CN101958812B - 链路故障检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链路故障检测方法及系统，应用于包括双归分叉桥节点和双归链路的以太网双归连接系统。在上述方法中，为每个双归分叉桥节点设置一个保护组，该保护组包括所述双归分叉桥节点的主端口和从端口，对于每个保护组，检测到该保护组的一个端口从连接状态切换至断开状态，则确定与该端口连接的双归链路发生故障。根据本发明的技术方案，可以解决链路故障通知的可靠性和实时性低的问题，实现链路故障的高效检测。

Description

链路故障检测方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种链路故障检测方法及系统。

背景技术

以太网广泛采用以太网双归连接网络的组网结构，也就是一个以太网区域通过主用链路和备用链路连接到另一个区域的以太网连接网络。正常情况下，数据通过主用链路，当主用链路故障时，将流量切换到备用链路，以此在功能上实现链路的冗余备份，提高了网络的可靠性。

以太网络的业务中，有一些业务对网络的可靠性、实时性要求越来越高，并且双归链路上有时会存在较多的节点。因而需要以很高的可靠性保护以太网双归连接，以及在双归连接发生故障时快速地进行通知和保护倒换。目前，以太网双归连接发生故障时，采用的链路故障通知方法为消息通知方法，即，发起侧在链路上发送特定报文，如果在预定时间内，网络侧无法收到报文，则判定链路发生故障。但是这种方法的缺点在于，在特定报文的格式需要定义，并且会达不到高可靠性和高实时性的要求。

发明内容

针对相关技术中链路故障通知的可靠性和实时性低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链路故障检测方法及系统，以解决上述问题至少之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种链路故障检测方法。该方法应用于包括双归分叉桥节点和双归链路的以太网双归连接系统。

根据本发明的链路故障检测方法包括：为每个双归分叉桥节点设置一个保护组，该保护组包括上述双归分叉桥节点的主端口和从端口，对于每个保护组，检测到该保护组的一个端口从连接状态切换至断开状态，则确定与该端口连接的双归链路发生故障；其中，该端口为上述双归分叉桥节点的主端口或从端口，与该端口连接的双归链路为转发链路。

根据本发明的另一方面，提供了一种链路故障检测系统。

根据本发明的链路故障检测系统包括：监控单元和判定单元。其中，监控单元，用于监控分叉节点的与第一链路连接的第一端口的状态，其中，上述状态包括：连接状态或断开状态；判定单元，根据监控单元的监控结果判定上述第一链路是否发生故障，其中，上述第一链路为转发链路。

优选地，根据本发明的链路故障检测系统还包括：第一处理单元、第二处理单元。其中，第一处理单元，用于在上述判定单元确定第一链路发生故障时，将上述分叉节点的第一端口设为阻塞状态；第二处理单元，用于在上述判定单元确定第一链路发生故障时，将上述分叉节点的第二端口设为转发状态。

通过本发明的上述技术方案，分叉节点利用端口的状态切换，可以解决链路故障通知的可靠性和实时性低的问题，实现链路故障的高效检测。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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为根据本发明的链路故障检测的系统架构图；

图2为根据本发明实施例的一种链路故障检测方法的流程图；

图3为根据本发明的具有中间桥节点的链路故障检测的系统架构图；

图4为根据本发明优选实施例的一种链路故障检测方法的流程图；

图5为具有多个中间桥节点的链路故障检测的系统架构图；

图6为根据本发明优选实施例的一种链路故障检测方法的流程图；

图7为根据本发明实施例的链路故障检测系统的结构框图。

具体实施方式

功能概述

在本发明实施例中，提供了一种链路故障检测方案，在该实现方案中，分叉节点包括第一端口，优选地，还包括第二端口，第一端口与第一链路连接，第一链路处于转发状态，第一端口处于连接状态，当第一端口从连接状态切换至断开状态时，分叉节点便判定第一链路发生故障。

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

根据本发明实施例，首先提供了一种链路故障检测方法。在描述该方法之前，首先描述用于实施该方法的优选系统架构。如图1所示，链路故障检测的系统架构主要由两部分组成：分叉节点S1与网络A。其中，分叉节点S1为以太网交换机，包括第一端口P11和第二端口P12，分叉节点S1设置有保护组，保护组实施监控组内成员的端口状态。主用链路为第一端口P11与网络A之间的链路，备用链路为第二端口P12与网络A之间的链路。其中，第一端口与第二端口的状态可以分为连接状态或断开状态，由端口所连接的链路是否连通决定。如果链路连通，则端口状态为连接状态；如果链路不连通，则端口状态为断开状态。正常情况下，第一端口P11、第二端口P12、上行端口P22、P32与下行端口P21、P31都处于连接状态。主用链路用于转发，第一端口P11被设置为处于转发状态，用于在分叉节点S1与网络A之间传送数据；备用链路用于在主用链路故障时备用，第二端口P12被设置为处于阻塞状态。

接下来，进行到如图2所示的如下处理(步骤S202-步骤S204)，其中，图2为根据本发明实施例的一种链路故障检测方法的流程图，对于系统中的每个保护组，包括以下步骤：

步骤S202：检测到该保护组的一个端口(例如端口P11)从连接状态切换至断开状态，其中，端口P11为双归分叉桥节点的主端口或从端口，与端口P11连接的双归链路为转发链路；

步骤S204：确定与端口P11连接的双归链路发生故障。

利用上述技术方案，由分叉节点可以在转发链路发生故障时，迅速准确地进行判定，解决了链路故障通知的可靠性和实时性低的问题，实现链路故障的高效检测。

根据本发明优选实施例的一种链路故障检测方法主要包括以下步骤：

首先，在分叉节点S1上配置一个保护组，包括第一端口P11和第二端口P12；分叉节点S1第一端口P11与作为转发链路的第一链路连接，第一端口P11从连接状态切换至断开状态；其次，分叉节点S1根据第一端口P11的状态判定第一链路发生故障；再次，分叉节点S1将第一端口P11切换为阻塞状态，将分叉节点S1的第二端口P12切换为转发状态，与第二端口P12连接的第二链路成为转发链路，将数据在第二链路上进行传送；最后，第一端口P11从断开状态切换至连接状态，则分叉节点S1判定第一链路故障恢复。如果保护组运行在反转模式下，则此时保护组在等待一个回切定时器后，将第二端口P12切换为阻塞状态，将第一端口P11设置为转发状态，第一链路成为转发链路，因而，在第一链路解决了自身故障后，第一端口P11将第一链路重新设置为转发链路，完成达到了双归快速保护倒换的效果。

图3为具有中间桥节点的链路故障检测的系统架构，如图3所示，链路故障检测的系统架构主要由两部分组成：分叉节点S1、中间桥节点S2和S3、以及网络A。其中，节点S1、S2和S3优选为以太网交换机，分叉节点S1包括第一端口P11和第二端口P12，分叉节点S1设置有保护组，保护组实施监控组内成员的端口状态。中间桥节点S2设置监控组，用于监控端口状态，具有上行端口P22和下行端口P21，中间桥节点S3设置监控组，用于监控端口状态，具有上行端口P32和下行端口P31。第一端口P11所在链路连接下行端口P31，上行端口P32连接到网络A，第二端口P21链路连接下行端口P21，上行端口P22连接到网络A。主用链路为第一端口P11经过中间桥节点S3与网络A之间的链路，备用链路为第二端口P12经过中间桥节点S2与网络A之间的链路。其中，端口的状态可以分为连接状态或断开状态，由端口所连接的链路是否连通决定。如果链路连通，则端口状态为连接状态；如果链路不连通，则端口状态为断开状态。正常情况下，第一端口P11、第二端口P12、上行端口P22、P32与下行端口P21、P31都处于连接状态。主用链路用于转发，第一端口P11被设置为转发状态，用于在分叉节点S1与网络A之间传送数据；备用链路用于在主用链路故障时备用，第二端口P12被设置为阻塞状态。

图4为根据本发明优选实施例的一种链路故障检测方法的流程图。如图4所示，根据本发明优选实施例的一种链路故障检测方法主要包括以下步骤(步骤S402-步骤S416)：

步骤S402：在分叉节点S1上配置一个保护组，包括第一端口P11和第二端口P12；中间桥节点S3的上行端口P32因S3与网络A之间的链路故障从连接状态切换至断开状态；

步骤S404：中间桥节点S3的监控组将下行端口P31从连接状态切换至断开状态；

步骤S406：分叉节点S1的第一端口P11因P31状态的切换而从连接状态切换至断开状态；

步骤S408：分叉节点S1根据第一端口P11的状态的切换判定第一链路发生故障；

步骤S410：分叉节点S1将第二端口P12设置为转发状态，将第一端口P11设置成阻塞状态，利用备用链路收发数据；

步骤S412：当S3与网络A之间的链路故障恢复，上行端口P32从断开状态切换至连接状态，则在回切定时器定义的预定时间间隔后，中间桥节点S3将下行端口P31回切至连接状态；

步骤S414：第一端口P11因下行端口P31的状态的切换而从断开状态回切至连接状态；

步骤S416：分叉节点S1根据第一端口P11的状态的切换判定第一链路故障恢复，将第二端口P12设置为阻塞状态，将第一端口P12设置为转发状态，第一链路切换为转发链路，利用主用链路收发数据。

图5为具有多个中间桥节点的链路故障检测的系统架构，如图5所示，链路故障检测的系统架构主要由两部分组成：分叉节点S1、中间桥节点S2、S3、S4和S5、以及网络A。其中，节点S1、S2、S3、S4和S5优选为以太网交换机，分叉节点S1包括第一端口P11和第二端口P12，分叉节点S1设置有保护组，保护组实施监控组内成员的端口状态。中间桥节点S2设置监控组，用于监控端口状态，具有上行端口P22和下行端口P21，中间桥节点S3设置监控组，用于监控端口状态，具有上行端口P32和下行端口P31，中间桥节点S4设置监控组，用于监控端口状态，具有上行端口P42和下行端口P41，中间桥节点S5设置监控组，用于监控端口状态，具有上行端口P52和下行端口P51。第一端口P11链路连接下行端口P31，上行端口P32链路连接下行端口P51，上行端口P52链路连接到网络A；第二端口P12链路连接下行端口P21，上行端口P22链路连接下行端口P41，上行端口P42链路连接到网络A。主用链路为第一端口P11经过中间桥节点S3、S5与网络A之间的链路，备用链路为第二端口P12经过中间桥节点S2、S4与网络A之间的链路。其中，第一端口与第二端口的状态可以分为连接状态或断开状态，由端口所连接的链路是否连通决定。如果链路连通，则端口状态为连接状态；如果链路不连通，则端口状态为断开状态。正常情况下，第一端口P11、第二端口P12、上行端口P22、P32、P42、P52与下行端口P21、P31、P41、P51都处于连接状态。主用链路用于转发，第一端口P11被设置为转发状态，用于在分叉节点S1与网络A之间传送数据；备用链路用于在主用链路故障时备用，第二端口P12被设置为阻塞状态。

图6为根据本发明优选实施例的一种链路故障检测方法的流程图。如图6所示，根据本发明优选实施例的一种链路故障检测方法主要包括以下步骤(步骤S602-步骤S620)：

步骤S602：中间桥节点S5的上行端口P52从连接状态切换至断开状态；

步骤S604：中间桥节点S5的监控组根据上行端口P52的状态的切换进行切换，将下行端口P51从连接状态切换至断开状态；

步骤S606：中间桥节点S3的上行端口P32因P51的切换而切换至断开状态，其中，具体切换可以通过以下方式并不限于以下方式实现：

A.中间桥节点S5向中间桥节点S3发送数据报文和协议报文，如果在定时器设置的时间内，S3没有收到S5发送的数据报文和协议报文，则中间桥节点S3的上行端口P32从连接状态切换至断开状态；

B.中间桥节点S5向中间桥节点S3发送协议报文，该协议报文中携带状态断开指示，在S3收到来至S5的携带状态断开指示的协议报文后，中间桥节点S3的上行端口P32从连接状态切换至断开状态；

C.中间桥节点S5向中间桥节点S3发送故障通知，在S3收到来至S5的故障通知后，中间桥节点S3的上行端口P32从连接状态切换至断开状态；

步骤S608：中间桥节点S3的监控组根据上行端口P32的状态切换，将下行端口P31从连接状态切换至断开状态；

步骤S610：分叉节点S1的第一端口P11因P31状态的切换而从连接状态切换至断开状态；

步骤S612：分叉节点S1根据第一端口P11的状态的切换判定第一链路发生故障；

步骤S614：分叉节点S1将第二端口P12设置为转发状态，第一端口P11设置为阻塞状态，利用备用链路收发数据；

步骤S615：上行端口P52从断开状态切换至连接状态，则在回切定时器定义的预定时间间隔后，中间桥节点S5将下行端口P51回切至连接状态；

步骤S616：上行端口P32因P51变成连接状态，也从断开状态切换至连接状态，则在回切定时器定义的预定时间间隔后，中间桥节点S3将下行端口P31回切至连接状态；

步骤S618：第一端口P11因下行端口P31的状态的切换而从断开状态回切至连接状态；

步骤S620：分叉节点S1根据第一端口P11的状态判定第一链路故障恢复。如果保护组运行在反转模式下，保护组将第二端口P12设置为阻塞状态，将第一端口P12设置为转发状态，将第一链路切换为转发链路，利用主用链路收发数据。

通过上述实施例，提供了一种链路故障检测方法，可以解决链路故障通知的可靠性和实时性低的问题，实现链路故障的高效检测。

系统实施例

根据本发明实施例，还提供了一种链路故障检测系统。

图7为根据本发明实施例的链路故障检测系统的结构框图。如图7所示，根据本发明实施例的链路故障检测系统包括：监控单元、判定单元。以下进一步结合图7来描述上述各个模块的细节。

监控单元72，用于监控与第一链路连接的分叉节点的第一端口的状态；判定单元74，连接到监控单元72，根据监控单元72的监控结果判定第一链路发生故障，其中，第一链路为转发链路。

具体地，在判定单元74判定第一链路发生故障之后，可以由连接判定单元74的第一处理单元将分叉节点的第一端口设置为阻塞状态，阻止数据在第一端口对应的主用链路上收发；再由连接判定单元74的第二处理单元将分叉节点的第二端口设置为转发状态，使数据在第二端口对应的备用链路上转发。

通过上述实施例，提供了一种链路故障检测系统，可以达到高效检测链路故障的效果。

综上所述，通过本发明的上述实施例，提供的一种链路故障检测方案，解决了目前的链路故障检测方案可靠性差、实时性低的问题，达到利用与链路相连接的端口的相关特征，高效检测链路故障的效果。

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 (7)

1.一种链路故障检测方法，应用于包括双归分叉桥节点和双归链路的以太网双归连接系统，其特征在于，为每个双归分叉桥节点设置一个保护组，该保护组包括所述双归分叉桥节点的主端口和从端口，对于每个保护组，所述方法包括：

检测到所述保护组的一个端口从连接状态切换至断开状态，则确定与所述端口连接的双归链路发生故障；

其中，所述端口为所述双归分叉桥节点的主端口或从端口，与所述端口连接的所述双归链路为转发链路；

所述双归链路包括一个或多个中间桥节点，其中，每个中间桥节点设置有一个双归链路监控组，每个双归链路监控组包括该中间桥节点的上行端口和下行端口，与所述双归分叉桥节点连接的中间桥节点的下行端口连接至所述双归分叉桥节点的主端口或从端口，该中间桥节点的上行端口连接至网络侧或另一中间桥节点的下行端口，其中，

所述保护组的所述端口从连接状态切换到断开状态包括：

在与所述端口连接的所述双归链路上，当一个或多个中间桥节点中的一个中间桥节点检测到其双归链路监控组的上行端口为断开状态，则将所述双归链路监控组的下行端口切换为断开状态；

与所述保护组的所述端口连接的中间桥节点的下行端口切换为断开状态，所述保护组的所述端口切换为断开状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述端口连接的所述双归链路发生故障之后，所述方法还包括：

将所述保护组的所述端口切换为阻塞状态，将所述保护组的另一端口切换为转发状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定与所述端口连接的双归链路发生故障之后，所述方法还包括：

当检测到所述保护组的所述端口从断开状态切换至连接状态，则确定与所述端口连接的所述双归链路故障恢复，在预定时间间隔后，将所述保护组的另一端口设为阻塞状态，将所述端口设为转发状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护组的所述端口从连接状态切换到断开状态包括：

对于所述中间桥节点与所述双归分叉桥节点之间的各个中间桥节点，该中间桥节点检测到其双归链路监控组的上行端口为断开状态，将该双归链路监控组的下行端口切换为断开状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述保护组的所述端口切换为断开状态之后，所述方法还包括：

在与第一端口连接的所述双归链路上，当一个或多个中间桥节点中的一个中间桥节点检测到其双归链路监控组的上行端口从断开状态切换到连接状态，则在预定时间间隔后，将所述双归链路监控组的下行端口切换为连接状态；

对于所述中间桥节点与所述双归分叉桥节点之间的各个中间桥节点，该中间桥节点检测到其双归链路监控组的上行端口为连接状态，在预定时间间隔后，将该双归链路监控组的下行端口切换为连接状态；

与所述保护组的所述端口连接的中间桥节点的下行端口切换为连接状态，在预定时间间隔后，所述保护组的所述端口切换为连接状态。

6.一种链路故障检测系统，其特征在于，包括：

监控单元，用于监控分叉节点的与第一链路连接的第一端口的状态，其中，所述状态包括：连接状态或断开状态，所述分叉节点为双归分叉桥节点；

判定单元，根据监控单元的监控结果判定所述第一链路是否发生故障；

其中，所述第一链路为转发链路；

检测到所述分叉节点的保护组的一个端口从连接状态切换至断开状态，则确定与所述端口连接的双归链路发生故障；

其中，所述端口为所述双归分叉桥节点的主端口或从端口，与所述端口连接的所述双归链路为转发链路；

所述双归链路包括一个或多个中间桥节点，其中，每个中间桥节点设置有一个双归链路监控组，每个双归链路监控组包括该中间桥节点的上行端口和下行端口，与所述双归分叉桥节点连接的中间桥节点的下行端口连接至所述双归分叉桥节点的主端口或从端口，该中间桥节点的上行端口连接至网络侧或另一中间桥节点的下行端口，其中，

所述保护组的所述端口从连接状态切换到断开状态包括：

在与所述端口连接的所述双归链路上，当一个或多个中间桥节点中的一个中间桥节点检测到其双归链路监控组的上行端口为断开状态，则将所述双归链路监控组的下行端口切换为断开状态；

与所述保护组的所述端口连接的中间桥节点的下行端口切换为断开状态，所述保护组的所述端口切换为断开状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一处理单元，用于在所述判定单元确定所述第一链路发生故障时，将所述分叉节点的第一端口设为阻塞状态；

第二处理单元，用于在所述判定单元确定所述第一链路发生故障时，将所述分叉节点的第二端口设为转发状态。