CN101883038B - Eaps环网保护倒换的方法及eaps环网中的主节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种EAPS环网保护倒换的方法及EAPS环网中的主节点。所述主节点中包括：从端口模块、状态判断模块、统计模块及恢复模块；所述方法包括：主节点在其上从端口收到环网健康检测消息后，如判断出所在环网当前处于不完整(Failed)状态，则开始统计在一预设时长内所述从端口收到的所述环网健康检测消息的数目，如统计出的数目大于等于预设的阀值，则进行恢复倒换操作。采用本发明后，EAPS环网可以减少由于链路降质引起的不必要倒换，减轻了环网网元的负担，增加了EAPS环网的健壮性。

Description

EAPS环网保护倒换的方法及EAPS环网中的主节点

技术领域

本发明涉及通信技术，具体涉及一种EAPS(Ethernet Automatic ProtectionSwitching，以太网自动保护倒换)环网保护倒换的方法及EAPS环网中的主节点。

背景技术

EAPS是由Extreme Networks公司提出的以太网环保护技术，并于2003年被IETF(The Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组)标准化为RFC3619。EAPS技术可以用较低的成本来组建高可靠性的弹性城域网(Metropolitan Area Network，简称为MAN)和局域网(Local Area Network，简称为LAN)。

EAPS主要技术特点包括：小于1秒的故障恢复时间(通常在50毫秒以内)，可以提供类似于SONET(Synchronous Optical Network，同步光纤网络)环的故障快速恢复能力；环网中的各个分段节点可以独立升级，不要求环网中各节点的接口速率必须一致；物理环与逻辑域可以相互独立；具有快速定位故障网段或节点的能力；支持OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)、BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)等IP路由协议。

EAPS环网包括一个主节点(Master Node)和若干个传输节点(TransitNode)以及与之对应的控制VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)和受保护VLAN。EAPS环网状态分为两种：完整(Complete)状态和不完整(Failed)状态。每个EAPS节点有两个端口，分别为主端口(Primary Port)和从端口(Secondary Port)。EAPS协议有三个定时器，分别用于监测下述三个时长：主节点发送hello消息的间隔、主节点检测失效时长(fail-period)和传输节点预转发时长(pre-forward)。

EAPS的工作原理如图1所示。一个典型的EAPS环网就等同于一个物理环的拓扑。在Complete状态下，主节点从逻辑上打开主端口P，闭塞从端口S，不允许从端口转发消息，保证环网逻辑上的断链，避免了业务环路。EAPS环网保护通过报警机制、轮询机制和环网倒换机制，检测环网连通性并进行快速保护。

报警机制：当传输节点检测到主节点上的主端口和从端口相连的链路发生故障时，必须向主节点发送“linkdown”消息。主节点收到该消息后，判定环网状态从Complete变为Failed，主节点打开从端口，刷新自己的转发表，并通过主端口和从端口发送“flush”消息、通知传输节点进行倒换(刷新转发表，重新学习MAC(Media Access Control，媒体接入控制)地址)；

轮询机制：主节点通过控制VLAN由主端口周期性地发送环网健康检测消息(如hello消息)。在Complete状态下，健康检测消息经过各个传输节点的转发，到达主节点的从端口。如果在检测失效(fail-period)定时器超时前，从端口S没有收到hello消息，则主节点认为环网发生故障，打开从端口，刷新自己的转发表，并通过在从端口发送“flush”消息、通知传输节点进行倒换(刷新转发表，重新学习MAC地址)；

恢复机制：主节点在从端口S收到hello消息，则判定环网状态恢复正常。如果环网当前处于不完整(Failed)状态，则主节点将进行倒换。主节点闭塞从端口，刷新自己的转发表，并向所有传输节点发送“flush”消息，通知传输节点进行倒换(刷新转发表，重新学习MAC地址)。

上述检测机制具有如下缺点：在链路降质的情况下，消息传输会存在时延，若主节点在fail-period定时器超时前未收到hello消息，则认为环网发生故障，将会进行保护倒换；hello消息经过时延后到达主节点的从端口，主节点则会认为故障已解除，就会进行一次恢复倒换，恢复到Complete状态；之后又由于时延，主节点在下一个fail-period时长内仍未收到hello消息，则会重新认为环网发生故障，再进行保护切换。可以看出，在链路降质的情况下，主节点在从端口S收到的检测消息并不能表示故障已解除。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是提供一种EAPS环网保护倒换的方法及EAPS环网中的主节点，以解决现有在链路降质、消息传输存在时延的情况下，环网中的各节点进行不必要网络操作的缺陷。

为解决上述问题，本发明提供了一种EAPS环网保护倒换的方法，包括：

主节点在其上从端口收到环网健康检测消息后，如判断出所在环网当前处于不完整(Failed)状态，则开始统计在一预设时长内所述从端口收到的所述环网健康检测消息的数目，如统计出的数目大于等于预设的阀值，则进行恢复倒换操作。

进一步地，上述方法还可包括：

如所述主节点判断所述统计出的数目小于所述预设的阀值，则不进行恢复倒换操作。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述预设时长的值大于等于所述环网健康检测消息发送时长且小于等于检测失效时长及传输节点的预转发时长。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述预设的阀值等于1。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述主节点进行恢复倒换操作是指：所述主节点将当前环网状态恢复到完整(Complete)状态，所述主节点进行倒换，闭塞所述从端口，刷新所述主节点的转发表，并从主端口和从端口分别发送flush消息通知当前环网中的所有传输节点进行倒换。

本发明还提供了一种EAPS环网中的主节点，包括：从端口模块、状态判断模块、统计模块及恢复模块；

所述从端口模块用于在收到环网健康检测消息后，向所述状态判断模块发起状态检测命令；

所述状态判断模块用于在收到所述状态检测命令后，判断所述主节点当前所在环网的状态；如判断出所述环网当前处于不完整(Failed)状态，则向所述统计模块发起统计命令；

所述统计模块用于在收到所述统计命令后，开始统计在一预设时长内所述从端口模块收到的所述环网健康检测消息的数目，如判断出统计出的数目大于等于预设的阀值，则向所述恢复模块发起恢复命令；

所述恢复模块用于在收到所述恢复命令后，对所述环网进行恢复倒换操作。

进一步地，上述主节点还可具有以下特征：

所述统计模块还用于在判断出所述统计出的数目小于所述预设的阀值时，不向所述恢复模块发送所述恢复命令。

进一步地，上述主节点还可具有以下特征：

所述预设时长的值大于等于所述环网健康检测消息发送时长且小于等于检测失效时长及传输节点的预转发时长。

进一步地，上述主节点还可具有以下特征：

所述预设的阀值等于1。

进一步地，上述主节点中还可包括主端口模块；

所述恢复模块用于在收到所述恢复命令后，对所述环网进行恢复倒换操作是指：所述恢复模块用于在收到所述恢复命令后，将当前环网状态恢复到完整(Complete)状态，对所述主节点进行倒换，闭塞所述从端口模块，刷新所述主节点的转发表，并从所述主端口模块和所述从端口模块分别发送flush消息通知当前环网中的所有传输节点进行倒换。

采用本发明后，EAPS环网可以减少由于链路降质引起的不必要倒换，减轻了环网网元的负担，增加了EAPS环网的健壮性。

附图说明

图1为本发明现有技术中EAPS环网的组网结构；

图2为本发明实施例中主节点从端口收到hello检测消息的处理流程示意图；

图3为本发明实施例中主节点的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施方法作进一步的详细说明。

本发明所述方法的基本构思是：主节点在其上从端口收到hello消息后，如判断出所在环网当前处于Failed状态，则开始统计在一预设时长内该从端口收到的hello消息的数目，如判断统计出的数目大于等于预设的阀值，则进行恢复倒换操作。

具体的，本发明提供的EAPS环网保护倒换的方法，主要包括步骤如下：

A、主节点在配置EAPS节点信息时，额外配置预倒换时长和预倒换消息阀值；

其中，预倒换消息阀值一般取值1；预倒换时长的取值应考虑RFC3619标准中提到的三个定时器的取值情况。预倒换时长不应小于hello消息发送时长，因为主节点很难在过小的间隔内收到hello消息，如果设置过小会导致主节点无法切回Complete状态；预倒换时长也不能大于检测失效时长，否则容易引起处理流程的混乱；预倒换时长也不能大于传输节点的预转发时长，因为在链路断链后恢复的情况下，传输节点会先将与该链路相连的端口置于预转发状态(即在逻辑上闭塞该端口，如果在pre-forward时长内没有收到主节点的flush消息，则自行打开该端口)，如果主节点在pre-forward时长内不进行倒换操作的话，将导致环网逻辑上成环，形成网络风暴。以hello消息发送间隔1T、检测失效时长3T和预转发时长3T为例，预倒换时长建议取值2T、预倒换消息阀值建议取值1，即主节点在环网Failed状态下收到hello消息后，在2T时长内如果收到的hello消息的数目大于等于1，即认为环网已恢复Complete状态，可以进行恢复倒换；否则，继续保持Failed状态。

B、主节点在其上从端口收到hello消息时，如判断所在环网当前处于Complete状态，则只需记录相关的统计信息(如接收该消息的时间、消息的序号等)，并重新开启检测失效定时器，用于检测下一个hello消息，重新执行步骤B；如果判断出环网当前处于Failed状态，则执行步骤C；

C、开启预倒换定时器，并对在预倒换定时器超时前上述从端口收到的hello检测消息的数目进行统计；其中该预倒换定时器的定时时长为步骤A中配置的预倒换时长；

D、预倒换定时器时间到，比较消息计数器的计数值和预倒换消息阀值的大小，如果大于等于阀值，则说明环网已恢复正常，主节点进行恢复倒换操作；否则，则认为环网仍处于Failed状态，不需要进行恢复倒换操作。

如图2所示，主节点收到hello消息后的具体实施流程如下：

步骤200：EAPS主节点在配置节点信息时，额外配置预倒换时长和预倒换消息阀值；

步骤201：主节点在从端口S收到hello消息时，执行步骤202；

步骤202：主节点判断环网当前的状态，如果处于Complete状态，执行步骤203，如果处于Failed状态，执行步骤204；

步骤203：主节点记录有用的统计信息(比如，收到该消息的时间、消息序号)，并重新开启hello消息检测失效定时器，执行步骤201；

步骤204：主节点开启预倒换定时器，该定时器的计时时长即为预先配置的预倒换时长，并置预倒换消息计数器为0；

步骤205：在预倒换定时器未超时的状态下收到hello消息，执行步骤206，如果该定时器超时，执行步骤207；

步骤206：每收到一条hello检测消息，对预倒换消息计数器加1，执行步骤205；

步骤207：主节点检测出预倒换定时器超时，转到步骤208；

步骤208：主节点比较预倒换消息计数器的计数值与预倒换消息阀值的大小，如果计数器数值小于阀值，说明环网状态还没有恢复正常，执行步骤209，如果计数器值大于等于阀值，说明环网状态恢复正常，执行步骤210；

步骤209：环网未恢复到Complete状态，不进行倒换，预倒换消息计数器清零，不再对收到的hello消息进行计数，结束；

步骤210：主节点进行恢复倒换操作，即将环网状态恢复到Complete，主节点进行倒换，闭塞其从端口S，刷新其转发表，并从主、从端口分别发送flush消息通知当前环网中的所有传输节点进行倒换(刷新转发表，重新学习MAC地址)。

如图3所示，本发明所述EAPS环网中的主节点，包括：主端口模块、从端口模块、状态判断模块、统计模块及恢复模块；

从端口模块用于在收到环网健康检测消息后，向状态判断模块发起状态检测命令；

状态判断模块用于在收到上述状态检测命令后，判断主节点当前所在环网的状态；如判断出该环网当前处于Failed状态，则向统计模块发起统计命令；

统计模块用于在收到上述统计命令后，开始统计在一预设时长内从端口模块收到的所述环网健康检测消息的数目，如判断出统计出的数目大于等于预设的阀值，则向恢复模块发起恢复命令；还可用于在判断出所述统计出的数目小于所述预设的阀值时，不向所述恢复模块发送所述恢复命令；其中，优选地，预设时长的值大于等于环网健康检测消息发送时长且小于等于检测失效时长及传输节点的预转发时长，预设的阀值等于1。

恢复模块用于在收到上述恢复命令后，对当前环网进行恢复倒换操作。优选地，恢复模块用于对所述环网进行恢复倒换操作是指：恢复模块将当前环网状态恢复到Complete状态，对主节点进行倒换，闭塞从端口模块，刷新主节点的转发表，并从主端口模块和从端口模块分别发送flush消息通知该环网中的所有传输节点进行倒换。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (8)

1.一种EAPS环网保护倒换的方法，应用于链路降质，消息传输存在时延的情况，包括：

主节点在其上从端口收到环网健康检测消息后，如判断出所在环网当前处于不完整(Failed)状态，则开始统计在一预设时长内所述从端口收到的所述环网健康检测消息的数目，如统计出的数目大于等于预设的阀值，则进行恢复倒换操作；

所述预设时长的值大于等于所述环网健康检测消息发送时长且小于等于检测失效时长及传输节点的预转发时长。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如所述主节点判断所述统计出的数目小于所述预设的阀值，则不进行恢复倒换操作。

3.如权利要求1～2中任意一项所述的方法，其特征在于：

所述预设的阀值等于1。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述主节点进行恢复倒换操作是指：所述主节点将当前环网状态恢复到完整(Complete)状态，所述主节点进行倒换，闭塞所述从端口，刷新所述主节点的转发表，并从主端口和从端口分别发送flush消息通知当前环网中的所有传输节点进行倒换。

5.一种EAPS环网中的主节点，应用于链路降质，消息传输存在时延的情况，包括：从端口模块、状态判断模块、统计模块及恢复模块；

所述从端口模块用于在收到环网健康检测消息后，向所述状态判断模块发起状态检测命令；

所述状态判断模块用于在收到所述状态检测命令后，判断所述主节点当前所在环网的状态；如判断出所述环网当前处于不完整(Failed)状态，则向所述统计模块发起统计命令；

所述统计模块用于在收到所述统计命令后，开始统计在一预设时长内所述从端口模块收到的所述环网健康检测消息的数目，如判断出统计出的数目大于等于预设的阀值，则向所述恢复模块发起恢复命令；

所述恢复模块用于在收到所述恢复命令后，对所述环网进行恢复倒换操作；

所述预设时长的值大于等于所述环网健康检测消息发送时长且小于等于检测失效时长及传输节点的预转发时长。

6.如权利要求5所述的主节点，其特征在于：

所述统计模块还用于在判断出所述统计出的数目小于所述预设的阀值时，不向所述恢复模块发送所述恢复命令。

7.如权利要求5～6中任意一项所述的主节点，其特征在于：

所述预设的阀值等于1。

8.如权利要求5或6所述的主节点，其特征在于，还包括主端口模块；

所述恢复模块用于在收到所述恢复命令后，对所述环网进行恢复倒换操作是指：所述恢复模块用于在收到所述恢复命令后，将当前环网状态恢复到完整(Complete)状态，对所述主节点进行倒换，闭塞所述从端口模块，刷新所述主节点的转发表，并从所述主端口模块和所述从端口模块分别发送flush消息通知当前环网中的所有传输节点进行倒换。