CN101640646B

CN101640646B - 以太环网保护倒换方法及装置

Info

Publication number: CN101640646B
Application number: CN2009101728439A
Authority: CN
Inventors: 宋雪雁; 程振苗
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2029-09-01
Also published as: CN101640646A

Abstract

本发明公开了一种以太环网保护倒换方法及装置，该方法包括：配置环网切换模式为不倒换模式；环网的各个链路的业务接收端发送业务检测报文，以检测各个链路的带宽使用情况；判断链路的带宽使用情况是否高于预先设置的链路性能下降的阈值，如果判断结果为是，则触发链路的保护倒换。本发明提高了以太环网的处理能力。

Description

以太环网保护倒换方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种以太环网保护倒换方法及装置。

背景技术

随着近几年网络的大规模发展，用户对网络的可靠性提出了更高的要求，同时，视频业务的迅速发展，用户对网络的实时且无丢包特性等的要求也越来越高。因此，数据传输方面，随着2003年以太自动保护倒换(Ethernet Automatic Protection Switching，简称为EAPS)RFC3619协议的发布，各设备厂商均争相研发各种以太环网保护技术，以满足市场的需求。但是，由于RFC3619没有进行严格协议标准的制定，导致各厂商在此基础上研制的各种环网保护技术，不能实现不同厂商设备间的互通。随着环网保护技术的迅速发展，市场需求的迫切，国际电信联盟-电信标准部(InternationalTelecommunications Union-Telecommunications standardizationsector，简称为ITU-T)于2008年2月发布了正式的关于以太网环网保护的ITU-T G.8032标准，随即在2008年8月又发布了修订版的ITU-T G.8132v2版本。

ITU-T G.8032定义了以太环网的两个状态：空闲(Idle State)状态和保护(Protecting State)状态。Idle State状态是指没有链路故障的状态，Protecting State状态是指出现链路故障后发生的保护倒换状态。

图1是根据相关技术的自动保护倒换环网系统的典型组网的示意图，如图1所示，在环网保护基本机制中，处于空闲状态时，所有节点以环的方式连接，环路保护协议通过阻塞环路保护链路(RingProtection Link，简称为RPL)，确保不会成环，防止广播风暴。图1中节点Ma和节点Md间的链路为RPL，且节点Md为RPL拥有者(RPL Owner)，环网中各相邻节点采用ITU-T Y.1731定义的连接检查(Connection Check，简称为CC)帧对链路进行监测，如果发生链路故障(即，信号故障，Signal Fault，简称为SF)，则环网进入自动保护倒换状态，此时与故障链路相邻的节点对故障链路进行阻塞，并采用自动保护协议消息(Ring Automatic ProtectionSwitching message，简称为R-APS)(即，SF)消息向其他节点报告故障。如图1中节点Mb和节点Mc间的链路发生故障，则节点Mb和节点Mc分别向其他节点发送R-APS(SF)消息。R-APS(SF)消息触发RPL Owner打开RPL端口，并触发所有节点进行转发数据库(Forwarding Database，简称为FDB)刷新，环上节点进入保护状态。

在故障恢复时，故障链路相邻的节点继续保持阻塞状态，并发送链路恢复消息R-APS(NR)消息，表示没有本地故障请求(NoRequest)。RPL Owner收到第一个R-APS(NR)消息后启动恢复定时器(Wake Timer，简称为WTR)，当WTR耗尽后RPL Owner阻塞RPL，并发送R-APS(NR，RB)消息，环网上节点接收到R-APS(NR，RB)消息后，刷新FDB，原先发送R-APS(NR)消息的节点则停止周期性发送消息，并打开原先阻塞的端口，环上节点回到空闲状态。

为了保证链路的稳定，可以在链路故障恢复时，通过不倒换机制来实现。ITU-T G.8132对链路不倒换过程也作了标准规定。即在故障恢复时，故障链路相邻的节点依然保持阻塞状态，并发送NR消息，但是RPL Owner在收到NR消息后不作响应，环网上的其他节点在接收到NR消息也不作任何处理。一旦环网上接收到切换的要求，则RPL Owner阻塞RPL，并向环上发送R-APS(NR，RB)消息，待环上其他节点收到R-APS的消息后，打开原来阻塞的端口。环上节点恢复到空闲状态。

但是，无论是链路的自动保护倒换还是链路的不倒换机制，都没有考虑到现网的实际使用情况。在现网使用时，用户为了保证网络的稳定性，会更多地考虑在链路故障恢复时，采用不倒换的机制。同时，为了节省资源，主用链路在设计时会比RPL链路的带宽要更大些。因此，当故障发生后，链路切换到了RPL上，如果始终采用不倒换机制，那么在出现某个时间段的大容量用户的突发流量时，可能会由于链路资源利用率过高而导致丢包，链路的转发性能下降。因此，实际使用过程中，通过检测链路资源利用率来决定链路性能是否下降，从而决定是否进行保护倒换更适合实际需要。

针对相关技术中没有根据现网的实际使用情况对链路进行自动保护倒换机制和不倒换机制的变换的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中没有根据现网的实际使用情况对链路进行自动保护倒换机制和不倒换机制的变换的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种改进的以太环网保护倒换方案，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种以太环网保护倒换方法。

根据本发明的以太环网保护倒换方法包括：配置环网切换模式为不倒换模式；环网的各个链路的业务接收端发送业务检测报文，以检测各个链路的带宽使用情况；判断链路的带宽使用情况是否高于预先设置的链路性能下降的阈值，如果判断结果为是，则触发链路的保护倒换。

优选地，环网的各个链路的业务接收端发送业务检测报文包括：环网的各个链路的业务接收端周期性地发送业务检测报文。

优选地，如果判断结果为是，上述方法还包括：业务接收端向其两端发送链路性能下降的通告报文。

优选地，带宽使用情况为资源利用率。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种以太环网保护倒换装置。

根据本发明的以太环网保护倒换装置包括：链路不倒换模块，用于配置环网切换模式为不倒换模式；链路资源使用检测模块，用于发送业务检测报文，以检测各个链路的带宽使用情况；链路资源判断模块，用于判断链路的带宽使用情况是否高于预先设置的链路性能下降的阈值；链路倒换模块，用于在链路资源判断模块的判断结果为是的情况下，触发链路的保护倒换。

优选地，链路资源使用检测模块还用于周期性地发送业务检测报文。

优选地，该装置还包括：链路性能下降通告模块，用于向链路性能高于阈值的节点的两端节点发送链路性能下降的通告报文。

优选地，带宽使用情况为资源利用率。

通过本发明，采用在配置环网切换模式为不倒换模式时，检测所用链路的资源使用情况，在链路性能下降时，触发链路的保护倒换的方法，解决了相关技术中没有根据现网的实际使用情况对链路进行自动保护倒换机制和不倒换机制的变换的问题，进而达到了以防出现整个链路性能的下降，从而提高以太环网的处理能力。

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是根据相关技术的自动保护倒换环网系统的典型组网的示意图；

图2是根据本发明实施例的以太环网保护倒换方法的流程图；

图3是本发明实施例的链路带宽使用情况下降到阈值的实施流程图；

图4是本发明实施例的链路带宽使用情况下降到阈值后的倒换实施流程图；

图5是本发明实施例以太环网保护倒换装置的结构框图；

图6是本发明实施例的以太环网保护倒换装置的优选结构框图。

具体实施方式

功能概述

考虑到相关技术中以太环网采用不倒换机制时，在发生故障后，链路切换到RPL上，由于现网主用链路设计比RPL链路带宽更大，出现某个时间段的大容量用户的突发流量时，会由于链路性能差而导致丢包，链路的转发性能变差，需要在切换时考虑链路性能来决定链路是否切换的保护倒换机制的问题，本发明实施例提供了一种以太环网保护倒换方案，即，通过实现检测链路性能，来决定链路是否切换的保护倒换机制。具体地，通过检测所用链路的链路性能，在链路性能下降时，切换到备链路上，以防出现整个链路性能的下降，从而提高以太环网的处理能力。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种以太环网保护倒换方法。图2是根据本发明实施例的以太环网保护倒换方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下的步骤S202至步骤S206：

步骤S202，配置环网切换模式为不倒换模式。

步骤S204，环网的各个链路的业务接收端发送业务检测报文，以检测所述各个链路的带宽使用情况。

具体地，上述环网的各个链路的业务接收端可以周期性地发送所述业务检测报文。

其中，上述链路的带宽使用情况为资源利用率。

步骤S206，判断链路的带宽使用情况是否高于预先设置的链路性能下降的阈值，如果判断结果为是，则触发链路的保护倒换，进一步地，业务接收端可以向其两端发送链路性能下降的通告报文。

具体地，判断链路带宽使用情况是否下降到预定的阈值，是指业务接收端周期地发送业务检测报文，检测各个业务端口的带宽使用情况，同时上报此检测值，将当前上报的检测值与预先设置的链路性能下降的阈值作比较，如果检测值高于阈值，则说明当前链路状态劣，通知链路切换；如果检测值低于阈值，则说明链路状态优。

进一步地，链路状态劣，通知链路切换，是指环网处于空闲状态，链路回切模式为不倒换模式，业务接收端通过周期地发送链路检测报文，检测各业务端口的资源占用情况，在接收到检测值高于阈值的情况下，业务接收端向两端发送链路性能下降的通告报文，业务发送端接收到通告报文后，触发链路的保护倒换，以完成劣链路切换到优链路。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

实施例1：

图3是本发明实施例的链路带宽使用情况下降到阈值的实施流程图，如图3所示，包括以下的步骤S302至步骤S310：

步骤302，按照组网需求，配置环网上的各节点角色。

步骤304，配置环网切换模式为不倒换模式。

步骤306，检测链路的资源利用率情况，将各业务端口的资源利用率的检测值上报。

步骤308，通过比较检测值和阈值，决定链路状态是否劣化，在链路性能下降时，则进行到步骤310，否则，返回到步骤306。

步骤310，进行链路性能下降的通告。

判断链路性能下降的标准是，将业务端口的资源利用率的检测值与链路性能下降的阈值比较，如果阈值大于检测值，则业务接收端和发送端分别向两端链路通告链路性能下降报文，并触发链路的保护倒换模块，进行劣链路到优链路的切换；如果阈值小于检测值，则继续检测业务端口的资源利用率情况。

实施例2：

图4是本发明实施例的链路带宽使用情况下降到阈值后的倒换实施流程图，如图4所示，包括以下步骤S402至步骤S414：

步骤402，按照组网需求，进行环网上各个节点角色的配置。

步骤404，配置环网切换模式为不倒换模式。

步骤406，业务接收端周期地检测业务端口的资源使用率情况，并上报业务端口的资源利用率检测值。

步骤408，通过比较检测值与阈值，决定链路性能是否下降，当链路性能下降到阈值，则进行到步骤410，否则，进行到步骤406。

步骤410，在业务端检测到链路性能下降时，便会向所用链路两侧周期通告链路性能下降的报文。

步骤412，在业务端接收到链路性能下降的通告报文后，便上送此报文，并通知链路倒换模块，进行链路的切换。

步骤414，进入以太环网的正常倒换流程。即在链路故障发生时，进入到链路保护倒换模块，在链路故障恢复时，则根据配置的倒换模式，来决定是否进行链路的切换。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种以太环网保护倒换装置，该装置可以用于实现上述的以太环网保护倒换方法。

图5是本发明实施例以太环网保护倒换装置(即，检测链路资源利用率实现保护倒换的装置)的结构框图。如图5所示，该装置包括：链路不倒换模块51，链路资源使用检测模块52，链路资源判断模块53，链路倒换模块54，下面对上述结构进行描述。

链路不倒换模块51，用于配置环网切换模式为不倒换模式。具体地，链路不倒换模块51在故障恢复时，故障链路相邻的节点依然保持阻塞状态，并发送NR消息，但是环网上所有节点在接收到NR消息后不作响应，也不作任何处理。但是，在业务接收和发送端接收到链路性能下降的通告报文时，触发以太环网进行自动保护切换。

链路资源使用检测模块52，连接至链路不倒换模块51，在链路不倒换模块51配置环网切换模式为不倒换模式后，发送业务检测报文。例如，链路资源使用检测模块52可以周期性地发送所述业务检测报文，以检测所述各个链路的带宽使用情况。其中，上述的带宽使用情况可以为资源利用率。

链路资源判断模块53，连接至链路资源使用检测模块52，用于判断链路资源使用检测模块52检测的链路的带宽使用情况是否高于预先设置的链路性能下降的阈值。

链路倒换模块54，连接至链路资源判断模块53，用于在链路资源判断模块53的判断结果为是的情况下，触发链路的保护倒换。具体地，链路倒换模块54在链路发生故障(SF)时，将与故障链路相邻的节点对故障链路进行阻塞，同时RPL Owner打开RPL端口；在链路保护状态、链路不倒换模式时，业务接收和发送端收到带宽利用率高于预先设置的链路性能下降的阈值时，触发链路切换，打开阻塞的端口，同时，阻塞转发的主用端口。

图6是本发明实施例的以太环网保护倒换装置的优选结构框图，如图6所示，该装置还包括：链路性能下降通告模块61，下面对上述结构进行描述。

链路性能下降通告模块61，连接至链路资源判断模块53，用于链路资源判断模块53判断出在带宽利用率高于预先设置的链路性能下降的阈值时，向带宽利用率高于预先设定阈值的节点的两端节点发送链路性能下降的通告报文。

综上所述，本发明的上述实施例，提供了通过检测链路性能，来决定链路是否切换的保护倒换机制。具体地，通过检测所用链路的链路性能，在链路性能下降时，切换到备用链路上，以防出现整个链路性能的下降，从而提高以太环网的处理能力。

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

1.一种以太环网保护倒换方法，其特征在于，包括：

配置环网切换模式为不倒换模式；

所述环网的各个链路的业务接收端发送业务检测报文，以检测所述各个链路的带宽使用情况；

判断链路的带宽使用情况是否高于预先设置的链路性能下降的阈值，如果判断结果为是，则触发链路的保护倒换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环网的各个链路的业务接收端发送所述业务检测报文包括：

所述环网的各个链路的业务接收端周期性地发送所述业务检测报文。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果判断结果为是，所述方法还包括：

所述业务接收端向其两端发送链路性能下降的通告报文。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述带宽使用情况为资源利用率。

5.一种以太环网保护倒换装置，其特征在于，包括：

链路不倒换模块，用于配置环网切换模式为不倒换模式；

链路资源使用检测模块，用于发送业务检测报文，以检测所述各个链路的带宽使用情况；

链路资源判断模块，用于判断链路的带宽使用情况是否高于预先设置的链路性能下降的阈值；

链路倒换模块，用于在所述链路资源判断模块的判断结果为是的情况下，触发链路的保护倒换。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述链路资源使用检测模块还用于周期性地发送所述业务检测报文。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，还包括：

链路性能下降通告模块，用于向链路性能高于所述阈值的节点的两端节点发送链路性能下降的通告报文。

8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述带宽使用情况为资源利用率。