点仅更新自身前向地址表内含有错误表项的一个端口的表项。

2、根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，所述步骤1.1)具体是：首先主节点得到通知，打开从端口，再通知各传输节点。

3、根据权利要求2所述更新方法，其特征在于，所述主节点得到的通知是链路故障告警帧，所述通知各传输节点的通知是链路故障通知帧。

4、根据权利要求3所述更新方法，其特征在于，步骤1.2)中收到所述链路故障通知帧的传输节点仅更新自身前向地址表内收到链路故障通知帧的端口的环上对端端口的表项，该环是发生所述故障切换事件的环。

5、根据权利要求3所述更新方法，其特征在于，步骤1.2)中收到链路故障告警帧的主节点仅更新自身前向地址表内主端口的表项。

6、根据权利要求1所述更新方法，其特征在于，所述步骤1.1)具体是：检测到链路故障的对应该故障链路两端的节点通知其他节点。

7、根据权利要求6所述更新方法，其特征在于，所述其他节点是环保护链路相邻节点时，所述步骤1.2)还包括打开环保护链路。

8、根据权利要求6所述更新方法，其特征在于，所述通知其他节点的通知是故障帧。

9、根据权利要求8所述更新方法，其特征在于，步骤1.2)中收到所述故障帧的其他节点根据故障帧的入端口和故障帧中的特征信息判断并仅更新自身前向地址表内该节点需要更新端口的表项。

10、根据权利要求8所述更新方法，其特征在于，步骤1.2)中检测到链路故障的对应该故障链路两端的节点仅更新自身前向地址表内故障链路对应端口的表项。

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