CN101557333A - 一种双归属组网中环路故障的处理方法及节点设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双归属组网中环路故障的处理方法及节点设备。在SRPT链路发生故障时，本发明通过利用某个子环为其它子环传输RRPP协议报文，从而可以简化现有技术的SRPT状态检测及故障处理机制，并减少被孤立的环路节点，提高网络节点资源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及快速环网保护协议(RRPP，Rapid Ring Protection Protocol)技术领域，具体涉及一种双归属组网中环路故障的处理方法及节点设备。
背景技术
RRPP是一个专门应用于以太网环的链路层协议。它在以太网环完整时能够防止数据环路引起的广播风暴，而当以太网环上一条链路断开时能迅速恢复环网上各个节点之间的通信通路。以下简单介绍RRPP中的相关概念。
RRPP环：一个环形连接的以太网网络拓扑称为一个RRPP环，本文中将RRPP环简称为“环”。RRPP环分为主环和子环。一个RRPP域可以包含多个RRPP环，但只能有一个主环，其它均为子环。每个环都有以下两种状态：
1)健康状态：整个环网的物理链路是连通的；
2)断裂状态：环网中某处物理链路断开。
节点：RRPP环上的每台设备都称为一个节点。节点角色由用户的配置来决定，分为下列几种：
1)主节点：每个环上有且仅有一个主节点。主节点是环网状态主动检测机制的发起者，也是网络拓扑发生改变后执行操作的决策者。
2)传输节点：主环上除主节点以外的其它所有节点，以及子环上除主节点、子环与主环相交节点以外的其它所有节点都为传输节点。传输节点负责监测自己的直连RRPP链路的状态，并把链路变化通知主节点，然后由主节点来决策如何处理。
3)边缘节点：同时位于主环和子环上的节点。是一种特殊的传输节点，它在主环上是传输节点，而在子环上则是边缘节点。
4)辅助边缘节点：同时位于主环和子环上的节点。也是一种特殊的传输节点，它在主环上是传输节点，而在子环上则是辅助边缘节点。辅助边缘节点与边缘节点成对使用，用于检测主环完整性和进行环路预防。
主端口和副端口：主节点和传输节点各自有两个端口接入RRPP环，其中一个为主端口，另一个为副端口。端口的角色由用户的配置来决定。
主节点的主端口和副端口在功能上有所区别：主节点的主端口用来发送环路探测报文，副端口用来接收环路探测报文。当RRPP环处于健康状态时，主节点的副端口在逻辑上阻塞数据VLAN(即阻塞数据报文)，只允许控制VLAN的报文(即RRPP协议报文)通过；当RRPP环处于断裂(Failed)状态时，主节点的副端口将解除数据VLAN的阻塞状态，转发数据VLAN的报文。传输节点的主端口和副端口在功能上没有区别，都用于RRPP环上协议报文和数据报文的传输。
公共端口和边缘端口：公共端口是边缘节点和辅助边缘节点上接入主环的端口，即边缘节点和辅助边缘节点分别在主环上配置的两个端口。边缘端口是边缘节点和辅助边缘节点上只接入子环的端口。
以下介绍常用的几种类型的RRPP协议报文：
Hello报文：链路状态探测报文，由主节点发起，用于对网络进行环路完整性检测；
Edge-Hello报文：SRPT状态探测报文，由边缘节点发起，对边缘节点与辅助边缘节点之间的主环链路进行检测；
Major-Fault报文：主环故障报文，由辅助边缘节点发起，在边缘节点和辅助边缘节点之间主环链路不连通时通知边缘节点主环链路故障；
Common-Flush-FDB报文：环网故障刷新FDB报文，由主节点发起，在RRPP环迁移到断裂状态时通知传输节点更新各自MAC表项和ARP/ND表项；
Complete-Flush-FDB报文：环网恢复刷新FDB报文，由主节点发起，在RRPP环迁移到健康状态时通知传输节点更新各自MAC表项和ARP/ND表项，同时通知传输节点解除临时阻塞端口的阻塞状态。
SRPT是指子环协议报文在主环中的通道(Sub Ring Packet Tunnel in majorring)。RRPP协议理论上把主环看作是子环的一个逻辑节点，子环的协议报文通过主环透传，主环将子环的除EDGE-HELLO报文之外的RRPP协议报文当作数据报文进行转发。请参考图1，图中的数字表示节点的端口号。图1中节点A、B、C、D所形成的环为主环，主环的主节点为节点D，节点D的端口1为主端口，端口2为副端口；节点B、C、E、F所形成的环为子环，子环的主节点为节点F，节点F的端口1为主端口，端口2为副端口。子环有2条SRPT链路，在图1中分别为节点B-节点C和节点B-节点A-节点D-节点C。在主环完整时，其主节点(节点D)的副端口处于阻塞状态，因此只有节点B-节点C这条SRPT链路是通的。主环故障时，节点D将放开自身副端口，因此，如果故障发生在节点B-节点A-节点D-节点C上，则节点B-节点C是通的；如果故障发生在节点B-节点C上，则节点B-节点A-节点D-节点C是通的。即，在任意时刻，子环的2条SRPT链路中，最多只有1条是通的，这样就避免了子环协议报文在主环中形成环路。如果子环的2条SRPT链路全部中断时，子环主节点(节点F)将收不到自己发出的HELLO报文，于是在Fail定时器超时后进入断裂状态，节点F放开自身副端口，这样子环可以获得最大的通信通路，且不会形成环路。
RRPP组网应用中一种常见的组网方式是RRPP双归属组网。RRPP双归属组网的网络拓扑中有两个或两个以上的环，各环之间均有两个公共节点，且各环之间的两个公共节点都相同。这样，各环之间共用这两个公共节点之间的同一条链路。如图2所示，节点A、B、C、D形成一个环，节点B、C、E形成一个环，节点B、C、F形成一个环。各个环之间有相同的两个公共节点(节点B和C)，各环均共用节点B-节点C之间的同一条链路。此时可以只定义一个RRPP域，选择其中一个环为主环，其它环为子环。例如，图2中，选择节点A、B、C、D形成的环为主环，节点B、C、F形成的环为子环1，节点B、C、E形成的环为子环2。主环上的主节点为节点D，子环1上的主节点为节点F，子环2上的主节点为节点E。RRPP双归属组网最典型的应用就是子环主节点可以通过边缘节点和辅助边缘节点双归属上行，提供上行链路备份。
在实际应用中采用较多的双归属组网中，通常存在至少两个子环。对于图2所示的双归属组网，子环1和子环2之间借助边缘节点和辅助边缘节点(即节点B和节点C)相互连接，形成了一个环路(节点B-节点F-节点C-节点E-节点B)。当子环的2条SRPT链路全部中断后，所有子环的主节点副端口放开，子环之间势必形成数据报文的环路。
为了消除这一缺陷，避免子环之间形成数据环路，现有技术引入了SRPT状态检查机制。由边缘节点和辅助边缘节点配合完成SRPT的状态检查，当边缘节点检测到SRPT链路中断后，在两个子环主节点副端口全部放开之前，阻塞两个子环边缘节点的边缘端口，避免子环间形成数据报文的环路。以图2中的节点B、C、F形成的子环1为例，假设子环1的边缘节点为节点B，辅助边缘节点为节点C，则现有技术的SRPT状态检测及故障处理机制主要包括以下内容：
1)子环1的边缘节点(节点B)从其连入SRPT链路的两个公共端口(即端口1和端口3)周期性地向主环内发送EDGE-HELLO报文，依次经过环上各节点发往辅助边缘节点(节点C)。
2)如果节点C在规定时间内能够从自身公共端口上收到EDGE-HELLO报文，则表明至少有1条SRPT正常，子环报文(包括子环的所有数据报文和除EEDGE-HELLO之外的RRPP协议报文)可以正常通过。反之，辅助边缘节点如果收不到EDGE-HELLO报文，说明2条SRPT链路全部中断，子环报文无法通过。
3)节点C检测到2条SRPT链路全部中断后，立即从子环1的边缘端口(即端口4)通过子环1的链路向边缘节点(节点B)发送MAJOR-FAULT报文(即通过路径节点C-节点F-节点B)。如果此时子环1上无故障，节点B能够收到MAJOR-FAULT报文，于是阻塞自己的边缘端口(即端口2)；如果子环1上存在故障，节点B的边缘端口(端口2)不会被阻塞。
4)上述MAJOR-FAULT报文是周期性发送的，如果边缘节点能够周期性地收到MAJOR-FAULT报文，则保持边缘端口的阻塞状态；否则，边缘端口自行放开。
5)由于子环1的两条SRPT链路全部中断，因此子环1的协议报文无法在主环中透传，子环1的主节点(节点F)收不到自己发出的HELLO报文，于是节点F放开其副端口(端口2)，并迁移到Failed状态。
6)当主环故障恢复时，子环1的SRPT链路得到恢复，辅助边缘节点(节点C)不再报告上述MAJOR-FAULT报文。如果子环1本身没有故障，其主节点(节点F)将重新收到自己发出的HELLO报文，于是重新阻塞其副端口，切换到健康(Complete)状态。
7)子环1恢复后，子环1的主节点(节点F)会从其主端口(端口1)发送COMPLETE-FLUSH-FDB报文。边缘节点(节点B)收到该报文后，如果其边缘端口(端口2)处于阻塞状态，立即放开该边缘端口，全网通信恢复。
8)SRPT链路恢复时，如果此时子环存在故障，则子环无法恢复。此种情况下子环主节点不会发送COMPLETE-FLUSH-FDB报文。如果边缘节点的边缘端口处于阻塞状态，该端口只能在MAJOR-FAULT报文的Fail定时器超时后自行放开。
图2中，子环2的SRPT状态检测机制与上述过程相类似。假设子环2的边缘节点为节点C，辅助边缘节点为节点B，则在SRPT链路故障时，SRPT状态检测机制产生作用效果如图3所示，图3中的交叉线表示链路中断或端口处于阻塞状态。可以看出，图3中节点B和节点C均阻塞了自身的端口2，以避免子环报文形成环路。
现有技术的SRPT状态检测及故障处理机制存在如下缺点：
1)在RRPP双归属组网中通常存在较多的子环，一旦两条SRPT链路都出现故障，则边缘节点需要阻塞所有子环对应的边缘端口，所有子环上的主节点需要放开自身副端口，并且，在SRPT链路恢复时，边缘节点又需要放开所有子环对应的边缘端口，所有子环上的主节点又需要阻塞自身副端口。可以看出，边缘节点和子环主节点各自阻塞和放开端口较多，处理比较复杂，且处理复杂度随着子环个数增加而增加。
2)由于子环对应的边缘节点被阻塞且两条SRPT链路均出现故障，导致边缘节点以及和边缘节点相通的节点都被阻塞，出现这些节点无法和其它节点进行通讯，例如，图3中的节点F无法与节点B进行通信，从而导致这些节点被孤立，网络节点资源无法被充分利用。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种双归属组网中环路故障的处理方法及节点设备，用以简化SRPT状态检测及故障处理机制，并减少被孤立的环路节点，提高网络节点资源的利用率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供方案如下：
一种快速环网保护协议RRPP双归属组网中环路故障的处理方法，所述双归属组网包括有一个主环和至少一个子环，所述处理方法包括：
步骤A，边缘节点判断子环协议报文在主环中的通道SRPT链路出现故障时，从所有子环中选择一个子环作为当前备份子环；
步骤B，边缘节点通过当前备份子环上的备份链路向辅助边缘节点发送第一报文，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路，所述第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
优选地，上述处理方法中，所述边缘节点判断SRPT链路出现故障是：边缘节点在从任意子环上接收到主环故障MAJOR-FAULT报文时，判断所述SRPT链路出现故障，其中，所述MAJOR-FAULT报文是辅助边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过所有子环的备份链路向边缘节点发送的。
优选地，上述处理方法中，所述边缘节点进一步从接收到所述MAJOR-FAULT报文的子环中选择环ID最小的子环或者选择最先收到所述MAJOR-FAULT报文的子环作为当前备份子环。
优选地，上述处理方法中，所述步骤B中，边缘节点进一步通过当前备份子环上的备份链路周期性地向辅助边缘节点发送所述第一报文，用以控制当前备份子环的主节点根据周期性接收到的所述第一报文保持自身的备用状态。
优选地，上述处理方法中，在所述步骤B之后，如果当前备份子环的备份链路出现故障，所述处理方法还包括：
步骤C，边缘节点停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述第一报文，并从第一类子环中重新选择一个子环作为当前备份子环后返回步骤B，其中，所述第一类子环是所有子环中除去备份链路发生故障的子环后的剩余子环。
优选地，上述处理方法中，如果当前备份子环的备份链路出现故障后，当前备份子环的主节点进一步设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点。
优选地，上述处理方法中，在所述步骤B之后，如果所述SRPT链路的故障恢复，所述处理方法还包括：
辅助边缘节点停止发送所述MAJOR-FAULT报文，并向当前备份子环的主节点发送用于通知SRPT链路恢复的第三报文；
当前备份子环的主节点在接收到所述第三报文后，阻塞自身副端口、设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文；
当前备份子环上的各个节点根据接收到的所述第四报文，更新各自的报文转发表项，其中，边缘节点在接收到所述第四报文后，还进一步停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述EDGE-HELLO报文。
优选地，上述处理方法中，所述辅助边缘节点在接收到所述边缘节点通过当前备份子环上的备份链路发送的所述第一报文后，停止在除当前备份子环的备份链路之外的其它备份链路上发送所述MAJOR-FAULT报文。
本发明实施例还提供了一种快速环网保护协议RRPP双归属组网中的边缘节点，包括：
备份子环选择单元，用于在子环协议报文在主环中的通道SRPT链路出现故障时，从所述双归属组网的所有子环中选择一个子环作为当前备份子环；
第一报文交互单元，用于通过当前备份子环上的备份链路向辅助边缘节点发送第一报文，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路，所第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
优选地，上述边缘节点中还包括：
SRPT链路检测单元，用于在从任意子环上接收到MAJOR-FAULT报文时，判断所述SRPT链路出现故障，其中，所述MAJOR-FAULT报文是辅助边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过所有子环的备份链路向边缘节点发送的。
优选地，上述边缘节点中，
所述备份子环选择单元，还用于从接收到所述MAJOR-FAULT报文的子环中选择环ID最小的子环或者选择最先收到所述MAJOR-FAULT报文的子环作为当前备份子环。
优选地，上述边缘节点中，
所述第一报文交互单元，还用于通过当前备份子环上的备份链路周期性地向辅助边缘节点发送所述第一报文，用以控制当前备份子环的主节点根据周期性接收到的所述第一报文保持自身的备用状态。
优选地，上述边缘节点中，还包括：
备用链路检测单元，用于检测当前备用子环的备用链路是否出现故障；
所述备份子环选择单元，还用于在当前备份子环的备份链路出现故障时，控制所述第一报文交互单元停止发送所述第一报文，并从第一类子环中重新选择一个子环作为当前备份子环，再触发所述第一报文交互单元发送所述第一报文，其中，所述第一类子环是所有子环中除去备份链路发生故障的子环后的剩余子环。
优选地，上述边缘节点中，其特征在于，
所述第一报文交互单元，还用于在接收到第四报文后，停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述EDGE-HELLO报文，其中，所述第四报文是当前备份子环的主节点在收到辅助边缘节点发送的用于通知SRPT链路恢复的第三报文后，发送的用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的消息。
本发明实施例还提供了一种快速环网保护协议RRPP双归属组网的子环上的主节点，包括：
第一报文接收单元，用于接收并转发第一报文，所述第一报文是边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，选择本子环作为当前备用子环后通过本子环的备份链路向辅助边缘节点发送的，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路；
处理单元，用于在接收到所述第一报文后，放开本主节点的副端口、设置本主节点状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
优选地，上述的主节点中，
所述第一报文接收单元，还用于接收并转发所述边缘节点周期性地向辅助边缘节点发送的所述第一报文；
所述处理单元，还用于根据周期性接收到的所述第一报文，保持本主节点的备用状态。
优选地，上述的主节点中，
所述处理单元，还用于在本子环的备份链路出现故障后，设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点。
优选地，上述的主节点中，还包括：
第三报文接收单元，用于接收辅助边缘节点发送的用于通知SRPT链路恢复的第三报文；
所述处理单元，还用于在所述第三报文接收单元接收到所述第三报文后，阻塞本主节点的副端口、设置本主节点的状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文。
最后，本发明实施例还提供了一种快速环网保护协议RRPP双归属组网中的辅助边缘节点，包括：
主环故障通知单元，用于在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过子环的备份链路向边缘节点发送MAJOR-FAULT报文；以及，在检测到SRPT链路的故障恢复时，停止发送所述MAJOR-FAULT报文；其中，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路；
主环恢复通知单元，用于在检测到SRPT链路的故障恢复时，向当前备份子环的主节点发送用于通知SRPT链路恢复的第三报文，所述第三报文用于触发当前备份子环的主节点阻塞本主节点的副端口、设置本主节点的状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文；其中，当前备份子环是边缘节点在SRPT链路出现故障时，从所有子环中选择出的用于向本辅助边缘节点发送第一报文的子环，所述第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
优选地，上述辅助边缘节点中，
所述主环故障通知单元，进一步在接收到所述边缘节点通过当前备份子环上的备份链路发送的所述第一报文后，停止在除当前备份子环的备份链路之外的其它备份链路上发送所述MAJOR-FAULT报文。
从以上所述可以看出，本发明实施例提供的双归属组网中环路故障的处理方法及节点设备，在SRPT链路出现故障时，通过快速切换到当前备份子环的备份链路，不仅可以避免子环间环路的产生，而且各环(包括子环、主环)之间还可以通过当前备份子环的备份链路互相通讯。因此，本发明实施例在SRPT链路故障及故障恢复时，可以简化边缘节点和子环主节点的端口操作，并且不影响各环之间的通讯，同时也不会孤立边缘节点以及与边缘节点相通的节点，达到最优的利用网络节点资源的目的。最后，本发明实施例还通过停止辅助边缘节点在当前备份子环之外的其它子环上发送所述MAJOR-FAULT报文，解决了双归属组网中在SRPT链路故障时，辅助边缘节点发送的MAJOR-FAULT报文较多，消耗大量系统资源的问题。
附图说明
图1为现有技术的一种RRPP环的结构示意图；
图2为现有技术的RRPP双归属组网的结构示意图；
图3为现有技术的SRPT状态检测的作用效果示意图；
图4为本发明实施例所述双归属组网中环路故障的处理方法的流程图；
图5为双归属组网中应用了本实施例所述处理方法后的效果图；
图6为本发明实施例所述边缘节点的结构示意图；
图7为本发明实施例所述主节点的结构示意图；
图8为本发明实施例所述辅助边缘节点的结构示意图。
具体实施方式
本发明对现有的SRPT状态检测及故障处理机制进行了改进，利用双归属组网中某个子环链路作为SRPT链路的备份链路，在SRPT故障时，通过该备份链路为其它子环传输RRPP协议报文，既可以避免子环之间形成环路，又简化了边缘节点和子环主节点的端口操作，同时还可以提高网络节点资源的利用率。以下结合附图通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明实施例引入了备份链路的概念。所述的备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路。以图2为例，子环1除去节点B-节点C这部分后剩余的链路：节点B-节点F-节点C，即是子环1的备份链路。同理，子环2的备份链路是：节点C-节点E-节点B。这里，备份的意思是指，在SRPT链路出现故障时，可以利用某一个子环(该子环被称为当前备份子环)的备份链路作为SRPT链路的备份，以透传所有子环的RRPP协议报文，当然也可以透传所有子环的数据报文。为此，本发明实施例中，当前备份子环上的主节点有两种状态：主用状态和备用状态。其中主节点在备用状态下允许其它子环的RRPP协议报文通过，在主用状态下禁止其它子环的RRPP协议报文通过。各个子环的主节点默认处于主用状态。
请参照图4，本发明实施例所述双归属组网中环路故障的处理方法，所述双归属组网包括有一个主环和至少一个子环，如图4所示，所述处理方法包括以下步骤：
步骤41，如果辅助边缘节点检测到主环上的SRPT链路出现故障，则辅助边缘节点从自身边缘端口通过所有子环的备份链路向边缘节点发送MAJOR-FAULT报文，以通知边缘节点SRPT链路出现故障。
这里，仍然以图2所示的双归属组网环境为例，辅助边缘节点(节点C)可以按照以下方式检测SRPT链路是否出现故障：边缘节点(节点B)通过连入SRPT链路的两个端口(端口1和端口3)周期性地向节点C发送EDGE-HELLO报文；如果节点C在规定时间内能没有接收到EDGE-HELLO报文，则表明SRPT链路出现故障。这里，所述的SRPT链路出现故障是指两条SRPT链路都出现故障，在这种情况下节点C才不会接收到节点B通过两条SRPT链路发送的EDGE-HELLO报文。在辅助边缘节点检测到SRPT链路出现故障时，即从各个子环对应的边缘端口通过各个子环向边缘节点上发送MAJOR-FAULT报文，并且可以是周期性地从边缘端口上发送所述MAJOR-FAULT报文。例如，图2中，辅助边缘节点(节点C)将从子环1对应的边缘端口(端口4)和子环2对应的边缘端口(端口2)分别向节点B发送所述MAJOR-FAULT报文。
步骤42，边缘节点在从任意子环上接收到所述MAJOR-FAULT报文时，判断SRPT链路出现故障，此时，边缘节点从所有子环中选择一个子环作为当前备份子环。
与现有技术不同的是，上述步骤42中，边缘节点在收到所述MAJOR-FAULT报文时，并不执行阻塞自身边缘端口的操作。上述步骤中，边缘节点可以选择任意一个子环作为当前备份子环。优选地，本实施例中，边缘节点可以从接收到所述MAJOR-FAULT报文的子环中选择环标识(ID)最小的子环或者选择最先收到所述MAJOR-FAULT报文的子环作为当前备份子环。这里，所述接收到所述MAJOR-FAULT报文的子环是指这一类子环，即边缘节点从这一类子环所对应的边缘端口上接收到所述MAJOR-FAULT报文。
对应到图2，假设边缘节点B从子环1对应的边缘端口2和子环2对应的边缘端口4上分别接收到了所述MAJOR-FAULT报文，此时边缘节点B可以选择环ID最先的子环，即子环1，作为当前备份子环；当然，也可以选择最先接收到所述MAJOR-FAULT报文的边缘端口所对应的子环，作为当前备份子环。
步骤43，边缘节点从边缘端口通过当前备份子环上的备份链路向辅助边缘节点发送第一报文。
上述步骤43中，边缘节点通过在当前备份子环上的备份链路向辅助边缘节点发送第一报文，用以检测当前备份子环上的备份链路的链路状态，所述第一报文可以采用EDGE-HELLO报文，还可以是事先约定的其它报文。所述第一报文的发送可以是周期性地发送，这样，如果辅助边缘节点能够周期性地从自身边缘端口上接收到所述EDGE-HELLO报文，则认为当前备份子环上的备份链路没有出现故障。
步骤44，当前备份子环的主节点接收并透传所述第一报文，并且当前备份子环的主节点在接收到所述第一报文之后，放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
仍然以图2所示的应用环境为例，假设边缘节点(节点B)在当前备用子环(子环1)上发送所述第一报文，子环1上的主节点(节点F)在接收到该第一报文后，将自身状态从默认的主用状态设置为备用状态，以使得其它子网(如子环2)的RRPP协议报文可以通过本主节点。而在默认的主用状态下，只有本子环的RRPP协议报文可以通过本主节点。同时，节点F还将自身副端口(端口2)的状态由阻塞状态切换为放开状态，以使得数据报文可以通过该副端口。端口2放开之后，由于环的拓扑结果发生改变，此时，节点F还需要从自身主、副端口(即端口1和端口2)发送第二报文，以通知环上的各个节点更新自身的报文转发表项。具体的，所述第二报文可以是COMMON-FLUSH-FDB报文，环上的各个节点接收到该COMMON-FLUSH-FDB报文后，将刷新自身的媒体访问控制(MAC，MediaAccess Control)表项和地址解析协议/邻居发现协议(ARP/ND，AddressResolution Protocol/Neighbor Discovery)表项。上述MAC表项和ARP/ND表项是节点进行报文转发的依据。所述第一报文的发送可以是周期性地发送的，用以控制当前备份子环的主节点根据周期性接收到的所述第一报文保持自身的备用状态。因此，上述步骤44中，当前备份子环的主节点可以根据周期性接收到的所述第一报文，保持自身的备用状态。
步骤45，辅助边缘节点从自身边缘端口上接收到上述第一报文后，则说明当前备份子环上的备份链路没有出现故障，此时，辅助边缘节点可以停止在除当前备份子环的备份链路之外的其它备份链路上发送所述MAJOR-FAULT报文，而仅在当前备份子环的备份链路周期性地向边缘节点发送所述MAJOR-FAULT报文。现有技术的SRPT检测机制中，在SRPT出现故障时辅助边缘节点需要发送的MAJOR-FAULT报文数量随子环个数增加成倍的增长。特别是在支持快速检测的情况下，报文发送间隔达到毫秒级，产生的报文就会非常多，极大的消耗系统资源，检测效率也可能会受到影响。本实施例通过停止在无关子环上的MAJOR-FAULT报文发送，可以解决双归属组网中在SRPT链路故障时，辅助边缘节点发送的MAJOR-FAULT报文较多，消耗大量系统资源的问题。
从以上所述可以看出，本实施例是在SRPT链路故障时，利用当前备用子环为其它子环传输RRPP协议报文。在RRPP双归属组网中，子环之间均共用两个节点(即当前备用子环的边缘节点和辅助边缘节点)，因此，在当前备用子环的主节点切换到备用状态后，其它子环的主节点从自身主端口发送的RRPP协议报文(如用以检测环路完整性的Hello报文)可以通过当前备用子环的备用链路返回到自身的副端口，保证了其它子环的环路完整性，例如，对应于图2的双归属组网环境，即子环2的主节点(节点E)发出的Hello报文经过节点E-节点B-节点F-节点C-节点E这个链路上返回到节点E。这样，其它子环的主节点的环路完整性检测得以通过，也就不会放开其它子环主节点的副端口，从而所有子环中只有当前备份子环的副端口是放开的，因此，子环之间不会形成数据报文的环路，避免了广播风暴。针对图2所示的组网环境，图5示出了应用本实施例所述处理方法后的效果图。
本实施例在实现SRPT链路出现故障时，边缘节点无需对自身边缘端口进行阻塞，其它子环的主节点也无需对自身副端口执行放开的操作，从而可以简化了边缘节点和子环主节点的端口操作，同时由于边缘节点的边缘端口并没有被阻塞，边缘节点可以通过边缘端口与其它节点进行通信，因此，本实施例可以提高网络节点资源的利用率。
以上介绍了本实施例所述环路故障的处理方法的一般处理流程。考虑到当前备份子环的备份链路也可能出现故障，因此，在上述步骤45之后，如果当前备份子环的备份链路出现故障，本实施例还可以进一步包括：
步骤46，辅助边缘节点重新从自身边缘端口通过所有子环的备份链路向边缘节点发送所述MAJOR-FAULT报文；当前备份子环的主节点将自身状态设置为主用状态，以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点，同时，边缘节点停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述第一报文，并从第一类子环中重新选择一个子环作为当前备份子环，然后返回步骤43，其中，所述第一类子环是所有子环中除去备份链路发生故障的子环后的剩余子环。
上述步骤46中，边缘节点、辅助边缘节点和当前备份子环的主节点可以按照以下方式，分别检测当前备份子环的备份链路是否出现故障：
本实施例在上述流程的步骤43中，边缘节点可以通过当前备份子环上的备份链路周期性地向辅助边缘节点发送所述第一报文；在步骤45中，辅助边缘节点在当前备份子环的备份链路周期性地向边缘节点发送所述MAJOR-FAULT报文。边缘节点、辅助边缘节点和当前备份子环的主节点可以通过这种双向的、周期性的报文发送和接收，来检测当前备份子环的备份链路是否出现故障。例如，如果边缘节点未周期性地从当前备份子环的备份链路上接收到所述MAJOR-FAULT报文，则判断当前备份子环的备份链路出现故障；如果辅助边缘节点未周期性地从当前备份子环的备份链路上接收到所述第一报文，则判断当前备份子环的备份链路出现故障；如果当前备份子环的主节点未周期性地收到所述MAJOR-FAULT报文或第一报文，则判断当前备份子环的备份链路出现故障。这里，所述的未周期性接收到是指：设置一个具有预定阈值的接收计时器并从零开始计时，如果该接收定时器超时前接收到相应的报文，则清零并重新计时；如果超时前未接收到相应报文，则判断未周期性地接收到。考虑到链路传输的不稳定性，可以将接收计时器的预定阈值设置成一个较大的数值，例如，设置成所述相应报文发送周期的2～3倍数值。
以上说明了在SRPT链路出现故障以及当前备份子环的备份链路出现故障时，本实施例的处理方式。在上述步骤45之后，如果辅助边缘节点从自身公共端口上接收到边缘节点发送的EDGE-HELLO报文，则判断SRPT链路的故障恢复，此时，本实施例还可以包括以下步骤：
步骤47，辅助边缘节点停止发送所述MAJOR-FAULT报文，并向当前备份子环的主节点发送用于通知SRPT链路恢复的第三报文；当前备份子环的主节点在接收到所述第三报文后，立即设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点，同时阻塞自身副端口，此时，由于该子环的拓扑结构发生改变，因此还需要发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的COMPLETE-FLUSH-FDB报文；当前备份子环上的各个节点根据接收到的COMPLETE-FLUSH-FDB报文，更新各自的报文转发表项，其中，边缘节点在接收到所述COMPLETE-FLUSH-FDB报文后，还进一步停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述EDGE-HELLO报文。
综上所述，本发明实施例所述环路故障的处理方法，在SRPT链路出现故障时，通过快速切换到当前备份子环的备份链路，不仅可以避免子环间环路的产生，而且各环(包括子环、主环)之间还可以通过当前备份子环的备份链路互相通讯。因此，本实施例在SRPT链路故障及故障恢复时，可以简化边缘节点和子环主节点的端口操作，并且不影响各环之间的通讯，同时也不会孤立边缘节点以及与边缘节点相通的节点，达到最优的利用网络节点资源的目的。最后，本实施例还通过停止辅助边缘节点在当前备份子环之外的其它子环上发送所述MAJOR-FAULT报文，解决了双归属组网中在SRPT链路故障时，辅助边缘节点发送的MAJOR-FAULT报文较多，消耗大量系统资源的问题。
基于上述环路故障的处理方法，本实施例还提供了用以实施该处理方法的节点设备。如图6所示，本实施例提供了一种RRPP双归属组网中的边缘节点，该边缘节点包括：
备份子环选择单元，用于在SRPT链路出现故障时，从所述双归属组网的所有子环中选择一个子环作为当前备份子环；
第一报文交互单元，用于通过当前备份子环上的备份链路向辅助边缘节点发送第一报文，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路，所第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文；
SRPT链路检测单元，用于在从任意子环上接收到MAJOR-FAULT报文时，判断所述SRPT链路出现故障，其中，所述MAJOR-FAULT报文是辅助边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过所有子环的备份链路向边缘节点发送的。
优选地，上述备份子环选择单元，还可以用于从接收到所述MAJOR-FAULT报文的子环中选择环ID最小的子环或者选择最先收到所述MAJOR-FAULT报文的子环作为当前备份子环。
优选地，上述第一报文交互单元，还可以用于通过当前备份子环上的备份链路周期性地向辅助边缘节点发送所述第一报文，用以控制当前备份子环的主节点根据周期性接收到的所述第一报文保持自身的备用状态。
优选地，图6所示的边缘节点，还可以包括：
备用链路检测单元，用于检测当前备用子环的备用链路是否出现故障；
所述备份子环选择单元，还用于在当前备份子环的备份链路出现故障时，控制所述第一报文交互单元停止发送所述第一报文，并从第一类子环中重新选择一个子环作为当前备份子环，再触发所述第一报文交互单元发送所述第一报文，其中，所述第一类子环是所有子环中除去备份链路发生故障的子环后的剩余子环。
优选地，上述第一报文交互单元，还可以用于在接收到第四报文后，停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述EDGE-HELLO报文，其中，所述第四报文是当前备份子环的主节点在收到辅助边缘节点发送的用于通知SRPT链路恢复的第三报文后，发送的用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的消息。
如图7所示，本实施例还提供了一种RRPP双归属组网的子环上的主节点，该主节点包括：
第一报文接收单元，用于接收并转发第一报文，所述第一报文是边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，选择本子环作为当前备用子环后通过本子环的备份链路向辅助边缘节点发送的，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路；
处理单元，用于在接收到所述第一报文后，放开本主节点的副端口、设置本主节点状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第一报文；
优选地，上述主节点还可以包括：第三报文接收单元，用于接收辅助边缘节点发送的用于通知SRPT链路恢复的第三报文；所述处理单元，还用于在所述第三报文接收单元接收到所述第三报文后，阻塞本主节点的副端口、设置本主节点的状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文。
优选地，上述第一报文接收单元，还可以用于接收并转发所述边缘节点周期性地向辅助边缘节点发送的所述第一报文；
所述处理单元，还用于根据周期性接收到的所述第一报文，保持本主节点的备用状态。
优选地，上述处理单元，还可以用于在本子环的备份链路出现故障后，设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点。
本实施例还提供了一种RRPP双归属组网中的辅助边缘节点，如图8所示，该辅助边缘节点包括：
主环故障通知单元，用于在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过子环的备份链路向边缘节点发送MAJOR-FAULT报文；以及，在检测到SRPT链路的故障恢复时，停止发送所述MAJOR-FAULT报文；其中，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路；
主环恢复通知单元，用于在检测到SRPT链路的故障恢复时，向当前备份子环的主节点发送用于通知SRPT链路恢复的第三报文，所述第三报文用于触发当前备份子环的主节点阻塞本主节点的副端口、设置本主节点的状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文；其中，当前备份子环是边缘节点在SRPT链路出现故障时，从所有子环中选择出的用于向本辅助边缘节点发送第一报文的子环，所述第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文；
优选地，上述主环故障通知单元，还可以进一步在接收到所述边缘节点通过当前备份子环上的备份链路发送的所述第一报文后，停止在除当前备份子环的备份链路之外的其它备份链路上发送所述MAJOR-FAULT报文。
以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种快速环网保护协议RRPP双归属组网中环路故障的处理方法，所述双归属组网包括有一个主环和至少一个子环，其特征在于，所述处理方法包括：
步骤A，边缘节点判断子环协议报文在主环中的通道SRPT链路出现故障时，从所有子环中选择一个子环作为当前备份子环；
步骤B，边缘节点通过当前备份子环上的备份链路向辅助边缘节点发送第一报文，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路，所述第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述边缘节点判断SRPT链路出现故障是：边缘节点在从任意子环上接收到主环故障MAJOR-FAULT报文时，判断所述SRPT链路出现故障，其中，所述MAJOR-FAULT报文是辅助边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过所有子环的备份链路向边缘节点发送的。
3.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述步骤A中，所述边缘节点进一步从接收到所述MAJOR-FAULT报文的子环中选择环ID最小的子环或者选择最先收到所述MAJOR-FAULT报文的子环作为当前备份子环。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤B中，边缘节点进一步通过当前备份子环上的备份链路周期性地向辅助边缘节点发送所述第一报文，用以控制当前备份子环的主节点根据周期性接收到的所述第一报文保持自身的备用状态。
5.如权利要求4所述的处理方法，其特征在于，在所述步骤B之后，如果当前备份子环的备份链路出现故障，所述处理方法还包括：
步骤C，边缘节点停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述第一报文，并从第一类子环中重新选择一个子环作为当前备份子环后返回步骤B，其中，所述第一类子环是所有子环中除去备份链路发生故障的子环后的剩余子环。
6.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于，如果当前备份子环的备份链路出现故障后，当前备份子环的主节点进一步设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点。
7.如权利要求1至6任一项所述的处理方法，其特征在于，在所述步骤B之后，如果所述SRPT链路的故障恢复，所述处理方法还包括：
辅助边缘节点停止发送所述MAJOR-FAULT报文，并向当前备份子环的主节点发送用于通知SRPT链路恢复的第三报文；
当前备份子环的主节点在接收到所述第三报文后，阻塞自身副端口、设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文；
当前备份子环上的各个节点根据接收到的所述第四报文，更新各自的报文转发表项，其中，边缘节点在接收到所述第四报文后，还进一步停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述EDGE-HELLO报文。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述辅助边缘节点在接收到所述边缘节点通过当前备份子环上的备份链路发送的所述第一报文后，停止在除当前备份子环的备份链路之外的其它备份链路上发送所述MAJOR-FAULT报文。
9.一种快速环网保护协议RRPP双归属组网中的边缘节点，其特征在于，包括：
备份子环选择单元，用于在子环协议报文在主环中的通道SRPT链路出现故障时，从所述双归属组网的所有子环中选择一个子环作为当前备份子环；
第一报文交互单元，用于通过当前备份子环上的备份链路向辅助边缘节点发送第一报文，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路，所第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
10.如权利要求9所述的边缘节点，其特征在于，还包括：
SRPT链路检测单元，用于在从任意子环上接收到MAJOR-FAULT报文时，判断所述SRPT链路出现故障，其中，所述MAJOR-FAULT报文是辅助边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过所有子环的备份链路向边缘节点发送的。
11.如权利要求10所述的边缘节点，其特征在于，
所述备份子环选择单元，还用于从接收到所述MAJOR-FAULT报文的子环中选择环ID最小的子环或者选择最先收到所述MAJOR-FAULT报文的子环作为当前备份子环。
12.如权利要求10所述的边缘节点，其特征在于，
所述第一报文交互单元，还用于通过当前备份子环上的备份链路周期性地向辅助边缘节点发送所述第一报文，用以控制当前备份子环的主节点根据周期性接收到的所述第一报文保持自身的备用状态。
13.如权利要求12所述的边缘节点，其特征在于，还包括：
备用链路检测单元，用于检测当前备用子环的备用链路是否出现故障；
所述备份子环选择单元，还用于在当前备份子环的备份链路出现故障时，控制所述第一报文交互单元停止发送所述第一报文，并从第一类子环中重新选择一个子环作为当前备份子环，再触发所述第一报文交互单元发送所述第一报文，其中，所述第一类子环是所有子环中除去备份链路发生故障的子环后的剩余子环。
14.如权利要求9至13任一项所述的边缘节点，其特征在于，
所述第一报文交互单元，还用于在接收到第四报文后，停止通过当前备份子环上的备份链路发送所述EDGE-HELLO报文，其中，所述第四报文是当前备份子环的主节点在收到辅助边缘节点发送的用于通知SRPT链路恢复的第三报文后，发送的用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的消息。
15.一种快速环网保护协议RRPP双归属组网的子环上的主节点，其特征在于，包括：
第一报文接收单元，用于接收并转发第一报文，所述第一报文是边缘节点在检测到SRPT链路出现故障时，选择本子环作为当前备用子环后通过本子环的备份链路向辅助边缘节点发送的，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路；
处理单元，用于在接收到所述第一报文后，放开本主节点的副端口、设置本主节点状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
16.如权利要求15所述的主节点，其特征在于，
所述第一报文接收单元，还用于接收并转发所述边缘节点周期性地向辅助边缘节点发送的所述第一报文；
所述处理单元，还用于根据周期性接收到的所述第一报文，保持本主节点的备用状态。
17.如权利要求15所述的主节点，其特征在于，
所述处理单元，还用于在本子环的备份链路出现故障后，设置自身状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点。
18.如权利要求15所述的主节点，其特征在于，还包括：
第三报文接收单元，用于接收辅助边缘节点发送的用于通知SRPT链路恢复的第三报文；
所述处理单元，还用于在所述第三报文接收单元接收到所述第三报文后，阻塞本主节点的副端口、设置本主节点的状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文。
19.一种快速环网保护协议RRPP双归属组网中的辅助边缘节点，其特征在于，包括：
主环故障通知单元，用于在检测到SRPT链路出现故障时，从自身边缘端口通过子环的备份链路向边缘节点发送MAJOR-FAULT报文；以及，在检测到SRPT链路的故障恢复时，停止发送所述MAJOR-FAULT报文；其中，所述备份链路是指子环上除与主环相交部分以外的链路；
主环恢复通知单元，用于在检测到SRPT链路的故障恢复时，向当前备份子环的主节点发送用于通知SRPT链路恢复的第三报文，所述第三报文用于触发当前备份子环的主节点阻塞本主节点的副端口、设置本主节点的状态为主用状态以禁止其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第四报文；其中，当前备份子环是边缘节点在SRPT链路出现故障时，从所有子环中选择出的用于向本辅助边缘节点发送第一报文的子环，所述第一报文在经过当前备份子环的主节点时，触发当前备份子环的主节点执行以下操作：放开自身副端口、设置自身状态为备用状态以允许其它子环的RRPP协议报文通过本主节点、以及发送用于通知当前备份子环上的其它节点更新各自报文转发表项的第二报文。
20.如权利要求19所述的辅助边缘节点，其特征在于，
所述主环故障通知单元，进一步在接收到所述边缘节点通过当前备份子环上的备份链路发送的所述第一报文后，停止在除当前备份子环的备份链路之外的其它备份链路上发送所述MAJOR-FAULT报文。
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